一种金属/聚合物复合粉芯丝材、金属/聚合物复合涂层及其制备方法

摘要

本发明公开了一种金属/聚合物复合粉芯丝材、金属/聚合物复合涂层及其制备方法；金属/聚合物复合粉芯丝材依次包括金属带、中间层和粉芯；金属带和涂布在金属带表面上的中间层组成外皮并包裹粉芯；所述粉芯的填充率为5‑45％；金属/聚合物复合涂层包括金属和聚合物，其中金属的体积分数为50‑95％、聚合物的体积分数为5‑50％；金属/聚合物复合涂层由金属/聚合物复合粉芯丝材喷涂沉积到基体的表面形成。本发明提供的金属/聚合物复合涂层能够与基体结合良好，并且聚合物在整个涂层内部分布均匀，具有优异的耐腐蚀性能，可应用于多种海洋用工业零部件外表面等需要耐腐蚀场合。

权利要求

1.一种金属/聚合物复合粉芯丝材，其特征在于，所述金属/聚合物复合粉芯丝材依次包括金属带、中间层和粉芯；金属带和涂布在金属带表面上的中间层组成外皮并包裹粉芯；

所述中间层和粉芯为相同的聚合物，所述粉芯的填充率为5-45％；

所述金属带的材料选自低碳钢带、不锈钢带、Ni、Al、Zn或Cu带中的一种或至少两种的组合；所述中间层和粉芯的材料选自聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚全氟乙丙烯或聚四氟乙烯中的一种或至少两种的组合；

所述金属带的宽度为6-16mm、厚度为0.3-0.8mm；中间层的厚度为3μm-1mm；所述金属/聚合物复合粉芯丝材的直径为1.8-3mm。

2.一种由权利要求1所述的金属/聚合物复合粉芯丝材制备的金属/聚合物复合涂层，其特征在于，所述金属/聚合物复合涂层包括金属和聚合物，所述金属的体积分数为50-

95％，所述聚合物的体积分数为5-50％。

3.根据权利要求2所述的金属/聚合物复合涂层，其特征在于，所述金属/聚合物复合涂层的厚度为50μm-3mm。

4.一种制备权利要求2所述的金属/聚合物复合涂层的方法，包括如下步骤：(1)制备金属/聚合物复合带材；

(2)制备金属/聚合物复合粉芯丝材；

(3)对基体进行表面除油、粗化处理；

(4)以步骤(2)制备的金属/聚合物复合粉芯丝材为喷涂原料，在经步骤(3)处理的基体表面利用热喷涂方法制备金属/聚合物复合涂层。

5.根据权利要求4所述的金属/聚合物复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中金属/聚合物复合带材的制备方法为在金属带表面火焰喷涂一层聚合物材料或用刷子在金属带表面涂刷一层聚合物材料。

6.根据权利要求4所述的金属/聚合物复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中金属/聚合物复合粉芯丝材的制备方法为：将步骤(1)获得的金属/聚合物复合带材送入轧辊，轧制成槽型，然后将粉芯的材料送入槽内，经轧辊使金属/聚合物复合带材闭合，轧制成圆形，再经拔丝模逐渐减径，得到金属/聚合物复合粉芯丝材。

7.根据权利要求4所述的金属/聚合物复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的基体选自Q235钢、Q345钢、45钢、304不锈钢、316不锈钢或铸铁中的一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求4所述的金属/聚合物复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的热喷涂方法选自电弧喷涂或火焰喷涂。

说明书

一种金属/聚合物复合粉芯丝材、金属/聚合物复合涂层及其

制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及金属与聚合物涂层技术领域，尤其涉及一种金属/聚合物复合粉芯丝材、金属/聚合物复合涂层及其制备方法。

背景技术

[0002] 近年来，随着海洋工业的不断发展，海洋工程材料的腐蚀问题已成为世界关注的焦点，尤其我国拥有丰富的海洋资源，在开发利用海洋资源的同时应尽量降低由于海洋腐蚀带来的损失。国内外对海洋工程材料的腐蚀问题已进行了广泛的研究，通过选用耐蚀材料、表面镀层、阴极保护、涂覆防腐涂料等方法取得了较好的效果。海洋腐蚀对海洋工程材料有极大的损害，减少了材料的使用寿命，造成严重的经济损失。据统计，我国每年至少有900亿元的经济损失由腐蚀造成，海洋腐蚀的比例占30％以上。因此，研究新型防腐涂层技术是亟需解决的科学问题，开发一种耐蚀复合涂层及其制备技术是非常必要的。

