一種熱噴涂涂層封孔劑的評價方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱噴涂涂層封孔劑的評價方法，包括：（1）采用等離子噴涂設備在試樣表面噴涂絕緣涂層，所述試樣的基體材料為導電材料，所述涂層為絕緣材料；（2）采用絕緣封孔劑對上述試樣表面的絕緣涂層進行封孔處理；（3）對封孔后的涂層進行拋磨處理；（4）對拋磨后的涂層進行浸泡處理；（5）將浸泡后的涂層擦拭干凈，利用電阻測量儀測量基體與涂層之間的電阻；（6）根據(jù)測量得到的電阻判斷封孔劑的封孔效果。本發(fā)明可簡單、快速的評判封孔劑的優(yōu)劣，對封孔后的樣品在3小時內(nèi)可給出評定，不需要時刻監(jiān)控樣品表面的變化以及復雜的設備和較長的試驗周期，并且實施簡便、操作周期短、界定明確。
【專利說明】一種熱噴涂涂層封孔劑的評價方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于表面處理【技術領域】，更具體地，涉及一種熱噴涂涂層封孔劑的評價方法。
【背景技術】
[0002]目前常用的封孔劑評價方法主要有兩種:1、浸泡腐蝕評價，將封孔后的試樣浸泡于酸、堿或鹽溶液中(或涂層實際應用的環(huán)境介質溶液)，經(jīng)過一定時間后觀察試樣或溶液因腐蝕而發(fā)生的顏色變化，并記錄發(fā)生變化時的時間，依據(jù)時間的長短判定封孔劑的有效性。該方法的主要缺點是試樣或溶液顏色變化的時間界定不明確，而且有些腐蝕不一定會產(chǎn)生顏色變化，容易引起評價不準確現(xiàn)象，且需要長時間持續(xù)觀察試樣或溶液的變化。2、鹽霧腐蝕評價，按照GB/T10125-1997規(guī)定的內(nèi)容進行評價，該方法與浸泡腐蝕評價類似，以試樣表面發(fā)生變化時的時間作為封孔劑失效時刻或腐蝕失重等評價。鹽霧腐蝕評價涂層封孔劑的主要缺點是試驗周期較長(熱噴涂涂層耐蝕性較強，一般需要一個月時間)、試驗準備工作繁瑣，對于非涂層面需要進行遮蔽防腐蝕處理，以免影響試驗結果；試驗過程中需保證噴霧不間斷、溶液的PH值要隨時監(jiān)控，超出范圍時需要用化學試劑調整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明的目的在于提供一種實施簡便、操作周期短、界定明確的熱噴涂涂層封孔劑的評價方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種熱噴涂涂層封孔劑的評價方法，所述方法包括以下步驟:
[0005](I)采用等離子噴涂設備在試樣表面噴涂絕緣涂層，所述試樣的基體材料為導電材料，所述涂層為絕緣材料；
[0006](2)采用絕緣封孔劑對上述試樣表面的絕緣涂層進行封孔處理；
[0007](3)對封孔后的絕緣涂層進行拋磨處理；
[0008](4)對拋磨后的絕緣涂層進行浸泡處理；
[0009](5)將浸泡后的絕緣涂層擦拭干凈，利用電阻測量儀測量基體與絕緣涂層之間的電阻；
[0010](6)根據(jù)測量得到的電阻判斷封孔劑的封孔效果。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟(3)中拋磨后的絕緣涂層厚度為0.2-0.4_。
[0012]具體地,所述步驟(4)中的浸泡處理具體為:將試樣浸泡于濃度為3_10%NaCl溶液中，浸泡時間為1.5-3小時。
[0013]優(yōu)選地，所述NaCl溶液濃度為5%，浸泡時間為2小時。
[0014]優(yōu)選地，所述絕緣封孔劑為醇酸清漆，或者氨基醇酸，或者聚四氟乙烯。
