【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及非晶態合金，尤其涉及一種金屬玻璃鱗片及其制備方法和在重防腐涂料中的應用。
技術介紹
1、重防腐蝕涂料是一種防腐蝕性能優異的涂料，具有比常規防腐蝕涂料更好的保護期，適用于酸、堿、鹽以及溶劑介質等相對苛刻的腐蝕環境，被廣泛應用于船舶、集裝箱、橋梁、石油化工、電力、鐵路工程、建筑鋼結構等領域。重防腐蝕涂料主要由構成膜物質、防腐填料和助劑組成，一般采用具有交聯特定的水性樹脂(例如環氧樹脂或酚醛環氧樹脂)作為構成膜物質，而防腐填料常選用鋅粉，利用鋅粉為犧牲陽極以使得腐蝕介質獲得電子而保護基層材料。但由于鋅粉在酸性或堿性環境中的防腐效果較差，且會在防腐涂料服役過程中形成鋅離子而導致海洋或土壤污染，人們開始采用鱗片填料(云母鱗片、玻璃鱗片、不銹鋼鱗片、石墨鱗片等)替代鋅粉作為防腐填料。相較于鋅粉，將鱗片狀填料以相互平行、重疊交叉排列的方式分布于涂層內部，可形成有效阻止介質侵入的屏障，并產生迷宮效應以迫使介質迂回侵入，進而使得介質難以接觸到基體，從而延長被保護基層材料的使用壽命。然而，上述常規鱗片填料對重防腐蝕涂料的提升效果有限，有待改善。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的不足之處而提供一種金屬玻璃鱗片及其制備方法和在重防腐蝕涂料中的應用。
2、為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為：
3、第一方面，本專利技術提供一種金屬玻璃鱗片，該金屬玻璃鱗片為邊緣具有不規則形狀的鱗片狀非晶合金，其成分包括fe、cr、p、ma和mb；
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5、所述金屬玻璃鱗片中fe的摩爾百分比為40％～80％、cr的摩爾百分比為1％～40％、p的摩爾百分比為1％～20％、ma的摩爾百分比為1％～10％、mb的摩爾百分比為0％～5％(fe、cr、p、ma和mb的摩爾百分比之和等于100％)；所述金屬玻璃鱗片的徑厚比≥3。
6、本專利技術通過調控金屬玻璃鱗片的成分(將p與fe、cr和ma相配合)及其徑厚比(≥3)和邊緣形狀(邊緣具有不規則形狀)形成特定金屬玻璃鱗片，該金屬玻璃鱗片不僅具備高強度，可以提高重防腐蝕涂料的耐磨性；還具備低模量，可以提高重防腐蝕涂料的附著力；同時，不規則形狀的邊緣還能夠增強其與樹脂的結合，進而提高重防腐蝕涂料的強度和韌性；此外，還更易形成迷宮結構以有效阻止介質侵入，并加上其本身優異的抗酸性和堿性腐蝕，從而顯著提高重防腐蝕涂料在復雜、惡劣的腐蝕環境條件下的耐蝕性能，充分拓展了重防腐蝕涂料的綜合應用場景。
7、此外，本專利技術金屬玻璃鱗片中合適含量的p元素能夠起到緩蝕作用，進而賦予重防腐蝕涂料具有一定的自修復性能，即便由重防腐蝕涂料形成的防腐涂層發生微區破壞時，也能夠與基底腐蝕產物產生絡合物形成新的保護膜，從而整體上大幅提升的防腐蝕性能。
8、還需要說明的是，上述金屬玻璃鱗片的徑厚比是指金屬玻璃鱗片的粒徑與其厚度的比值，徑厚比＝粒徑d95/平均厚度，其中粒徑d95和平均厚度的單位均為μm。
9、可選地，所述金屬玻璃鱗片中fe的摩爾百分比具體可以為40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％中的任一者或任意兩者的范圍值；cr的摩爾百分比具體可以為1％、3％、5％、7％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％中的任一者或任意兩者的范圍值；p的摩爾百分比具體可以為1％、2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、16％、18％、20％中的任一者或任意兩者的范圍值；ma的摩爾百分比具體可以為1％、2％、4％、6％、8％、10％中的任一者或任意兩者的范圍值；mb的摩爾百分比具體可以為0.1％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％中的任一者或任意兩者的范圍值。
10、作為本專利技術所述金屬玻璃鱗片的優選實施方式，所述金屬玻璃鱗片的徑厚比為3～400。可選地，所述金屬玻璃鱗片的徑厚比具體可以為3、5、7、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、150、200、300、400中的任一者或任意兩者的范圍值。研究發現，金屬玻璃鱗片的徑厚比會影響重防腐蝕涂料的防腐蝕性能，相較于小徑厚比的金屬玻璃鱗片，大厚徑比的金屬玻璃鱗片可以在涂層干膜中形成更多的鱗片層，進而增加腐蝕介質到基底的移動路徑，從而提高重防腐蝕涂料的防腐蝕性能。
