CN104785773A - 表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉及其制造方法；由纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50%铬合金粉组份组成，先放陶瓷球混合共计48小时，再深冷-196度48小时，再加热为200度12小时去应力，使超细铁粉形成部分半非晶体材料，此粉熔覆过程不会产生裂纹，更好形成网状让纳米石墨稀充分发挥热导性能，粉材自深冷加热后添加树脂10－15%，再加酒精5-15%搅拌13小时。本发明比316不锈钢更耐腐耐磨寿命五倍以上，硬度更高，韧性更好，涂层的结合强度高、硬度高，应力小，在高温熔覆中不变形、不脱掉，表面熔覆后更密。

Description

表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉及其制造方法

技术领域

本发明涉及大型燃煤电厂用于制造锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、再热器等的核心部件，也可广泛用于石油化工耐腐耐磨管等工件生产材料，特别是一种超导热纳米石墨烯合金粉及其制造方法。

背景技术

目前燃煤电厂采用的冷却器都是光管或翅片管式省煤器，缺点是：1)光管或翅片管式省煤器大多使用焊接缠绕翅片或胀管翅片，翅片与管之间容易脱离产生间隙，这将导致翅片根部热阻较大，腐蚀速度加快，从而影响传热效果。管式回热器紧凑度低、换热能力差，效率低，需要消耗大量的管材，占地面积大，生产成本高，而且在翅片管一侧，由于介质与换热管是垂直接触，导致流阻增加，容易积灰(或结垢)用蒸汽冲洗容易腐蚀，影响回热器的寿命。2)翅片管式换热器结构容易积灰。由于换热器采用的是管式结构，烟气与管是垂直接触的，这势必造成烟气侧阻力降加大，并且翅片和管壁都容易积灰。3)换热器由于低温露点酸腐蚀的影响，可能导致换热管快速腐蚀而影响电厂安全运行。目前现场使用的省煤器寿命最短的为3个月，最长的不超过3年。

为了解决省煤器耐酸腐蚀问题，大多数厂家采用ND钢或20号钢管上表面喷涂搪瓷材料，但使用ND钢虽然可以延长冷却器寿命几个月或一两年，但还是解决不了根本问题。在管表面喷涂陶瓷材料，可以解决冷却器的寿命问题，但陶瓷材料的换热系数极低，只有1W/(m·k)左右，影响了冷却器的传热性能。

发明内容

本发明的目的就是要解决以上问题，提供一种表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉及其制造方法；冷喷方法涂层与高频加温熔覆表面结合，使工件基体寿命延长；能耐30％硫酸，导热加速，能耐腐耐磨。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉，成份由纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50％铬合金粉组份组成，其中各组份所占的重量百分比为：

一种表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉的制造方法，其步骤为：

1)、将上述组份的纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50％铬合金粉、酒精放陶瓷球混合，转速每分钟60-120转，正转6小时，反转6小时，保持粉材料30度，混合共计48小时，再深冷-196度48小时，使超细铁粉在-196度裂变形成半非晶，再加热为200度12小时去应力，冷热过程除去应力，使超细铁粉形成部分半非晶体材料，粉材自深冷加热后添加树脂10－15％，再加酒精5-15％搅拌13小时。

2)、检验入库。

本发明的有益效果：本发明耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉，冷喷方法涂层与高频加温熔覆表面结合，使工件基体寿命延长；能耐30％硫酸，导热加速，耐腐耐磨是不锈钢5倍以上。本发明比316不锈钢更耐腐耐磨寿命五倍以上，硬度更高，韧性更好，涂层的结合强度高、硬度高，应力小，在高温熔覆中不变形、不脱掉，表面熔覆后更密，电厂使用本发明材质更加节能环保。

具体实施方式

一种表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉及其制造方法：

1)将陶瓷罐、陶瓷球、罐内表面清洗干净，用作高频表面熔覆专用粉体，粉熔点960-1280度。发明重要点是把铁粉不耐酸，改性为能耐30％硫酸，导热加速，耐腐耐磨是不锈钢5倍以上。

2)用纳米石墨稀合金层粉配制熔覆材料：超导热纳米石墨稀合金涂层成份为纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、中性二氧化锆溶胶、镍50％铬合金粉、轻质氧化镁、氧化铈粉、树脂、酒精。调好材料后进行深冷-96度，48小时后形成另一种新材料；关键点在于深冷-96度梯度温度变化，此材料在高温熔覆过程形成纳米石墨稀非晶合金网状结构，导热速度快，硬度高、无裂纹，在气体的温度中热导速度更快，耐30％硫酸、耐冲刷。本发明耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉，冷喷方法涂层与高频加温熔覆表面结合，使工件基体寿命延长。

3)喷熔后粉材质表面性能:

a)在钢管表面喷熔超导热石墨稀合金粉耐酸碱,其导热系数高达30W/(m·k)左右；

b)板式省煤器传热表面都由直接参与热量交换的一次表面构成，比板翅式或管壳式结构更能有效地利用材料和空间，因此换热效率高，其传热系数达80W/(m2·k)，钢材用量降低50％；

c)省煤器不易积灰或结垢且换热效果好，能任意组成串联结构；

d)采用模块式芯体单元结构，便于生产、装配和调节，有很强的集成性和维修简便的优点；

e)板式省煤器寿命10年以上；

f)喷熔结合强度230mpa，硬度为hv1200；

g)此发明材质在80-150度，耐30％硫酸、耐热气冲刷，比搪瓷管、板节约煤，例：2组30万千瓦，理论计算每年节约煤35770-38000吨，减少二氧化硫排放，全国有几千30-200万千瓦发电机组。

4)检验入库。

实施例1：

一、表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉成份由纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50％铬合金粉组份组成，其中各组份所占的重量百分比为：

二、表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉的制造方法：其步骤为：

1、将上述组份的纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50％铬合金粉、酒精放陶瓷球混合，转速每分钟60-120转，正转6小时，反转6小时，混合共计48小时，保持粉材料30度，再深冷-196度48小时，使超细铁粉在-196度裂变形成半非晶，再加热为200度12小时去应力，冷热过程除去应力，使超细铁粉形成部分半非晶体材料，此粉熔覆过程不会产生裂纹，更好形成网状让纳米石墨稀充分发挥热导性能，粉材自深冷加热后添加树脂10－15％，再加酒精5-15％搅拌13小时。

2、检验入库。

实施例2：

一、表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉成份由纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50％铬合金粉组份组成，其中各组份所占的重量百分比为：

二、表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉的制造方法：其步骤为：

同实施例1

实施例3：

一、表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉成份由纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50％铬合金粉组份组成，其中各组份所占的重量百分比为：

二、表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉的制造方法：其步骤同实施例1。

Claims (2)

1.一种表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉，其特征在于：成份由纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50％铬合金粉组份组成，其中各组份所占的重量百分比为：

2.一种表面喷熔耐腐耐磨超导热纳米石墨烯合金粉的制造方法，其步骤为：

1)、将上述组份的纳米石墨稀粉、超细铁粉、氧化钇、氧化铈粉、中性二氧化锆溶胶、轻质氧化镁粉、镍50％铬合金粉、酒精放陶瓷球混合，转速每分钟60-120转，正转6小时，反转6小时，保持粉材料30度，混合共计48小时，再深冷-196度48小时，使超细铁粉在-196度裂变形成半非晶，再加热为200度12小时去应力，冷热过程除去应力，使超细铁粉形成部分半非晶体材料，粉材自深冷加热后添加树脂10－15％，再加酒精5-15％搅拌13小时；

2)、检验入库。