无机耐高温陶瓷涂料配方研究
陶瓷涂料综述
国内陶瓷涂料研究进展综述摘要：随着涂料工业的发展，一些有机涂料已经不能满足人们的绿色环保、多功能化和优良性能的理念，而陶瓷涂料的发展开启了向高新涂料领域的进展和研究，进一步满足了人们对于提升涂料性能的愿景。
本文主要基于目前现有的国内多种有关陶瓷涂料的研究成果，简明地阐述了各种陶瓷涂料的优良性能，以及其最新的研究发展，同时对这些陶瓷涂料的制备方法和机理进行了归纳，总结，并且进一步提出了一些有关陶瓷涂料的设想和改进。
关键词：耐高温；陶瓷；瓷膜；涂料；涂膜；环保；0前言：陶瓷涂料属于功能涂料领域[1]，是一种新型的水性无机涂料。
它是以纳米无机化合物为主要成分，并且以水为分散质，涂装后通常经过低温加热方式固化，形成性能和陶瓷相似的涂膜。
其原料蕴藏丰富，便于开采且价格低廉，进而使其成本也相对传统涂料较低。
其中一些采用了硅烷偶联剂，氢氧化铝胶体制备的陶瓷涂料，具有耐高温、高硬度、不燃无烟、超耐候、环保无毒、色彩丰富、涂装简便等诸多优势。
经过各种新型的改良和增进后，其各种优越的性能和廉价的成本也讲逐渐取代传统涂料。
而传统的有机涂料等，对环境的影响颇为巨大，不仅成品经常排放温室气体导致气候变暖，而且还释放有毒物质于空气中，导致人或动植物的疾病和死亡，其在生产的过程之中也耗能大，不满足我国低碳的理念，并产生各种工业污水或有毒气体。
本文试图对各种陶瓷涂料相关的文献资料进行归纳，分类并总结，从各种试剂的配比及制备方案中分析出陶瓷涂料的一些发展和改进，并进行一些相关的理论设想。
1陶瓷涂料概述1.1成膜机理一般由多种纳米级氧化物，通过改进的溶胶-凝胶[2]等反应，并且在低温下，以水为分散介质，水解固化行成类似陶瓷和玻璃的漆膜。
1.2原料来源陶瓷涂料的原材料来自于极普通的、储量极为丰富的天然矿石和金属氧化物（如：石灰石、粘石英砂），而且生产工艺也不复杂，能耗相对较低。
因而原材料资源十分丰富，这与完全依赖石油化学工业、并以石油为主要原料的有机涂料相比较，不仅具有很大的资源优势，而且更加符合低碳要求。
一种耐高温隔热无机涂料的制备方法
一种耐高温隔热无机涂料的制备方法随着工业化进程的不断推进，对于耐高温隔热涂料的需求也日益增加。
耐高温隔热涂料广泛应用于航空航天、化工、冶金等领域，能够有效提高设备的工作效率和安全性。
本文将介绍一种制备耐高温隔热无机涂料的方法，该方法具有简单、低成本、环保等优点，对于满足工业生产的需求具有重要意义。
1. 原料准备制备耐高温隔热无机涂料所需的原料主要包括硅酸盐、氧化铝、高岭土等无机材料。
这些原料具有耐高温、隔热、耐腐蚀等特性，是制备耐高温隔热涂料的重要基础。
2. 配方设计在原料准备的基础上，需要进行配方设计，确定每种原料的比例和配制方法。
通过科学合理的配方设计，可以确保涂料具有良好的耐高温隔热性能和稳定的工作性能。
3. 制备工艺制备耐高温隔热无机涂料的工艺主要包括原料混合、干燥、粉碎、筛分等步骤。
在混合过程中，需要确保原料充分混合均匀，以保证涂料的均一性和稳定性。
干燥和粉碎是为了提高原料的流动性和涂覆性能，筛分则是为了去除杂质，保证涂料的质量。
4. 添加助剂为了进一步提高耐高温隔热涂料的性能，可以适量添加一些助剂。
常用的助剂包括增稠剂、分散剂、流平剂等，能够改善涂料的流动性、分散性和涂覆性能，提高涂料的施工性能和美观度。
5. 检测与调整制备完耐高温隔热无机涂料后，需要进行必要的检测和调整。
通过检测涂料的各项性能指标，如耐高温性能、隔热性能、耐腐蚀性能等，来评估涂料的质量。
如果发现涂料存在问题，需要及时进行调整和改进，直至满足要求为止。
