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CN118442873B - 金属基复合材料及其制备方法、翅片、换热器及其应用 - Google Patents

金属基复合材料及其制备方法、翅片、换热器及其应用 Download PDF

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CN118442873B
CN118442873B CN202410903326.9A CN202410903326A CN118442873B CN 118442873 B CN118442873 B CN 118442873B CN 202410903326 A CN202410903326 A CN 202410903326A CN 118442873 B CN118442873 B CN 118442873B
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Abstract

本发明公开了金属基复合材料及其制备方法、翅片、换热器及其应用,涉及换热材料技术领域。所述金属基复合材料包括金属基材和功能涂层;功能涂层设置在金属基材的至少一个表面上;功能涂层中至少包括防腐层;防腐层包括含石墨烯和/或其衍生物的有机涂层;固化态的防腐层的厚度为0.8~1.5微米;石墨烯和/或其衍生物的片径为1~8微米,其在固化态防腐层中的含量为0.5~4.5wt%;该复合材料在垂直方向的热扩散系数≥28mm2/s。本发明的金属基复合材料可以在薄的涂层厚度下,具有优异的导热性能,并兼顾耐蚀性和耐候性,且便于加工生产,可应用制成翅片、换热器或空气处理装置,能大幅提高其可靠性、服役寿命以及节能长效性。

Description

金属基复合材料及其制备方法、翅片、换热器及其应用
技术领域
本发明涉及换热材料技术领域,特别涉及一种金属基复合材料及其制备方法、翅片、换热器及其应用。
背景技术
换热器作为空调的核心换热部件,其性能与空调的整机性能直接相关。为了提升排水性能,减少腐蚀导致的性能衰减,一般在换热器金属基材表面涂布亲水防腐功能涂层。然而在空调器的使用过程中,金属散热片表面的涂层会在复杂的使役环境下发生开裂及边缘脱落等老化现象,不仅会直接影响到有机涂层的性能,也会导致基材发生大规模腐蚀。以铝箔基材为例,经测试,铝箔腐蚀可使空调换热性能降低20%以上,能耗上升16%。
针对上述问题,现有技术解决的方法包括使用高防腐体系或增加涂层厚度。目前主流高防腐体系多选用环氧体系或者含氟体系,其中环氧体系耐光照老化性能差,使其在服役过程中耐蚀性迅速衰减;含氟体系则成本较高,不具备大规模推广使用的条件,且存在与面涂亲水层相容性差的问题,性能兼顾性差。至于增加涂层厚度,虽然可以提升初始耐蚀性,但有机涂层导热性明显低于金属基材,涂层加厚之后使空调能耗增加,进而带来能源浪费,而且涂层厚度增加还会带来涂层制造和加工的困难。因此,现有的换热器涂层无法解决上述技术矛盾,存在未能兼顾耐蚀性、耐候性和导热性,或者加工生产困难的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。
本发明通过在金属基材表面的防腐层中添加石墨烯和/或其衍生物,可以实现在薄涂层厚度下,使形成的金属基复合材料能兼顾导热性、耐蚀性和耐候性,且便于加工生产。
为此,本发明的目的之一在于提供一种金属基复合材料,能够在满足长效防腐要求的前提下减少对导热性的影响,且具有良好的耐老化性能,同时可以在现有生产设备的工艺条件下进行加工和制备,在换热器以及空气处理装置的应用中前景广阔。
本发明的目的之二在于提供一种上述金属基复合材料的制备方法。
本发明的目的之三在于提供一种翅片。
本发明的目的之四在于提供一种换热器。
本发明的目的之五在于提供一种空气处理装置。
本发明的第一方面实施例提供了一种金属基复合材料,包括金属基材和功能涂层;所述功能涂层设置在所述金属基材的至少一个表面上;
其中,所述功能涂层中至少包括防腐层;
所述防腐层包括含石墨烯和/或其衍生物的有机涂层;
固化态的防腐层的厚度为0.8微米~1.5微米;
