表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏，属于防护设施领域。金属陶瓷复合涂层从内至外依次为金属阴极层和屏蔽层，所述屏蔽层为Al2O3陶瓷涂层。本发明采用Al2O3陶瓷涂层作为屏蔽层，其中Al2O3具有很好的化学稳定性，原因在于Al和O之间的键和力很强，并且具有酸碱两重性，很多的酸性物质都不会与之反应，这样在耐盐雾的性能方面可以得到保障，可以增强涂层的耐腐蚀性能；通过Al2O3陶瓷涂层将金属表面与外界隔开，阻止腐蚀介质对基材的直接损害。本发明还公开了上述护栏的制备方法。
【专利说明】
表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏及制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种护栏，具体讲是一种表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏及制备方法，属于防护设施领域。
【背景技术】
[0002]从八十年代起，我国的高速公路飞速的发展，伴随着国内高速公路的发展，道路护栏的市场不断扩大。相比较于乡村道路、内地道路的护栏，其中沿海城市以及重工业城市的道路护栏的性能参数要求就会更加严苛。原因在于，沿海城市的大气中含有的NaCl的海盐离子，以及空气中的湿度也是比较大，这种情况下就要求道路护栏具备耐盐雾的性能较高，否则，一般的钢护栏不能维持长时间的使用寿命，加之护栏的维护成本较高，因此，这些对于护栏的耐盐雾性能就有一定的参数要求;再者，对于重工业城市而言，大气中含有的是成分复杂的混合物，这些成分中必定会含有S02，经氧化后形成H2S04，当遇到雨天，就会形成酸雨，此时的雨水中会掺杂大量的S042—，这样的酸根离子更是会加速护栏的腐蚀。因此，针对于沿海城市以及重工业城市的道路护栏参数要求，提高护栏的耐盐雾的性能以及耐腐蚀性能，一直是本领域待解决的技术难题之一。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种耐盐雾性能和耐腐蚀性能优越的表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏及制备方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供的一种表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏，所述护栏表面覆有金属陶瓷复合涂层，所述金属陶瓷复合涂层从内至外依次为金属阴极层和屏蔽层，所述屏蔽层为AI2O3陶瓷涂层。
[0005]本发明中，所述Al2O3陶瓷涂层由质量比为900:1-2:1-2的Al2O3、Si02、Mg0组成。
[0006]本发明中，所述的金属阴极层为镀锌层。
[0007]本发明还提供了上述表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏的制备方法，包括以下步骤:
I)、对护栏的表面进行抛光和除油处理；
2)、选择使用中性氯化钾镀锌工艺对护栏表面进行镀锌处理；
3)、对镀锌处理后的护栏进行钝化处理；
4)、在钝化处理后的护栏表面涂布Al2O3陶瓷涂层。
[0008]本发明中，所述步骤2)所使用锌液的PH值为5.0-5.5，所述锌液中KCl的质量浓度为160?230 g/L、ZnCl的质量浓度为60?80 g/L、H3B03的质量浓度为30?35 g/L、柔软剂的质量浓度为40-50mg/L、光亮剂的质量浓度为10_20mg/L。
[0009]本发明中，所述柔软剂为镉盐，所述光亮剂为丙炔醇。
[0010]本发明中，所述步骤3)的具体过程为:采用重铬酸钾，将护栏在室温下钝化13-16秒，然后用水清洗。