6. 应用领域制备好的耐高温隔热无机涂料可以广泛应用于航空航天、化工、冶金等领域。
这种涂料具有优异的耐高温性能和隔热性能，能够有效保护设备和构件，延长其使用寿命，提高工作效率和安全性。
制备耐高温隔热无机涂料的方法具有一定的技术含量和工艺要求，但通过科学合理的原料选择、配方设计和制备工艺，可以获得高质量的涂料产品，满足工业生产的需求。
希望本文介绍的方法能够对相关领域的专业人士和技术工作者有所帮助，推动我国耐高温隔热涂料技术的进步和发展。
耐高温涂料配方研究进展
耐高温涂料配方研究进展1无机耐高温涂料无机耐高温涂料的硬度高，耐热可达400～1000℃甚至更高，但漆膜较脆，未完全固化前耐水性不好，对基材表面处理要求严格。
常用的几类耐高温涂料的特性比较见表1。
表1常用的无机耐高温涂料特性1.1硅酸乙酯耐高温涂料以硅酸乙酯为基料，选择适当的颜、填料后得到的耐高温涂料，有良好的耐热性能和优异的防腐蚀性能。
（1）以聚硅酸乙酯为基料，加入氧化铬绿、石英粉、成膜助剂、表面活性剂（分散剂）等，可制成常温固化的耐热可达300℃的涂料。
（2）以聚硅酸乙酯和硅中间体共水解制备得到的基料，按质量比为固体树脂:铝粉=10:6的比例制成的涂料，其耐热在600℃为10小时，并且耐20次；500℃1小时/室温1小时的冷热循环，涂膜仍处于完好状态。
（3）以聚硅酸乙酯为基料加入低熔点玻璃料或珐琅玻璃以及耐热颜、填料可以制成耐400～600℃甚至800℃的高温涂料。
1.2磷酸盐耐高温涂料磷酸盐耐高温涂料通常由磷酸盐水溶液、固化剂（或反应性颜料）和耐热颜料（或金属铝粉）等组分所组成。
英国的“W”无机耐高温防腐蚀涂料就是这种类型的涂料。
我国也研制并生产类似的涂料。
该涂料的配方组成见表2。
表2典型的磷酸盐耐高温涂料配方按该配方配制的涂料涂装于除去油污的钢基材上，经250℃/1小时烘烤成膜，其耐热性为450℃下700小时涂膜无明显变化；耐冷热交替性为450℃/室温自来水循环15次涂膜无异常；最高耐温为600℃下4小时涂膜完好。
1.3硅溶胶耐高温涂料1.3.1改性硅溶胶耐高温涂料硅溶胶作为涂料基料时，其涂膜附着力和柔韧性往往不能满足涂料性能要求，需要进行改性或与有机成膜物质拼混使用。
后者用于常温用途的各种涂料效果较好。
制备耐高温涂料时，需要对硅溶胶进行改性，见表3。
表3一种耐高温涂料用硅溶胶的改性方法将硅溶胶置于反应器中，先加入氧化钾和氧化锂搅拌均匀，再在搅拌状态下，缓慢地加入氧化锌、氧化镁和氧化铝等。
无机耐高温涂料的制备
无机耐高温涂料的制备为适应石油化工、冶金、化肥等工业的发展，研制耐高温涂料已成为一项重要课题。
一般涂料在高温条件下会发生热降解和碳化作用，导致涂层破坏，不能起到保护作用。
而耐高温涂料则具有相当的优势，其在高温条件下，涂层不龟裂、不起泡、不剥落，仍能保持一定的物理机械性能，使物件免受高温化学腐蚀、热氧化、延长使用寿命。
耐高温涂料被广泛应用于烟囱、高温蒸汽管道、热交换器、高温炉、石油裂解设备等方面，乃至应用于航空、航天等领域。
一、实验目的1.了解耐高温涂料的性能与应用。
2.学习无机硅酸盐耐高温涂料的制备方法。
二、实验原理使用无机物硅酸钠、二氧化硅、二氧化钛等耐酸耐碱性好的氧化物，按一定比例混合均匀，涂于需要的底材上，在一定温度下烘烤后，可形成致密、均匀、耐高温、抗氧化、耐老化、耐酸耐碱性能较好的涂层。
它是以硅酸钠和二氧化硅为成膜物质，通过水分蒸发和分子间硅氧键的结合所形成的无机高分子聚合物来实现成膜，对光、热和放射性具有稳定性，同时二氧化钛具有很好的着色力、遮盖力和化学稳定性，故该涂料有优良的耐热和耐老化性能及良好的附着力。