所述石墨烯和/或其衍生物的片径为1微米~8微米;
所述石墨烯和/或其衍生物在固化态的防腐层中的含量为0.5wt%~4.5wt%;
所述金属基复合材料在垂直方向的热扩散系数≥28mm2/s。
根据本发明实施例的金属基复合材料,至少具有如下有益效果:
金属基复合材料采用石墨烯高防腐涂层,可以在薄的涂层厚度下,具有优异的导热性能,并兼顾耐蚀性和耐候性,便于在现有生产设备的工艺条件下进行加工和制备。
进一步来说,金属基复合材料的防腐层含有特定片径规格和含量的石墨烯和/或其衍生物,可以在0.8~1.5微米如此薄的涂层厚度下,兼具高导热、耐腐蚀和高耐候性能,且便于加工生产。
具体来说,通过选用片径为1微米~8微米,且在固化态的防腐层中含量为0.5wt%~4.5wt%的石墨烯和/或其衍生物,可以使得制成的金属基复合材料同时具有高耐候性、高导热性和耐腐蚀性。石墨烯和/或其衍生物的片径过小或过大,或者石墨烯和/或其衍生物的含量过小或过大,则不能与防腐层的厚度等配合以同时兼顾耐蚀性、耐候性和导热性,比如说石墨烯和/或其衍生物的片径过大,会贯穿防腐层,影响耐蚀性和耐候性;石墨烯和/或其衍生物在防腐层中的含量过少,无法发挥其作用;石墨烯和/或其衍生物在防腐层中的含量过多,容易分散不均或团聚,也会影响耐蚀性和耐候性。
本发明实施例所述的防腐层厚度,是指单面涂层厚度。
根据本发明的一些实施例,所述石墨烯和/或其衍生物的层数为1层~10层。
根据本发明的一些实施例,所述石墨烯和/或其衍生物的最大片径≤防腐层厚度的5倍。
本发明实施例所述的石墨烯和/或其衍生物的最大片径,是指石墨烯和/或其衍生物的片径中的最大值。
根据本发明的一些实施例,所述石墨烯和/或其衍生物的片径为1微米~3微米。选用如此片径范围的石墨烯和/或其衍生物,可以更好地与防腐层的厚度、石墨烯和/或其衍生物在防腐层中的含量配合,使得制成的金属基复合材料除了具有高导热性外,还具有高耐蚀性和高耐候性。
根据本发明的一些实施例,所述金属基复合材料在垂直方向的热扩散系数为28mm2/s~40mm2/s。金属基复合材料具有如此范围的热扩散系数,体现出高导热性能。其中,垂直方向也称为纵向,是指沿金属基复合材料的厚度方向。
根据本发明的一些实施例,所述热扩散系数的测定温度为50℃。
根据本发明的一些实施例,形成所述防腐层的有机涂料中,石墨烯和/或其衍生物的质量百分比为0.5%~2%。通过在形成防腐层的有机涂料中,添加如此范围的石墨烯和/或其衍生物,可以使得最终形成的固化态防腐层中,石墨烯和/或其衍生物的含量为0.5wt%~4.5wt%。
根据本发明的一些实施例,所述防腐层为酰胺基改性的丙烯酸树脂涂层或环氧基改性的丙烯酸树脂涂层,所述酰胺基改性的丙烯酸树脂涂层或环氧基改性的丙烯酸树脂涂层中含有石墨烯和/或其衍生物。通过采用含有石墨烯和/或其衍生物的酰胺基改性丙烯酸树脂涂层或环氧基改性的丙烯酸树脂涂层作为防腐层,可以使得金属基复合材料具有良好的防腐性能。
根据本发明的一些实施例,所述石墨烯的衍生物包括氧化石墨烯、还原氧化石墨烯或接枝改性石墨烯等。
根据本发明的一些实施例,所述金属基复合材料在耐碱性测试中的整体失重率小于6%。如此,金属基复合材料的耐碱性好,具有高耐腐蚀性。所述耐碱性测试是指将金属基复合材料在100g/L氢氧化钠溶液,测试温度为20℃±2℃,测试时间为1小时的条件下进行测试。
根据本发明的一些实施例,所述金属基复合材料在中性盐雾测试1500小时后,腐蚀面积≤0.02%。如此,金属基复合材料的耐中性盐雾性好,具有高耐腐蚀性。
根据本发明的一些实施例,所述金属基复合材料的耐候性测试腐蚀面积等级≥8级。如此,金属基复合材料具有高耐候性,耐老化性能优异。所述耐候性测试是指将金属基复合材料依次进行120小时的紫外光照和72小时的中性盐雾测试。
根据本发明的一些实施例,所述金属基材在厚度方向相对的两个表面均设有功能涂层,所述功能涂层中包括防腐层。
根据本发明的一些实施例,所述功能涂层还包括亲水层,所述亲水层设置在所述防腐层远离所述金属基材的表面上。设置亲水层,可以提升金属基复合材料的亲水效果,改善去污能力。
根据本发明的一些实施例,所述功能涂层还包括:
亲水层,所述亲水层设置在所述防腐层远离所述金属基材的表面上;
