第一阶段（2011年第四季度）

　　这一阶段主要确定了氧化物陶瓷材料为A1₂0₃、SiO₂、Cr₂0_3，分析三种陶瓷材料粒径对涂层结构和性能影响，确定了陶瓷涂料体系；形成了陶瓷涂料设计及制备技术总体规范；全面开展了涂层腐蚀和磨蚀机理研究和性能测评试验，形成专项性能分析报告，在陶瓷涂料体系的基础上确定了涂料成分的最佳配比；完成了高温腐蚀磨蚀模拟试验机和纳米溶胶陶瓷涂料制备成套设备设计与制造，如图4、5所示。

　　同时在这个阶段还申请了发明专利1项，申请了耐高温腐蚀陶瓷涂层商标1项。设备研制成功后，实现了小规模生产，应用面积达到1000m²。

　　第二阶段（2012年第一季度）

　　在2011年第四季度研究确立的涂料体系和配方的基础上，设计具有微孔热应力释放结构的陶瓷涂层，满足在700℃的高温腐蚀磨损工况下长期使用的陶瓷涂层；针对设计开发的陶瓷涂层，开展在实验室模拟工况下耐高温腐蚀和磨蚀的试验研究，分析材料失效方式，调整涂料配方；开展了陶瓷涂层耐高温腐蚀磨损试验研究，形成了陶瓷涂层组织、性能评测报告，通过权威检测机构检验；开发更高效耐高温腐蚀、磨损和硫酸露点腐蚀的陶瓷涂层，在之前工作的基础上，形成不同使用工况下的系列陶瓷涂层产品，解决陶瓷低温烧结技术难题；

图4纳米溶胶陶瓷涂料制各成套设备 图5耐高温腐蚀陶瓷涂层检测设备

　　第三阶段（2012年第二季度）

　　重点针对钢铁冶炼行业的电炉烟道、炼焦炉烟道、余热锅炉，电力行业的发电设备用锅炉、余热锅炉，开展陶瓷涂层在实际工况下高温腐蚀的现场挂片试验；通过现场挂片试验样品分析，验证陶瓷涂层的实际使用性能，并针对工程实际问题，提出解决方案；分析在应用施工过程中可能遇到的问题，建立陶瓷涂层的施工与涂层质量检测标准；建立了耐高温腐蚀陶瓷涂层的施工与涂层质量检测标准1项。

　　第四阶段（2012年第三季度）

　　开展陶瓷涂层的硫酸露点腐蚀试验研究，以考核陶瓷涂层低温条件下的耐腐蚀性能，建立陶瓷涂层耐高温腐蚀、磨蚀、硫酸露点腐蚀机理模型，形成研究报告；开展了陶瓷涂层在生物质燃料工况下的高温腐蚀现场挂片试验，通过现场挂片试样分析，形成分析报告；完成不同领域和不同使用工况下应用的陶瓷涂层产品技术总结，形成规范产品；

　　第五阶段（2012年第四季度）

　　实现耐高温腐蚀陶瓷涂层的规模生产，全年生产能力达到36t,年产值达到1800万元；对开发的耐高温腐蚀陶瓷涂层进行推广（图6），在4家企业得到应用，应用面积超过5000m²；完成耐高温腐蚀陶瓷涂层耐高温腐蚀、磨蚀、硫酸露点腐蚀机理的研究，形成总体研究报告；汇总各分报告、检测分析报告、技术规范、专利文件和企业标准等相关文件，开展课题的验收鉴定工作。

　　图6产品发布会上展示的耐高温腐蚀陶瓷涂层

创新点

　　通过设计和控制陶瓷涂层的微孔，来实现对陶瓷涂层在高温使用过程中带来的涂层基体不同步的膨胀和收缩引起的应力的释放。通过添加低温烧结粘结剂、实现氧化物、硫化物、氮化物在金属板材上的低温烧结并形成陶瓷涂层，为达到高致密度采用陶瓷粉料粒径三至四级级配和添加金属非金属高温氧化致密剂。