三、实验仪器与试剂实验仪器：马弗炉，研钵，玻璃棒，电子天平，干燥箱，铁片。
实验原料：Na2SiO3·9H2O , SiO2TiO2 , TiO2四、实验步骤1.无机硅酸盐耐高温涂料的制备：①打磨事先准备好的底材表面，以除去污物和氧化膜。
②取1.0032g Na2SiO3·9H2O，0.6060gSiO2, 0.8053gTiO2固体于研钵中，混匀、研磨后，加入0.5mL水，用玻璃棒搅拌，混匀，得白色糊状物。
③用刮涂法把白色糊状物均匀涂于处理好的底材表面上，涂抹要平整，涂层要致密。
④涂层晾干后，将共置于升温至800℃的马弗炉中，烘烤20min，取出后至少在室温下放5min。
⑤将马弗炉温度升至300℃，再把上一步制好的涂层放入其中，并在300℃下烘烤20min，取出，即可得到白色的耐高温涂料。
陶瓷耐高温涂料研发技术配方
陶瓷耐高温涂料研发技术配方
材料配方：
1.陶瓷颜料：选用高温稳定的陶瓷颜料，如氧化铝、氧化锆等。
2.有机聚合物：选择适合高温环境的有机聚合物，如环氧树脂、聚酰亚胺等。
3.高温稳定添加剂：添加具有高耐温性能的添加剂，如硅烷偶联剂、有机硅等，以增加涂料的稳定性。
4.溶剂：选用适合溶解有机聚合物的溶剂，如醋酸乙酯、丙酮等。
工艺步骤：
1.原料准备：将陶瓷颜料粉末与适量的有机聚合物以一定比例混合均匀。
2.溶解有机聚合物：将混合物加入适量的溶剂中，搅拌溶解，直到形成均匀的溶液。
3.添加高温稳定添加剂：将高温稳定添加剂逐步加入溶解的溶液中，并不断搅拌均匀，直到完全混合。
4.扩展溶剂：根据涂料的需要，适量添加溶剂来调整涂料的黏稠度和流动性。
5.过滤：将混合好的涂料用滤纸过滤，去除其中可能存在的不溶物或颗粒杂质。
6.包装贮存：将过滤好的涂料装入罐中，并密封贮存。
注意事项：
1.在制备过程中要保持工作环境清洁，并避免灰尘和杂质的混入。
2.涂料质量受到原料质量的影响，所以要选择高品质的原材料。
3.在溶解有机聚合物时，要注意控制溶剂的用量和溶解温度，确保完全溶解。
4.高温稳定添加剂的使用要符合实际要求，不同类型的陶瓷颜料可能需要不同的添加剂。
5.由于涂料的材料特性，操作时要保持涂料与空气的隔离，以免涂料在空气中发生固化或变质。
以上是陶瓷耐高温涂料的研发技术配方，可以根据具体需求进行调整和改进。
通过合理的材料选用和工艺控制，可以获得优质的耐高温涂料，满足各种高温环境下的保护和涂覆需求。
一种耐高温长效不粘陶瓷涂料及其制备方法
一种耐高温长效不粘陶瓷涂料及其制备方法说实话一种耐高温长效不粘陶瓷涂料及其制备方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我最开始就想啊，这陶瓷涂料要耐高温还长效不粘，那原料肯定得特别。
我到处查资料，试过好多不同的陶瓷粉末，什么氧化铝陶瓷粉末啊、二氧化锆陶瓷粉末啊。
我就想，这氧化铝陶瓷硬度高，兴许能扛住高温，就先从它下手。
结果发现，单纯用氧化铝粉末制备出来的涂料，虽然耐高温方面还行，但是不粘的效果非常差。
这可让我愁坏了，就像你做饭的时候锅具粘得一塌糊涂，那多闹心啊。
后来我又想，也许还得加点什么东西来提高不粘性能呢。
于是我就试着加入了一些氟树脂，因为我知道氟树脂在不粘方面表现很出色，就像荷叶上的水珠一样，是不沾东西的。
可是问题又来了，加入氟树脂之后，高温性能又受到了影响。
这就像你想让马跑得快，结果给它驮的东西太多了，跑不动了。
我又试了很多次调整两者的比例，不是这个不行就是那个不行。
有一次，我不小心把一种自制的助剂加多了，本来以为要失败了，结果却发现高温性能和不粘性能都有提升。
