一種延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末的制備方法，該復(fù)合陶瓷粉末由以下成分制成：85～90wt％Al

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末及其制備方法
本專利技術(shù)涉及一種延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末及其制備方法，以及陶瓷涂層和耐強(qiáng)腐蝕性氣體不銹鋼。
技術(shù)介紹
304不銹鋼是應(yīng)用最為廣泛的一種鉻-鎳不銹鋼，因其具有良好的耐腐蝕性、耐熱性，低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性，被廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、工業(yè)等各個領(lǐng)域。雖然304不銹鋼在空氣、蒸汽和水等弱腐蝕性介質(zhì)中具有良好的不銹性能，但是當(dāng)其處于含氯離子、氟離子等環(huán)境中，304不銹鋼就會發(fā)生孔蝕、應(yīng)力腐蝕和晶間腐蝕。其中以孔蝕作為主導(dǎo)。因此，當(dāng)其處于含氯離子、氟離子等環(huán)境中時，由于存在腐蝕作用，使不銹鋼表面質(zhì)量降低，嚴(yán)重的會使不銹鋼失效，嚴(yán)重影響其使用壽命。造成304不銹鋼腐蝕的根本原因主要是由于不銹鋼在使用過程中會形成表層的鈍化膜，并且鈍化膜的溶解與修復(fù)處于動態(tài)平衡之中，當(dāng)介質(zhì)中含有活性陰離子(常見的如氯離子、氟離子等)時，此時溶解占優(yōu)勢,平衡便受到破壞。氯離子、氟離子能優(yōu)先地有選擇地吸附在鈍化膜上，把氧原子排擠掉，然后和鈍化膜中的陽離子結(jié)合成可溶性氯(氟)化物，于是在這些特殊位置便會形成孔蝕。氯離子、氟離子的存在對不銹鋼的鈍態(tài)起到直接破壞的作用。目前相對應(yīng)的對策為采用合理的手段、工藝，在不銹鋼表面加鍍一層防護(hù)層，使得腐蝕性物質(zhì)無法直接與基體不銹鋼接觸，從而起到對不銹鋼的防護(hù)；或者更換耐腐蝕性能更好的材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于上述問題，一方面，本專利技術(shù)提供一種延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末，該復(fù)合陶瓷粉末使涂層的致密性提高，耐腐蝕性能增強(qiáng)，成分混合均勻，穩(wěn)定晶粒尺寸，團(tuán)聚性好，復(fù)合陶瓷粉末的流動性好，使涂層表面孔洞數(shù)量減少。技術(shù)方案是：一種延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末，該復(fù)合陶瓷粉末由以下成分制成：85～90wt％Al2O3、8～13wt％TiO2和0.2～0.8wt％混合稀土，混合稀土為CeO2和La2O3，CeO2>0，La2O3>0。一方面，本專利技術(shù)還提供一種延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末的制備方法。技術(shù)方案是：一種延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末的制備方法，該方法包括以下步驟：S1.配料：取Al2O3、TiO2和混合稀土；S2.制漿：將Al2O3、TiO2和混合稀土加入分散劑中，攪拌；再加入粘結(jié)劑，攪拌，使Al2O3、TiO2、混合稀土和粘結(jié)劑均勻的分散在分散劑中制取漿料；S3.烘干：將漿料干燥成塊狀粉末；S4.制粒：將塊狀粉末進(jìn)行破碎，并使用無水乙醇潤濕，經(jīng)過球形篩孔進(jìn)行球化篩分得到球形陶瓷粉末；S5.焙燒：將球形陶瓷粉末置于熱處理爐中焙燒；S6.二次篩選：焙燒后的粉末再次進(jìn)行篩分，得到復(fù)合陶瓷粉末。進(jìn)一步地，所述分散劑為去離子水和/或粘結(jié)劑為PVA。進(jìn)一步地，所述S3中，干燥溫度為120℃，干燥時間為3～3.5h。進(jìn)一步地，所述S4中，球化篩分為60～280目球化篩分。進(jìn)一步地，所述S5中，焙燒為四階段焙燒，其中第一階段，升溫1h，從室溫升至550℃；第二階段，550℃下保溫2h；第三階段，升溫2.5h，從550℃升至1000℃；第四階段，1000℃下保溫40min。進(jìn)一步地，所述S6中，篩分粒徑為60～280目。一方面，本專利技術(shù)還提供一種陶瓷涂層。技術(shù)方案是：一種陶瓷涂層，該陶瓷涂層由上述的延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末形成。一方面，本專利技術(shù)還提供一種耐強(qiáng)腐蝕性氣體不銹鋼。技術(shù)方案是：一種耐強(qiáng)腐蝕性氣體不銹鋼，包括不銹鋼本體，其特征在于：該不銹鋼本體上涂覆有上述的陶瓷涂層。進(jìn)一步地，所述涂覆為等離子噴涂涂覆。專利技術(shù)原理及有益效果：本專利技術(shù)復(fù)合陶瓷粉末，Al2O3、TiO2的加入，尤其是混合稀土氧化物CeO2和La2O3的添加，使涂層的致密性提高，耐腐蝕性能增強(qiáng)，穩(wěn)定晶粒尺寸，成分混合均勻，團(tuán)聚性好，復(fù)合陶瓷粉末的流動性好。從而使得在不銹鋼表面等離子噴涂本專利技術(shù)復(fù)合陶瓷涂覆層，具有工藝可控性好、涂覆層和基體界面機(jī)械結(jié)合良好，在氯硅烷、氟硅烷等強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中耐腐蝕性能好，使用壽命良好，節(jié)約資源和能源的特點(diǎn)。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例1焙燒階段加熱曲線圖；圖2為本專利技術(shù)方法生產(chǎn)的復(fù)合陶瓷粉末宏觀形貌圖；圖3為本專利技術(shù)方法生產(chǎn)的復(fù)合陶瓷粉末運(yùn)用等離子噴涂技術(shù)在不銹鋼表面制備的陶瓷涂層的電腐蝕塔菲爾極化曲線。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。一種延長不銹鋼在氯硅烷、氟硅烷等強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末，制備方法包括：S1.配料：取85～90wt％Al2O3、8～13wt％TiO2和0.2～0.8wt％混合稀土，混合稀土為CeO2和La2O3。本專利技術(shù)中，CeO2和La2O3相互之間的比例不做特別地規(guī)定，只要CeO2>0，La2O3>0，CeO2與La2O3之和為0.2～0.8wt％。S2.制漿：以去離子水作為分散劑，將S1配料加入分散劑中，機(jī)械攪拌2h；再加入適量PVA粘結(jié)劑，機(jī)械攪拌，使粉體和PVA粘結(jié)劑均勻的分散在去離子水中制取漿料。S3.烘干：將S2混合均勻的漿料置入電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥成塊狀粉末，電熱鼓風(fēng)干燥箱的干燥溫度為120℃，干燥時間為3～3.5h。S4.制粒：將S3的塊狀粉末進(jìn)行破碎，并使用無水乙醇潤濕，經(jīng)過球形篩孔進(jìn)行球化篩分，球化篩分后得到粒度為60～280目的球形陶瓷粉末。S5.焙燒：將球形陶瓷粉末置于熱處理爐中分四階段焙燒，焙燒參數(shù)為：第一階段室溫～550℃，升溫1h；第二階段550℃保溫2h；第三階段550℃～1000℃，升溫2.5h；第四階段1000℃保溫40min。S6.二次篩選：再次進(jìn)行篩分，得到粒度為60～280目的球形的復(fù)合陶瓷粉末。實(shí)施例1一種延長不銹鋼在氯硅烷、氟硅烷等強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末，制備方法包括：S1.配料：取89.2wt％Al2O3、10wt％TiO2和0.8wt％混合稀土，Al2O3、TiO2和混合稀土為納米級粉末。混合稀土為CeO2和La2O3的混合物。CeO2和La2O3相互之間的比例不做特別地規(guī)定，只要CeO2>0，La2O3>0，CeO2與La2O3之和為0.2～0.8wt％。S2.制漿：以去離子水作為分散劑，將S1配料加入分散劑中，并加入PVA粘結(jié)劑(PVA粘結(jié)劑加入量為S1配料量與加入去離子水量之和的5wt％)，機(jī)械攪拌，使粉體和PVA粘結(jié)劑均勻的分散在去離子水中制取漿料。S3.烘干：將S2混合均勻的漿料置入電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥成塊狀粉末，電熱鼓風(fēng)干燥箱的干燥溫度為120℃，干燥時間為3～3.5h。S4.制粒：將S3的塊狀粉末進(jìn)行破碎，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末，該復(fù)合陶瓷粉末由以下成分制成：85～90wt％Al

