一种钛基耐腐蚀复合涂层的材料及其制备方法与流程

本申请属于耐腐蚀涂层，具体涉及一种钛基耐腐蚀复合涂层的材料及其制备方法。

背景技术：

1、涂料广泛应用于各个领域，包括核电设备、电子电器、工业涂装和船舶涂装等领域。在实际应用中，现有涂料的使用寿命受到多种因素的影响，虽然在实际应用中起到了很大的作用，但也存在一些缺点。某些类型的涂料在长期暴露于紫外线、高湿度、高温和腐蚀等恶劣环境条件下容易发生褪色、剥落或老化，影响涂层的耐久性。由于多次涂刷会造成涂层厚度不均匀，不均匀的涂层有更多的受力点，加速涂层的老化和破损，涂层破损后设备极易腐蚀，最终影响诸如核电站或船舶等领域的工作效率。

2、目前所使用的涂层主要是陶瓷/聚合物(高分子)涂层，然而，这种涂层在实际应用中存在着一些严重的问题。首先，该涂层结合强度较低，容易发生脱落，影响涂层的防护效果。其次，这种涂层在脱落时不易破碎，这意味着即使涂层的一部分脱落，它仍然可能会卡在水道或其他管道中，从而造成堵塞，这不仅会影响设备的正常运行，还可能导致水道或其他管道的破裂或损坏，进而引发更大的安全问题。此外，这种涂层脱落还会造成设备腐蚀。由于涂层的保护作用失效，设备表面会直接暴露在水中或其他腐蚀性介质中，从而导致设备表面的腐蚀和损坏，这不仅会影响设备的外观和性能，还可能对设备的正常运行和使用寿命造成严重影响。

3、当前所使用的涂层制备工艺是涂刷法，然而，这种工艺存在着一些局限性。首先，涂刷法是一种较为繁琐和耗时的工艺，需要涂刷多道涂层才能达到一定的厚度和防护效果。在这个过程中，操作人员的技术水平和经验直接影响了涂层的质量和性能。如果操作不当，很容易出现涂层不均匀、气泡等缺陷。其次，涂刷法所制备的涂层结合强度不高。虽然涂层可以在一定程度上保护设备表面，但是其结合强度往往较低，容易脱落。一旦涂层脱落，就会暴露出设备表面，从而增加了设备腐蚀和损坏的风险。此外，涂刷法所制备的涂层还存在着其他问题，例如，涂层表面容易产生裂纹和龟裂等现象，这些问题不仅会影响涂层的防护效果，还会缩短涂层的使用寿命。

4、目前，钛基金属涂层的制备主要采用热喷涂方法。然而，这种制备方法存在许多挑战和问题。首先，热喷涂方法的工艺流程相对复杂，需要经过多个步骤，包括预处理、热喷涂和后处理等。每个步骤都需要精细的操作和严格的控制，以确保涂层的质量和性能。因此，这种方法的制造成本较高，生产效率低下。其次，热喷涂设备体积和质量较大，需要专门的场地和设备进行生产。此外，这种设备还需要大量的辅助材料，如燃气、冷却水、压缩空气等。这些辅助材料的消耗和浪费较大，增加了生产成本和环保负担。另外，热喷涂过程中基体材料容易受到氧化和热影响。在高温下，基体材料容易被氧化，导致涂层与基体之间的结合力降低。此外，热喷涂过程中高温的瞬时冲击也会对基体材料的热影响较大，可能导致基体材料的变形、开裂等问题。最后，热喷涂涂层的制备过程中还存在着涂层质量不稳定的问题。涂层的孔隙率较高、结合力较差等问题时有发生。这些问题不仅会影响涂层的防护效果和使用寿命，还可能对设备的正常运行造成干扰。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种钛基耐腐蚀复合涂层的材料及其制备方法，通过设置冷喷涂涂层的材料包括钛和二氧化钛的混合涂料，以解决现有技术中的涂层因孔隙率较高和结合力较差等造成基体防护效果差和使用寿命低的问题。

2、本申请第一方面提供了一种钛基耐腐蚀复合涂层的材料，该钛基耐腐蚀复合涂层的材料包括冷喷涂涂层的材料。冷喷涂涂层的材料包括钛和二氧化钛的混合涂料。冷喷涂涂层的材料用于通过冷喷涂技术喷涂在基体表面以形成冷喷涂涂层。

3、在本申请一个具体实施方式中，该钛基耐腐蚀复合涂层的材料还包括树脂涂层的材料。树脂涂层的材料包括环氧树脂和二氧化钛的混合涂料，树脂涂层的材料用于通过涂刷技术涂刷在冷喷涂涂层的表面以形成树脂涂层。

