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一種管道的保溫涂層新工藝的制作方法

文檔序號(hào):11833635閱讀:797來源:國知局
本發(fā)明涉及一種保溫涂層新工藝,特指一種用管道表面涂覆的保溫涂層防護(hù)技術(shù)。
背景技術(shù)
:進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國的能源工業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),已成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的制約因素。我國熱能能耗在我國國民經(jīng)濟(jì)能耗總量中所占比例很大,并呈逐年增長的趨勢。2014年底,我國熱能能耗在我國能源總消費(fèi)中所占的比例已經(jīng)達(dá)到38%以上,并且隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,熱能能耗的比例將達(dá)到40%以上。據(jù)報(bào)道,每年大量的熱能在傳輸過程中流失。傳輸過程的熱量損耗在我們熱能能耗中占相當(dāng)一部分比重。因此,如何降低熱能傳輸過程中的損耗,提高熱能傳輸效率,積極響應(yīng)國家的節(jié)能減排方針政策具有重要的意義。在傳輸管道內(nèi)壁涂覆保溫材料是一種有效的防止能量流失的有效方法。保溫防護(hù)涂層應(yīng)該具備一些特點(diǎn):(1)良好的組織穩(wěn)定性;高溫下,涂層的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不易發(fā)生相變退化,在與基體的界面處不形成有害相。(2)與基體結(jié)合良好,涂層與基體之間有相近的線膨脹系數(shù),在熱應(yīng)力作用下不發(fā)生開裂,保護(hù)基體。(3)缺陷少。在高溫環(huán)境中不發(fā)生局部破壞,保護(hù)基體,生產(chǎn)操作和制備工藝簡單,成本低。(4)具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,在實(shí)際使用過程中,完整而致密的氧化膜使基體免受腐蝕侵害。目前常用的保溫膜層有以下幾種,如鋁化物涂層,主要通過熱擴(kuò)散的方式獲得。零件滲鋁后,鎳基、鈷基和鐵基合金表層所形成的主要成分是NiAl,CoAl,(Fe,Ni)Al,這些鋁化物在高溫氧化時(shí)生成致密的Al2O3膜,可以有效地阻礙高溫氧化繼續(xù)進(jìn)行。另外,覆蓋型合金涂層是一種較新的保溫膜層,為了克服擴(kuò)散型涂層存在的與基體相互制約、涂層組織受擴(kuò)散反應(yīng)限制等缺點(diǎn),提高涂層的綜合性能。表面結(jié)構(gòu)改性涂層,是一種不改變合金表面的成分,僅改變組織結(jié)構(gòu),能大幅度提高合金的防腐蝕性能的膜層。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,高分子納米復(fù)合材料以其良好的力學(xué)性能、耐腐蝕性能、低的熱傳導(dǎo)性等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。其中,高分子有機(jī)涂層主要作為熱傳輸材料的保溫涂層。廣泛用于航空、航天、核電、石油、化工等行業(yè)。納米粒子具有許多新的特性,利用其對(duì)高分子材料進(jìn)行改性,可使高分子涂層的性能更加優(yōu)異。比起傳統(tǒng)的保溫膜層工藝,高分子樹脂保溫膜層具有生產(chǎn)操作和制備工藝簡單、價(jià)格低廉、性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為解決管道在傳輸過程中能量流失的問題,本發(fā)明提供一種操作簡單,易于工業(yè)化生產(chǎn)的表面高分子樹脂保溫涂層新工藝,即用于管道保溫的防護(hù)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)上述目的的工藝技術(shù)方案如下:使用有機(jī)硅樹脂和一定量的固化劑混合,加入金屬氧化物和納米SiO2、硅烷偶聯(lián)劑,保溫?cái)?shù)小時(shí),制備出高分子樹脂保溫涂層。本工藝技術(shù)方案采取的具體步驟如下:A、有機(jī)硅樹脂和固化劑混合首先使用(60-70wt%)有機(jī)硅樹脂和(15-25wt%)固化劑氨基樹脂混合制備出樹脂膜層溶液。B.添加金屬氧化物在樹脂膜層溶液中添加一定量的金屬氧化物,如ZnO,Al2O3,MgO等。添加比例一般占總?cè)芤旱?-10wt%。C.加入納米SiO2加入5-10wt%的SiO2納米顆粒和1%偶聯(lián)劑后,充分?jǐn)嚢枞芙?,凝固成保溫膜層。由于采用了上述工藝技術(shù)方案,本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):(1).鍍層耐中性鹽霧腐蝕:采用本發(fā)明對(duì)樣品S01鋁合金彎頭外殼、S02鋁合金三通閥門套外殼、S03鋁合金直管套外殼的表面涂覆保溫涂層,在50℃條件下對(duì)其進(jìn)行CASS鹽霧試驗(yàn)24小時(shí),結(jié)果見表1。表1:鋁合金外殼表面涂覆保溫涂層鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果試樣號(hào)樣品名稱24小時(shí)鹽霧試驗(yàn)結(jié)果S01鋁合金彎頭外殼無腐蝕點(diǎn)通過S02鋁合金三通閥門套外殼無腐蝕點(diǎn)通過S03鋁合金直管套外殼無腐蝕點(diǎn)通過試驗(yàn)結(jié)果表明,采用本工藝制備的保溫涂層耐腐蝕性能優(yōu)異。(2).鍍層結(jié)合力依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T11378-2005和GB1720-79(89)使用附著力測定儀對(duì)S01鋁合金彎頭外殼、S02鋁合金三通閥門套外殼、S03鋁合金直管套外殼樣品的表面涂覆保溫涂層在室溫下進(jìn)行附著力測試。結(jié)果顯示結(jié)合力測定為一級(jí)。(3).導(dǎo)熱系數(shù)測試根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T5454-2010對(duì)保溫膜層進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)測定。結(jié)果表明保溫膜層的導(dǎo)熱系數(shù)為0.28W/m.k符合保溫材料的要求。具體實(shí)施方式以下根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的效果作進(jìn)一步的說明。【實(shí)施例1】使用配方:有機(jī)硅樹脂60wt%,氨基樹脂15wt%,ZnO14wt%,納米SiO210wt%,偶聯(lián)劑1wt%,此配方的涂層烘干后,結(jié)合力達(dá)到一級(jí),CASS鹽霧試驗(yàn)大于36小時(shí),無腐蝕點(diǎn),且熱導(dǎo)系數(shù)為0.25W/m.k?!緦?shí)施例2】使用配方:有機(jī)硅樹脂60wt%,氨基樹脂23wt%,MgO6wt%,納米SiO210wt%,偶聯(lián)劑1wt%,此配方的涂層烘干后,結(jié)合力達(dá)到一級(jí),CASS鹽霧試驗(yàn)大于36小時(shí),無腐蝕點(diǎn),且熱導(dǎo)系數(shù)為0.19W/m.k?!緦?shí)施例3】使用配方:有機(jī)硅樹脂60wt%,氨基樹脂23wt%,Al2O36wt%,納米SiO210wt%,偶聯(lián)劑1wt%,此配方的涂層烘干后,結(jié)合力達(dá)到一級(jí),CASS鹽霧試驗(yàn)大于36小時(shí),無腐蝕點(diǎn),且熱導(dǎo)系數(shù)為0.20W/m.k。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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