[0003] 公开号为CN106591768A的中国专利公开文本公开了一种用于高速电弧喷涂技术制备Al-Ni-Nb-Co非晶涂层的粉芯丝材，其特征在于，所述的粉芯丝材外皮为纯铝带；所述的粉芯占丝材的质量百分比为34-38％；所述粉芯的各组分及其质量百分比为：12-16％Ni、12-16％Nb、6-10％Co。所述粉芯丝材具有较强的非晶形成能力，采用高速电弧喷涂技术制备的涂层中非晶含量较高，兼具防腐与耐磨双重功能，可为钢铁及轻合金零部件表面防护提供坚实的材料保障。

[0004] 热喷涂中电弧喷涂涂层的使用寿命最为长久，电弧喷涂材料包括实心丝材和粉芯丝材，粉芯丝材兼具实心丝材和粉末的优点，拔丝容易，并且使不导电的粉末材料也能应用于电弧喷涂，促进了电弧喷涂技术在耐磨抗蚀领域的进一步研究和应用。粉芯丝材是由金属外皮和粉芯两部分构成，金属外皮不仅可以选用低碳钢带，也可选用其它适宜轧拔的带材如Ni、Al、Zn、Cu、不锈钢带等；粉芯部分可根据设计需要选择各种金属合金、氧化物、碳化物、陶瓷、聚合物等粉末按比例混合后作为填充物。这种丝材的制作类似于焊接所用的药芯焊丝，包括配粉、混粉以及轧丝、拔丝、绕丝、包装等工序。与实心丝材和粉末相比，电弧喷涂粉芯丝材既能方便地根据涂层成分要求来调节线材成分，同时加工方便、成本低、使用设备简单、操作方便，具有巨大的发展潜力。

[0005] 然而，电弧喷涂涂层内部不可避免的存在裂纹、孔隙等缺陷，腐蚀介质进入涂层内部后，会迅速引起涂层失效。目前解决此类问题的方法是在电弧喷涂涂层表面涂覆一层高分子阻隔层，该方法能够有效防止腐蚀介质渗入涂层内部。然而，表面涂覆的高分子层力学性能较低，易受机械外力作用而失效，进而失去阻隔作用。因此，继续发明一种新型电弧喷涂涂层，来满足低成本大面积腐蚀防护的需求。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种金属/聚合物复合粉芯丝材、金属/聚合物复合涂层及其制备方法。本发明提供的金属/聚合物复合粉芯丝材制备的金属/聚合物复合涂层的涂层致密，与基体结合良好，具备优异的防腐蚀性能与防生物污损性能，能满足苛刻腐蚀环境中对涂层的要求，利于涂层在海洋防腐领域的应用。

[0007] 本发明提供如下技术方案：

[0008] 一种金属/聚合物复合粉芯丝材，所述金属/聚合物复合粉芯丝材依次包括金属带、中间层和粉芯；金属带和涂布在金属带表面上的中间层组成外皮并包裹粉芯；所述粉芯的填充率为5-45％。

[0009] 优选的，所述粉芯的填充率为39-41％。粉芯的填充率过高会导致团聚，太低无法满足涂层的致密性和耐蚀性要求。

[0010] 所述金属带的材料选自低碳钢带、不锈钢带、Ni、Al、Zn或Cu带中的一种或至少两种的组合；所述中间层和粉芯的材料选自聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚全氟乙丙烯或聚四氟乙烯中的一种或至少两种的组合。

[0011] 优选的，所述金属带选自不锈钢带或Al中的一种，所述中间层和粉芯的材料选自聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺或聚四氟乙烯中的一种。喷涂上述材料制备的金属/聚合物复合粉芯丝材得到的金属/聚合物涂层的致密性和耐蚀性更好。

