隨著現代工業(yè)和國防建設的迅速發(fā)展，對設備耐高溫性能的要求越來越高。與其它耐高溫氧化腐蝕方法相比，高溫涂料以其大面積施工方便、成本低、效果好等優(yōu)點而受到青睞，高溫涂料已經廣泛應用于鋼鐵煙囪、高溫管道、高溫爐外殼、石油裂解裝置及設備等高溫場所，延緩了鋼鐵等金屬設備在高溫下的熱氧化腐蝕，確保設備能夠長期使用。

國內對耐高溫涂層的需求不斷增強

從20世紀50年代開始，人們投入大量精力研究耐高溫涂料。據報道，國外已研制出可耐1427℃的高溫涂料。但我國在這方面的研究相對較弱，對能耐700℃并且具有優(yōu)良性能的耐高溫涂料報道較少。據統(tǒng)計，國內市場對高溫涂料的年需求量在600~800t，而我國實際年產量僅為200t左右，并且產品普遍存在貯存穩(wěn)定性差、附著力差、易脆化、耐高溫時效短等問題。安米微納團隊使用耐熱性能良好的有機硅樹脂作為基料，通過配方優(yōu)化，研制出一種能耐600℃并具有優(yōu)良耐高溫性能的涂料。采用掃描電鏡和光學顯微鏡研究了涂層在不同溫度下處理1h后的外觀形貌特征，論述了低熔點玻璃粉D250在二次成膜時起到的重要作用。

低熔點玻璃粉應用機理

利用低熔點玻璃粉高溫受熱熔融，但有高粘度的物理特點，在燒烤爐、壁爐、燃氣爐及燃燒爐等金屬的表面涂層原料里預先加入匹配溫度的低熔點玻璃粉，經高溫熔融產生以下機理結果：

1、部分低熔點玻璃粉受熱熔融與金屬封接形成保護層；

2、部分與助劑樹脂的自由基發(fā)生反應形成難熔物質，并提高涂層韌性；

3、部分降溫后形成無機玻璃狀隔氧層保護金屬不再高溫氧化；

4、部分降溫后形成無機玻璃狀導熱層與封接的部分將熱量高速導走。

5、并在金屬表面形成一層膨脹與金屬匹配，顏色可調，抗氧化、抗還原、耐酸堿及超耐候的保護層。

低熔點玻璃粉材料作用

1、可用作耐高溫涂料產品的主要原料（載體主材料）。

2、可用作耐高溫涂料產品的功能原料（耐高溫功能材料）。

3、起骨架作用，可增加漆膜厚度，提高涂層耐磨性和耐久性。

4、硼系低熔點玻璃粉（安米微納D250）適合于一些不含重金屬的環(huán)保產品，如兒童用品、炊具等。

5、控制粉的細度與配方工藝配合好可降低涂層厚度和提高噴涂面積，尤其用在超薄涂層中較明顯。

6、因為其的理化性能，可廣泛使用于戶外高耐候性產品上（如戶外金屬家具）。

7、因其表面光滑而吸油量低，使用時注意與其他液體助劑的配比，產品的流平加少量氫化蓖麻油調節(jié)。

8、可根據被涂基材理化要求，選擇低熔點玻璃粉設計涂料產品功能及使用工藝。

電鏡下涂層的表面形貌分析

為了觀察涂層在不同溫度時的表面形貌變化，試驗使用光學顯微鏡結合3D掃描顯微鏡對不同溫度下熱處理1h后的涂層形貌進行觀察。由于配方1和配方2的樣品形貌特征基本相同，在此以配方1樣品為例。配方1在不同溫度下保溫1h后的涂層的顯微照片（200×）見圖2，在400℃和700℃保溫1h后的3D掃描照片見圖3

結合熱重分析，從圖2a和b可以看出，有機硅樹脂在300～400℃開始大量分解，這時玻璃粉還未燒結，涂層中有很多有機硅樹脂分解后留下的孔洞，這也可從圖3a中清楚地看到。本試驗采用的玻璃粉在430℃時可以完全熔融。從圖2c中看出，500℃時低熔點玻璃粉已經熔融，但由于與分解后的有機硅樹脂殘余物不能很好地相容，以至于熔融的玻璃粉在涂層中不易鋪展和流動，并不能很好地填補有機硅樹脂分解所生成的孔洞，因此涂層中留下了很多氣孔。

從圖2d和e可以看出，在600℃和700℃時低熔點玻璃粉D250進一步熔化、流動鋪展成連續(xù)相，已經接替有機硅樹脂膜層，并與涂層中的耐高溫顏填料黏附在一起，表面變得比較平滑，如圖3b所示，形成了一層致密、完整的耐高溫涂層。

4安米微納技術研發(fā)團隊總結如下：

(1)選擇一種耐熱性良好的有機硅樹脂作為基料，輔以低熔點玻璃粉D250和云母、滑石等各種耐熱顏填料，通過配方優(yōu)化可制得在700℃保溫6h后附著力仍可達到1級的高溫涂料。

(2)當溫度達到低熔點玻璃粉D250的熔點時，低熔點玻璃粉D250熔融代替已經大量分解的有機硅樹脂而二次成膜，使高溫涂料完成從有機涂層向無機涂層的轉變.

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