【技術(shù)特征摘要】
1.一種延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末，該復(fù)合陶瓷粉末由以下成分制成：85～90wt％Al2O3、8～13wt％TiO2和0.2～0.8wt％混合稀土，混合稀土為CeO2和La2O3，CeO2>0，La2O3>0。


2.一種權(quán)利要求1所述的延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末的制備方法，該方法包括以下步驟：
S1.配料：取Al2O3、TiO2和混合稀土；
S2.制漿：將Al2O3、TiO2和混合稀土加入分散劑中，攪拌；再加入粘結(jié)劑，攪拌，使Al2O3、TiO2、混合稀土和粘結(jié)劑均勻的分散在分散劑中制取漿料；
S3.烘干：將漿料干燥成塊狀粉末；
S4.制粒：將塊狀粉末進(jìn)行破碎，并使用無水乙醇潤濕，經(jīng)過球形篩孔進(jìn)行球化篩分得到球形陶瓷粉末；
S5.焙燒：將球形陶瓷粉末置于熱處理爐中焙燒；
S6.二次篩選：焙燒后的粉末再次進(jìn)行篩分，得到復(fù)合陶瓷粉末。


3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末的制備方法，其特征在于：所述分散劑為去離子水和/或粘結(jié)劑為PVA。


4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的延長不銹鋼在強(qiáng)腐蝕性氣體環(huán)境中使用壽命的復(fù)合陶瓷粉末...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐思成，王宏宇，羅雪春，
申請(專利權(quán))人：成都拓維高科光電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：四川;51