这让我恍然大悟，原来助剂也是很关键的。
然后我就专门研究助剂。
我把各种各样的助剂成分在小范围内进行试验，像是一个厨师在不停地试菜一样。
发现添加适量的氧化钛作为助剂，对提升整体性能相当有帮助。
从制备方法来说呢，混合原料的时候，我就感觉像做蛋糕搅拌面糊一样，搅拌得越均匀越好。
而且在烧结的时候，温度和时间的控制那是相当重要的。
温度低一点，涂层的致密性就达不到要求，高一点呢，又可能影响其他性能。
我是反复试验，试了很多个不同的温度值和时间值，才找到那个相对合适的范围。
比如说，温度大概在800度左右，烧结时间在2 - 3个小时的时候，涂料的性能表现相对来说比较好。
我还不是特别确定这是不是完全就是最好的，但是我觉着按照我这个尝试过程，多去试，在不断犯错误中调整，一定能做出更优质的耐高温长效不粘陶瓷涂料。
就像你迷路的话，只有多走走不同的路，才能找到真正的方向。
耐高温涂料配方研究进展
耐高温涂料配方研究进展耐高温涂料是一种具有耐高温性能的涂料，广泛应用于高温工况下的金属、陶瓷、水泥、玻璃等材料的保护和修饰。
随着现代科技的快速发展，耐高温涂料的研究也得到了广泛关注。
本文将重点介绍耐高温涂料配方研究的最新进展。
首先，针对耐高温涂料的材料选择进行了系统的研究。
传统的耐高温涂料主要采用无机材料，例如二氧化硅、铝、钛和锆等作为主要成分，才能具备良好的高温稳定性。
但是，这种涂料常常存在着密封性差、涂料粘附力弱等问题。
因此，研究人员开始探索新型有机材料，如聚合物、氟碳聚合物等，用以改善耐高温涂料的性能。
此外，研究人员还通过纳米材料的添加或表面修饰，进一步提升涂料的高温稳定性。
其次，针对耐高温涂料的稳定性和耐腐蚀性进行了研究。
高温条件下，涂料往往会出现沉降、脱落、裂纹等问题，降低了涂层的稳定性和使用寿命。
研究人员发现，通过添加适量的稀土元素、纳米氧化物等，可以增强涂料的稳定性和耐腐蚀性。
此外，采用微胶囊技术，将活性物质包裹在微胶囊中，可以有效地提高涂料的稳定性和耐久性。
再次，研究人员还通过改进涂料的特殊功能，提升了耐高温涂料的性能。
例如，研究人员发现，在耐高温涂料中添加具有功能性的纳米材料，可以赋予涂料自清洁、防火、耐磨等特殊功能。
此外，还有研究表明，通过添加纳米材料可以使涂料具有自修复性能，从而提高涂层的耐久性。
最后，通过优化涂料的制备方法，提高了耐高温涂料的制备效率和性能。
例如，采用溶胶-凝胶法、电沉积法等新的制备方法，可以得到具有良好高温稳定性的涂料。
此外，研究人员还通过调节涂料的配方比例、添加剂的浓度等参数，对涂料进行优化，从而改善涂料的性能。
综上所述，耐高温涂料配方研究的最新进展主要包括材料选择的研究、涂料稳定性和耐腐蚀性的研究、改进涂料特殊功能的研究以及优化涂料制备方法的研究。
这些进展不仅提升了耐高温涂料的性能，也为高温环境下材料的保护和修饰提供了新的思路和方法。
相信随着研究的不断深入，耐高温涂料在工业领域的应用前景将更加广阔。
耐磨耐高温陶瓷涂料的制备工艺
耐磨耐高温陶瓷涂料的制备工艺
耐磨耐高温陶瓷涂料是以陶瓷颗粒为骨料，磷酸二氢铝为基料，添加多种无机填料的金属用陶瓷涂料。
耐磨耐高温陶瓷涂料的配方如下。
磷酸
氢氧化铝
硫酸
氢氧化钠
无水硫酸钠
水合磷酸钠
陶瓷骨料Ⅰ
陶瓷骨料Ⅱ
氧化镁
耐磨耐高温陶瓷涂料的制备工艺见图1。
图1耐磨耐高温陶瓷涂料的制备工艺
耐磨耐高温陶瓷涂料的基料选用磷酸二氢铝，其合成方法是：将磷酸与氢氧化铝按一定比例，在一定温度下反应制得。
当Al/P的比例为1︰3.3~1.4︰3，合成温度为120~140℃时，可获得性能优异、产率高的磷酸二氢铝基料。
