耐磨陶瓷料一款新型材料
随着绝缘涂料工业的发展,一些有机绝缘涂料已经不能满足人们的绿色环保、多功能化和优良性能的理念,而陶瓷绝缘涂料的发展开启了向高新涂料领域的进展和研究,进一步满足了人们对于提升涂料性能的愿景。基于目前现有的国内多种有关陶瓷涂料的研究成果,简明地阐述了各种陶瓷涂料的优良绝缘性能,以及其研究发展,同时对这些陶瓷涂料的制备方法和机理进行了归纳,总结,并且进一步提出了一些有关陶瓷绝缘涂料的设想和改进。
陶瓷绝缘涂料属于功能涂料领域,是一种新型的水性无机涂料,它是以纳米无机化合物为主要成分,并且以水为分散质,涂装后通常经过低温加热方式固化,形成性能和陶瓷相似的绝缘涂膜。郑州正邦耐磨材料有限公司历经多年的共同研究实验,成功开发的耐高温陶瓷绝缘涂料,性能已超出绝缘涂料先进水平,已使用在神舟系列飞行器上。耐高温绝缘陶绝缘涂料其绝缘性,耐温性,耐磨性以及高硬度、良好的抗热震性、中等的热膨胀系数等优良的性能,因此非常适合做超声速航天飞船高温结构材料上高温绝缘下使用。
正邦耐高温陶瓷绝缘涂料,采用正邦高温溶液,长期耐温可以达到1800℃,水性无机陶瓷材料,涂料采用纯无机聚合物高温溶液,颜料采用高电阻无机晶体材料精加工而成。绝缘涂料可长时间在1700℃下工作,体积电阻率大于1016Ωm,介电强度(击穿强度),大于104KV/m,良好的化学稳定性,耐老化,耐腐蚀性,无闪点、燃点,硬度高,硬度大于7H。
正邦耐高温陶瓷绝缘涂料,耐温1700℃,可在被涂物体表面形成一层具有较高体积电阻率,能承受较强电场而不被击穿。该涂层具有较高的机械强度和良好的化学稳定性,能耐老化,耐水,耐化学腐蚀;同时还具有耐机械冲击和热冲击性能,正邦绝缘涂层可在相应的工作温度内下连续工作耐高温陶瓷绝缘涂料为水性无机高温涂料,采用专有纯无机聚合物高温溶液,采用高电阻无机晶体材料组成,如α-氧化铝、氮化硅、云母片等为填料组成,涂层体积电阻率高(大于1012Ωm),介电强度大(高于104KV/mm),适合涂刷在各种耐火电缆上高温绝缘。涂料经过火的烧结,形成坚硬的陶瓷状壳体的隔绝层,这种坚硬的陶瓷状壳体的隔绝层可以非常有效地阻挡火焰的继续蔓延,保护基体的正常状态不受损害。它的诞生为人类研究绝缘问题开辟出了一条新思路和新方法。
由于成膜机理与搪瓷不同,故克服了搪瓷耐冷热冲击差、耐物理冲击差、易爆裂、颜色少、施工困难、成品率低等问题。耐高温的特性是陶瓷涂料所具备的基本属性之一。在高温之下,陶瓷涂料不易分解、形变、产生有害气体的稳定性能是其他类型涂料无法比拟的。陶瓷涂料属于无机功能涂料领域,是一种新型的水性无机高温防护涂料。它是以纳米无机化合物为主要成分,并且以水为分散质,涂装后经低温加热固化,形成以Si-Al键为主的致密网状结构。这种分子结构与搪瓷结构相似,具有耐高温、高硬度、不燃无烟、超耐候、环保、色彩丰富、涂装简便。陶瓷涂料的需求可以根据原料来源的不同分为以下两种:
无机纳米耐高温陶瓷涂料
采用水分散型纳米级氧化铝、颜料、填料、钛酸钾晶须、甲基氧基硅烷等材料制备而成。得到的涂层致密、硬度高,耐燃、耐高温性能优异,在高温之下不易分解有害物质,可广泛应用于各种领域。可以取代“特氟龙”。也可采用陶瓷微粉、无机粘合剂以及线性膨胀系数调节剂等制备出一种适用于加热炉用的陶瓷涂层。该涂层能够有效辐射率和抗热震性,节能,并且能延长炉衬炉管的使用寿命。
无机和有机纳米杂化复合耐高温陶瓷涂料
以有机物为基体树脂,添加无机化合物。制得漆膜在高温下从有机型转变为无机型,从而使无机和有机物的性能互补,扬长避短,对基体实现保护。例如有机硅树脂为基料,配以耐高温颜料、金属氧化物和硝酸盐类填料以及溶剂混合而成,且通过漆膜在高温条件下由有机型到无机型的转变从而实现对基体的高温保护。该涂层能够900~1200℃的高温,并且工艺简单,具有高温抗裂性和可循环使用等特性。
陶瓷涂料的原料蕴藏丰富,便于开采,且生产工艺也不复杂,能耗相对较低,且价格低廉。这与依赖石油为主要原料的有机涂料相比较,不仅具有很大的资源优势,而且更加符合低碳要求。陶瓷涂料是以水为分散介质,从根本上解决了涂料中溶剂对环境的污染,其环保性能不言而喻。陶瓷涂料没有游离单体之类VOC的危害问题,即使是用于防火和耐热,在火焰或高温的作用下也不会向大气中释放出有害物质。