防腐化学应用实例

点击数：722发布时间：2022-05-18 00:00:00　

表9 热喷涂涂层在腐蚀介质中的反应

热喷涂涂层体系在化学腐蚀领域中的应用实例见表9。表9 中反映釜搪瓷内衬修补技术已申请专利，用于酸碱盐及有机物80~350度腐蚀环境中的封孔剂已形成聚酯型、有机聚合物型、树脂型和胶粘剂型等系列，并获得国家专利及发明奖。图4-8为等离子喷涂Cr2O3涂层用于化工反应釜搅拌轴运动部位，涂层厚度达0.3~0.4mm，用耐350度有机硅封孔剂封孔，使用效果满足工况技术要求，形成固定工艺要求。
10、生物医疗器件中的反应    随着人类生活质量的提高，人类平均寿命延长，对人工骨骼的需求量日增。据统计，1983年美国使用人工关节情况为：髋关节11万件，膝关节：6.5 万件，肩、指其他关节：5万件。1990年资料报道，美国每年使用8.8 万全膝关节。1997年全世界人工关节预测显示：全髋关节40万件，全膝关节20万件，猓/肘/肩关节70万件，手指关节60万件。我国人口众多，占世界总人口的四分子一，按1997年全世界人工关节预测，我国每年需要髋关节10万件，由于我国经济发展不平衡，医疗和整体康复的水平还与发达国家还有相当差距，随着现代化的逐步实现，生物功能材料在我国开发应用的市场前景十分广阔。传统的人工骨骼是采用不锈钢1Cr18Ni9Ti和合金Ti-6Al-4V制作。植入人体后耐体液腐蚀性不强，与肌肉细胞组织不亲和而产生积水，关节运动部件抗磨损性差等问题。目前典型的应用是已强度高韧性好的Ti-6Al-4V合金作基材，表面喷涂基磷灰石类陶瓷涂层（HA）。该类结构具有以下特点。

人工骨骼采用复合材料结构设计，对生物体无毒适于体内安全使用。 基磷灰石涂层与骨骼材料成分相近，对生物体和细胞有良好的适应性和亲和性，无副作用。 表面涂层及复合材料结构设计耐人体体液腐蚀。 陶瓷涂层表面耐长期运动过程中的磨损。 钛合金基体具有人体运动所必须承受的强度、韧性等力学性能。 喷涂层的多孔性和粗糙表面，有利于生物体组织在人工骨骼表面的生长与亲和。     更细致的工作是在钛合金与面涂层之间，制备Ti或Al2O3、ZrO2等生物惰性中间过渡层。目的是：1、屏蔽体液通过涂层于钛合金的接触，避免钛合金中的V等金属离子渗入生物肌体引起“中毒”现象；2、是中间过渡层的采用能提高基磷灰石涂层于整体的黏结强度达到50%~100%。因此，热喷涂金属基生物陶瓷涂层的人工骨骼，是比较理想的人工骨骼材料，我国众多研究单位和大专院校已先后在人体股骨、髋骨、肘关节、骨盆、人造牙齿等方面研究成功并用于临床。
11、机械工业与其他方面的应用（1）液压陶瓷涂层活塞杆    热喷涂陶瓷和金属陶瓷涂层，不仅具有高的硬度，优异的耐磨性；而且摩擦系数低，能耗小；对密封填料的磨损小，涂层硬度和耐磨性不会因局部过热而降低。因此在抗衡腐蚀磨损领域，热喷涂涂层正成为电镀硬铬技术强有利的竞争者和取代者。大型水利工程及海洋开发用的液压油缸大型活塞杆，采用等离子喷涂Al2O3+TiO2陶瓷涂层代替镀硬铬，可达到高质量，长寿命，免维修。现已制造出长16M，重10T的超大型陶瓷涂层活塞杆及相应的液压油缸系统。涂层厚度200~350um，硬度900~1200HV，表面粗糙度Ra0.3~o.35um。该设计涂层活塞杆运行总行程超过1200km之后仍保持完好状态。在化工厂高压往复汞柱塞上应用Al2O3+TiO2涂层，其使用寿命比原镀铬柱塞提高6倍，密封填料的寿命也提高3倍。目前，在低应力滑动磨损和腐蚀工况下工作的各种液压活塞杆柱塞、水轮机叶轮轴磨环、电枢轴头、磨床轴、抗咬死轴套、活塞环、凸轮随动件等，几乎所有原用镀铬制品均可用热喷涂涂层取代。从而避免由镀铬带来的铬水污染和“氢跪”后果。（2）拉丝轮    采用HVOF喷涂Co-WC和NiCrBSi涂层制造各种类型的拉丝机轮和塔轮，经适当的处理，较原用拉丝轮提高十几倍，现在我国已经形成年产值进千万元的产业，在电线电染行业，汽车橡胶工业得到推广应用，并保持较高的增长势头。（3）喷涂成型    用热喷涂方法制备整体成型零件产品是一种快速喷锗制造方法。其特点在于根据产品特点要求调整和和选配不同性能的喷涂材料灵活制备，具有独特的优势。制造各种高熔点氧化物陶瓷成型产品，可采用水稳等离子喷涂和高能等离子喷涂技术进行。典型的方法之一是：对金属模表面进行轻微喷砂处理后，在喷镀一层脱模剂薄涂层（如食盐），然后喷涂陶瓷涂层到达一定厚度，成型后的制品只需溶到脱模剂（如水淋溶解食盐）即可获得净尺寸工件。如飞机雷达天线外罩，用氧化铝浆成型干燥后烧固，体积收缩利率达8%~20%，而喷涂成型的Al2O3