润滑层,所述润滑层设置在所述亲水层远离所述金属基材的表面上。
进一步设置润滑层,可以保护亲水层和防腐层,使得功能涂层具备更佳的防腐蚀性以及亲水性。
根据本发明的一些实施例,所述金属基材包括铝、铜、铁或各自的合金。这些成分的基材均具有良好导热效果。
本发明的第二方面实施例提供了本发明第一方面实施例所述金属基复合材料的制备方法,包括以下步骤:
在金属基材的至少一个表面上涂覆涂料以形成功能涂层,得到所述的金属基复合材料。
根据本发明实施例金属基复合材料的制备方法,至少具有如下有益效果:
金属基复合材料的制备方法操作简单,容易控制,可以在现有生产设备的工艺条件下进行加工和制备,适合于大规模工业化生产应用。
本发明的第三方面实施例提供了一种翅片,所述翅片的厚度为0.05毫米~0.12毫米,翅片包括本发明第一方面实施例所述的金属基复合材料,或者本发明第二方面实施例所述的制备方法所得的金属基复合材料。
根据本发明实施例的翅片,至少具有如下有益效果:
翅片具有前述金属基复合材料的所有特征和优点,也能兼顾耐蚀性、耐候性和导热性,易于生产制造。
本发明的第四方面实施例提供了一种换热器,包括本发明第三方面实施例所述的翅片。
根据本发明实施例的换热器,至少具有如下有益效果:
换热器具有前述翅片的所有特征和优点,也能兼顾耐蚀性、耐候性和导热性,易于生产制造,可以大幅提高换热器的可靠性、服役寿命以及节能长效性。
本发明的第五方面实施例提供了一种空气处理装置,包括本发明第一方面实施例所述的金属基复合材料,或者本发明第二方面实施例所述的制备方法所得的金属基复合材料,或者第三方面实施例所述的翅片,或者本发明第四方面实施例所述的换热器。
根据本发明实施例的空气处理装置,至少具有如下有益效果:
空气处理装置具有前述金属基复合材料、翅片或换热器的所有特征和优点,能实现可靠性、服役寿命以及节能长效性的大幅提高。
根据本发明的一些实施例,所述空气处理装置为空调器或除湿器。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明一个实施例金属基复合材料的示意图;
图2是本发明另一个实施例金属基复合材料的示意图;
图3是本发明另一个实施例金属基复合材料的示意图;
图4是本发明另一个实施例金属基复合材料的示意图;
图5是本发明另一个实施例金属基复合材料的示意图;
图6是本发明一个实施例翅片的示意图;
图7是涂层铝箔试样在50℃下垂直方向的热扩散系数图;
图8是涂层铝箔试样的耐碱测试整体失重率占比图;
图9是不同时间乙酸盐雾试验后涂层铝箔试样的腐蚀评级图;
图10是涂层铝箔试样的耐候性测试评级图;
图11是空调整机装机9个月后两类换热器样机性能对比情况图。
附图标记:
金属基材100,
功能涂层200,
防腐层210,第一防腐层211,第二防腐层212,
亲水层220,第一亲水层221,第二亲水层222,
润滑层230,第一润滑层231,第二润滑层232,
翅片300。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本发明的一个方面提供了一种金属基复合材料实施例。下面参照附图1~5描述本发明实施例的金属基复合材料。
参照图1,本发明实施例的金属基复合材料包括金属基材100和功能涂层200,功能涂层200设置在金属基材100的一个表面上。其中,功能涂层200包括防腐层;防腐层包括含石墨烯和/或其衍生物的有机涂层;固化态的防腐层的厚度为0.8微米~1.5微米;石墨烯和/或其衍生物的片径为1微米~8微米;石墨烯和/或其衍生物在固化态的防腐层中的含量为0.5wt%~4.5wt%;该金属基复合材料在垂直方向的热扩散系数≥28mm2/s。根据本发明的实施例,金属基复合材料的防腐层含有特定片径规格和含量的石墨烯和/或其衍生物,两者与0.8~1.5微米的防腐层厚度配合,可以发挥协同配合的作用,能够在薄涂层厚度下,兼顾耐蚀性、耐候性同时具有优异的导热性能,便于在现有生产设备的工艺条件下进行加工和制备。
在本发明的一些实施例中,固化态的防腐层的厚度可以是0.8微米、0.9微米、1.0微米、1.1微米、1.2微米、1.3微米、1.4微米或1.5微米等。在一些示例中,固化态的防腐层的厚度可以是0.8微米~1.4微米。在另一些示例中,固化态的防腐层的厚度可以是0.8微米~1.2微米。在另一些示例中,固化态的防腐层的厚度可以是1微米~1.2微米。
