金属管不粘涂层喷涂及热固化工艺实验研究

发布时间：2017-03-30 00:24

  本文关键词：金属管不粘涂层喷涂及热固化工艺实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无论在工业生产或日常生活中,换热器都是不可或缺的重要组成部件,然而换热器的腐蚀泄露问题大大减少其使用寿命。因此,提高换热器的耐腐蚀性能是众多学者研究的焦点。在多种换热器防腐措施中,不粘涂层因具有低成本,无污染,喷涂方便等优点而被广泛使用。目前市场上不粘涂层种类繁多,但大部分涂层应用于200℃以下的低温环境,高温不沾涂层的种类相对较少。随着不粘涂层耐高温性能研究的发展,近几年市场上出现了多种能用于300℃以上环境的不粘涂层,然而耐高温涂层的加热喷涂工艺尚无系统研究。本文对一种新型不粘涂层NQ(自行开发)喷涂过程中的影响因素及影响效果进行了研究,具体研究内容如下:1.金属板材粗糙度、涂料喷涂次数及涂层冷却方式等对NQ涂层性能影响的研究。研究了金属板材粗糙度、涂料喷涂次数及涂层冷却方式等与基材结构无关的实验参数对涂层性能的影响,以确定最佳实验条件。结果表明,采用粗糙度为0.6μm的金属板材,涂料喷涂过程中底料及面料各喷涂2次,涂层烧制完成后采用空冷的加工工艺能够在节省时间的前提下获得较为致密的不粘涂层。2.整体式喷涂固化装置的设计与搭建。针对不粘涂层喷涂过程中存在的问题本文设计搭建了一种炉膛为柱状,并且通过轨道可以移动的加热炉,使用金属翅片管作为加热对象对加热炉的加热性能进行了测试。测试结果表明,金属翅片管在加热过程中径向温差较小,但轴向温差较大,最大温差可达34℃。另外,延长涂层烧制时间则可使涂层充分固化,进而提高涂层性能。3.金属管连续加热喷涂系统的研究。对整体式喷涂固化装置进行优化改进得到一套金属管连续加热喷涂系统,使用金属光管作为加热对象对其温度均匀性进行测试。测试结果表明,金属管在加热炉中的移动速度越小,金属管的温度变化越稳定;当金属管移动速度大于6cm/min时,温度曲线出现波动。另外,在炉温、金属管移动速度相同的条件下,金属管的移动频率对温度变化影响较小。最终,通过对金属管连续加热喷涂系统的控制参数进行调整,确定不同金属管移动速度所对应的炉温控制参数。4.金属管连续喷涂固化的研究。采用连续加热喷涂装置对金属管进行连续喷涂固化测试,研究了(1)金属管旋转对涂层烧制的影响;(2)加热炉之间连通状态对涂层烧制的影响;(3)不同烧制工艺下涂层的性能差异。结果表明,同一工艺条件下,金属管在加热和涂层固化过程中保持旋转状态、加热炉之间处于隔开状态时烧制得到的涂层性能较好。另外,只有适当增加金属管在加热炉中的移动速度,才能在不影响金属管性能的前提下缩短涂层烧制时间,本文中将标准NQ涂层烧制工艺改进为调整工艺1,即金属管移动速度为4 cm/min,加热时间由标准工艺下的60 min缩短至调整工艺1中的45 min。
【关键词】：不粘涂层 喷涂固化 接触角 致密度
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4;TK172
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 换热器的结构现状11-14
• 1.1.1 换热器的分类11-13
• 1.1.2 换热器的热工研究现状13-14
• 1.2 换热器积灰和腐蚀研究现状14-17
• 1.2.1 换热器腐蚀成因14-15
• 1.2.2 换热器的防腐研究15-16
• 1.2.3 换热器的防积灰研究16-17
• 1.3 换热器不粘涂料的发展及研究现状17-18
• 1.4 涂料喷涂固化工艺研究现状18
• 1.5 本文研究内容18-20
• 第二章 不粘涂层制备的部分工艺参数研究20-35
• 2.1 NQ涂层的制备过程20-21
• 2.2 基材粗糙度对涂层的影响21-26
• 2.3 涂料的喷涂次数对涂层的影响26-29
• 2.4 涂层冷却方式对涂层的影响29-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第三章 喷涂固化装置搭建及实验研究35-53
• 3.1 整体式喷涂固化装置设计35-37
• 3.2 整体式喷涂固化装置搭建37-38
• 3.3 整体式喷涂固化装置实验研究38-51
• 3.3.1 加热炉温度均匀性测试38-46
• 3.3.2 整体式喷涂固化装置喷涂实验研究46-51
• 3.4 实验装置及研究方法改进51-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第四章 连续加热喷涂系统温度测试研究53-66
• 4.1 金属管连续加热喷涂系统的提出53-56
• 4.2 实验装置搭建56-59
• 4.3 初步温度测试59-62
• 4.4 测试方案改进后温度测试62-65
• 4.5 本章小结65-66
• 第五章 金属管连续喷涂固化实验研究66-83
• 5.1 实验装置与实验流程66-67
• 5.2 金属管旋转对涂层烧制的影响67-73
• 5.2.1 涂层的烧制工艺的选择67
• 5.2.2 实验方法与流程67-70
• 5.2.3 结果与讨论70-73
• 5.3 炉体间连通性对涂层烧制的影响73-77
• 5.3.1 加热炉之间连通性的选择73-74
• 5.3.2 实验方法与流程74-75
• 5.3.3 结果与讨论75-77
• 5.4 涂层烧制工艺对涂层性能的影响77-82
• 5.4.1 制定不同涂层烧制工艺77-78
• 5.4.2 实验方法与流程78-79
• 5.4.3 结果与讨论79-82
• 5.5 本章小结82-83
• 第六章 结论与展望83-86
• 6.1 结论83-84
• 6.2 展望84-86
• 参考文献86-90
• 在校研究成果90-93
• 致谢93

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