4、在本申请一个具体实施方式中，冷喷涂涂层的材料中钛的质量百分比大于二氧化钛的质量百分比。

5、在本申请一个具体实施方式中，钛和二氧化钛的粉末粒度范围均为10μm-20μm。

6、本申请第二方面提供了一种钛基耐腐蚀复合涂层的制备方法，该制备方法包括：提供基体；通过冷喷涂技术将本申请第一方面提供的钛基耐腐蚀复合涂层的材料中冷喷涂涂层的材料喷涂在基体表面，以形成冷喷涂涂层。

7、在本申请一个具体实施方式中，在上述通过冷喷涂技术将本申请第一方面提供的钛基耐腐蚀复合涂层的材料中冷喷涂涂层的材料喷涂在基体表面，以形成冷喷涂涂层之后，该制备方法还包括：通过涂刷技术将钛基耐腐蚀复合涂层的材料中树脂涂层的材料涂刷在冷喷涂涂层的表面，以形成树脂涂层。

8、在本申请一个具体实施方式中，涂刷技术的工艺参数为：环境温度为10℃-40℃，相对湿度不大于80％。

9、在本申请一个具体实施方式中，上述提供基体之后，该制备方法还包括：将基体表面打磨粗糙并清洗干净；选用钢砂对基体表面进行喷砂处理。

10、在本申请一个具体实施方式中，在上述通过涂刷技术将钛基耐腐蚀复合涂层的材料中树脂涂层的材料涂刷在冷喷涂涂层的表面，以形成树脂涂层之后，该制备方法还包括：利用离心力对树脂涂层进行加压，以使树脂涂层的表面在离心力场的作用下固化。

11、在本申请一个具体实施方式中，冷喷涂技术的工艺参数为：使用压缩空气作为工作气体，载气温度在180℃-320℃范围内，载气压力为0.8mpa，喷涂距离保持在8mm-16mm，喷涂速度维持在0.3m/s-0.5m/s。

12、上述技术方案的有益效果在于：通过设置冷喷涂涂层的材料包括钛和二氧化钛的混合涂料，从而可以通过钛和二氧化钛的混合的方式有效降低孔隙率，使得冷喷涂涂层具有良好的密封性和致密性，能够有效阻止外界环境介质进入基体，提供卓越的抗腐蚀性能和耐磨擦性能。此外，本申请实施例中通过设置适用于冷喷涂技术的冷喷涂涂层的材料，由于冷喷涂是通过固态机械锚固实现附着，涂层与基体之间的结合强度高，具有良好的附着性能，不易剥离或脱落，从而使得冷喷涂涂层有着优异的附着力，因而利用该冷喷涂涂层的材料可以有效提高钛基耐腐蚀复合涂层与基体的结合强度。

技术特征：

1.一种钛基耐腐蚀复合涂层的材料，其特征在于，包括冷喷涂涂层的材料和，

2.根据权利要求1所述的钛基耐腐蚀复合涂层的材料，其特征在于，还包括树脂涂层的材料，

3.根据权利要求1或2所述的钛基耐腐蚀复合涂层的材料，其特征在于，

4.根据权利要求1或2所述的钛基耐腐蚀复合涂层的材料，其特征在于，

5.一种钛基耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述通过冷喷涂技术将如权利要求1至4中任一项所述的钛基耐腐蚀复合涂层的材料中冷喷涂涂层的材料喷涂在所述基体表面，以形成冷喷涂涂层之后，还包括：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述提供基体之后，还包括：

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述通过涂刷技术将所述钛基耐腐蚀复合涂层的材料中树脂涂层的材料涂刷在所述冷喷涂涂层的表面，以形成树脂涂层之后，还包括：

10.根据权利要求5至9中任一项所述的制备方法，其特征在于，

技术总结本申请提供了一种钛基耐腐蚀复合涂层的材料及其制备方法，该钛基耐腐蚀复合涂层的材料包括冷喷涂涂层的材料。冷喷涂涂层的材料包括钛和二氧化钛的混合涂料。冷喷涂涂层的材料用于通过冷喷涂技术喷涂在基体表面以形成冷喷涂涂层。本申请通过设置冷喷涂涂层的材料包括钛和二氧化钛的混合涂料，从而降低了钛基耐腐蚀复合涂层的孔隙率，也提高了钛基耐腐蚀复合涂层与结合力，相应地提高了该钛基耐腐蚀复合涂层对基体的防护效果和基体的使用寿命。技术研发人员：张维,文杰,边春华,李邱达,吴昉赟,高飞,李之媛,朱昌荣,郑福亮,苓亚军,冯力受保护的技术使用者：中核核电运行管理有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1