11、作為本專利技術所述金屬玻璃鱗片的優選實施方式，所述金屬玻璃鱗片的平均厚度為0.8～30μm；和/或，所述金屬玻璃鱗片的粒徑d95為30～320μm。可選地，所述金屬玻璃鱗片的平均厚度具體可以為0.8μm、1μm、3μm、5μm、7μm、9μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm、22μm、24μm、26μm、28μm、30μm中的任一者或任意兩者的范圍值；所述金屬玻璃鱗片的粒徑d95具體可以為30μm、50μm、70μm、90μm、110μm、150μm、200μm、250μm、280μm、320μm的任一者或任意兩者的范圍值。上述金屬玻璃鱗片的平均厚度、粒徑均可以通過掃描電鏡(例如型號為jeol-it800)測定。
12、作為本專利技術所述金屬玻璃鱗片的優選實施方式，所述金屬玻璃鱗片中fe的摩爾百分比為70％～75％、cr的摩爾百分比為8％～11％、p的摩爾百分比為8％～10％、ma的摩爾百分比為6％～10％、mb的摩爾百分比為1％～2％。
13、優選地，所述金屬玻璃鱗片中fe、cr、p、ma和mb的摩爾百分比分別為70％、11％、10％、7％、2％；或所述金屬玻璃鱗片中fe、cr、p、ma和mb的摩爾百分比分別為72％、8％、9％、10％、1％；或所述金屬玻璃鱗片中fe、cr、p、ma和mb的摩爾百分比分別為75％、10％、8％、6％、1％；或所述金屬玻璃鱗片中fe、cr、p、ma和mb的摩爾百分比分別為75％、10％、8％、7％、0％。
14、第二方面，本專利技術提供了一種上述金屬玻璃鱗片的制備方法，具體包括以下步驟：
15、s1、將合金熔體經霧化設備的噴氣嘴噴至橫截面為半圓形的金屬鱗片成型板表面，冷卻得到金屬鱗片粉末；
16、s2、將s1中的金屬鱗片粉末進行球磨處理，即得金屬玻璃鱗片。
17、可選地，上述制備方法中的步驟s1具體可以為：將合金錠放入高頻感應氣霧化設備中，高頻感應爐金屬液體流出口直徑為1～3mm，溫度為1300～1500℃，采用自重或增壓方式使金屬液體流出，流速為1～20ml/s；霧化氣體噴嘴直徑為2～6mm，氣壓為6～10mpa；氣體噴嘴與金屬液體距離為5～25mm，氣體噴出方向與金屬液體夾角為30～60°；氣體為ar、n2或其他惰性氣體。
18、在噴氣嘴正前方放置循環水冷的弧形陶瓷板作為本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種金屬玻璃鱗片，其特征在于，所述金屬玻璃鱗片為邊緣具有不規則形狀的鱗片狀非晶合金，其成分包括Fe、Cr、P、MA和MB；
2.如權利要求1所述的金屬玻璃鱗片，其特征在于，所述金屬玻璃鱗片的徑厚比為3～400。
3.如權利要求1所述的金屬玻璃鱗片，其特征在于，所述金屬玻璃鱗片的平均厚度為0.8～30μm；和/或，所述金屬玻璃鱗片的粒徑D95為30～320μm。
4.如權利要求1所述的金屬玻璃鱗片，其特征在于，所述金屬玻璃鱗片中Fe的摩爾百分比為70％～75％、Cr的摩爾百分比為8％～11％、P的摩爾百分比為8％～10％、MA的摩爾百分比為6％～10％、MB的摩爾百分比為1％～2％。
5.權利要求1～4任一項所述金屬玻璃鱗片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，S2中所述球磨處理的球磨轉速為200～300r/min、球磨時間為1～5h。
7.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，S2中所述球磨處理的陶瓷球與金屬鱗片粉末的質量比為50：(0.5～1.5)。>
8.權利要求1～4任一項所述的金屬玻璃鱗片在重防腐蝕涂料中的應用。
9.一種用于重防腐蝕涂料的防腐填料，其特征在于，所述防腐填料包括權利要求1～4任一項所述的金屬玻璃鱗片。
10.一種重防腐蝕涂料，其特征在于，包含權利要求1～4任一項所述的金屬玻璃鱗片或權利要求9所述的用于重防腐蝕涂料的防腐填料。
...【技術特征摘要】
1.一種金屬玻璃鱗片，其特征在于，所述金屬玻璃鱗片為邊緣具有不規則形狀的鱗片狀非晶合金，其成分包括fe、cr、p、ma和mb；
2.如權利要求1所述的金屬玻璃鱗片，其特征在于，所述金屬玻璃鱗片的徑厚比為3～400。
3.如權利要求1所述的金屬玻璃鱗片，其特征在于，所述金屬玻璃鱗片的平均厚度為0.8～30μm；和/或，所述金屬玻璃鱗片的粒徑d95為30～320μm。
4.如權利要求1所述的金屬玻璃鱗片，其特征在于，所述金屬玻璃鱗片中fe的摩爾百分比為70％～75％、cr的摩爾百分比為8％～11％、p的摩爾百分比為8％～10％、ma的摩爾百分比為6％～10％、mb的摩爾百分比為1％～2％。
5.權利要求1～4任...
【專利技術屬性】
技術研發人員：閆石，趙效銘，
申請(專利權)人：北京亦都工程技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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