[0012] 优选的，所述粉芯的材料选自PE粉末或PMMA溶液(20％)中的一种或其组合。PE粉末的流动性优良，不易发生团聚和利于热喷涂。

[0013] 所述金属/聚合物复合涂层包括金属和聚合物，所述金属的体积分数为50-95％，所述聚合物的体积分数为5-50％。优选的，金属的体积分数为60-70％、聚合物的体积分数为30-40％。上述范围制备的金属/聚合物复合涂层的层状结构更致密，聚合物均匀分布更均匀，涂层与基体结合良好；盐雾测试后的表面微观形貌的腐蚀缺陷更少。

[0014] 所述金属/聚合物复合涂层由金属/聚合物复合粉芯丝材喷涂沉积到基体的表面形成；

[0015] 所述金属/聚合物复合涂层的厚度为50μm-3mm。

[0016] 优选的，金属/聚合物复合涂层的厚度为500-1000μm，基体的厚度为2-5mm。

[0017] 本发明还提供一种制备金属/聚合物复合涂层的方法，包括如下步骤：

[0018] (1)制备金属/聚合物复合带材；

[0019] (2)制备金属/聚合物复合粉芯丝材；

[0020] (3)对基体进行表面除油、粗化处理；

[0021] (4)以步骤(2)制备的金属/聚合物复合粉芯丝材为喷涂原料，在经步骤(3)处理的基体表面利用热喷涂方法制备金属/聚合物复合涂层。

[0022] 所述步骤(1)中金属/聚合物复合带材的制备方法为在金属带表面火焰喷涂一层聚合物材料或用刷子在金属带表面涂刷一层聚合物材料。

[0023] 所述金属/聚合物复合粉芯丝材的直径为1.8-3mm，所述金属带的宽度为6-16mm、厚度为0.3-0.8mm；中间层的厚度为3μm-1mm。优选的，所述金属/聚合物复合粉芯丝材的直径为1.8-2mm，金属带的宽度为7-10mm、厚度为0.4-0.6mm，中间层的厚度为3-50μm。

[0024] 金属/聚合物复合粉芯丝材的直径、及金属带的宽度和厚度、中间层的厚度与喷涂后生成的金属/聚合物复合涂层中金属和聚合物的体积分数有关、以及聚合物在金属中的分布，进而影响涂层的致密性和耐蚀性。

[0025] 所述步骤(1)中火焰喷涂的喷涂参数为：助燃气为O2，压力为0.2-1.0MPa；燃气为乙炔，压力为0.05-0.4MPa；辅助气为压缩空气，压力为0.3-6.0MPa；送粉速率为10-100g/min；喷涂距离为100-300mm；火焰喷枪移动速度50-400mm/s；喷涂遍数为1-10遍。

[0026] 用刷子在金属带表面涂刷一层聚合物材料，所述聚合物材料涂刷方法为：聚合物粉末溶入溶剂后，涂刷至材料表面。

[0027] 所述步骤(2)中金属/聚合物复合粉芯丝材的制备方法为：将步骤(1)获得的金属/聚合物复合带材送入轧辊，轧制成槽型，然后将粉芯的材料送入槽内，经轧辊使金属/聚合物复合带材闭合，轧制成圆形，再经拔丝模逐渐减径，得到金属/聚合物复合粉芯丝材。

[0028] 所述步骤(3)中的基体选自Q235钢、Q345钢、45钢、304不锈钢、316不锈钢或铸铁中的一种或至少两种的组合。

[0029] 所述步骤(3)中粗化处理的方法为用白刚玉喷砂。

[0030] 基体的厚度为1-10mm。

[0031] 所述步骤(4)中的热喷涂方法选自电弧喷涂或火焰喷涂。

[0032] 所述电弧喷涂的工艺参数为：电弧喷涂的电流为80-200A，电压为20-40V，喷涂距离为100-300mm，采用0.4-0.8MPa的压缩空气，电弧喷涂涂层厚度为50μm-3mm。

