耐溫耐蝕涂料的概述

所謂高溫腐蝕就是在高溫條件下，固態金屬或合金與所接觸的各類環境介質在界面之間發生化學反應或電化學反應，并在金屬或合金表面形成反應產物膜，對金屬或合金的正常組織及性能產生破壞。為便于研究，一般按環境介質將高溫腐蝕分為三大類。

第一類是高溫氣體腐蝕，系指在高溫氣體環境中，金屬材料或合金與環境氣體在材料/氣體界面發生化學反應的直接結果。干腐蝕、化學腐蝕、高溫氧化、高溫硫化、高溫混合氣體的腐蝕屬于這一類。其特點是腐蝕產物的性質和結構控制腐蝕過程。

第二類是液態介質對固態金屬材料的高溫腐蝕，稱為高溫液體腐蝕。通常是指燃氣腐蝕、熱腐蝕，在這類腐蝕中，既有化學腐蝕也有電化學腐蝕；既有界面反應又有電化學溶解。

第三類是固態物質腐蝕，指固態金屬材料在含有腐蝕性的固態顆粒沖刷下，產生物質遷移或吸附在金屬材料表面，并與金屬發生化學反應而造成腐蝕。這類腐蝕既有固態灰分與鹽顆粒對金屬的腐蝕，也有固態顆粒對金屬表面的機械磨損，常被稱為磨蝕或沖蝕。

但在高溫使用環境下，材料的腐蝕行為非常復雜，可能遭受到氣相、液相、固相單一的或綜合的腐蝕作用，屬于多種腐蝕形式共存的混合型腐蝕。

耐溫耐腐蝕涂料一般是指在氣相耐溫200℃以上，漆膜不變色、不脫落，仍能保持適當的物理力學性能的涂料或者液相長期浸泡耐溫80℃以上，不脫落，仍能保持適當的物理抗滲透防護性能的涂料襯里。耐高溫涂料一般由耐高溫聚合物、顏填料、溶劑和助劑組成，耐高溫涂料亦稱耐熱涂料。根據使用環境的不同，防護目的的差別，目前國內外各涂料廠商開發出的耐溫防腐涂料種類繁多，性能各異。

高溫腐蝕是指在高溫環境條件下，材料表面與各類環境介質在界面之間發生化學反應或電化學反應，在材料表面形成反應物質，并對材料的結構及性能產生破壞。隨著航空、航天、能源、化工、冶金、電力、機械、輕工等行業的發展，對材料的使用性能也越來越高，一些設備、管道由于腐蝕介質的存在而發生腐蝕，尤其是一些設備的高溫部件，如燃燒器、加熱器、各種車輛的排氣管、消聲器、發動機、熱交換器、石油裂解設備、高溫蒸汽管道等，在高溫和腐蝕介質的作用下會發生迅速腐蝕。因此，對于材料，特別是一些金屬材料，如何在高溫腐蝕環境達到保障性能的目的是一個艱巨的任務。而在各種高溫防腐蝕技術中，使用涂料進行防護，由于其簡易性及可操作性得到了各方的青睞，從而得到廣泛的應用。

同其它抗高溫氧化腐蝕手段相比，耐高溫涂料以其大面積施工工藝性能良好、成本低等優點受到人們的青睞，耐高溫涂料廣泛用于設備的高溫部分，如煙囪、高溫蒸汽管道、熱交換器、排煙管道、高溫爐、石油裂解爐、輕重兵器的發射管、高速飛行器以及宇航設備等的耐熱保護。耐高溫涂料不僅要求有良好的耐熱性能，通常根據使用場合的不同，要求具有防銹、防蝕、防污染、防粘附、防止熱氧化等性能，如鍋爐、炊事用具上可防止鋼材的高溫氧化；用于石油裂解爐和各種熱交換器可起到防銹、防腐蝕作用；用于電機產品，可起到耐熱絕緣作用；用于航空航天飛行器表面，可起到耐熱、耐磨、耐腐蝕、抗氧化作用。耐高溫涂料已廣泛用于石油、化工、冶金、交通、宇航、機電、兵器等軍事工業和民用工業的各個領域。隨著航空、宇航事業的發展，耐高溫涂料的重要作用已引起世界各國的關注。

在某些場合下，耐高溫涂料的保護甚至是其它方式不可替代的。如熱連軋機、燒結爐、石油精制爐、鋁精煉爐、發動機和排氣系統、摩托車消聲器、煉鋼高爐部分部件都在500℃～700℃下工作，如果都采用可以耐高溫的鉻鋼、錳鋼，則造價太高，而且長期使用效果并不十分理想。耐高溫涂料則以它便捷的施工維護和較好的防護能力贏得青睞，尤其是相對其它方式來說低廉的價格更進一步擴大了耐高溫涂料的應用范圍。耐高溫涂料的耐熱機理相當復雜，可能發生物理變化、化學變化或者兩者相伴發生的過程。其中化學變化在耐高溫過程中起了非常重要的作用，耐高溫聚合物通過熱分解及解聚產生分子碎片和低分子產物，分子碎片通過化學反應形成穩定致密的涂層而抵御進一步的高溫侵蝕，低分子產物則吸收熱量氣化進入邊界層，并可能伴隨其他化學反應。化學反應類型及吸熱程度主要取決于基體樹脂的分子結構和填料或增強體系的種類。物理變化包括熔融、蒸發、升華、反射、傳導和輻射等，物理變化對于耐高溫涂料。