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高温下的保护者——耐高温涂料

发布时间: 2019-03-07 14:23:59   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:        字号:[ 常规 ]

耐高温涂料,又称为耐热涂料,通常来说是指在200℃以上的环境中应用在金属、陶瓷、玻璃等材料表面进行高温防护,涂层不褪色、不剥落,依旧保持一定的物理机械性能的功能涂料。耐高温涂料具有施工工艺简单、高温防护效果显著、成本低等优点,被广泛用于石油、化工、冶金、交通、宇航、机电、军事等领域中进行高温防护,如高温管道、高温炉、石油裂解装置、汽车发动机、汽车排气管及高温反应设备等表面防护。

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耐高温涂料

伴随现代工业的发展,耐高温涂层材料的要求越来越高,以汽轮机为例,发展初期工作温度只有300℃左右,现在己高达650℃左右;现代超音速飞机发动机的工作温度已达1150℃,这要求耐高温涂层材料也随之发展出更多规格、品种的产品以适应更多温度区间的要求。那么耐高温涂料有哪些种类呢?一般来说,耐高温涂料可以分为有机耐热涂料和无机耐热涂料两大类,有机耐热涂料包括聚硫醚涂料、聚酰胺涂料、有机硅涂料、有机氟涂料、有机钛涂料等;无机耐热涂料包括硅酸盐涂料、硅酸乙酯涂料、硅熔胶涂料、磷酸盐涂料等。有机耐高温涂料中,有机硅涂料主要适用于200~500℃温度区间,有机氟涂料适用于600~900℃温度区间。无机耐高温涂料一般在1000℃以上,甚至更高,如无机硅酸锌耐高温能达到2300℃,有报道称国内有企业已开发出超高温金属防氧化涂料,涂层长期耐超高温达到3000℃。

有机耐高温涂料耐高温上限相对较低,超过固有的温度区间就会发生碳化或者软化,大量有机溶剂的应用也对环境保护带来负担。以有机耐高温涂料中应用最广泛的有机硅涂料为例。通常有机硅涂料中含有大量的有机树脂,成分不易分解,污染严重,且有机硅涂料工作温度较高(150~250℃),能耗很大。无机耐高温涂料温度上限比较高,相对比较环保,但是在应用过程中又发现存在涂膜韧性差,高温时涂层易裂等耐久性问题。因此近年来,开发有机-无机复合性耐高温涂料这种新型涂料,逐渐受到关注。有机-无机复合性耐高温涂料一般采用有机树脂与无机基料进行匹配或化学改性,它提升了防护温度上限,解决了无机涂层高温耐久性问题,且有机溶剂用量少,是一种省资源、节能源、低污染的涂料新品种。如将有机硅树脂与陶瓷粉、玻璃粉等混合制备的有机-无机耐高温防护层,具有极强的附着性,可以耐700~900℃以上长期高温。

纳米耐高温涂料也是近年的研究热点方向,在耐高温涂料中加入纳米粒子,发挥了纳米材料的表面效应、小尺寸效应,涂层附着力增强、防水性和致密性提高,同时还能够改善涂层刚性和强度,提高耐温等级和力学性能,有效的延长涂料的防护周期,拓宽高温防护涂料的应用领域。环保型高温防护涂料随着环境保护理念的深入人心,近年来也发展迅速,相继出现了水性无机耐高温涂料、水性有机高温防护涂料、高固含量耐高温涂料、粉末耐高温涂料和陶瓷耐高温涂料等产品,这也为高温防护涂料带来了更广阔的应用前景。

总体来说,纳米耐高温涂料、有机-无机复合耐高温涂料、环保型耐高温涂料等都已成为当前耐高温涂料研究的热点和发展趋势。伴随着科学技术的发展,新技术新工艺的层出不穷,应用的温度等级也不断提高,相信耐高温涂料的品种规格将不断发展壮大。