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om烟囱耐温耐蚀涂料的概述

om烟囱耐温耐蚀涂料的概述

型    号: WT-8007
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om烟囱耐温耐蚀涂料的概述:
所谓高温腐蚀就是在高温条件下,固态金属或合金与所接触的各类环境介质在界面之间发生化学反应或电化学反应,并在金属或合
表面形成反应产物膜,对金属或合金的正常组织及性能产生破坏。为便于研究,一般按环境介质将高温腐蚀分为三大类。

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om烟囱耐温耐蚀涂料的概述

所谓高温腐蚀就是在高温条件下,固态金属或合金与所接触的各类环境介质在界面之间发生化学反应或电化学反应,并在金属或合金表面形成反应产物膜,对金属或合金的正常组织及性能产生破坏。为便于研究,一般按环境介质将高温腐蚀分为三大类。


第一类是高温气体腐蚀,系指在高温气体环境中,金属材料或合金与环境气体在材料/气体界面发生化学反应的直接结果。干腐蚀、化学腐蚀、高温氧化、高温硫化、高温混合气体的腐蚀属于这一类。其特点是腐蚀产物的性质和结构控制腐蚀过程。


第二类是液态介质对固态金属材料的高温腐蚀,称为高温液体腐蚀。通常是指燃气腐蚀、热腐蚀,在这类腐蚀中,既有化学腐蚀也有电化学腐蚀;既有界面反应又有电化学溶解。


第三类是固态物质腐蚀,指固态金属材料在含有腐蚀性的固态颗粒冲刷下,产生物质迁移或吸附在金属材料表面,并与金属发生化学反应而造成腐蚀。这类腐蚀既有固态灰分与盐颗粒对金属的腐蚀,也有固态颗粒对金属表面的机械磨损,常被称为磨蚀或冲蚀。


但在高温使用环境下,材料的腐蚀行为非常复杂,可能遭受到气相、液相、固相单一的或综合的腐蚀作用,属于多种腐蚀形式共存的混合型腐蚀。 


om耐温耐腐蚀涂料一般是指在气相耐温200℃以上,漆膜不变色、不脱落,仍能保持适当的物理力学性能的涂料或者液相长期浸泡耐温80℃以上,不脱落,仍能保持适当的物理抗渗透防护性能的涂料衬里。耐高温涂料一般由耐高温聚合物、颜填料、溶剂和助剂组成,耐高温涂料亦称耐热涂料。根据使用环境的不同,防护目的的差别,目前国内外各涂料厂商开发出的耐温防腐涂料种类繁多,性能各异。


高温腐蚀是指在高温环境条件下,材料表面与各类环境介质在界面之间发生化学反应或电化学反应,在材料表面形成反应物质,并对材料的结构及性能产生破坏。随着航空、航天、能源、化工、冶金、电力、机械、轻工等行业的发展,对材料的使用性能也越来越高,一些设备、管道由于腐蚀介质的存在而发生腐蚀,尤其是一些设备的高温部件,如燃烧器、加热器、各种车辆的排气管、消声器、发动机、热交换器、石油裂解设备、高温蒸汽管道等,在高温和腐蚀介质的作用下会发生迅速腐蚀。因此,对于材料,特别是一些金属材料,如何在高温腐蚀环境达到保障性能的目的是一个艰巨的任务。而在各种高温防腐蚀技术中,使用涂料进行防护,由于其简易性及可操作性得到了各方的青睐,从而得到最广泛的应用。


同其它抗高温氧化腐蚀手段相比,耐高温涂料以其大面积施工工艺性能良好、成本低等优点受到人们的青睐,耐高温涂料广泛用于设备的高温部分,如烟囱、高温蒸汽管道、热交换器、排烟管道、高温炉、石油裂解炉、轻重兵器的发射管、高速飞行器以及宇航设备等的耐热保护。耐高温涂料不仅要求有良好的耐热性能,通常根据使用场合的不同,要求具有防锈、防蚀、防污染、防粘附、防止热氧化等性能,如锅炉、炊事用具上可防止钢材的高温氧化;用于石油裂解炉和各种热交换器可起到防锈、防腐蚀作用;用于电机产品,可起到耐热绝缘作用;用于航空航天飞行器表面,可起到耐热、耐磨、耐腐蚀、抗氧化作用;,可防止身管的热氧化。耐高温涂料已广泛用于石油、化工、冶金、交通、宇航、机电、兵器等军事工业和民用工业的各个领域。随着航空、宇航事业的发展,耐高温涂料的重要作用已引起世界各国的关注。


