一种粉末冶金用防腐蚀添加剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种粉末冶金用防腐蚀添加剂及其制备方法，添加剂包括以下组分：硅藻土、氢氧化铝、二氧化钛、碳酸钙、三乙基硅烷、月桂酸二丁基锡、双酚A型环氧树脂、苄基三乙基氯化铵、丙烯酸、氮化硼、二氧化硅。制备方法为将各组分加入到重量一定量乙醇中，搅拌混合均匀，然后进行加热搅拌回流，回流后过滤得到固体混合物，再将固体混合物进行干燥，将干燥物在惰性气体保护的条件下加热并保温一定时间，然后再在真空条件下升温后并保持一定时间，降至室温，得到粉末冶金用防腐蚀添加剂。本发明提供的粉末冶金用防腐添加剂能够很好地用于粉末冶金材料中，发挥优异的耐腐蚀性能。

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，具体涉及一种粉末冶金用防腐蚀添加剂及其制备方法。

背景技术

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。目前随着工业的发展，对于粉末冶金材料的要求也越来越高，对于金属材料的防腐性能，是从金属材料的运用之初就一直要求的，当前对于粉末冶金材料防腐性能的要求也回来越高，现阶段该材料防腐性能仍然较差，一般只是采用表面处理的方式进行清除和预防锈蚀的生成，因此需要对其组分本身进行改进，在组分中添加可以起到防腐作用的添加剂，从而使得最终产品本身具有一定的防腐作用，提升产品的综合性能。

发明内容

本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种粉末冶金用防腐蚀添加剂及其制备方法，该添加剂添加于粉末冶金材料中可以极大提高材料的耐酸、耐碱和耐腐蚀性。

本发明是采用如下技术手段进行的：

一种粉末冶金用防腐蚀添加剂，以重量组分计包括：硅藻土3-9份、氢氧化铝5-10份、二氧化钛2-5份、碳酸钙1-5份、三乙基硅烷3-8份、月桂酸二丁基锡1-6份、双酚A型环氧树脂2-7份、苄基三乙基氯化铵2-5份、丙烯酸4-9份、氮化硼3-8份、二氧化硅2-6份。

所述的粉末冶金用防腐蚀添加剂，可以优选为以重量组分计包括：硅藻土4-8份、氢氧化铝7-9份、二氧化钛3-5份、碳酸钙2-4份、三乙基硅烷5-7份、月桂酸二丁基锡4-6份、双酚A型环氧树脂5-7份、苄基三乙基氯化铵2-4份、丙烯酸6-8份、氮化硼6-8份、二氧化硅3-5份。

所述的粉末冶金用防腐蚀添加剂，可以进一步优选为以重量组分计包括：硅藻土5份、氢氧化铝8份、二氧化钛4份、碳酸钙3份、三乙基硅烷6份、月桂酸二丁基锡5份、双酚A型环氧树脂6份、苄基三乙基氯化铵3份、丙烯酸7份、氮化硼7份、二氧化硅4份。

以上所述的粉末冶金用防腐蚀添加剂，氮化硼的粒径可以为200-400nm。

以上所述的粉末冶金用防腐蚀添加剂，二氧化硅的粒径可以为500-800nm。

一种以上任一项所述的粉末冶金用防腐蚀添加剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按照重量份称取各组分；

步骤二，将称取后的各组分加入到重量份为200-300份的乙醇中，搅拌混合均匀，得到混合液一；

步骤三，将混合液一进行加热搅拌回流，回流时间为30-40分钟后过滤得到固体混合物；

步骤四，将固体混合物进行干燥，得到干燥物；

步骤五，将干燥物在惰性气体保护的条件下加热到150-170℃，保温40-60分钟，然后再在真空度为0.01-0.04MPa的条件下加热到500-600℃，保持50-100分钟，降至室温，得到粉末冶金用防腐蚀添加剂。

以上所述的粉末冶金用防腐蚀添加剂的制备方法，步骤三中搅拌回流的搅拌速度可以为50-60转/分钟。

以上所述的粉末冶金用防腐蚀添加剂的制备方法，步骤四中干燥的温度可以为60-80℃。

本发明提供的粉末冶金用防腐蚀添加剂能够极大提升粉末冶金材料的耐腐蚀性，在添加到铁基粉末冶金材料中以后，该材料其耐酸性、耐碱性、耐腐蚀性由原来的耐酸性200h无异常、耐碱性230h无异常和耐腐蚀性260h无异常提高到了耐酸性800h以上无异常、耐碱性1200h以上无异常和耐腐蚀性1500h以上无异常，性能提升十分明显。因此，本发明提供的粉末冶金用防腐添加剂能够很好地用于粉末冶金材料中，发挥优异的耐腐蚀性能。

具体实施方式

实施例1

一种粉末冶金用防腐蚀添加剂，以重量组分计包括：硅藻土3份、氢氧化铝5份、二氧化钛2份、碳酸钙1份、三乙基硅烷3份、月桂酸二丁基锡1份、双酚A型环氧树脂2份、苄基三乙基氯化铵2份、丙烯酸4份、氮化硼3份、二氧化硅2份。

以上组分中氮化硼的粒径为200nm，二氧化硅的粒径为500nm。

以上所述的粉末冶金用防腐蚀添加剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按照重量份称取各组分；

步骤二，将称取后的各组分加入到重量份为200份的乙醇中，搅拌混合均匀，得到混合液一；

步骤三，将混合液一进行加热搅拌回流，搅拌速度为50转/分钟，回流时间为30分钟后过滤得到固体混合物；

步骤四，将固体混合物进行干燥，干燥的温度为60℃，得到干燥物；

步骤五，将干燥物在惰性气体保护的条件下加热到150℃，保温40分钟，然后再在真空度为0.01MPa的条件下加热到500℃，保持50分钟，降至室温，得到粉末冶金用防腐蚀添加剂。