当骨料与基料的比值为1.7︰1时，涂层的耐磨性较好。
中国新型涂料网。
水性无机耐高温涂料的研制及其性能研究
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第一章绪论
我国的涂料产品人多是传统的有机化学溶剂型涂料。据国际卫生组织的调肖表明，传统化学溶 剂涂料大多存在毒性，长期在这种环境中［作、生活对人体危害极大，许多癌症，如皮肤癌、喉癌 等发生率的上升与有毒涂料的使用有着很大关系。全球每年因使用有毒化学溶剂型涂料造成环境破 坏带来的经济损失达数百亿美元。
其耐热性与基料的耐热性密切关系，并受颜料、填料与基料互相配合的影响。由于基料的差异，耐
热涂料分为有机耐热涂料和无机耐热涂料鼹大类。如表ｌｆ ２所示。
关键词：水性无机涂料，耐高温，氧化铝短纤维
东南大学硕士学位论文
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ，ｅｘｐｏｓｅｄ ｔｏ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ ｆｒｏｍ ｈｏｔ ｅｒｏｓｉｏｎ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ
ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔａｓｋ ｏｆ ｔｈｅ ｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｃｏａｔｉｎｇ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｒｅｖｉｅｗｉｎｇ ｔｈｅ ｕｐｄａｔｅｄ ｏｆ ｔｈｏｓｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ，ｎｏｒｍａｌ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｓｉｌｉｃａ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ａｌｕｍｉｎａ ｓｈｏｒｔ ｆｉｂｅｒｓ ａｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｆｉｌｌｅｒｓ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ｓｏｌｕｂｌｅ ｇｌａｓｓ ａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｒｍｅｒ．Ａ ｃｏａｔｉｎｇ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｆｒｉｅｎｄｓｈｉｐ ｉｓ ａｉｍｅｄ ｔｏ
研究生签名：
东南大学学位论文使用授权声明
耐高温漆配方大全
耐高温漆配方大全耐高温漆是一种具有耐高温性质的涂料，其主要成分是耐高温树脂、填料和溶剂。
耐高温漆广泛应用于各类高温设备、炉膛、烟囱、锅炉等表面的保护和装饰。
随着科学技术的发展，耐高温漆的配方也在不断更新和改进。
下面是一些常见的耐高温漆配方大全。
1. 无机耐高温漆配方无机耐高温漆是以无机硅酸盐、高温填料和无机颜料为主要原料制成的，其配方如下：- 无机硅酸盐：60%- 纤维填料：20%- 粉状高温颜料：10%- 无机颜料：5%- 水性稀释剂：5%2. 有机硅耐高温漆配方有机硅耐高温漆是以有机硅树脂、高温填料和有机颜料为主要原料制成的，其配方如下：- 有机硅树脂：40%- 纤维填料：15%- 高温颜料：15%-有机颜料：10%- 有机溶剂：20%3. 高固含量耐高温漆配方高固含量耐高温漆是指漆膜成膜后高固含量的涂料，具有更好的耐高温性能。
