一种提高金属材料耐高温氧化的方法与流程

本发明涉及一种减轻高温下金属材料腐蚀、氧化的方法，特别是涉及一种提高金属材料耐高温氧化的方法，属于材料防氧化防腐蚀技术领域。

背景技术：

水玻璃俗称泡花碱，是一种水溶性硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂。其化学式为r2o·nsio2，式中r2o为碱金属氧化物，n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值，称为水玻璃的摩数。

建筑上常用的水玻璃是硅酸钠的水溶液(na2o·nsio2)，其用途主要有以下：

涂刷材料表面，提高其抗风化能力以密度为1.35g/cm³的水玻璃浸渍或涂刷黏土砖、水泥混凝土、硅酸盐混凝土、石材等多孔材料，可提高材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性及耐水性等。

加固土将水玻璃和氯化钙溶液交替压注到土中，生成的硅酸凝胶在潮湿环境下，因吸收土中水分处于膨胀状态，使土固结。

配制速凝防水剂；可用来制作耐酸胶泥，用于炉窖类的内衬。可以用来制备硅胶。

修补砖墙裂缝将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂及氟硅酸钠按适当比例拌合后，直接压入砖墙裂缝，可起到粘结和补强作用；硅酸钠水溶液可做防火门的外表面。

有相关研究表明：材料在高温环境中腐蚀随着温度的提升，腐蚀率程几何式增长，即温度每升高50℃，腐蚀程度将增加一倍。高温环境下腐蚀的速率和腐蚀程度相对低温要快很多，腐蚀率也要高很多，这种情况多集中在冶金、石油、航空航天等部门设备部件上。耐高温腐蚀方式主要是氧化腐蚀为主，兼顾其他腐蚀。高温腐蚀的机理是取决于液体介质和固态金属之间的作用：物理溶解，化学腐蚀，电化学腐蚀大体三种腐蚀。耐高温防腐耐火壳体，耐温可以达到火焰的温度，能耐住高温火焰长期烧烤，防腐防氧化性能良好，高硬度，就能成功解决以上高温炉体金属腐蚀难题。

常规的耐高温氧化隔离层存在于基体(1)结合不牢固，易开裂，易脱落，对基体(1)的防护性能不佳。常规的耐高温氧化隔离层，比如漆类涂层，不耐碰撞、刮伤，对涂覆保护的材料防护性不理想。

技术实现要素：

本发明的主要目的是为了提供一种提高金属材料耐高温氧化的方法，本发明采用镁砂和水玻璃制备耐高温氧化隔离层对金属材料进行防护，将空气和金属材料隔绝，比如，在高温火焰环境中能有效保护高温炉体金属耐防腐、提高耐酸耐碱的抵抗力，保护金属不被抗氧化、封闭保护等作用，克服普通防腐耐火壳体在高温条件下极不适应，耐温不够，易产生起皮、皱裂、变色等缺陷，从而达到提高对所保护的金属材料的防护性之目的。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：一种提高金属材料耐高温氧化的方法，以所保护的金属材料为基体，使用水玻璃、镁砂等为物料，包括以下步骤：

s1、预处理：对基体进行前处理，包括除锈；

s2、物料混合：物镁砂与水玻璃以一定比例范围内充分混合；

s3、制牵引件：制作与基体表面相吻合的牵引件，牵引件与基体结合不容易分离；

s4、涂覆：将步骤s处理后的镁砂与水玻璃的混合物涂覆在基体和牵引件上；

s5、烧结：对上步骤进行烧结，经过烧结工艺处理处理后的基体上形成覆盖牵引件的耐火壳体。

优选的方案是，步骤s3可以省略，基体整体上不存在牵引件。

优选的方案是，步骤s2镁砂与水玻璃混合的比例范围为：按摩尔比为1：(0.8～1.2)混合。

优选的方案是，水玻璃与镁砂的比例在一定范围内增大，使得镁砂与基体的结合强度增强。

优选的方案是，s5进行烧结工艺前，在基体上附着一定量的镁砂，该一定量的镁砂采用60目以下的细颗粒镁粉。

在上述任一方案中优选的是，步骤s2中加入促凝剂氟硅酸钠。

在上述任一方案中优选的是，步骤s1中的除锈，采用喷砂处理。

在上述任一方案中优选的是：牵引件的材质与基体材质相同，且牵引件与基体焊接。

在上述任一方案中优选的是：牵引件设计成钩子，牵引件形状包括：等腰三角形，等腰梯形、弓箭型、心形、树叶纹状。

本发明的有益技术效果：按照本发明的提高金属材料耐高温氧化的方法，本发明提供的提高金属材料耐高温氧化的方法，可以减轻背景技术中指出的不足，耐碰撞、刮伤，对涂覆保护的材料防护性增强；本发明使用的材料包括镁砂和水玻璃，来源广泛，价格低廉；另外，实施本发明的施工要求低，操作简单。