[0033] 所述火焰喷涂的参数为：助燃气为O2，压力为0.5-0.6MPa；燃气为乙炔，压力为0.07-0.08MPa；辅助气为压缩空气，压力为0.75-0.85MPa；送粉速率为55-65g/min；喷涂距离为240-260mm；火焰喷枪移动速度190-210mm/s；喷涂遍数为1-3遍。

[0034] 优选的，所述电弧喷涂的工艺参数为：电弧喷涂的电流为100-120A，电压为32-36V，喷涂距离为150-200mm，采用0.6-0.7MPa的压缩空气，电弧喷涂涂层厚度为500μm。

[0035] 所述金属/聚合物复合粉芯丝材又称为金属/聚合物复合丝材。

[0036] 与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

[0037] 本发明提供的金属/聚合物复合涂层的金属表面易钝化形成一层氧化膜，可以保护金属基体免受进一步腐蚀。

[0038] 本发明通过金属/聚合物复合粉芯丝材作为原材料，所述的金属/聚合物复合粉芯丝材的外皮包括金属带和中间层，将粉芯中的聚合物均匀包覆在金属中；通过引入中间层，避免了传统方法中粉芯中的聚合物团聚的现象；并且本发明有效避免了因漏粉而导致的粉芯填充率不足，进而获得阻隔性能优异的金属/聚合物复合防腐涂层。

[0039] 对于金属/聚合物复合涂层而言，涂层致密性、与基体结合程度、聚合物形状大小及分布状态等各因素都与涂层耐腐蚀性能紧密相关；而本发明通过引入中间层，聚合物呈明显扁条状或片状，且在涂层中均匀分布，起到很好的阻隔性能，且涂层致密，与基体结合良好，能满足苛刻腐蚀环境中对涂层的要求，利于涂层在海洋防腐领域的应用，有望产生巨大的社会和经济效益。

[0040] 并且起阻隔作用的中间层和粉芯中的聚合物均匀分散在热喷涂的裂缝和孔隙中，从而使本发明提供的金属/聚合物复合涂层具备优异的防腐蚀性能与防生物污损性能；分散其中的聚合物的化学稳定性好，耐酸碱性强，聚合物在复合涂层中均匀分布，可以有效隔绝腐蚀介质对基体材料的腐蚀作用；不受外界机械外力影响，腐蚀效果更好。

[0041] 本发明提供的金属/聚合物涂层的制备方法具有成本低、重复性好、易于人工操控，适合工业化生产等优点，具有良好的应用前景和经济效益。

附图说明

[0042] 图1为本发明提供的金属/聚合物复合涂层的制备方法的流程示意图；

[0043] 图2为实施例1提供的金属/聚合物复合涂层与纯Al涂层的组织结构对比图；

[0044] 图3为实施例2提供的金属/聚合物复合涂层与纯Al涂层的盐雾腐蚀对比图。

具体实施方式

[0045] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

[0046] 如图1所示，本发明提供的金属/聚合物复合涂层的制备方法，包括如下步骤：

[0047] (1)制备金属/聚合物复合带材；

[0048] (2)制备金属/聚合物复合粉芯丝材；

[0049] (3)对基体进行表面除油、粗化处理；

[0050] (4)以步骤(2)制备的金属/聚合物复合粉芯丝材为喷涂原料，在经步骤(3)处理的基体表面利用热喷涂方法制备金属/聚合物复合涂层。

[0051] 实施例1

[0052] 本实施例中，基体的厚度为2mm的Q235钢片，基体表面的Al/PE复合涂层的厚度为500μm，具体制备方法如下：

[0053] 1、首先将宽度为7mm，厚度为0.4mm的5052铝合金带火焰喷涂一层厚度为10μm的PE，火焰喷涂参数为：助燃气为O2，压力为0.55MPa；燃气为乙炔，压力为0.075MPa；辅助气为压缩空气，压力为0.8MPa，送粉速率为60g/min，喷涂距离为250mm，火焰喷枪移动速度200mm/s，喷涂遍数为1遍，得到Al/PE复合带材；

[0054] 2、将Al/PE复合带材送入轧辊，轧制成槽型，然后将PE粉末送入槽内，设置填充率为41％，经轧辊使金属带闭合，轧制成圆形，再依次经2.65mm、2.45mm、2.20mm及1.97mm的拔丝模逐渐减径至1.97mm，得到Al/PE复合粉芯丝材。