其配方如下：- 含固树脂：45%- 高温填料：20%- 高固含量颜料：20%- 溶剂：15%4. 水性耐高温漆配方由于环保和健康的原因，水性耐高温漆一直以来都备受关注。
其配方如下：- 水性聚合物乳液：45%- 高温填料：20%- 水性颜料：15%- 水性稀释剂：20%5. 电磁辐射防护耐高温漆配方电磁辐射防护耐高温漆是具有电磁屏蔽和防护功能的耐高温涂料。
其配方如下：- 无机电磁屏蔽料：30%- 有机电磁屏蔽料：20%- 高温填料：15%- 高固含量颜料：15%- 溶剂：20%以上是耐高温漆的一些常见配方，不同的配方适用于不同的应用场景和工艺要求。
耐高温漆在工业领域中具有广泛应用，除了保护和装饰作用外，还能提高设备的使用寿命和效率。
随着科技的进步，耐高温漆的配方也会不断更新和改进，以满足不同行业的需求。
总结起来，耐高温漆不仅在外观和防护上具有优势，也为高温设备和工业领域的发展提供了良好的保障。
随着技术的不断创新，耐高温漆的配方也在不断改进，以满足不同行业的需求。
通过对耐高温漆配方的研究和应用，我们能够更好地利用高温设备的潜力，推动科技的进步和工业的发展。
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均匀地分布在试验范围内 , 并采用逆变换方法实
现[2 ,3 ] 。算法可简要表述为 :
(1) 设给定配方数 n 和原料种数 s ,根据对应的
均匀设计表查出生成向量 ( h1 ,. . . , hs - 1 ) ,并由这个
向量产生均匀设计表
U
3 n
( ns -
1)或
U n ( ns -
1)
, 用{
qki }
(5) 采用新型复合管材 目前已经成功地研制 开发了多种防腐蚀管道 ,并广泛应用在各类管道工 程中 。如 : 玻璃钢缠绕管 、FRP/ PVC 复合管 、钢骨 架塑料 ( P E) 复合管[5 ,6 ] 、陶瓷内衬复合管[7] 。复合 管材是否会和喷气燃料发生相互影响 ,以至于污染
A PPL ICA TION O F U N IFO RM D ESIGN TO M IXIN G EXP ER IM EN TS O F INO R GAN IC H I GH2T EM P ERA TU R E CERA M IC COA TIN GS
MA Liu2bao , HUANG Zhi2rong
( Research Instit ute of Process Equip ment and Pressure Vessels , East China U niversity of Science and Technology , Shanghai 200237 , China)
Abstract : Formulas of an ino rganic high2temperat ure ceramic coating was st udied quantificationally wit h a met hod of uniform design. Film2fo rming , suspension performance and bond st rengt h of t he coating were investigated
(4)
经过最小二乘法估计 ,多元线性回归得出回归
方程为