[0015]具體地，所述步驟(6)具體為:判斷步驟(5)中測量得到的電阻是否大于設定的臨界電阻值，如果大于，則認為封孔劑的封孔效果滿足要求。[0016]優(yōu)選地，所述臨界電阻值為5兆歐。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟(I)中絕緣涂層的材料選用AT20噴涂粉末，具體成為TiO2占20.0%，余量為Al2O3，涂層厚度為0.3mm，所述步驟(3)中拋磨后的絕緣涂層厚度為0.2mm。
[0018]優(yōu)選地，所述步驟(I)中涂層的絕緣材料選用AT13噴涂粉末，具體成為TiO2占13.0%，余量為Al2O3，涂層厚度為0.5mm，所述步驟(3)中拋磨后的絕緣涂層厚度為0.4mm。
[0019]本發(fā)明可簡單、快速的評判封孔劑的優(yōu)劣，對封孔后的樣品在3小時內(nèi)可給出評定，不需要時刻監(jiān)控樣品表面的變化以及復雜的設備和較長的試驗周期。也可模擬涂層實際使用的環(huán)境選擇相應的溶液浸泡。另外還可增加加熱設備，同時驗證封孔劑的耐熱性能。O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的測量示意圖；
[0021]圖2為未封孔的涂層示意圖；
[0022]圖3為封孔及拋磨后的涂層示意圖；
[0023]圖4為封孔涂層浸泡后的示意圖；
[0024]在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構，其中:
[0025]1-絕緣涂層2-導電基體3-孔隙。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0027]本發(fā)明可選用任意絕緣涂層作為封孔劑實施涂層，可選用任意絕緣封孔劑作為實施封孔劑，但基體材料須導電。
[0028]本發(fā)明原理:該方法主要利用絕緣涂層具有固定的電阻以及涂層存在孔隙為前提條件，對等離子噴涂的氧化鋁涂層進行不同封孔劑的施工。未封孔的涂層在液體環(huán)境中由于離子的滲入導致絕緣涂層電阻大幅度下降，甚至導電失效。封孔后的涂層由于封孔劑的有效滲入對絕緣涂層的電阻產(chǎn)生積極影響，對比封孔前后絕緣涂層電阻的變化，可對封孔劑進行優(yōu)劣評價。
[0029]本發(fā)明評價方法:對封孔后的涂層進行拋光處理，拋磨后的涂層厚度為0.2-0.4_。將該涂層浸泡于3-10%NaCl溶液中1.5-3小時后擦拭干凈試樣(也可進行加熱浸泡，檢驗封孔劑的耐熱性)。如圖1所示，本發(fā)明可利用電阻測量儀測量該涂層與基體之間的電阻，根據(jù)實際應用需要選擇一定的電阻值為評判標準，大于該電阻值即可認為該封孔劑有效，數(shù)值越大則封孔效果越好，小于該電阻值則認為該封孔劑失效。
[0030]本發(fā)明的絕緣涂層成分可以為Al203_Ti02(AT20)，具體成分為:Ti02:20.0%, Al2O3:余量。也可選用任一氧化鋁系列絕緣涂層或其他絕緣涂層作為封孔劑實施、評價涂層。本發(fā)明中的NaCl溶液也可根據(jù)涂層的使用環(huán)境作出更改，比如也可采用酸性或堿性溶液。該氧化鋁涂層利用等離子噴涂設備制備。[0031]利用電阻測量儀測量該涂層與基體之間的電阻時，優(yōu)選以5兆歐為評判標準，大于5兆歐即可認為該封孔劑有效，數(shù)值越大則封孔效果越好；小于5兆歐則認為該封孔劑失效。
[0032]本發(fā)明具體實施工藝如下:
[0033](I)、等離子噴涂絕緣涂層制備，試樣大小、形狀不受限制，方便噴涂以及后續(xù)的拋磨即可，但基體材料須導電。如圖2所示，為未孔的涂層示意圖。
[0034]( 2 )、對噴涂后的涂層進行封孔處理，封孔工藝按照封孔劑說明進行操作。
[0035](3)、對封孔后的涂層進行拋磨處理，拋磨處理的作用是為了減少涂層表面殘留封孔劑對電阻測量的影響，盡可能接近涂層實際使用工況；另外也可對涂層進行不同厚度的拋磨處理，判斷封孔劑的有效滲入厚度。如圖3所示，為封孔及拋磨后的涂層示意圖。
