基于石墨炔改性MOF衍生FE-NI-P/钴铬合金防腐涂层材料及其制备方法与应用与流程

本发明属于金属防腐保护领域，具体涉及到基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料及其制备方法与应用。

背景技术：

1、熔融盐是一种用途非常广泛的工程液体，对于煤催化气化、传热蓄热与废物氧化处理等众多方面发挥着关键作用。从物理性状上分析，熔融盐是在达到熔点之后形成的一种熔融态液体，与过去的高温导热介质相比，熔融盐具有饱和蒸汽压较低，高温稳定性能优越，并具备低黏度与高热熔的优势，这使得熔融盐在近些年以来被大量应用到了储能技术中。

2、目前广泛使用的熔融盐导热介质主要为硝酸盐，考虑到硝酸盐的最高使用温度为600℃，有时会在硝酸盐体系中添加氯化盐，以提高熔融盐蓄热温度的可选范围。作为导热介质的熔融盐在工作温度(200-600℃)下具有一定的腐蚀性，尤其是硝酸盐体系中含有氯离子，其对于蓄热部件的腐蚀性不可忽视。高温熔融盐对于蓄热系统部件的腐蚀会造成蓄热容器减薄破裂、蓄热介质泄漏和系统短路等，因此太阳能热发电的研究重点是开发新型高温熔盐流体、新型耐高温基体材料和新型耐高温防腐涂料。

3、在金属材料表面构建防腐涂层能有效抑制金属材料表面发生的化学或电化学反应，从而保护金属材料减少或不受外界环境腐蚀而提高其耐腐蚀性和使用寿命。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料的制备方法。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、第一方面，本发明提供一种基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

4、将对苯二甲酸、九水合硝酸铁和六水合硝酸镍溶解于二甲基乙酰胺溶液中混合，再加入石墨炔溶液、助剂聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀后密封加热，冷却至室温再经过离心、洗涤、干燥后得到产物a；将产物a和次亚磷酸钠分别进行热处理，热处理后产物a冷却至室温后溶解于乙二醇中，并加入七水硫酸钴、六水硫酸铬、还原剂、络合剂、稳定剂和缓冲剂，经过加热、回流、干燥和烧结，冷却至室温后得到一种基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料。

5、优选的，所述对苯二甲酸、九水合硝酸铁、六水合硝酸镍和二甲基乙酰胺溶液的质量比为(1-2)g:1g:(1-3)g:(200-500)ml。

6、优选的，所述石墨炔溶液中石墨炔和溶剂的比为(2-5)mg:1ml。

7、优选的，所述聚乙烯吡咯烷酮与石墨炔的质量比为(0.1-0.5)g:1mg；所述产物a和次亚磷酸钠的质量比为1:(1-3)。

8、优选的，所述热处理在惰性气体气氛下进行。

9、优选的，所述气体流动的上游位置为次亚磷酸钠。

10、优选的，所述还原剂选用硼氢化钠，络合剂选用焦磷酸钠，稳定剂选用硫脲，缓冲剂选用氯化铵。

11、优选的，所述七水硫酸钴、六水硫酸铬、硼氢化钠、焦磷酸钠、硫脲和氯化铵的质量比为1:(1-2):(0.1-0.3):(0.1-0.5):(0.1-0.5):(0.1-0.3)。

12、第二方面，本发明还公开了上述制备方法制得的基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料。

13、第三方面，本发明还公开了基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料在高温熔盐环境中金属防腐保护领域中的应用。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、本发明通过以石墨炔作载体，在涂层中提供高效的屏蔽性能，通过磷化处理制备改性mof衍生fe-ni-p，增加了涂层表面粗糙度，增强抗腐蚀能力，同时钴铬合金微粒均匀地分布在涂层中，增加了涂层的致密度，降低了孔隙率，一定程度上减小了基体与腐蚀介质的接触面积，从而增强改性防腐材料的稳定性，钴铬合金微粒本身高温稳定强，在高温下能够保持稳定的性能，表现出良好的腐蚀防护效果，这在现实工业应用具有重要意义。

技术特征：

1.一种基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料的制备方法，其特征在于，所述对苯二甲酸、九水合硝酸铁、六水合硝酸镍和二甲基乙酰胺溶液的质量比为(1-2)g:1g:(1-3)g:(200-500)ml。

3.根据权利要求1所述的基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料的制备方法，其特征在于，所述石墨炔溶液中石墨炔和溶剂的比为(2-5)mg:1ml。

4.根据权利要求3所述的基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮与石墨炔的质量比为(0.1-0.5)g:1mg；所述产物a和次亚磷酸钠的质量比为1:(1-3)。

5.根据权利要求1所述的基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料的制备方法，其特征在于，所述热处理在惰性气体气氛下进行。

6.根据权利要求5所述的基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料的制备方法，其特征在于，所述气体流动的上游位置为次亚磷酸钠。

7.根据权利要求1所述的基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料的制备方法，其特征在于，所述还原剂选用硼氢化钠，络合剂选用焦磷酸钠，稳定剂选用硫脲，缓冲剂选用氯化铵。

8.根据权利要求7所述的基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料的制备方法，其特征在于，所述七水硫酸钴、六水硫酸铬、硼氢化钠、焦磷酸钠、硫脲和氯化铵的质量比为1:(1-2):(0.1-0.3):(0.1-0.5):(0.1-0.5):(0.1-0.3)。

9.权利要求1-8中任一项制备方法制得的基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料。

10.权利要求9所述的基于石墨炔改性mof衍生fe-ni-p/钴铬合金防腐涂层材料在高温熔盐环境中金属防腐保护领域中的应用。

技术总结本发明公开了一种基于石墨炔改性MOF衍生FE‑NI‑P/钴铬合金防腐涂层材料及其制备方法与应用，属于金属防腐保护领域。本发明通过以石墨炔作载体，在涂层中提供高效的屏蔽性能，通过磷化处理制备改性MOF衍生FE‑NI‑P，增加了涂层表面粗糙度，增强抗腐蚀能力，同时钴铬合金微粒均匀地分布在涂层中，增加了涂层的致密度，降低了孔隙率，一定程度上减小了基体与腐蚀介质的接触面积，从而增强改性防腐材料的稳定性，钴铬合金微粒本身高温稳定强，在高温下能够保持稳定的性能，表现出良好的腐蚀防护效果。技术研发人员：刘薇,姚建涛,张贵泉,陈甜甜,高浩,张中辉受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13