Y = 0. 465 + 7. 031 X1 + 0. 409 X2 + 5. 389 X3 +
11. 429 X4 - 6. 340 X5
(5)
其残差平方和 、估计标准差及多重相关系数分
别为 7. 906 ,1. 988 ,0. 901 。
由回归公式可以看出铝溶胶的含量对于涂料的
整体性能有较大的影响 ,其次是无水乙醇的含量和
硅溶胶的含量 ,磷酸二氢铝溶液对于涂料的整体性
能有负面的影响 。因此作进一步试验验证 ,在配方
8 的基础上将硅溶胶 、铝溶胶和无水乙醇的含量各
增加 1 % ,同时将磷酸二氢铝溶液的含量降低 3 % ,
得出新的配方见表 2 。
第 4 组 18. 7 % 1. 7 % 7. 8 % 31. 4 % 40. 4 % 3
第 5 组 13. 4 % 52. 2 % 19. 5 % 8. 4 % 6. 5 %
2
第 6 组 8. 9 % 29. 3 % 10. 6 % 35. 2 % 16. 0 % 7
第 7 组 5. 0 % 16. 6 % 58. 8 % 15. 9 % 3. 7 %
5. 6
若采用无缝钢管 ,约需投资 80 万元 。后者投资虽然 较低 ,但是每隔 10 年左右要进行一次大修 ,在进行 大修时 ,要进行破坪 、补坪 ,其施工质量还会因施工 队的素质而不同 ,大修时间一般需数天 。采用不锈 钢管 ,虽然投资较高 ,但在其全寿命内 ,无须进行大 修 ,更不会因大修而影响飞机加油 ,这一点对军用机 场有着重要的战备意义 。对于民用机场 ,采用无缝 钢管进行大修时 ,为保证给飞机加油 ,就必须添置加 油车等附属设备 ,当机场规模大 、起降飞机多时 ,其 购置的附属加油设备的费用就将有可能超过采用不 锈钢管的投资费用 。设采用无缝钢管的投资费用现 值为 PVCa ,购买加油车等附属设备的费用现值为 A ,采用不锈钢管的投资费用为 PVCb 。则当 PVCa + A > PVCb 时 ,则可考虑采用不锈钢 (费用现值的 技术经济比较方法可参见文献[ 3 ]和[ 4 ]) 。
8 组试验方案中 ,各组分在试验范围内分布均 匀 ,且配方均匀设计法对每个因素是一视同仁的 ,但 是在许多试验设计中 ,要求有些组分含量较大 ,有些 较小 。所以在实际中 ,可在试验方案的基础上 ,根据 实际条件进行取舍 ,以减少试验方案 。
试验用金属基体材料为 304 不锈钢 ,试样尺寸 为 120mm ×50mm ×1. 5mm ,根据涂层材料的试验 方案 ,首先将耐热不锈钢表面经喷砂处理后除去表 面沉积的杂物及锈蚀物 ,然后用无水乙醇清洗 ,吹干 后待用 。
将各种原料按照表 1 所示试验方案设计的涂料 配方依次加入搅拌器搅拌均匀后 ,盛于带刻度玻璃 容器中静置观察其悬浮性能 ,然后在一定的喷涂工 艺条件下将涂料涂覆在金属试片上 ,室温下干燥 3h 表干后 ,放入马弗炉内加热至 800～1000 ℃反应烧 结 ,保温 2h 后随炉冷至室温 。
根据涂层在试样表面成膜状况和冷却后涂层的 脱落情况 ,打分评价并判断无机耐高温陶瓷涂料在 金属基体表面应用的成膜性能优劣和结合强度 。根 据涂层的抗剥落性能和涂层的表面质量状况等综合 情况进行比较打分 ,性能越优分值越高 。试验方案 及结果见表 1 。
通常涂料配方涉及到的原料种类及影响因素很 多 ,如果进行多因素全面试验 ,需要的试验工作量相 当惊人 。为了弄清配方中每种因素对涂料整体性能 的作用和影响 ,有必要采用科学的试验设计方法 ,用 尽量少的试验次数来有效地得到尽量多的有用信 息 ,进而确定涂料的最佳配方及工艺条件[1] 。为此
收稿日期 :2004206208 ;修订日期 :2004207226
