耐磨陶瓷涂料的主要成分與性能特點
2020-10-14 13:48:56 點擊:
北京耐默公司作為專業(yè)生產(chǎn)耐磨陶瓷涂料廠家,在此介紹耐磨陶瓷涂料、耐磨防腐涂料、防腐陶瓷涂料、耐磨陶瓷涂層、防腐耐磨涂料相關(guān)知識,希望對大家會有幫助。
耐磨陶瓷涂料屬于功能涂料領(lǐng)域,是一種新型的水性無機涂料,它是以納米無機化合物為主要成分,并且以水為分散質(zhì),涂裝后通常經(jīng)過低溫加熱方式固化,形成性能和陶瓷相似的絕緣涂膜。現(xiàn)今國內(nèi)的陶瓷絕緣涂料,主要功能絕緣、 耐高溫,抗腐蝕,機械性能好等特點,通常使用不同的制備方法、一些具有獨特性質(zhì)的填料以及添加劑等來相應(yīng)制備出具備相應(yīng)功能的陶瓷涂料, 并予以加強其自身的性能。而由于現(xiàn)在綠色環(huán)保、低碳、價格低廉、制備工藝簡單等理念已廣泛地普及,一些具備這些性質(zhì)的陶瓷涂料會在將進一步提升和研發(fā)。

環(huán)氧樹脂有較好的耐化學(xué)藥品性,尤其是耐堿性突出,對各種基材有極好的黏結(jié)性,極好的韌性、硬度和柔軟性,優(yōu)良的耐水性,被廣泛用于涂層材料,并且已經(jīng)在工業(yè)中已大量使用,但由于其固化后形 成較致密 的芳香結(jié) 構(gòu),交聯(lián)密度 大,內(nèi)聚力高,變形能力差,往往呈脆性狀態(tài),用其制備的耐磨涂料往往無法滿足性能上的要求,尤其是在較高的溫度下。為進一步提高耐磨涂料的高溫下耐磨性能,研發(fā)人員經(jīng)過大量實驗, 終于找到了合適的解決方法:將環(huán)氧樹脂與有機硅氧烷結(jié) 合。 由于—Si—O—鍵具有很 高的鍵能,其聚合物分子鏈具有高度卷曲性。利用有機硅對環(huán)氧樹脂進行改性,可使其熱穩(wěn)定性、耐候性、脆性等得到明顯改善,同時因低表面自由能的聚有機硅涂 覆于樹脂 表面,使環(huán)氧樹 脂的防水、防油性能得以改善。環(huán)氧樹脂作為有機高分子成膜物質(zhì),制成的涂料在附著力、柔韌性、耐沖擊性、施工性及成品儲存等方面都相當(dāng)優(yōu)越,但是在耐高溫、耐溶劑性、耐氧化性介質(zhì)、抗高濃度電介質(zhì)滲透方面存在著難以克服的弱點。采用特制的剛性無機填料改性環(huán)氧樹脂,如:玻璃鱗片、云母、耐蝕金屬片陶瓷微粉等,可以降低樹脂的流動性、收縮性和固化時引起的溫升,同時也提高了涂料的耐酸性、耐磨性、耐熱性和導(dǎo)熱性。 這是因為特制合成的無機填料本身硬度很高,耐磨性好,與環(huán)氧樹脂、溶劑等不發(fā)生反應(yīng),在固化過程中不會有新的物質(zhì)生成,且在固化中無機填料收縮很小,內(nèi)應(yīng)力小,再加上與環(huán)氧樹脂緊密結(jié)合,形成致密保護層,從而達(dá)到增強耐磨性及硬度的目的。
陶瓷耐磨涂料主要由耐磨骨料和結(jié)合系統(tǒng)組成,密度非常大,無大的宏 觀缺陷,強度可達(dá)150MPa,是一般混凝土和耐火澆注料無法 企及的,主要是采用了離子化合物和部分人工合成共價化合物,其離子鍵結(jié)合牢固,所以強度和剛度很大,可有效抵御物料的沖擊力和剪切應(yīng)力。而結(jié)合系統(tǒng)由于采取復(fù)合強化措施和特殊處理,形成化學(xué)結(jié)合,致使其強度很高。
由于陶瓷耐磨涂料采用無定向鋼纖維和定向網(wǎng)狀增強措施,通過耦合進一步改善韌性,具有優(yōu)良的韌性和抗震性,所以抗斷裂、韌性強,可有效防止沖擊力造成的破損和剝落。另一方面, 由于離子鍵和其 共價鍵為 強結(jié)合鍵,鍵能比較 高,低溫對其影響很小,而且它的振動頻率極高, 常溫難以對其構(gòu)成威脅,不會產(chǎn)生熱震損毀。由于耐磨陶瓷涂料采取了雙重補強措施,有的甚至采取了多種補強措施,有效地改善了材料性能, 而且陶瓷材料低的線脹系數(shù),使其體積穩(wěn)定,不可能產(chǎn)生裂縫,因而整體性好,另外施工為整體施工,無接縫出現(xiàn),因而整體性進一步提高。由于采用了耐酸和耐堿的人工合成原料,不會和礦渣發(fā)生反應(yīng),同時由于這種材料多為高溫合成原料,環(huán)境相容性好,晶體發(fā)育好,結(jié)構(gòu)完整,環(huán)境溫度不會對它造成大的影響,屬環(huán)境惰性材料, 因而對環(huán)境敏感性差。
耐磨陶瓷涂料無機非金屬材料,主要成分為硅酸鹽和氧化鋁,和地球巖石層成分相近,不會造成土質(zhì)惡化 和重金屬 離子污染,不會影響 環(huán)境。耐磨陶瓷涂料性能指標(biāo)見表1。

由于具有上述特點,常溫耐磨陶瓷涂料的耐磨性能是16Mn鋼的9倍、65Mn鋼的8倍、耐火澆注料的45倍。耐磨陶瓷涂料為耐高溫?zé)o機涂層,可以用在鐵、鋼、鋁、陶瓷、玻璃表面,廣泛用于冶金、石油工業(yè)、天然氣開采、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域,最高可以耐1500℃甚至更高的溫度。其不僅耐高溫,還有耐熱沖擊和耐磨等性能,通過涂層,可對金屬表面,各種耐火材料表面進行表層改性,以達(dá)到提高基體材料的使用性能,同時節(jié)省能源,提高金屬基體材料使用壽命1~2倍以上。耐磨陶瓷涂料應(yīng)用于高溫電熨斗,電飯鍋, 微波爐,烤盤等產(chǎn)品上,與金屬的附著力非常好, 非常堅硬,高溫煅燒后強度更加顯著,而且不開裂。具有良好的 耐油性能 和耐酸耐 堿性,顏色多彩。
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