[0036](4)、對拋磨后的涂層進行浸泡處理，將試樣浸泡于3_10%NaCl溶液中1.5-3小時，NaCl溶液濃度優(yōu)選為5%。由于氯離子具有極強的穿透性，因而如果封孔劑效果較差的話，涂層電阻將大幅度降低。未封孔的試樣在2小時左右由于離子的滲入導電失效，因而優(yōu)選以2小時作為浸泡的臨界時間。如圖4所示，為封孔涂層浸泡后的示意圖。
[0037](5)、測量，將浸泡后的涂層擦拭干凈，利用電阻測量儀測量基體與涂層之間的電阻，優(yōu)選以5兆歐作為評定的臨界電阻值，多次測量以最小值為起始值。為了保證測量的準確性電阻測量儀可選擇O?500兆歐的量程。如圖1所示，為本發(fā)明測量測量基體與涂層之間的電阻的示意圖。
[0038]( 6 )、根據(jù)測量得到的電阻判斷封孔劑的封孔效果。
[0039]具體地，可根據(jù)判斷步驟(5)中測量得到的電阻是否大于設定的臨界電阻值，如果大于，則認為封孔劑的封孔效果滿足要求。優(yōu)選地，所述臨界電阻值為5兆歐。優(yōu)選以5兆歐為評判標準，大于5兆歐即可認為該封孔劑有效，數(shù)值越大則封孔效果越好；小于5兆歐則認為該封孔劑失效。
[0040]以下為基于本發(fā)明熱噴涂涂層封孔劑的評價方法所構建的優(yōu)選實施例，根據(jù)下述實施例，對本發(fā)明方法進行詳細描述:
[0041]實施例1
[0042]本實施例提供了三種封孔劑以及以未封孔涂層作為參照的評價實例，具體流程如下:
[0043]①、絕緣涂層制備，選用AT20噴涂粉末，利用等離子噴涂設備進行噴涂，噴涂參數(shù)為:I:700A, Ar:45psi, H2:70psi，載氣:50psi，粉盤轉速:3.0 轉 / 分，槍距:95mm。涂層厚度0.30mm,共四件。
[0044]②、封孔處理，將醇酸清漆、氨基醇酸、聚四氟乙烯三種封孔劑按照說明書進行封孔處理，徹底固化后進行下步操作。
[0045]③、拋磨處理，對固化后的試樣以及未封孔試樣進行拋磨處理，涂層拋磨掉約
0.1mm0
[0046]④、浸泡，將四個拋磨后的試樣浸泡于5%NaCl溶液中2小時。
[0047]⑤、測量，將浸泡后的試樣擦拭干凈，將電阻測量儀的測量端分別連接涂層表面和基體進行測量。
[0048]⑥、評價，未封孔的試樣浸泡后的電阻為O?0.5兆歐，聚四氟乙烯試樣的電阻為I?5兆歐，醇酸清漆試樣為5?20兆歐，氨基醇酸為30?50兆歐。以5兆歐作為評定的臨界電阻值，可認為醇酸清漆和氨基醇酸這兩種封孔劑滿足涂層使用要求，而氨基醇酸要優(yōu)于醇酸清漆。
[0049]實施例2
[0050]與實施例1相同，但其步驟I中絕緣涂層選用AT13噴涂粉末，具體成分為=TiO2:13.0%，Al2O3:余量。涂層厚度為0.5mm，拋光后的涂層厚度為0.4mm。
[0051 ] 其步驟6評價部分如下:
[0052]未未封孔的試樣浸泡后的電阻為O?2兆歐，聚四氟乙烯試樣的電阻為3?5兆歐，醇酸清漆試樣為8?30兆歐，氨基醇酸為40?65兆歐。以5兆歐作為評定的臨界電阻值，可認為醇酸清漆和氨基醇酸這兩種封孔劑滿足涂層使用要求，而氨基醇酸要優(yōu)于醇酸清漆。
[0053]實施例3
[0054]與實施例1相同，但其步驟I中涂層厚度為0.4mm ;步驟3中涂層拋磨掉約0.15mm。
[0055]其步驟6評價部分如下:
[0056]未封孔的試樣浸泡后的電阻為O?0.5兆歐，聚四氟乙烯試樣的電阻為I?5兆歐，醇酸清漆試樣為6?20兆歐，氨基醇酸為30?55兆歐。以5兆歐作為評定的臨界電阻值，可認為醇酸清漆和氨基醇酸這兩種封孔劑滿足涂層使用要求，而氨基醇酸要優(yōu)于醇酸清漆。
[0057]實施例4