·108 ·
本文采用配方均匀设计方法 ,通过对无机耐高温陶 瓷涂料的成膜性能和悬浮性能等进行定量研究 ,得 到了涂料配方中各组分的优化组合 ,同时为定量开 发新的涂料配方提供了一种有效方法 。
2 配方均匀设计的理论基础
配方均匀设计方法由王元和方开泰于 1990 年
提出 ,其思想是将 n 个试验点 (即 n 种不同的配方)
表 1 机坪下输油管道内壁防腐大修估算费用
序 设备及安装 单 号 工程名称 位
数量
单价 总价 元 万元
说明
无缝钢管 , 1 <219mm ×6mm
m2 1265 ×0. 65 = 822
50
管道机 4. 1 器人在线
内喷涂
2 “T”口 3 合计
个
3
含有土 5000 1. 5 方 、割 、焊
接等费用
二乘法求出 a0 , a1 , a2 , a3 , a4 , a5 的估计值 ,使得下列
表达式中的 Q 达到最小 。
∑ Q =
8
( Y i - ( a0 + a1 X i1 + a2 X i2 + a3 X i3 +
i=1
a4 X i4 + a5 X i5 ) ) 2 , i = 1 , . . . , 8
表 1 试验方案及结果评价
涂料 配方
无水 乙醇
改性 碳化硅
改性 硅溶胶
铝溶胶
磷酸二氢 铝溶液
综合 得分
第 1 组 50. 0 % 21. 4 %பைடு நூலகம்9. 7 % 1. 2 % 17. 7 % 4
第 2 组 34. 2 % 15. 8 % 1. 6 % 9. 1 % 39. 3 % 1
第 3 组 25. 2 % 8. 8 % 29. 1 % 11. 5 % 25. 4 % 5
1 引 言
一般金属在高温氧化性气氛下都会产生表面氧 化 ,氧化不仅造成金属损耗 ,还会产生金属中合金元 素的贫化 ,影响金属的质量和力学性能 。针对金属 的高温氧化腐蚀问题 ,采用无机耐高温抗氧化涂层 是降低金属氧化损耗的一种行之有效的方法 ,尤其 是以料浆涂覆法制备的无机耐高温抗氧化涂层 ,它 以制作方便 、成本低廉正在得到广泛应用 。但是由 于无机耐高温涂料中一般不含有成膜性能良好的高 分子物质 ,其成膜性能和悬浮性能均较差 ,表现为保 质期较短 ,容易产生沉淀等 ,因此有必要研究开发新 的无机耐高温涂料 。
,n
j =1
由{ X ki } 就给出了对应 n 和 s 的配方均匀设计 ,
并用记号 U M n ( ns ) 表示 。
3 涂料配方的试验设计
常用无机高温陶瓷涂料主要由陶瓷基料 、高温 粘结剂和改性剂组成 。本试验中选用自制的表面改 性碳化硅作为陶瓷基料 ,自制改性硅溶胶 、铝溶胶和 磷酸二氢铝溶液作为高温粘结剂 ,无水乙醇作为调 节剂 。原料种数 s = 5 ,选用试验配方数 n = 8 ,故选 择 U M 8 (85 ) 表安排试验 。根据上述配方均匀设计 方法得出 U M 8 (85 ) 表 。
进行分析和预测 。
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石永春等 :机场输油管道内壁腐蚀防护方法选用探讨
表 2 验证配方
无水乙醇 改性碳化硅 改性硅溶胶 铝溶胶
2.6 %
6.6 %
24. 0 % 65. 6 %
磷酸二氢铝 溶液 1. 2 %
试验结果表明 ,按照新的配方生产出的涂料 ,其 悬浮性能 、成膜性能 、结合强度等指标均优于上述试
验方案中的 8 种配方 。说明配方均匀设计的确可以
从数学统计理论出发 ,根据回归模型对涂料的配方
6
第 8 组 1. 6 % 6. 6 % 23. 0 % 64. 6 % 4. 2 %