在本发明的一些实施例中,石墨烯和/或其衍生物的片径可以是1微米~6微米或3微米~8微米等。在一些示例中,石墨烯和/或其衍生物的片径可以是1微米~3微米。在一些示例中,石墨烯和/或其衍生物的片径可以是3微米~6微米。在一些示例中,石墨烯和/或其衍生物的片径可以是3微米~8微米。石墨烯和/或其衍生物可以是多种不同片径的石墨烯和/或其衍生物的混合物,石墨烯和/或其衍生物的片径可以为一个范围。
在本发明的一些实施例中,石墨烯和/或其衍生物在固化态的防腐层中的含量可以为0.5wt%、1wt%、1.5wt%、2wt%、2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%或4.5wt%等。在一些示例中,石墨烯和/或其衍生物在固化态的防腐层中的含量可以为0.5wt%~3.5wt%。在一些示例中,石墨烯和/或其衍生物在固化态的防腐层中的含量可以为2wt%~3.5wt%。在另一些示例中,石墨烯和/或其衍生物在固化态的防腐层中的含量可以为2.4wt%~3wt%。
在本发明的一些实施例中,金属基复合材料在垂直方向的热扩散系数可以是28mm2/s、29mm2/s、30mm2/s、31mm2/s、32mm2/s、33mm2/s、34mm2/s、35mm2/s或更高。在一些示例中,金属基复合材料在垂直方向的热扩散系数大于29mm2/s。在一些示例中,金属基复合材料在垂直方向的热扩散系数大于30mm2/s。
根据本发明的实施例,石墨烯和/或其衍生物的层数为1层~10层。在本发明的一些实施例中,石墨烯和/或其衍生物的层数为1层~3层,或者3层~10层。
在本发明的一些具体实施例中,石墨烯和/或其衍生物的层数为3层~10层。如此层数的石墨烯和/或其衍生物,较容易分散,便于加工,使制成的金属基复合材料能兼顾耐蚀性、耐候性和导热性。在一些示例中,石墨烯和/或其衍生物的层数选自3层、4层、5层、6层、7层、8层、9层或10层。在一些示例中,石墨烯和/或其衍生物可以是多种层数不同的石墨烯和/或其衍生物的混合物,石墨烯和/或其衍生物的层数可以是一个范围。
在本发明的一些实施例中,石墨烯和/或其衍生物的厚径比为0.1~1。
根据本发明的实施例,石墨烯和/或其衍生物的最大片径≤防腐层厚度的5倍。在本发明的一些实施例中,石墨烯和/或其衍生物的最大片径≤防腐层厚度的3倍。
在本发明的一些具体实施例中,石墨烯和/或其衍生物的片径为1微米~3微米。选用如此片径范围的石墨烯和/或其衍生物,能够更好地与防腐层的厚度、石墨烯和/或其衍生物在防腐层中的含量配合,可以使得制成的金属基复合材料除了具有高导热性外,还具有高耐蚀性和高耐候性。
在本发明的一些具体实施例中,金属基复合材料在垂直方向的热扩散系数为28mm2/s~40mm2/s。金属基复合材料具有如此范围的热扩散系数,体现出高导热性能。在本发明的一些示例中,金属基复合材料在垂直方向的热扩散系数为30mm2/s~35mm2/s。
在本发明的一些实施例中,热扩散系数的测定温度为50℃,即在50℃下,测定金属基复合材料在垂直(厚度)方向的热扩散系数。热扩散系数的测试方法可参照ASTM E1461-13《Standard Test Method for Thermal Diffusivity by the Flash Method Test》(用闪光法测定热扩散率的标准试验方法)。
根据本发明的实施例,形成防腐层的有机涂料中,石墨烯和/或其衍生物的质量百分比为0.5%~2%。通过在形成防腐层的有机涂料中,添加如此范围的石墨烯和/或其衍生物,可以使得最终形成的固化态防腐层中,石墨烯和/或其衍生物的含量为0.5wt%~4.5wt%。
根据本发明的实施例,防腐层为酰胺基改性的丙烯酸树脂涂层或环氧基改性的丙烯酸树脂涂层,酰胺基改性的丙烯酸树脂涂层或环氧基改性的丙烯酸树脂涂层中含有石墨烯和/或其衍生物。通过采用含有石墨烯和/或其衍生物的酰胺基改性丙烯酸树脂涂层或环氧基改性的丙烯酸树脂涂层作为防腐层,可以使得金属基复合材料具有良好的防腐性能。