附图说明

图1为按照本发明的提高金属材料耐高温氧化的方法的一优选实施例的流程示意图；

图2为按照本发明的提高金属材料耐高温氧化的方法的一优选实施例的结构示意图。

图中：1-基体，2-牵引件，3-耐火壳体。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一：

一种提高金属材料耐高温氧化的方法，以所保护的金属材料为基体1，使用水玻璃、镁砂等为物料，包括以下步骤：

预处理：对基体1进行前处理，包括除锈；

物料混合：物镁砂与水玻璃以一定比例范围内充分混合；

涂覆：将步骤s2处理后的镁砂与水玻璃的混合物涂覆在基体1上；

烧结：对上步骤进行烧结，经过烧结工艺处理处理后的基体1上形成覆盖基体1表面的耐火壳体3。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2镁砂与水玻璃混合的比例范围为：按摩尔比为1：(0.8～1.2)混合。

在本实施例中，如图1-2所示，水玻璃与镁砂的比例在一定范围内增大，使得镁砂与基体的结合强度增强。

在本实施例中，如图1-2所示，s5进行烧结工艺前，在基体1上附着一定量的镁砂，该一定量的镁砂采用150目以下的细颗粒镁粉。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2中加入促凝剂氟硅酸钠。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s1中的除锈，采用喷砂处理。

实施例二：

一种提高金属材料耐高温氧化的方法，以所保护的金属材料为基体1，使用水玻璃、镁砂等为物料，包括以下步骤：

s1.预处理：对基体1进行前处理，包括除锈；

s2.物料混合：物镁砂与水玻璃以一定比例范围内充分混合；

s3.制牵引件：制作与基体1表面相吻合的牵引件2，牵引件2与基体1结合不容易分离；

s4.涂覆：将步骤s2处理后的镁砂与水玻璃的混合物涂覆在基体1和牵引件2上；

s5.烧结：对上步骤进行烧结，经过烧结工艺处理处理后的基体1上形成覆盖牵引件2的耐火壳体3。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2镁砂与水玻璃混合的比例范围为：按摩尔比为1：(0.8～1.2)混合。

在本实施例中，如图1-2所示，水玻璃与镁砂的比例在一定范围内增大，使得镁砂与基体的结合强度增强。

在本实施例中，如图1-2所示，s5进行烧结工艺前，在基体1上附着一定量的镁砂，该一定量的镁砂采用100目以下的细颗粒镁粉。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2中加入促凝剂氟硅酸钠。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s1中的除锈，采用喷砂处理。

在本实施例中，如图1-2所示：牵引件2的材质与基体1材质相同，且牵引件2与基体1焊接。

在本实施例中，如图1-2所示：牵引件2设计成若干个钩子，牵引件2形状是等腰三角形。

实施例三：

一种提高金属材料耐高温氧化的方法，以所保护的金属材料为基体1，使用水玻璃、镁砂等为物料，包括以下步骤：

s1.预处理：对基体1进行前处理，包括除锈；

s2.物料混合：物镁砂与水玻璃以一定比例范围内充分混合；

s3.制牵引件：制作与基体1表面相吻合的牵引件2，牵引件2与基体1结合不容易分离；

s4.涂覆：将步骤s2处理后的镁砂与水玻璃的混合物涂覆在基体1和牵引件2上；

s5.烧结：对上步骤进行烧结，经过烧结工艺处理处理后的基体1上形成覆盖牵引件2的耐火壳体3。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s3可以省略，基体1整体上不存在牵引件2。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2镁砂与水玻璃混合的比例范围为：按摩尔比为1：(0.8～1.2)混合。

在本实施例中，如图1-2所示，水玻璃与镁砂的比例在一定范围内增大，使得镁砂与基体的结合强度增强。

在本实施例中，如图1-2所示，s5进行烧结工艺前，在基体1上附着一定量的镁砂，该一定量的镁砂采用150目-250目的细颗粒镁粉。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2中加入促凝剂氟硅酸钠。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s1中的除锈，采用喷砂处理。

在本实施例中，如图1-2所示：牵引件2的材质与基体1材质不同，且牵引件2与基体1焊接。

在本实施例中，如图1-2所示：牵引件2设计成钩子，牵引件2形状为等腰三角形。

实施例四：

一种提高金属材料耐高温氧化的方法，以所保护的金属材料为基体1，使用水玻璃、镁砂等为物料，包括以下步骤：

s1.预处理：对基体1进行前处理，包括打磨机进行人工打磨除锈；

s2.物料混合：物镁砂与水玻璃以一定比例范围内充分混合；

s3.制牵引件：制作与基体1表面相吻合的牵引件2，牵引件2与基体1结合不容易分离；

s4.涂覆：将步骤s2处理后的镁砂与水玻璃的混合物涂覆在基体1和牵引件2上；

s5.烧结：对上步骤进行烧结，经过烧结工艺处理处理后的基体1上形成覆盖牵引件2的耐火壳体3。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2镁砂与水玻璃混合的比例范围为：按摩尔比为1：(0.8～1.2)混合。