[0055] 3、将基体用白刚玉喷砂；

[0056] 4、电弧喷涂工艺参数为：电流100A，电压32V，喷涂距离150mm，采用0.6MPa压缩空气，电弧喷涂涂层的厚度为500μm，得到金属/聚合物复合涂层，其中金属的体积分数为70vol.％、聚合的物体积分数为30vol.％。

[0057] 对上述制备的涂层进行如下性能检测：

[0058] (1)涂层断面形貌：图2为利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)背散射模式定性检测分析纯Al涂层与Al/PE复合涂层中元素成分分布，，其中a为纯Al涂层，b为复合涂层；从图2中可以看出Al/PE复合涂层为典型的层状结构并且致密，黑色部分为聚合物、呈扁条状或板状，均匀分布其中，涂层与基体结合良好，涂层厚度为500μm。

[0059] (2)涂层耐蚀性测试：利用JK/60A精密型盐水喷雾试验机进行中性盐雾测试，实验条件为：测试温度35℃、溶液浓度50g/L、溶液PH 6.9、喷雾压力1Kgf/cm2；检测测试后涂层表面微观形貌，表面微观形貌中出现较少的腐蚀缺陷，证实Al/PE复合涂层的防腐效果好。

[0060] 实施例2

[0061] 本实施例中，基体的厚度为2mm的45钢片，基体表面的不锈钢

[0062] /PMMA复合涂层的厚度500μm，具体制备方法如下：

[0063] 1、将宽度为7mm，厚度为0.4mm的不锈钢带刷一层厚度为10μm的的PMMA溶液(20％)，得到不锈钢/PMMA复合带材；

[0064] 2、将不锈钢/PMMA复合带材送入轧辊，轧制成槽型，然后将PMMA粉末送入槽内，设置填充率为41％，经轧辊使金属带闭合，轧制成圆形，再依次经2.65mm、2.45mm、2.20mm及1.97mm的拔丝模逐渐减径至1.97mm，得到不锈钢/PMMA复合粉芯丝材；

[0065] 3、将基体用白刚玉喷砂；

[0066] 4、电弧喷涂工艺参数为：电流100A，电压32V，喷涂距离150mm，采用0.6MPa压缩空气，电弧喷涂涂层的厚度为500μm，得到金属/聚合物复合涂层，其中金属体积分数为68％、聚合物体积分数为32％。

[0067] 对上述制备的涂层进行如下性能检测：

[0068] (1)涂层断面形貌：利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)背散射定性检测分析涂层中元素成分分布，可以看出不锈钢/PE复合涂层为典型的层状结构并且致密，聚合物呈扁条状或板状，均匀分布其中，涂层与基体结合良好，涂层厚度为500μm；

[0069] (2)涂层耐蚀性测试：利用JK/60A精密型盐水喷雾试验机进行中性盐雾测试，实验条件为：测试温度35℃、溶液浓度50g/L、溶液PH 6.9、喷雾压力1Kgf/cm2。图3为盐雾10天后纯Al涂层与Al/PMMA复合涂层表面宏观腐蚀形貌，证实不锈钢/PMMA复合涂层的防腐效果好。图3中a为腐蚀前涂层表面形貌，b为腐蚀后涂层表面形貌；a和b中，左侧试样为Al涂层，右侧试样为不锈钢/PMMA复合涂层。

[0070] 实施例3

[0071] 本实施例中，基体的厚度为2mm的304不锈钢片，基体表面上的Al/PTFE复合涂层的厚度为500μm，具体制备方法如下：

[0072] 1、首先将宽度为7mm，厚度为0.4mm的5052铝合金带火焰喷涂厚度为10μm的PTFE，火焰喷涂参数为：助燃气为O2，压力为0.55MPa；燃气为乙炔，压力为0.075MPa；辅助气为压缩空气，压力为0.8MPa，送粉速率为60g/min，喷涂距离为250mm，火焰喷枪移动速度200mm/s，喷涂遍数为1遍，得到Al/PTFE复合带材；