根据本发明的实施例,酰胺基改性的丙烯酸树脂涂层可以采用酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料这类有机涂料制成,环氧基改性的丙烯酸树脂涂层可以采用环氧基改性的丙烯酸树脂涂料这类有机涂料制成,其配比组成以及制备方法属于本领域的常见技术方案。比如说,酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料的制备原料可包括丙烯酸类单体、酰胺类单体、引发剂,以及可选的溶剂、助剂,选用的助剂比如偶联剂、表面活性剂或交联剂等。环氧基改性的丙烯酸树脂涂料的制备原料可包括丙烯酸类单体、环氧类含烯基的单体、引发剂,以及可选的溶剂、助剂。其中,可选的丙烯酸类单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟己酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。可选的酰胺类单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺中的一种或多种。可选的环氧类含烯基的单体包括丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙醇缩水甘油醚中的一种或多种。可选的引发剂包括过硫酸盐、偶氮化合物中的一种或其组合。在一些示例中,酰胺类单体或环氧类含烯基的单体的用量可以是丙烯酸类单体质量的1%~30%,引发剂的用量可以是丙烯酸类单体与酰胺类单体质量(或者是丙烯酸类单体与环氧类含烯基的单体)之和的0.5%~5%,溶剂的用量可以根据实际情况选择添加,其他助剂的用量可以是丙烯酸类单体与酰胺类单体质量(或者是丙烯酸类单体与环氧类含烯基的单体)之和的0.1%~5%。酰胺基改性的丙烯酸树脂或环氧基改性的丙烯酸树脂能够提高防腐层的交联度和致密性,进而改善涂层的防腐性。
根据本发明的实施例,石墨烯的衍生物包括氧化石墨烯、还原氧化石墨烯或接枝改性石墨烯。即石墨烯和/或其衍生物包括石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、接枝改性石墨烯中的一种或多种。在本发明的一些实施例中,采用石墨烯用于制备金属基复合材料。
在本发明的一些实施例中,金属基复合材料在耐碱性测试中的整体失重率小于6%。如此,金属基复合材料的耐碱性好,具有高耐腐蚀性。耐碱性测试是指将金属基复合材料在100g/L氢氧化钠溶液,测试温度为20℃±2℃,测试时间为1小时的条件下进行测试。整体失重率是指包含金属基材和防腐层的金属基复合材料整体在耐碱性测试中的失重率。在一些示例中,耐碱性测试是参照T/CAS 734-2023《空调器散热片用长效耐候防腐型涂层铝箔技术规范》进行测试。
在本发明的一些实施例中,金属基复合材料在中性盐雾测试1500小时后,腐蚀面积≤0.02%。如此,金属基复合材料的耐中性盐雾性好,具有高耐腐蚀性。在一些示例中,中性盐雾测试是参照GB/T 10125-2021《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》进行测试。在本发明的一些具体实施例中,金属基复合材料在中性盐雾测试1500小时后,腐蚀面积小于0.02%。
在本发明的一些实施例中,金属基复合材料的耐候性测试腐蚀面积等级≥8级。如此,金属基复合材料具有高耐候性,耐老化性能优异。耐候性测试是指将金属基复合材料依次进行120小时的紫外光照和72小时的中性盐雾测试。在一些示例中,耐候性测试测试是参照T/CAS 734-2023《空调器散热片用长效耐候防腐型涂层铝箔技术规范》进行测试。在本发明的一些具体示例中,金属基复合材料的耐候性测试腐蚀面积等级大于8级。
在本发明的一些具体实施例中,金属基复合材料的耐候性测试腐蚀面积等级有8级和9级。根据一些示例,金属基复合材料的耐候性测试中,腐蚀评级8级或以上的占比≥85%。根据一些具体示例,金属基复合材料的耐候性测试中,腐蚀评级8级或以上的占比≥90%。在一些示例中,金属基复合材料的耐候性测试中,腐蚀评级9级占比≥60%。在一些示例中,金属基复合材料的耐候性测试中,腐蚀评级9级占比≥65%。在一些示例中,金属基复合材料的耐候性测试中,腐蚀评级9级占比≥70%。
