耐温耐蚀涂料的概述

所谓高温腐蚀就是在高温条件下，固态金属或合金与所接触的各类环境介质在界面之间发生化学反应或电化学反应，并在金属或合金表面形成反应产物膜，对金属或合金的正常组织及性能产生破坏。为便于研究，一般按环境介质将高温腐蚀分为三大类。

第一类是高温气体腐蚀，系指在高温气体环境中，金属材料或合金与环境气体在材料/气体界面发生化学反应的直接结果。干腐蚀、化学腐蚀、高温氧化、高温硫化、高温混合气体的腐蚀属于这一类。其特点是腐蚀产物的性质和结构控制腐蚀过程。

第二类是液态介质对固态金属材料的高温腐蚀，称为高温液体腐蚀。通常是指燃气腐蚀、热腐蚀，在这类腐蚀中，既有化学腐蚀也有电化学腐蚀；既有界面反应又有电化学溶解。

第三类是固态物质腐蚀，指固态金属材料在含有腐蚀性的固态颗粒冲刷下，产生物质迁移或吸附在金属材料表面，并与金属发生化学反应而造成腐蚀。这类腐蚀既有固态灰分与盐颗粒对金属的腐蚀，也有固态颗粒对金属表面的机械磨损，常被称为磨蚀或冲蚀。

但在高温使用环境下，材料的腐蚀行为非常复杂，可能遭受到气相、液相、固相单一的或综合的腐蚀作用，属于多种腐蚀形式共存的混合型腐蚀。

耐温耐腐蚀涂料一般是指在气相耐温200℃以上，漆膜不变色、不脱落，仍能保持适当的物理力学性能的涂料或者液相长期浸泡耐温80℃以上，不脱落，仍能保持适当的物理抗渗透防护性能的涂料衬里。耐高温涂料一般由耐高温聚合物、颜填料、溶剂和助剂组成，耐高温涂料亦称耐热涂料。根据使用环境的不同，防护目的的差别，目前国内外各涂料厂商开发出的耐温防腐涂料种类繁多，性能各异。

高温腐蚀是指在高温环境条件下，材料表面与各类环境介质在界面之间发生化学反应或电化学反应，在材料表面形成反应物质，并对材料的结构及性能产生破坏。随着航空、航天、能源、化工、冶金、电力、机械、轻工等行业的发展，对材料的使用性能也越来越高，一些设备、管道由于腐蚀介质的存在而发生腐蚀，尤其是一些设备的高温部件，如燃烧器、加热器、各种车辆的排气管、消声器、发动机、热交换器、石油裂解设备、高温蒸汽管道等，在高温和腐蚀介质的作用下会发生迅速腐蚀。因此，对于材料，特别是一些金属材料，如何在高温腐蚀环境达到保障性能的目的是一个艰巨的任务。而在各种高温防腐蚀技术中，使用涂料进行防护，由于其简易性及可操作性得到了各方的青睐，从而得到广泛的应用。

同其它抗高温氧化腐蚀手段相比，耐高温涂料以其大面积施工工艺性能良好、成本低等优点受到人们的青睐，耐高温涂料广泛用于设备的高温部分，如烟囱、高温蒸汽管道、热交换器、排烟管道、高温炉、石油裂解炉、轻重兵器的发射管、高速飞行器以及宇航设备等的耐热保护。耐高温涂料不仅要求有良好的耐热性能，通常根据使用场合的不同，要求具有防锈、防蚀、防污染、防粘附、防止热氧化等性能，如锅炉、炊事用具上可防止钢材的高温氧化；用于石油裂解炉和各种热交换器可起到防锈、防腐蚀作用；用于电机产品，可起到耐热绝缘作用；用于航空航天飞行器表面，可起到耐热、耐磨、耐腐蚀、抗氧化作用。耐高温涂料已广泛用于石油、化工、冶金、交通、宇航、机电、兵器等军事工业和民用工业的各个领域。随着航空、宇航事业的发展，耐高温涂料的重要作用已引起世界各国的关注。

在某些场合下，耐高温涂料的保护甚至是其它方式不可替代的。如热连轧机、烧结炉、石油精制炉、铝精炼炉、发动机和排气系统、摩托车消声器、炼钢高炉部分部件都在500℃～700℃下工作，如果都采用可以耐高温的铬钢、锰钢，则造价太高，而且长期使用效果并不十分理想。耐高温涂料则以它便捷的施工维护和较好的防护能力赢得青睐，尤其是相对其它方式来说低廉的价格更进一步扩大了耐高温涂料的应用范围。耐高温涂料的耐热机理相当复杂，可能发生物理变化、化学变化或者两者相伴发生的过程。其中化学变化在耐高温过程中起了非常重要的作用，耐高温聚合物通过热分解及解聚产生分子碎片和低分子产物，分子碎片通过化学反应形成稳定致密的涂层而抵御进一步的高温侵蚀，低分子产物则吸收热量气化进入边界层，并可能伴随其他化学反应。化学反应类型及吸热程度主要取决于基体树脂的分子结构和填料或增强体系的种类。物理变化包括熔融、蒸发、升华、反射、传导和辐射等，物理变化对于耐高温涂料。