[0073] 2、将Al/PTFE复合带材送入轧辊，轧制成槽型，然后将PTFE粉末送入槽内，设置填充率为41％，经轧辊使金属带闭合，轧制成圆形，再依次经2.65mm、2.45mm、2.20mm及1.97mm的拔丝模逐渐减径至1.97mm，得到Al/PTFE复合粉芯丝材；

[0074] 3、将基体用白刚玉喷砂；

[0075] 4、电弧喷涂工艺参数为：电流100A，电压32V，喷涂距离150mm，采用0.6MPa压缩空气，电弧喷涂的涂层厚度为500μm，得到金属/聚合物复合涂层，其中金属体积分数为67％、聚合物体积分数为33％。

[0076] 对上述制备的涂层进行如下性能检测：

[0077] (1)涂层断面形貌：利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)背散射定性检测分析涂层中元素成分分布，可以看出Al/PTFE复合涂层为典型的层状结构并且致密，聚合物呈扁条状或板状，均匀分布其中，涂层与基体结合良好，涂层厚度为500μm。

[0078] (2)涂层耐蚀性测试：利用JK/60A精密型盐水喷雾试验机进行中性盐雾测试，实验条件为：测试温度35℃、溶液浓度50g/L、溶液PH 6.9、喷雾压力1Kgf/cm2。检测测试后涂层表面微观形貌，表面微观形貌中出现较少的腐蚀缺陷，证实Al/PTFE复合涂层的防腐效果好。

[0079] 实施例4

[0080] 本实施例中，基体的厚度为2mm的Q235钢片，基体表面上的不锈钢/PI复合涂层的厚度为500μm，具体制备方法如下：

[0081] 1、将宽度为7mm，厚度为0.4mm的不锈钢带刷一层厚度为10μm的PI溶液，得到Al/PI复合带材；

[0082] 2、将不锈钢/PI复合带材送入轧辊，轧制成槽型，然后将PI粉末送入槽内，设置填充率为41％，经轧辊使金属带闭合，轧制成圆形，再依次经2.65mm、2.45mm、2.20mm及1.97mm的拔丝模逐渐减径至1.97mm，得到不锈钢/PI复合粉芯丝材；

[0083] 3、将基体用白刚玉喷砂；

[0084] 4、电弧喷涂工艺参数为：电流100A，电压32V，喷涂距离150mm，采用0.6MPa压缩空气，电弧喷涂涂层厚度为500μm，得到金属/聚合物复合涂层，其中金属体积分数为70％、聚合物体积分数为30％。

[0085] 对上述制备的涂层进行如下性能检测：

[0086] (1)涂层断面形貌：利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)背散射定性检测分析涂层中元素成分分布，可以看出不锈钢/PI复合涂层为典型的层状结构并且致密，聚合物呈扁条状或板状，均匀分布其中，涂层与基体结合良好，涂层厚度为500μm。

[0087] (2)涂层耐蚀性测试：利用JK/60A精密型盐水喷雾试验机进行中性盐雾测试，实验条件为：测试温度35℃、溶液浓度50g/L、溶液PH 6.9、喷雾压力1Kgf/cm2。检测测试后涂层表面微观形貌，表面微观形貌中出现较少的腐蚀缺陷，证实不锈钢/PI复合涂层的防腐效果好。

[0088] 实施例5

[0089] 本实施例中，基体的厚度为2mm的45钢片，基体表面上的Al/PMMA复合涂层厚度约为500μm，具体制备方法如下：

[0090] 1、将宽度为7mm，厚度为0.4mm的5052铝合金带刷一层厚度为10μm的PMMA溶液(20％)，得到Al/PMMA复合带材；

[0091] 2、将Al/PMMA复合带材送入轧辊，轧制成槽型，然后将PMMA粉末送入槽内，设置填充率为41％，经轧辊使金属带闭合，轧制成圆形，再依次经2.65mm、2.45mm、2.20mm及1.97mm的拔丝模逐渐减径至1.97mm，得到Al/PMMA复合粉芯丝材。