实施例2

一种粉末冶金用防腐蚀添加剂，以重量组分计包括：硅藻土4份、氢氧化铝7份、二氧化钛3份、碳酸钙2份、三乙基硅烷5份、月桂酸二丁基锡4份、双酚A型环氧树脂5份、苄基三乙基氯化铵2份、丙烯酸6份、氮化硼6份、二氧化硅3份。

以上组分中氮化硼的粒径为250nm，二氧化硅的粒径为580nm。

以上所述的粉末冶金用防腐蚀添加剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按照重量份称取各组分；

步骤二，将称取后的各组分加入到重量份为230份的乙醇中，搅拌混合均匀，得到混合液一；

步骤三，将混合液一进行加热搅拌回流，搅拌速度为52转/分钟，回流时间为35分钟后过滤得到固体混合物；

步骤四，将固体混合物进行干燥，干燥的温度为68℃，得到干燥物；

步骤五，将干燥物在惰性气体保护的条件下加热到157℃，保温46分钟，然后再在真空度为0.02MPa的条件下加热到520℃，保持60分钟，降至室温，得到粉末冶金用防腐蚀添加剂。

实施例3

一种粉末冶金用防腐蚀添加剂，以重量组分计包括：硅藻土5份、氢氧化铝8份、二氧化钛4份、碳酸钙3份、三乙基硅烷6份、月桂酸二丁基锡5份、双酚A型环氧树脂6份、苄基三乙基氯化铵3份、丙烯酸7份、氮化硼7份、二氧化硅4份。

以上组分中氮化硼的粒径为300nm，二氧化硅的粒径为600nm。

以上所述的粉末冶金用防腐蚀添加剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按照重量份称取各组分；

步骤二，将称取后的各组分加入到重量份为260份的乙醇中，搅拌混合均匀，得到混合液一；

步骤三，将混合液一进行加热搅拌回流，搅拌速度为55转/分钟，回流时间为40分钟后过滤得到固体混合物；

步骤四，将固体混合物进行干燥，干燥的温度为70℃，得到干燥物；

步骤五，将干燥物在惰性气体保护的条件下加热到160℃，保温50分钟，然后再在真空度为0.02MPa的条件下加热到560℃，保持70分钟，降至室温，得到粉末冶金用防腐蚀添加剂。

实施例4

一种粉末冶金用防腐蚀添加剂，以重量组分计包括：硅藻土8份、氢氧化铝9份、二氧化钛5份、碳酸钙4份、三乙基硅烷7份、月桂酸二丁基锡6份、双酚A型环氧树脂7份、苄基三乙基氯化铵4份、丙烯酸8份、氮化硼8份、二氧化硅5份。

以上组分中氮化硼的粒径为350nm，二氧化硅的粒径为700nm。

以上所述的粉末冶金用防腐蚀添加剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按照重量份称取各组分；

步骤二，将称取后的各组分加入到重量份为280份的乙醇中，搅拌混合均匀，得到混合液一；

步骤三，将混合液一进行加热搅拌回流，搅拌速度为60转/分钟，回流时间为35分钟后过滤得到固体混合物；

步骤四，将固体混合物进行干燥，干燥的温度为75℃，得到干燥物；

步骤五，将干燥物在惰性气体保护的条件下加热到165℃，保温50分钟，然后再在真空度为0.03MPa的条件下加热到560℃，保持80分钟，降至室温，得到粉末冶金用防腐蚀添加剂。

实施例5

一种粉末冶金用防腐蚀添加剂，以重量组分计包括：硅藻土9份、氢氧化铝10份、二氧化钛5份、碳酸钙5份、三乙基硅烷8份、月桂酸二丁基锡6份、双酚A型环氧树脂7份、苄基三乙基氯化铵5份、丙烯酸9份、氮化硼8份、二氧化硅6份。

以上组分中氮化硼的粒径为400nm，二氧化硅的粒径为800nm。

以上所述的粉末冶金用防腐蚀添加剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按照重量份称取各组分；

步骤二，将称取后的各组分加入到重量份为300份的乙醇中，搅拌混合均匀，得到混合液一；

步骤三，将混合液一进行加热搅拌回流，搅拌速度为60转/分钟，回流时间为40分钟后过滤得到固体混合物；

步骤四，将固体混合物进行干燥，干燥的温度为80℃，得到干燥物；

步骤五，将干燥物在惰性气体保护的条件下加热到170℃，保温60分钟，然后再在真空度为0.04MPa的条件下加热到600℃，保持100分钟，降至室温，得到粉末冶金用防腐蚀添加剂。

对以上实施例制备得到的粉末冶金用防腐蚀添加剂进行性能测试，将各实施例制备得到的防腐蚀添加剂添加到铁基粉末冶金材料中，以不添加防腐添加剂的粉末冶金材料作为对照，对比防腐效果，结果如下：

从以上试验结果可以看出，本发明提供的粉末冶金用防腐蚀添加剂能够极大提升粉末冶金材料的耐腐蚀性，在添加到铁基粉末冶金材料中以后，该材料其耐酸性、耐碱性、耐腐蚀性由原来的耐酸性200h无异常、耐碱性230h无异常和耐腐蚀性260h无异常提高到了耐酸性800h以上无异常、耐碱性1200h以上无异常和耐腐蚀性1500h以上无异常，性能提升十分明显。因此，本发明提供的粉末冶金用防腐添加剂能够很好地用于粉末冶金材料中，发挥优异的耐腐蚀性能。