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摘 要:利用溶膠-凝膠法在化學(xué)鍍鎳層表面制備出TiO2、TiO2、-SiO2膜，研究了熱處理溫度和涂覆次數(shù)對涂層表面成分及其耐蝕性、抗氧化性和耐磨性的影響，結(jié)果表明，經(jīng)四次涂覆后，TiO2、TiO2-SiO2溶膠-凝膜層具有很好的耐蝕性和抗高溫氧化性，少量鉬、鉻元素的加入可提高TiO2溶膠-凝膠膜的耐磨性。
關(guān)鍵詞：化學(xué)鍍鎳; 封孔; 藩膠一凝膠未
中圖分類號：TG 178
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 前言
化學(xué)鍍鎳由于其非晶態(tài)結(jié)構(gòu)而具有耐腐蝕、硬度高、耐瞻性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用 t 。其中，石化行業(yè)中的熱交換器所用的長管孔徑一般在中300一左右，長度在6 m以上，這些管以前都是用 銹鋼管，成本高，為節(jié)省成本，現(xiàn)在一般都改用含P為8% ～14%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的化學(xué)鍍鎳鋼管 但由于化學(xué)鍍鎳過程中存在析氫副反應(yīng)，在長管中氫難以逸出，而吸附在管壁，這樣就會在鍍層表面產(chǎn)生針孔，大大降低了鋼管的耐蝕性和使用壽命。
目前，對于化學(xué)鍍鎳層封孔的研究主要有兩種方法，一種是用無機(jī)cr系列封孔溶液，如用重鉻酸鹽溶液進(jìn)行封孔;一種是用有機(jī)涂料進(jìn)行封孔。重鉻酸鹽一般用于鋁合金陽極化膜的封閉，而且會造成嚴(yán)重的鉻酸鹽 染，另外由于化學(xué)鍍鎳層的孔隙(一般為0.1～1 n )比鉻氧化物的水合分子大，因此對化學(xué)鍍鎳層的大孔隙達(dá)不到好的封孔效果。有機(jī)涂料法雖然可將孔隙封住，但涂層的耐熱性比較差，不適用于高溫環(huán)境。
用溶膠一凝膠方法對材料表面進(jìn)行改性是近年來研究的一種新方法l5,6一，本文就是采用溶膠一凝膠方法對化學(xué)鍍鎳鋼管表面涂覆進(jìn)行改性和封孔，以提高鋼管化學(xué)鍍鎳層的耐蝕性。
2 實(shí)驗
2.1 化學(xué)鍍鎳
2.2 溶液一凝膠的制備
2.2.1 TiO，溶膠的制備
主要原料：前驅(qū)物為鈦酸四丁酯、溶劑為無水乙醇;
2.2.2 TiO，一SiO，溶膠的制備
主要原料：前驅(qū)物為正硅酸乙酯和鈦酸四丁酯、溶劑為無水乙醇;
2.2.3 TiO，+Cr、TiO，+Mo溶膠的制備
在制備TiO2溶膠的過程中加入微量元素Cr、Mo后制得的溶膠一凝膠涂層。將化學(xué)鍍鎳后的試樣浸在制備好的各溶膠一凝膠溶液中，然后迅速提出。每浸涂一次只有幾十納米到幾百納米厚，要達(dá)到一定的厚度，必須進(jìn)行多次涂覆。達(dá)到一定厚度(約4～6次浸涂)后，自然晾干，再進(jìn)行加熱處理固化。
2.3 溶膠一凝膠涂層的性能檢驗
2.3.1 耐蝕性試驗
在5%NaC1溶液中浸泡，并測量出各個涂層的電位一時間曲線。用日立S一530型掃描電鏡和能譜儀觀察涂層的表面形貌及成分。
2.3.2 抗氧化性試驗
通過測量浸涂幾種溶膠試樣的氧化增重曲線，來考察涂層的高溫抗氧化性能。
2.3.3 耐磨性試驗
使用PM—I型實(shí)驗機(jī)，按照GB 5933—86規(guī)定的方法，來測量膜層的耐磨性。
