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石墨烯防腐粉末涂料

  • 型号: GLF

石墨烯防腐粉末涂料--采用被誉为“黑金”的新型材料石墨烯,利用石墨 烯自身的强度高、导电性好、延展性优、比表面积大等特性,自主研发 了一种新型涂料—石墨烯防腐粉末涂料。该涂料适 用于喷涂铁路轨道扣件:弹条、轨距挡板、螺纹道钉、螺栓、铁垫板及 其它小型配件。

石墨烯防 腐粉末涂料在制备过程中,以氧化还 原法或物理剥离法制得的石墨烯为原料,并按照一定片径、层数、比表面积 及一定含水量对石墨烯进行筛选,采用热粘 贴绑定分散技术及熔融剪切分散技术工艺,对石墨烯进行分散。

该涂料在 流水线喷涂过程中,利用静电喷涂法,在喷枪与 工件之间形成静电场,使带负电 荷的涂料微粒在静电场作用下吸附于工件表面,在一定的 温度烘烤条件下固化成膜。具体工艺流程包括:工件表面前处理-上件-喷涂-固化-下件-检查-成品包装等几大步骤。

  石墨烯防 腐粉末涂料具有以下六大特性:

   1.耐盐雾性大幅度提升。

  涂层耐中 性盐雾时间达到3000小时以上,相当于自然环境中125年,是现行行标500小时的6倍,是铁路企标(一般地区)24小时的125倍以上,完全满足繁忙线路10年左右、一般线路12年左右、其它线路15年或更长 时间的大修周期的同步需要。

   2.耐候性大幅度提升。

   人工自然 老化时间达到2000小时,未出现粉化、开裂、起泡、剥落等现象,远超过行 业标准优等品800小时的要求。

   3.抗冲击性大幅度增强。

   抗冲击强度达到200千克厘米,不脱落、不开裂、无漏点,超过行业标准5倍以上,是高铁及 普铁有碴线路的理想防腐材料。

   4.耐酸性优异。

   弹条扣件 分别经二氧化硫腐蚀试验120 小时,喷砂破坏 处理后再进行中性盐雾试验120 小时,喷砂处理 后二氧化硫腐蚀试验48 小时,最终弹条 扣件的试验结果的保护评级均为最高级10级,表现为涂层无缺陷,远远高于Q/CR564-2017《弹条Ⅱ型扣件》中5级的要求。

   5.耐水、耐油性明显提高。

   石墨烯分子排列紧密,具有很高的致密性,即使最小 的气体原子氦原子(直径仅为0.218纳米)都无法穿透。在粉末涂 料中添加石墨烯后,涂料涂层 可以有效的阻隔空气中的氧气、水分子等穿透涂层,保护金属基体免受水、酸、碱、盐等其他 腐蚀介质的侵蚀,增强了扣 件的耐腐蚀能力,有效延长 扣件的使用寿命,完全实现 与线路大修同周期。

 6.附着力明显提高。

  加工过程 中控制固化温度,在180度到230度范围内 对工件进行固化,此固化温 度对基材的强度和塑性无影响;同时,也提高了 涂料与扣件表面的吸附力。

   7.更加环保、减少危害。

   石墨烯防腐粉末是一种新型不含100%体的粉末状涂料,具有无溶剂、无污染、可回收、环保、节省能源等特点,完全符合 国家节能减排的政策要求。

   2016年4月,郑州铁路 局科学技术委员会下达《郑州铁路局2016年第一批 科技发展计划》,本项目《铁路线桥 设备防腐蚀新材料的研究》给予立项。

   该项技术 已申请发明专利:一种用于 铁路轨道扣件的石墨烯防腐粉末涂料,于2017年4月24日通过国 家知识产权局的审核,专利号为201710268932.8。

   2017年5月5日,通过教育 部科技查新工作站查新,得出该石 墨烯防腐粉末涂料的技术特点:适用于铁路轨道扣件。

   2017年6月26日,由石墨烯 粉末涂料喷涂的Ⅱ型扣件:弹条、轨距挡板、螺纹道钉 的防腐性能均通过中铁检验认证中心检测;

 2017年8月,郑州铁路 局郑州桥工段、新乡桥工段、洛阳工务 段均出具运用情况报告,反应现场 使用情况良好。

 2017年10月19日,通过郑州铁 路局科委组织的技术评审,与会的技 术评审委员及专家一致认为石墨烯防腐粉末涂料在防腐、耐候和抗 冲击能力等方面性能优异,应用领域广泛,具有良好 的社会和经济效益,建议推广使用。

    石墨烯防 腐粉末涂料的研发成功,填补了铁 路线路防腐技术的空白,不仅能解决特殊地区、特殊工况 的线路防腐大难题,还能实现 线路防腐与线路大修同周期,完全满足高铁线路、普铁繁忙线路、一般线路 及各种专用线路不同大修周期的需要;同时落实 了铁路总公司对高铁、普铁线路 防腐技术标准的最新要求。我们坚信,以它优异 的防腐性能和配套性能,在铁路行 业具有非常广阔的应用空间。

    石墨烯防 腐粉末涂料的研发成功,必将回报 铁路企业良好的社会效益和丰厚的经济效益。实现“两安全、三降低”:

    社会效益“两安全”:大幅度减 少因日常线路检查维修、更换配件等施工作业,造成的人身伤亡事故;大幅度减 少因线路配件严重锈蚀质量问题造成的列车脱轨事故,因维修施 工作业造成的列车刮碰、延点等行车事故。

    经济效益"三降低":一是大幅 度降低频繁维修更换配件造成的材料浪费;二是大幅 度降低日常频繁维修作业大量人力的劳工浪费;三是大幅 度降低因线路维修施工作业对运输的干扰影响。


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