[发明专利]一种可原位修复的防护涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种可原位修复的防护涂层，其特征在于，由下至上依次包括基体、绝缘隔热层、电热层和表面防护层；所述防护涂层在通电状态下对局部划伤实现原位修复；

所述电热层的材质选自NiCr合金、NiCrFe合金、NiFe合金、NiCu合金、FeCrAl合金、AlNiFe合金中的至少一种；所述表面防护层的材质为热塑性高分子。

2.根据权利要求1所述的可原位修复的防护涂层，其特征在于，

所述基体选自金属、陶瓷、玻璃或塑料；

所述绝缘隔热层的材质选自氧化铝、氧化锌、氧化钛、氧化钇、氧化铬、氧化锆中的至少一种；

所述表面防护层的材质选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、全氟丙基全氟乙烯基醚-聚四氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、氟化乙烯丙烯共聚物、乙烯-氟化乙烯丙烯共聚物、苯乙烯聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯醚、聚砜、聚酰胺、聚醚砜、聚甲醛、线性聚酯、聚苯硫醚中至少一种。

3.根据权利要求1所述的可原位修复的防护涂层，其特征在于，所述绝缘隔热层的厚度为100～300μm，电热层的厚度为50～300μm，表面防护层的厚度为100～1000μm。

4.根据权利要求1所述的可原位修复的防护涂层，其特征在于，通电状态指在1～10V的电压下，通电0.5～10min。

5.根据权利要求1所述的可原位修复的防护涂层，其特征在于，

所述表面防护层为聚乙烯时，通电电压为5V，通电时间为0.5～0.9min；

所述表面防护层为聚丙烯时，通电电压为5V，通电时间为0.7～1.2min；

所述表面防护层为乙烯-四氟乙烯共聚物时，通电电压为5V，通电时间为2.2～2.8min。

6.根据权利要求1所述的可原位修复的防护涂层，其特征在于，所述基体选自碳钢或不锈钢，所述绝缘隔热层的材质为氧化锆，所述电热层的材质为NiCr和FeCrAl合金，所述表面防护层的材质为聚乙烯、聚丙烯或乙烯-四氟乙烯共聚物。

7.根据权利要求1～6任一项所述的可原位修复的防护涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对基体表面进行清洗及喷砂粗化处理；

(2)利用热喷涂工艺在处理后的基体表面依次喷涂绝缘隔热层、电热层以及表面防护层；

喷涂各层时，所述热喷涂工艺独立地选自等离子喷涂、电弧喷涂或火焰喷涂。

8.根据权利要求7所述的可原位修复的防护涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用喷砂机进行所述喷砂粗化处理；喷砂粗化时，空气压力为0.5～1.0MPa，喷砂时间为5秒～1分钟，喷砂用砂丸目数为30～200目。

9.根据权利要求7所述的可原位修复的防护涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对基体表面进行清洗及喷砂粗化处理；(2)以待喷涂物质的粉末为原料，采用等离子喷涂工艺在步骤(1)的表面喷涂绝缘隔热层；工艺参数为：电弧电压35～75V，电弧电流200～600A，主气流量30～80L/min，副气流量5～50L/min，送粉速度10～100g/min，喷涂距离50～200mm；所述主气选自氩气、氮气、氦气中的至少一种，副气选自氢气和/或氮气；

(3)以待喷涂物质的粉末为原料，采用等离子喷涂工艺在步骤(2)的绝缘隔热层表面喷涂电热层；工艺参数为：电弧电压35～75V，电弧电流200～600A，主气流量30～80L/min，副气流量5～50L/min，送粉速度10～100g/min，喷涂距离100～200mm；

(4)配置含待喷涂物质的悬浮液，采用液料火焰喷涂工艺在步骤(3)的电热层表面喷涂表面防护层；工艺参数为：以O₂为助燃气体，压力为0.1～1MPa，流量为1～10Nm³/h；以C₂H₂为燃气，压力为0.01～0.2MPa，流量为1～5Nm³/h；以压缩空气为辅助气，压力为0.3～2MPa；送料速度10～100g/min，喷涂距离为100～200mm。