本發明涉及涂層防護，具體涉及一種熱噴涂涂層封孔結構及制作方法。

背景技術：

1、熱噴涂涂層是將熱噴涂粉末顆粒加熱到熔融或半熔融態，再經束流加速撞擊在基體表面沉積，隨之鋪展冷卻堆疊形成一種片層狀的功能涂層。熱噴涂工藝特點決定了涂層內部或多或少地存在孔隙，腐蝕介質通過孔隙到達被保護的基體表面，使涂層與基體發生化學或電化學侵蝕，導致涂層龜裂、脫落、以致最終涂層失效。

2、為了降低涂層孔隙率，目前常用的方法是使用封孔劑進行處理。根據封孔劑成分的不同，可以分為有機和無機兩大類：如cn105001781b公開了一種以有機硅樹脂作為封孔劑的涂層封閉材料，這類封孔劑通常具有良好的附著力和一定的柔韌性。無機封孔劑包括非晶sio2、磷酸鹽類等物質。例如，cn107880606b介紹了一種含有結晶銘酊溶液、六方氮化硼填料與磷酸二氫鋁混合溶液的沉沒輻表面涂層封孔劑；而cn109423596a則提出了一種基于非晶sio2粘結劑、納米氧化物顆粒填料以及氮化硼懸浮液基料的耐高溫封孔劑。

3、盡管這些方法有助于降低孔隙率，但在長期使用中，涂層表面可能會經歷磨損，導致封孔劑損失，進而重新暴露孔隙給腐蝕介質，引發涂層失效的問題。

技術實現思路

1、本發明意在提供一種熱噴涂涂層封孔結構的制作方法，以延長涂層的使用時長。

2、為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：一種熱噴涂涂層封孔結構及制作方法，包括經熱噴涂工藝形成的涂層本體和用于對涂層本體的空隙進行封堵的第一封孔層，圖層本體包括第一涂層和第二涂層，第一涂層與基材固定連接，第一封孔層固定設置在第一涂層和第二涂層之間并將第二涂層固定在第一涂層上。

3、本方案的有益效果為：一般而言，封孔劑形成的封孔層位于涂層的表面，本領域技術人員不將封孔劑形成的封孔層設置在涂層中間或基材與涂層之間的原因是：封孔層的存在會影響涂層的附著強度，導致使用過程中涂層發生整片的脫落，本申請將涂層本體分為第一涂層和第二涂層，利用封孔劑對第一涂層表面的空隙進行封堵，形成第一封孔層，隨后，在形成第一封孔層后的第一涂層上繼續沉積第二涂層，利用第二涂層對第一封孔層進行保護，避免涂層磨損時，影響封孔層，從而導致封孔層出現破損，進而導致腐蝕介質通過孔隙到達被保護的基體表面，使涂層與基體發生化學或電化學侵蝕，導致涂層龜裂、脫落、以致最終涂層失效。通過上述設計，當第二涂層受到外界因素如機械磨損時，不會直接影響到內部的第一封孔層，從而減少了因封孔層破損而導致腐蝕介質滲透的風險。因此，這種新型封孔結構能夠顯著提升涂層抵抗化學或電化學侵蝕的能力，進而有效延長涂層的使用期限。

4、進一步，還包括第二封孔層，第二封孔層固定設置在第二涂層遠離第一封孔層一側并對第二涂層的空隙進行封堵。

5、有益效果：第一封孔層和第二封孔層的設置形成了對涂層內部孔隙的雙重封閉，大大降低了腐蝕介質滲透到基材的可能性；同時，即使外部環境對涂層表面造成了磨損或損傷，第二封孔層也能夠繼續提供有效的屏障作用，防止腐蝕介質進入。

6、另外，由于有了額外的保護層(即第二封孔層)，整個涂層系統的耐久性和穩定性得到了顯著提升，這不僅減少了涂層失效的風險，還意味著維護需求減少，從而有效延長了涂層的實際使用時長；同時，第二封孔層的存在加強了第二涂層與外界環境之間的隔離，有助于保持涂層結構的完整性和功能性；還可以改善涂層表面的質量，使得涂層更加平滑、致密，提高其美觀度和應用性能；從而增強涂層的防護性能和延長其使用壽命，可以減少定期檢查和修復的需求，進而降低長期維護的成本。

7、進一步，還包括粘結層，粘結層固定設置在第一涂層與基材之間并將第一涂層與基材固定連接。通過粘結層的設置，可以使用硬度更高的涂層材料形成涂層，使得耐磨性更強。

8、近一步，第一封孔層的材質為無機封孔劑。噴涂全程為高溫操作，無機封孔劑的高溫穩定性保證了第一封孔層在后續高溫操作中不會受損，維持了對孔隙的有效封堵，避免了因封孔層破損而導致的防護失效；由于無機封孔劑的穩定性，整個涂層系統能夠更好地協同工作，提供更加可靠的保護；穩定的封孔層意味著涂層系統在使用壽命期內需要較少的維護，降低了運營成本并提高了經濟效益。