om烟囱耐温耐蚀涂料的概述在某些场合下,om耐高温涂料的保护甚至是其它方式不可替代的。如热连轧机、烧结炉、石油精制炉、铝精炼炉、发动机和排气系统、摩托车消声器、炼钢高炉部分部件都在500℃~700℃下工作,如果都采用可以耐高温的铬钢、锰钢,则造价太高,而且长期使用效果并不十分理想。耐高温涂料则以它便捷的施工维护和较好的防护能力赢得青睐,尤其是相对其它方式来说低廉的价格更进一步扩大了耐高温涂料的应用范围。耐高温涂料的耐热机理相当复杂,可能发生物理变化、化学变化或者两者相伴发生的过程。其中化学变化在耐高温过程中起了非常重要的作用,耐高温聚合物通过热分解及解聚产生分子碎片和低分子产物,分子碎片通过化学反应形成稳定致密的涂层而抵御进一步的高温侵蚀,低分子产物则吸取热量气化进入边界层,并可能伴随其他化学反应。化学反应类型及吸热程度主要取决于基体树脂的分子结构和填料或增强体系的种类。物理变化包括熔融、蒸发、升华、反射、传导和辐射等,物理变化对于耐高温涂料。


有一些耐高温涂料具有其特殊的耐热机理,如常用的有机硅树脂加入铝粉和陶瓷粉末可耐500℃以上高温。这是因为:有机硅聚合物长期受热(300℃~500℃)后,有机物质发生氧化和挥发,其中硅氧骨架遗留下来将颜料粘附于底材上形成了耐热性很好的无机涂层,当温度继续上升时,铝粉向作为底材的钢铁中扩散形成合金层,除了耐热温度提高外,耐腐蚀性也提高了。总之,耐高温涂料的耐热机理是利用其中所含耐热聚合物和颜填料在高温条件下的良好稳定性,使所形成的耐热涂层在高温环境中仍能保持适当的机械强度和防护性能,从而发挥其保护作用。


按照气相外防护耐高温涂料以及液相浸泡内防腐耐高温涂料分别进行阐述和分类。但是从总体来讲,一般可分为有机高温防腐涂料、无机高温防腐涂料和有机-无机复合高温防腐涂料。耐高温涂料的性能主要取决于涂料中选用的耐热聚合物(基料)和颜填料,其中耐热聚合物对涂层性能有举足轻重的作用。耐热聚合物必须具备的基本条件是:


(1)必须具有高度的热物理稳定性(即高的玻璃化转变温度和高的熔融温度);

(2)必须具有高度的热化学稳定性(即高的热分解温度);

(3)必须耐氧化和臭氧化。


以上性能与聚合物的结构有密切关系,聚合物的耐热性主要取决于其分子的基本结构即化学结构,而聚合物分子本身的有序或无序的排列,分子间相互作用及其与填料和增塑剂等相互作用而形成的聚集结构,对其耐热性也具有重要影响。


涂层防腐技术通过涂膜对腐蚀介质的屏蔽,防止其与金属表面接触(屏蔽机制);或对金属表面上发生的腐蚀反应进行干扰破坏(化学保护机制),达到对金属发生的腐蚀进行控制。金属最外层的特性影响着金属和涂层膜间的结合。与涂膜接触的金属氧化物并非是纯净的,在氧化物界面或表面存在有未知的杂物,而这些杂物严重地影响着整个体系的性质。所以,为使涂层对基体有好的保护性,根据高温部件的工作环境及使用要求,耐高温防腐蚀涂层一般应具备以下几个特点:


      (1)涂层在高温下具有比较好的耐腐蚀性;


      (2)涂层表面能迅速形成具有低生长速率、良好粘附性及自愈合能力的保护性氧化膜,如Al2O3、Cr2O3和SiO2等;


      (3)涂层应具备一定的塑性和强度,以抵抗瞬时的冲击载荷;


      (4)涂层与基材具有良好的结合力及相容性,高温使用时,涂层/基材间的互扩散率低及涂层/基材间热膨胀系数的匹配。



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