[0058]與實施例1相同，但其步驟4中的NaCl溶液濃度為10%，浸泡時間為3小時。
[0059]其步驟6評價部分如下:
[0060]未封孔的試樣浸泡后的電阻為O?0.3兆歐，聚四氟乙烯試樣的電阻為I?3兆歐，醇酸清漆試樣為3?6兆歐，氨基醇酸為20?40兆歐。以5兆歐作為評定的臨界電阻值，可認為只有氨基醇酸封孔劑滿足涂層使用要求。
[0061]實施例5
[0062]與實施例1相同，但其步驟4中的NaCl溶液濃度為3%，浸泡時間為3小時。
[0063]其步驟6評價部分如下:
[0064]未封孔的試樣浸泡后的電阻為O?0.8兆歐，聚四氟乙烯試樣的電阻為2?5兆歐，醇酸清漆試樣為6?23兆歐，氨基醇酸為22?45兆歐。以5兆歐作為評定的臨界電阻值，可認為醇酸清漆、氨基醇酸封孔劑滿足涂層使用要求，而氨基醇酸要優(yōu)于醇酸清漆。
[0065]本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種熱噴涂涂層封孔劑的評價方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)采用等離子噴涂設備在試樣表面噴涂絕緣涂層，所述試樣的基體材料為導電材料，所述涂層為絕緣材料； (2)采用絕緣封孔劑對上述試樣表面的絕緣涂層進行封孔處理； (3)對封孔后的絕緣涂層進行拋磨處理； (4)對拋磨后的絕緣涂層進行浸泡處理； (5)將浸泡后的絕緣涂層擦拭干凈，利用電阻測量儀測量基體與絕緣涂層之間的電阻； (6)根據(jù)測量得到的電阻判斷封孔劑的封孔效果。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中拋磨后的絕緣涂層厚度為0.2-0.4mm。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中的浸泡處理具體為:將試樣浸泡于濃度為3-10%NaCl溶液中，浸泡時間為1.5-3小時。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述NaCl溶液濃度為5%，浸泡時間為2小時。
5.如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述絕緣封孔劑為醇酸清漆，或者氨基醇酸，或者聚四氟乙烯。
6.如權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟(6)具體為:判斷步驟(5)中測量得到的電阻是否大于設定的臨界電阻值，如果大于，則認為封孔劑的封孔效果滿足要求。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述臨界電阻值為5兆歐。
8.如權利要求1至7任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)中絕緣涂層的材料選用AT20噴涂粉末，具體成為TiO2占20.0%，余量為Al2O3,涂層厚度為0.3mm,，所述步驟(3)中拋磨后的絕緣涂層厚度為0.2mm。
9.如權利要求1至7任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)中涂層的絕緣材料選用AT13噴涂粉末，具體成為TiO2占13.0%，余量為Al2O3,涂層厚度為0.5mm,所述步驟(3)中拋磨后的絕緣涂層厚度為0.4mm。
【文檔編號】C23C4/18GK103743788SQ201310736938
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權日:2013年12月26日
【發(fā)明者】任武, 賀會群, 譚文鋒, 袁文才, 石成剛, 羅剛 申請人:中國石油集團鉆井工程技術研究院江漢機械研究所