[0011]本发明的有益效果在于:(1)、本发明采用Al2O3陶瓷涂层作为屏蔽层，其中Al2O3具有很好的化学稳定性，原因在于Al和O之间的键和力很强，并且具有酸碱两重性，很多的酸性物质都不会与之反应，这样在耐盐雾的性能方面可以得到保障，可以增强涂层的耐腐蚀性能;通过Al2O3陶瓷涂层将金属表面与外界隔开，阻止腐蚀介质对基材的直接损害；(2)、在Al2O3陶瓷涂层中引入Si02、Mg0可以在护栏表面形成硅酸盐的玻璃态，这对于腐蚀的扩散有抑制作用，使得护栏耐腐蚀性能得到大幅度提高；(3)、在镀锌层的制备中，本发明所选用的镀液配方使得形成的锌层一部分的锌浸入到钢质基材中，加强镀锌层附着能力，提高护栏的使用寿命;金属锌可以作为阴极保护层，是基于阳极的钢铁材料更容易失去电子而被消耗掉，继而铁可以作为阴极被保护；(4)、对镀锌层配合加入三价铬钝化，在钝化后可以在护栏表面形成铬钝化膜，进一步提高护栏的耐腐蚀性能。
【附图说明】
[0012]图1为本发明金属陶瓷复合涂层的示意图；
其中:1-镀锌层，2-A1203陶瓷涂层，3-锌渗入部分，4-护栏基材表面。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图和具体的实施例对本发明做进一步的阐述。
[0014]如图1所示，本发明表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏，包括护栏本体4，护栏本体4的表面覆有金属陶瓷复合涂层，金属陶瓷复合涂层从内至外依次为镀锌层I和Al2O3陶瓷涂层2，其中镀锌层I中有部分锌3渗入到护栏本体4中。其制备方法如下:
实施例1
1、首先，对护栏的表面进行机械抛光，以保证镀锌层与护栏基材完好的贴合，使得镀锌层平整;然后，对护栏表面除油处理，使用NaOH进行除油，其中加入Na2CO3作为缓冲剂，再反复用热水洗、再除油，再水洗，烘干之后待用；
2、选择使用中性氯化钾镀锌工艺对护栏进行镀锌处理。镀液的PH值为5.0，配方为:KCl的质量浓度为160g/L，ZnCl的质量浓度为60 g/L，H3B03的质量浓度为30g/L，镉盐的质量浓度为451^/1、丙炔醇的质量浓度为1511^/1。锌液选用0#的锌锭，含锌量大于99.995%，镀锌层完成后，锌可以一部分渗入到护栏的钢材内层；
3、对镀锌处理后的护栏进行钝化处理:采用重铬酸钾，在室温下对护栏进行钝化，钝化时间为13秒，钝化后迅速用水清洗，在水槽中停留5秒以上；
4、进行Al2O3陶瓷涂层的涂布:运用化学气相沉积法，利用950°C的高温条件下，使得混合气体与护栏表面相互作用，继而在护栏表面形成Al2O3陶瓷涂层进行屏蔽。Al2O3陶瓷涂层由Al2O3、Si02、Mg0组成，Al2O3、Si02、Mg0三者的质量比为900:1-2:1-2。
[0015]实施例2
1、首先，对护栏的表面进行机械抛光，以保证镀锌层与护栏基材完好的贴合，使得镀锌层平整;然后，对护栏表面除油处理，使用NaOH进行除油，其中加入Na2CO3作为缓冲剂，再反复用热水洗、再除油，再水洗，烘干之后待用；
2、选择使用中性氯化钾镀锌工艺对护栏进行镀锌处理。镀液的PH值为5.0，配方为:KCl的质量浓度为230g/L，ZnCl的质量浓度为70 g/L，H3B03的质量浓度为35g/L，镉盐的质量浓度为501^/1、丙炔醇的质量浓度为2011^/1。锌液选用0#的锌锭，含锌量大于99.995%，镀锌层完成后，锌可以一部分渗入到护栏的钢材内层；
3、对镀锌处理后的护栏进行钝化处理:采用重铬酸钾，在室温下对护栏进行钝化，钝化时间为15秒，钝化后迅速用水清洗，在水槽中停留5秒以上；
4、进行Al2O3陶瓷涂层的涂布:运用化学气相沉积法，利用950°C的高温条件下，使得混合气体与护栏表面相互作用，继而在护栏表面形成Al2O3陶瓷涂层进行屏蔽。Al2O3陶瓷涂层由Al2O3、Si02、Mg0组成，Al2O3、Si02、Mg0三者的质量比为900:2:1。
[0016]实施例3
1、首先，对护栏的表面进行机械抛光，以保证镀锌层与护栏基材完好的贴合，使得镀锌层平整;然后，对护栏表面除油处理，使用NaOH进行除油，其中加入Na2CO3作为缓冲剂，再反复用热水洗、再除油，再水洗，烘干之后待用；
2、选择使用中性氯化钾镀锌工艺对护栏进行镀锌处理。镀液的PH值为5.0，配方为:KCl的质量浓度为230g/L，ZnCl的质量浓度为70 g/L，H3B03的质量浓度为33g/L，镉盐的质量浓度为401^/1、丙炔醇的质量浓度为1011^/1。锌液选用0#的锌锭，含锌量大于99.995%，镀锌层完成后，锌可以一部分渗入到护栏的钢材内层；