9、一種熱噴涂涂層封孔結構的制作方法，包括如下步驟：

10、s1預處理，對基材表面進行處理，使得基材表面滿足涂層沉積條件；

11、s2噴涂第一涂層，通過熱噴涂工藝在s1預處理后的基材表面沉積至設計厚度得到第一涂層；

12、s3涂覆第一封孔層，在第一涂層表面涂覆第一封孔溶液使得第一封孔溶液滲透到第一涂層的間隙干燥，以得到第一封孔層；

13、s4噴涂第二涂層，將工件表面預熱至合適溫度后，通過熱噴涂工藝在s3處理后的第一封孔層表面沉積至設計厚度得到第二涂層。

14、進一步，還包括s5涂覆第二封孔層，在第二涂層表面涂覆第二封孔溶液使得第二封孔溶液滲透到第二涂層的間隙干燥，以得到第一封孔層。

15、進一步，s1包括s11表面預處理、s12預熱和s13表面處理，其中s11表面預處理為：對工件表面清洗去污后噴砂粗化；s12預熱為：將s11處理后的工件加熱到合適溫度；s13表面處理為：在s12處理后的工件表面沉積粘結層。

16、進一步，s12和s4中預熱的加熱方式可為電磁感應加熱或火焰加熱。

17、進一步，s3涂覆第一封孔層包括s31涂覆和s31涂覆后處理，其中s31涂覆為：將第一封孔溶液均勻的涂覆在涂層表面；涂敷方式可以為噴涂、刷涂或浸漬的一種；s32涂覆后處理包括：靜置1-2min，使封孔溶液充分滲透于涂層孔隙中；用壓縮氣體去除s31涂覆中工件表面多余的第一封孔溶液，以加快干燥，去除多余的第一封孔溶液后，靜置5-10min。

18、進一步，涂層沉積方式可以為等離子噴涂、超音速火焰噴涂、火焰噴涂、電弧噴涂等的一種。

19、通過上述步驟，本方法不僅實現了有效的孔隙封堵，還構建了一個多層防護體系，能夠顯著延長涂層的使用壽命，并適應多種復雜的工作環境；每個步驟的設計都考慮到了涂層的整體性能和長期穩定性，確保了最終產品的高質量和可靠性。

技術特征：

1.一種熱噴涂涂層封孔結構，其特征在于：包括經熱噴涂工藝形成的涂層本體和用于對涂層本體的空隙進行封堵的第一封孔層，圖層本體包括第一涂層和第二涂層，第一涂層與基材固定連接，第一封孔層固定設置在第一涂層和第二涂層之間并將第二涂層固定在第一涂層上。

2.根據權利要求1所述的一種熱噴涂涂層封孔結構，其特征在于：還包括第二封孔層，第二封孔層固定設置在第二涂層遠離第一封孔層一側并對第二涂層的空隙進行封堵。

3.根據權利要求2所述的一種熱噴涂涂層封孔結構，其特征在于：還包括粘結層，粘結層固定設置在第一涂層與基材之間并將第一涂層與基材固定連接。

4.根據權利要求3所述的一種熱噴涂涂層封孔結構，其特征在于：第一封孔層的材質為無機封孔劑。

5.一種熱噴涂涂層封孔結構的制作方法，其特征在于：包括如下步驟：

6.根據權利要求7所述的一種熱噴涂涂層封孔結構的制作方法，其特征在于：還包括s5涂覆第二封孔層，在第二涂層表面涂覆第二封孔溶液使得第二封孔溶液滲透到第二涂層的間隙干燥，以得到第二封孔層。

7.根據權利要求7所述的一種熱噴涂涂層封孔結構的制作方法，其特征在于：s1中的處理包括s11表面預處理、s12預熱和s13表面處理，其中s11表面預處理為：對工件表面清洗去污后噴砂粗化；s12預熱為：將s11處理后的工件加熱到合適溫度；s13表面處理為：在s12處理后的工件表面沉積粘結層。

8.根據權利要求7所述的一種熱噴涂涂層封孔結構的制作方法，其特征在于：s12和s4中預熱的加熱方式可為電磁感應加熱或火焰加熱。

9.根據權利要求7所述的一種熱噴涂涂層封孔結構的制作方法，其特征在于：s3涂覆第一封孔層包括s31涂覆和s31涂覆后處理，其中s31涂覆為：將第一封孔溶液均勻的涂覆在涂層表面；涂敷方式可以為噴涂、刷涂或浸漬的一種；s32涂覆后處理包括：靜置1-2min，使封孔溶液充分滲透于涂層孔隙中；用壓縮氣體去除s31涂覆中工件表面多余的第一封孔溶液，以加快干燥，去除多余的第一封孔溶液后，靜置5-10min。

10.根據權利要求7所述的一種熱噴涂涂層封孔結構的制作方法，其特征在于：沉積方式可以為等離子噴涂、超音速火焰噴涂、火焰噴涂、電弧噴涂等的一種。

技術總結
本發明涉及涂層防護技術領域，公開了一種熱噴涂涂層封孔結構及制作方法，旨在延長涂層使用壽命。該結構包括經熱噴涂工藝形成的涂層本體和用于封堵涂層空隙的第一封孔層。涂層本體分為與基材固定連接的第一涂層和沉積在其上的第二涂層，第一封孔層設置于兩者之間，對第一涂層的空隙進行封堵，并由第二涂層保護，避免外界磨損影響封孔層完整性。本方案通過將封孔層置于中間位置，有效防止了因外部磨損造成的封孔層破損，減少了腐蝕介質滲透風險，顯著提升了涂層抵抗化學或電化學侵蝕的能力，從而有效延長了涂層的使用期限。此設計特別適用于需要高耐磨性和耐久性的應用場景，確保涂層在長期使用中保持穩定性能。

技術研發人員：劉炎,丁菁菁,王妤珠,陳東,委思豪
受保護的技術使用者：重慶新型儲能材料與裝備研究院
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24