　　形成的涂层具有可控尺寸微孔的陶瓷涂层，能使锅炉内长期耐700℃的高温磨蚀，并具有不结渣挂灰，提高冷凝管长期热效率的功能。在锅炉等高温导热部件的防护领域，在传统的热喷涂金属涂层的应用惯例中，引入了陶瓷涂层来进行防护，这是本项目的一个突出应用创新点。

产品应用

　　目前国内主要是喷涂镍基金属涂层，或采用不锈钢来解决余热锅炉腐蚀磨损问题，但使用效果不显着，性价比不高。而我们研发的产品具有易现场施工、成本低、容易反复补涂、耐长时间高温、耐磨蚀的优势，可在工业锅炉耐磨防腐上占据技术优势和成本优势，具有其他技术不能比的竞争力。

陶瓷涂层与金属涂层技术比较

　　（1）工艺技术。金属涂层采用热喷涂沉积金属涂层，而陶瓷涂层采用冷喷涂随炉升温烧结；金属涂层对基体表面处理质量要求高于陶瓷涂层；金属涂层热喷涂金属粉得率较低，为40%~60%。尤其是喷涂曲率半径较小的曲面时其得率更低，金属粉浪费较大；陶瓷涂层的施工效率高于金属涂层；金属涂层热喷涂能耗高。

　　（2）性能比较。金属涂层起始热效率优于陶瓷涂层，但随着金属涂层高温腐蚀的发生，金属涂层表面非金属化，其热效率开始下降，由于金属涂层表面非金属化产生物的熔点较低，易与烟气流中的矿物颗粒发生矿化反应，甚至形成玻璃体，导致严重粘灰、挂渣、结焦，从而降低热交换效率；金属涂层耐高温磨蚀磨损性能低于陶瓷涂层。

　　（3）经济价值。金属涂层的施工工艺成本远高于陶瓷涂层。金属涂层施工工艺成本约为500~1000元/m²，而陶瓷涂层的约为200~300元/ m²；0.3mm原金属涂层Ni主基金属粉成本约为：1200~1500元/ m²。0.15mm厚度的陶瓷涂层的材料成本约为500~600元/m²。

实际应用

　　新型耐高温磨蚀陶瓷涂层能提高设备运行的可靠性、安全性，延长设备的使用寿命。由于陶瓷涂层不易粘灰、挂渣、结焦使设备保持稳定的热交换效率，有利于促进企业用户能源循环利用效率的提高，节支增收、节能降耗、节约钢铁资源，降低用户企业维修工中的劳动强度，改善其工作环境。

　　新型耐高温腐蚀陶瓷涂层在工业实用工具有不结渣积灰的功能，这是因为陶瓷不易腐蚀、隔绝了金属与氧和腐蚀介质的反应，保护了金属不易形成腐蚀层。提高了热效率2%,实现节能环保的作用。具有很重要的工业应用价值。

　　耐高温磨蚀陶瓷涂层的目标市场为以下各种热工设备的热工部件提供高温防腐耐磨防护工程施工、技术服务及设备增值管理服务。

　　（1）火力发电锅炉、工业锅炉。

　　（2）煤炭焦化余热锅炉。

　　（3）生物质能燃料锅炉。

　　（4）垃圾焚烧锅炉。

　　（5）钢铁行业热能源循环利用、节能减排设备。

　　（6）有色金属冶炼余热锅炉。

　　（7）热风炉。

　　目前国内主要是喷涂镍基金属涂层，或采用不锈钢来解决余热锅炉腐蚀磨损问题，但使用效果不显着，性价比不高。而我们研发的产品具有易现场施工、成本低、容易反复补涂、耐长时间高温、耐磨蚀的优势，可在工业锅炉耐磨防腐上占据技术优势和成本优势，具有其他技术不能比的竞争力。

　　陶瓷涂层对设备无任何负面作用。由于新型耐高温腐蚀陶瓷涂层是一项很新的技术，我们在推广过程中，往往出现进入应用企业的门槛很高，要求有资质、鉴定证书等。而企业早期又难以取得鉴定，因此新技术的应用有一定接受的风险。我们一方面为企业提供防腐涂层在锅炉上的小试实验，取得应用效果后再进行扩大使用。另-方面希望政府科技部门搭建桥梁，协助企业推广应用新技术。通过三方的努力，就能克服课题推广的风险。

 2/2   首页 上一页 1 2