3、对镀锌处理后的护栏进行钝化处理:采用重铬酸钾，在室温下对护栏进行钝化，钝化时间为16秒，钝化后迅速用水清洗，在水槽中停留5秒以上；
4、进行Al2O3陶瓷涂层的涂布:运用化学气相沉积法，利用950°C的高温条件下，使得混合气体与护栏表面相互作用，继而在护栏表面形成Al2O3陶瓷涂层进行屏蔽。Al2O3陶瓷涂层由Al2O3、Si02、Mg0组成，Al2O3、Si02、Mg0三者的质量比为900:1:1。
[0017]实施例4
1、首先，对护栏的表面进行机械抛光，以保证镀锌层与护栏基材完好的贴合，使得镀锌层平整;然后，对护栏表面除油处理，使用NaOH进行除油，其中加入Na2CO3作为缓冲剂，再反复用热水洗、再除油，再水洗，烘干之后待用；
2、选择使用中性氯化钾镀锌工艺对护栏进行镀锌处理。镀液的PH值为5.0，配方为:KCl的质量浓度为210g/L，ZnCl的质量浓度为80 g/L，H3B03的质量浓度为35g/L，镉盐的质量浓度为451^/1、丙炔醇的质量浓度为1611^/1。锌液选用0#的锌锭，含锌量大于99.995%，镀锌层完成后，锌可以一部分渗入到护栏的钢材内层；
3、对镀锌处理后的护栏进行钝化处理:采用重铬酸钾，在室温下对护栏进行钝化，钝化时间为13秒，钝化后迅速用水清洗，在水槽中停留5秒以上；
4、进行Al2O3陶瓷涂层的涂布:运用化学气相沉积法，利用950°C的高温条件下，使得混合气体与护栏表面相互作用，继而在护栏表面形成Al2O3陶瓷涂层进行屏蔽。Al2O3陶瓷涂层由Al2O3、Si02、Mg0组成，Al2O3、Si02、Mg0三者的质量比为900:1: 2。
[0018]以上对本发明所提供技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏，其特征在于:所述护栏表面覆有金属陶瓷复合涂层，所述金属陶瓷复合涂层从内至外依次为金属阴极层和屏蔽层，所述屏蔽层为A1203陶fe涂层。2.根据权利要求1所述的表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏，其特征在于:所述Al2O3陶瓷涂层由质量比为900:1-2:1-2的Al2O3、Si02、Mg0组成。3.根据权利要求1或2所述的表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏，其特征在于:所述金属阴极层为镀锌层。4.权利要求1所述表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏的制备方法，其特征在于包括以下步骤: I)、对护栏的表面进行抛光和除油处理； 2)、选择使用中性氯化钾镀锌工艺对护栏表面进行镀锌处理； 3)、对镀锌处理后的护栏进行钝化处理； 4)、在钝化处理后的护栏表面涂布Al2O3陶瓷涂层。5.根据权利要求4所述表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏的制备方法，其特征在于:所述步骤2)所使用锌液的PH值为5.0-5.5，所述锌液中KCl的质量浓度为160?230 g/L、ZnCl的质量浓度为60?80 g/L、H3B03的质量浓度为30?35 g/L、柔软剂的质量浓度为40-50mg/L、光亮剂的质量浓度为10-20mg/L。6.根据权利要求5所述的表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏的制备方法，其特征在于:所述柔软剂为镉盐，所述光亮剂为丙炔醇。7.根据权利要求6所述表面覆有金属陶瓷复合涂层的护栏的制备方法，其特征在于所述步骤3)的具体过程为:采用重铬酸钾，将护栏在室温下钝化13-16秒，然后用水清洗。
【文档编号】C23C28/00GK105951097SQ201610340774
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】朱发海, 朱青泽
【申请人】江苏固格澜栅防护设施有限公司