在本实施例中，如图1-2所示，水玻璃与镁砂的比例在一定范围内增大，使得镁砂与基体的结合强度增强。

在本实施例中，如图1-2所示，s5进行烧结工艺前，在基体1上附着一定量的镁砂，该一定量的镁砂采用60目以下的细颗粒镁粉。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2中加入促凝剂氟硅酸钠。

在本实施例中，如图1-2所示：牵引件2的材质与基体1材质相同，且牵引件2与基体1焊接。

在本实施例中，如图1-2所示：牵引件2设计成钩子，牵引件2形状是弓箭型状。

实施例五：

一种提高金属材料耐高温氧化的方法，以所保护的金属材料为基体1，使用水玻璃、镁砂等为物料，包括以下步骤：

s1.预处理：对基体1进行前处理，包括除锈；

s2.物料混合：物镁砂与水玻璃以一定比例范围内充分混合；

s3.制牵引件：制作与基体1表面相吻合的牵引件2，牵引件2与基体1结合不容易分离；

s4.涂覆：将步骤s2处理后的镁砂与水玻璃的混合物涂覆在基体1和牵引件2上；

s5.烧结：对上步骤进行烧结，经过烧结工艺处理处理后的基体1上形成覆盖牵引件2的耐火壳体3。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2镁砂与水玻璃混合的比例范围为：按摩尔比为1：(0.8～1.2)混合。

在本实施例中，如图1-2所示，水玻璃与镁砂的比例在一定范围内增大，使得镁砂与基体的结合强度增强。

在本实施例中，如图1-2所示，s5进行烧结工艺前，在基体1上附着一定量的镁砂，该一定量的镁砂采用60目以下的细颗粒镁粉。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2中加入促凝剂氟硅酸钠。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s1中的除锈，采用喷砂处理。

在本实施例中，如图1-2所示：牵引件2的材质与基体1材质相同，且牵引件2与基体1焊接。

在本实施例中，如图1-2所示：牵引件2设计成钩子，牵引件2形状为等腰梯形。

实施例六：

一种提高金属材料耐高温氧化的方法，以所保护的金属材料为基体1，使用水玻璃、镁砂等为物料，包括以下步骤：

s1.预处理：对基体1进行前处理，包括除锈；

s2.物料混合：物镁砂与水玻璃以一定比例范围内充分混合；

s3.制牵引件：制作与基体1表面相吻合的牵引件2，牵引件2与基体1结合不容易分离；

s4.涂覆：将步骤s2处理后的镁砂与水玻璃的混合物涂覆在基体1和牵引件2上；

s5.烧结：对上步骤进行烧结，经过烧结工艺处理处理后的基体1上形成覆盖牵引件2的耐火壳体3。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2镁砂与水玻璃混合的比例范围为：按摩尔比为1：(0.8～1.2)混合。

在本实施例中，如图1-2所示，水玻璃与镁砂的比例在一定范围内增大，使得镁砂与基体的结合强度增强。

在本实施例中，如图1-2所示，s5进行烧结工艺前，在基体1上附着一定量的镁砂，该一定量的镁砂采用60目以下的细颗粒镁粉。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2中加入促凝剂氟硅酸钠。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s1中的除锈，采用喷砂处理。

在本实施例中，如图1-2所示：牵引件2的材质与基体1材质相同，且牵引件2与基体1焊接。

在本实施例中，如图1-2所示：牵引件2设计成钩子，牵引件2形状是心形。

实施例七：

一种提高金属材料耐高温氧化的方法，以所保护的金属材料为基体1，使用水玻璃、镁砂等为物料，包括以下步骤：

s1.预处理：对基体1进行前处理，包括除锈；

s2.物料混合：物镁砂与水玻璃以一定比例范围内充分混合；

s3.制牵引件：制作与基体1表面相吻合的牵引件2，牵引件2与基体1结合不容易分离；

s4.涂覆：将步骤s2处理后的镁砂与水玻璃的混合物涂覆在基体1和牵引件2上；

s5.烧结：对上步骤进行烧结，经过烧结工艺处理处理后的基体1上形成覆盖牵引件2的耐火壳体3。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2镁砂与水玻璃混合的比例范围为：按摩尔比为1：(0.8～1.2)混合。

在本实施例中，如图1-2所示，水玻璃与镁砂的比例在一定范围内增大，使得镁砂与基体的结合强度增强。

在本实施例中，如图1-2所示，s5进行烧结工艺前，在基体1上附着一定量的镁砂，该一定量的镁砂采用60目以下的细颗粒镁粉。

在本实施例中，如图1-2所示，步骤s2中加入促凝剂氟硅酸钠。

在本实施例中，如图1-2所示：牵引件2的材质与基体1材质不同，且牵引件2与基体1通过粘合剂粘接。

在本实施例中，如图1-2所示：牵引件2设计成钩子，牵引件2形状是加拿大枫叶的纹状。

以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。