[发明专利]一种用于高强金属的无机防腐涂层

说明书

本发明公开了一种用于高强金属的无机防腐涂层，该涂层由涂料经过500‑800℃高温烧结成型于高强金属表面；所述涂料包括硅氧化物25‑35份，五氧化二磷10‑25份，氧化铝10‑25份，纤维2‑15份，改性剂15‑30份，抗裂剂1‑3份；所述纤维为硅酸铝纤维、玄武岩纤维、碳酸钙纤维中的一种或两种或三种组合；所述涂层内部分布有多个直径为1/30‑1/10涂层厚度的封闭孔，且封闭孔数量由内到外减少，靠近高强金属表面的多孔内层孔隙率为2‑15％，远离高强金属表面的致密外层孔隙率为0‑2％。本发明韧性好，在2800‑3000微应变时不产生贯穿涂层的裂缝，与基材的附着力高，具有优异的耐腐蚀性能，施工方式多样，使用成本低。

技术领域

本发明属于工程结构领域，尤其是涉及一种用于高强金属的无机防腐涂层。

背景技术

高强钢筋的应用可减少单位面积钢材的用量，降低成本，节能减排，近年来被逐步推向工程应用，500MPa级的高强钢筋已经在工程中得到广泛应用，600MPa级高强钢筋也于2018年正式写入国家规范(GB-T1499.2-2018)，并逐渐推广。高强钢筋如果锈蚀，其性能退化将比普通钢筋更严重。因此，高强钢筋的防腐成为其在腐蚀环境中应用所需解决的首要问题。

与钢筋协同变形的同时，不发生开裂是涂层发挥防腐性能的前提。高强钢筋由于屈服应变较大，对涂层的韧性提出了更高的要求。对于500MPa、600MPa级高强钢筋，设计使用强度分别达到435MPa和540MPa，相应的其应变达到2175和2700微应变以上。中国专利CN105131660《钢筋防腐涂料及其涂覆方法》公开了一种以玻璃粉末和硼砂为主、含有纤维的涂层，但是其涂层开裂应变仅达到700微应变。中国专利CN105238105《一种用于钢筋防腐的韧性涂料及其涂覆方法》通过向以云母粉和硼砂为主的体系中添加碳化硅晶须，提高了涂层的韧性，但是其涂层为一种致密结构，开裂应变最高仅达到2000微应变，仍然不能达到应用于高强钢筋的要求。同时，碳化硅晶须的价格较高，限制了该涂层大规模的工程应用。由以上专利可以说明，已有的玻璃粉末(或云母粉)及硼砂为主的涂层体系并不能完全适用于高强钢筋对涂层开裂性能的要求。目前应用最广泛的环氧树脂涂层本质上属于一种有机材料，其韧性远大于无机涂层，可以满足高强钢筋对涂层韧性的要求。然而，环氧树脂涂层容易老化，其自身耐久性远不如无机涂层。

综上所述，开发一种成本低、耐腐蚀性能好、韧性高、适用于高强钢筋的无机涂层成为急需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种适用于金属，尤其是高强金属防腐，开裂应变达到2800-3000微应变的韧性无机防腐涂层。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于高强金属的无机防腐涂层，该涂层由涂料经过500-800℃高温烧结成型于高强金属表面；所述涂料包括硅氧化物25-35份，五氧化二磷10-25份，氧化铝10-25份，纤维2-15份，改性剂15-30份，抗裂剂1-3份；所述纤维为硅酸铝纤维、玄武岩纤维、碳酸钙纤维中的一种或两种或三种组合；所述涂层内部分布有多个直径为1/30-1/10涂层厚度的封闭孔，且封闭孔数量由内到外减少，靠近高强金属表面的多孔内层孔隙率为2-15％，远离高强金属表面的致密外层孔隙率为0-2％。

本发明采用的硅酸铝纤维、玄武岩纤维或碳酸钙纤维的抗拉强度在1GPa以上，耐高温850℃以上；硅酸铝纤维、玄武岩纤维、碳酸钙纤维抗拉强度高，抗氧化性能好，耐高温性能优异，常被用于防火材料，将其加入涂层，能够改善涂层的脆性，提高涂层的开裂应变及抗冲击性能，有助于更好地发挥涂层的防腐性能；其次，所述纤维在碱性溶液中具有极高的化学稳定性，适用于在混凝土中使用。