[0092] 3、将基体用白刚玉喷砂；

[0093] 4、电弧喷涂工艺参数为：电流100A，电压32V，喷涂距离150mm，采用0.6MPa压缩空气，电弧喷涂涂层厚度为500μm，得到金属/聚合物复合涂层，其中金属体积分数为65％、聚合物体积分数为35％。

[0094] 对上述制备的涂层进行如下性能检测：

[0095] (1)涂层断面形貌：利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)背散射定性检测分析涂层中元素成分分布，可以看出Al/PMMA复合涂层为典型的层状结构并且致密，聚合物呈扁条状或板状，均匀分布其中，涂层与基体结合良好，涂层厚度为500μm。

[0096] (2)涂层耐蚀性测试：利用JK/60A精密型盐水喷雾试验机进行中性盐雾测试，实验条件为：测试温度35℃、溶液浓度50g/L、溶液PH 6.9、喷雾压力1Kgf/cm2。检测测试后涂层表面微观形貌，表面微观形貌中出现较少的腐蚀缺陷，证实Al/PMMA复合涂层的防腐效果好。

[0097] 实施例6

[0098] 本实施例中，基体的厚度为2mm的304不锈钢片，基体上不锈钢/PE复合涂层的厚度为500μm，具体制备方法如下：

[0099] 1、首先将宽度为7mm，厚度为0.4mm的不锈钢带火焰喷涂一层厚度10μm的PE，火焰喷涂参数为：助燃气为O2，压力为0.55MPa；燃气为乙炔，压力为0.075MPa；辅助气为压缩空气，压力为0.8MPa，送粉速率为60g/min，喷涂距离为250mm，火焰喷枪移动速度200mm/s，喷涂遍数为1遍。得到不锈钢/PE复合带材；

[0100] 2、将不锈钢/PE复合带材送入轧辊，轧制成槽型，然后将PE粉末送入槽内，设置填充率为41％，经轧辊使金属带闭合，轧制成圆形，再依次经2.65mm、2.45mm、2.20mm及1.97mm的拔丝模逐渐减径至1.97mm，得到不锈钢/PE复合粉芯丝材；

[0101] 3、将基体用白刚玉喷砂；

[0102] 4、电弧喷涂工艺参数为：电流100A，电压32V，喷涂距离150mm，采用0.6MPa压缩空气，电弧喷涂涂层厚度为500μm，得到金属/聚合物复合涂层，其中金属体积分数为62％、聚合物体积分数为38％。

[0103] 对上述制备的涂层进行如下性能检测：

[0104] (1)涂层断面形貌：利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)背散射定性检测分析涂层中元素成分分布，可以看出不锈钢/PE复合涂层为典型的层状结构并且致密，聚合物呈扁条状或板状，均匀分布其中，涂层与基体结合良好，涂层厚度为500μm。

[0105] (2)涂层耐蚀性测试：利用JK/60A精密型盐水喷雾试验机进行中性盐雾测试，实验条件为：测试温度35℃、溶液浓度50g/L、溶液PH 6.9、喷雾压力1Kgf/cm2。检测测试后涂层表面微观形貌，表面微观形貌中出现较少的腐蚀缺陷，证实不锈钢/PE复合涂层的防腐效果好。

[0106] 实施例7

[0107] 如实施例1提供的金属/聚合物复合涂层，在铝合金带火焰喷涂一层厚度为10μm的PE，设置填充率为45％，电弧喷涂涂层的厚度为50μm；其中金属体积分数为65％、聚合物体积分数为35％。

[0108] 对上述制备的涂层进行如下性能检测：

[0109] (1)涂层断面形貌：利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)背散射定性检测分析涂层中元素成分分布，可以看出不锈钢/PE复合涂层为典型的层状结构并且致密，聚合物呈扁条状或板状，均匀分布其中，涂层与基体结合良好，涂层厚度为50μm。

[0110] (2)涂层耐蚀性测试：检测测试后涂层表面微观形貌，表面微观形貌中出现较少的腐蚀缺陷，证实铝合金/PE复合涂层的防腐效果好。

[0111] 与实施例1相比，金属/聚合物复合涂层的均匀性和防腐效果略有降低。

[0112] 实施例8

[0113] 如实施例1提供的金属/聚合物复合涂层，在铝合金带火焰喷涂一层厚度为10μm的PE，设置填充率为40％，电弧喷涂涂层的厚度为1mm；其中金属体积分数为68％、聚合物体积分数为32％。

[0114] 对上述制备的涂层进行如下性能检测：

[0115] (1)涂层断面形貌：利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)背散射定性检测分析涂层中元素成分分布，可以看出不锈钢/PE复合涂层为典型的层状结构并且致密，聚合物呈扁条状或板状，均匀分布其中，涂层与基体结合良好，涂层厚度为1mm。

[0116] (2)涂层耐蚀性测试：检测测试后涂层表面微观形貌，表面微观形貌中出现较少的腐蚀缺陷，证实铝合金/PE复合涂层的防腐效果好。

[0117] 与实施例1相比，金属/聚合物复合涂层的均匀性和防腐效果略有降低。

[0118] 实施例9

[0119] 如实施例1提供的金属/聚合物复合涂层，其中基体的厚度为10mm，基体表面的Al/PE复合涂层的厚度3mm，在制备方法中：5052铝合金带的宽度为6mm，厚度为0.3mm；设置填充率为45％；拔丝模逐渐减径至1.80mm；电弧喷涂涂层的厚度为3mm；得到的金属/聚合物复合涂层中金属的体积分数为50vol.％、聚合的物体积分数为50vol.％。

[0120] 对上述制备的涂层进行如下性能检测：

[0121] (1)涂层断面形貌：金属/聚合物复合涂层为典型的层状结构并且致密，黑色部分为聚合物、呈扁条状或板状，均匀分布其中，涂层与基体结合良好。

[0122] (2)涂层耐蚀性测试：检测测试后涂层表面微观形貌，表面微观形貌中出现较少的腐蚀缺陷，证实Al/PE复合涂层的防腐效果好。

[0123] 与实施例1相比，金属/聚合物复合涂层的均匀性和防腐效果略有降低。

[0124] 实施例10

[0125] 如实施例1提供的金属/聚合物复合涂层，其中基体的厚度为1mm，基体表面的Al/PE复合涂层的厚度500μm，在制备方法中：5052铝合金带的宽度为16mm，厚度为0.8mm；设置填充率为5％；拔丝模逐渐减径至3mm；电弧喷涂涂层的厚度为500μm；得到的金属/聚合物复合涂层中金属的体积分数为95vol.％、聚合的物体积分数为5vol.％。

[0126] 对上述制备的涂层进行如下性能检测：

[0127] (1)涂层断面形貌：金属/聚合物复合涂层为典型的层状结构并且致密，黑色部分为聚合物、呈扁条状或板状，均匀分布其中，涂层与基体结合良好。

[0128] (2)涂层耐蚀性测试：检测测试后涂层表面微观形貌，表面微观形貌中出现较少的腐蚀缺陷，证实Al/PE复合涂层的防腐效果好。

[0129] 与实施例1相比，金属/聚合物复合涂层的均匀性和防腐效果略有降低。

[0130] 实施例11

[0131] 如实施例1提供的金属/聚合物复合涂层，其中基体的厚度为10mm，基体表面的Al/PE复合涂层的厚度1mm，在制备方法中：5052铝合金带的宽度为10mm，厚度为0.6mm；设置填充率为39％；拔丝模逐渐减径至1.80mm；电弧喷涂涂层的厚度为1mm；得到的金属/聚合物复合涂层中金属的体积分数为60vol.％、聚合的物体积分数为40vol.％。

[0132] 电弧喷涂的工艺参数为：电弧喷涂的电流为120A，电压为36V，喷涂距离为200mm，采用0.7MPa的压缩空气。

[0133] 对上述制备的涂层进行如下性能检测：

[0134] (1)涂层断面形貌：金属/聚合物复合涂层为典型的层状结构并且致密，黑色部分为聚合物、呈扁条状或板状，均匀分布其中，涂层与基体结合良好。

[0135] (2)涂层耐蚀性测试：检测测试后涂层表面微观形貌，表面微观形貌中出现较少的腐蚀缺陷，证实Al/PE复合涂层的防腐效果好。