根据本发明的实施例,金属基材在厚度方向相对的两个表面均设有功能涂层,功能涂层中包括防腐层。在本发明的一些实施例中,是在金属基材厚度方向上的上表面和下表面分别设有功能涂层。在一些示例中,金属基材为片状,其厚度小于其长度且小于其宽度。
在本发明的一些实施例中,功能涂层为防腐层。在一些示例中,防腐层为含石墨烯和/或其衍生物的有机涂层。
根据本发明的实施例,功能涂层还包括亲水层,亲水层设置在防腐层远离金属基材的表面上。设置亲水层,可以提升金属基复合材料的亲水效果,改善去污能力。
在本发明的一些实施例中,参照图2,金属基复合材料的功能涂层包括防腐层210和亲水层220;其中,防腐层210设置在金属基材100的一个表面上,亲水层220设置在防腐层210远离金属基材100的表面上。
根据本发明的实施例,功能涂层还包括亲水层和润滑层,其中,亲水层设置在防腐层远离金属基材的表面上;润滑层设置在亲水层远离金属基材的表面上。亲水层可以提升金属基复合材料的亲水效果,改善去污能力;进一步设置润滑层,可以保护亲水层和防腐层且提升冲制加工性能,使得功能涂层具备更佳的防腐蚀性以及亲水性。
在本发明的一些实施例中,参照图3,金属基复合材料的功能涂层包括防腐层210、亲水层220和润滑层230;其中,防腐层210设置在金属基材100的一个表面上,亲水层220设置在防腐层210远离金属基材100的表面上,润滑层230设置在亲水层220远离金属基材100的表面上。
在本发明的一些实施例中,参照图4,金属基复合材料的功能涂层包括第一防腐层211、第二防腐层212、第一亲水层221和第二亲水层222;其中,第一防腐层211和第二防腐层212分别设置在金属基材100的两个表面上;第一亲水层221设置在第一防腐层211远离金属基材100的表面上,第二亲水层222设置在第二防腐层212远离金属基材100的表面上。
在本发明的一些实施例中,参照图5,金属基复合材料的功能涂层包括第一防腐层211、第二防腐层212、第一亲水层221、第二亲水层222、第一润滑层231和第二润滑层232;其中,第一防腐层211和第二防腐层212分别设置在金属基材100的两个表面上;第一亲水层221设置在第一防腐层211远离金属基材100的表面上,第二亲水层222设置在第二防腐层212远离金属基材100的表面上;第一润滑层231设置在第一亲水层221远离金属基材100的表面上,第二润滑层232设置在第二亲水层222远离金属基材100的表面上。
在本发明的一些实施例中,当功能涂层还包括亲水层时,亲水层的单面涂层厚度为0.2微米~0.5微米。在本发明的一些具体实施例中,亲水层的单面涂层厚度为0.2微米~0.4微米。
在本发明的一些实施例中,当功能涂层还包括润滑层时,润滑层的单面涂层厚度为0.1微米~0.5微米。在本发明的一些具体实施例中,润滑层的单面涂层厚度为0.2微米~0.4微米。
在金属基复合材料上形成亲水层或润滑层的方法属于本领域的常规方法。比如,可以选用具有亲水效果的涂料(比如丙烯酸树脂涂料)涂覆后,固化形成亲水层;可以选用具有润滑效果的材料(比如含有润滑剂的材料)涂覆后,固化形成润滑层。
根据本发明的实施例,金属基材包括铝、铜、铁或各自的合金。这些成分的基材均具有良好导热效果。在本发明的一些实施例中,金属基材选自铝合金、铜合金或铁合金,可选的铁合金如不锈钢。在本发明的一些具体实施例中,金属基材为铝合金。在本发明的一些示例中,当金属基材为铝合金时,得到的金属基复合材料即为涂层铝箔。
在本发明的一些实施例中,金属基材的厚度为0.02mm~0.2mm。在本发明的一些具体实施例中,金属基材的厚度为0.05mm~0.12mm。
本发明的另一个方面提供了实施例金属基复合材料的制备方法。根据本发明的实施例,制备方法包括以下步骤:在金属基材的至少一个表面上涂覆涂料以形成功能涂层,得到金属基复合材料。根据本发明的实施例,金属基复合材料的制备方法操作简单,容易控制,可以在现有生产设备的工艺条件下进行加工和制备,适合于大规模工业化生产应用。
在本发明的一些实施例中,在金属基材的至少一个表面上涂覆可以形成功能涂层的涂料,以形成功能涂层。在一些示例中,在金属基材的厚度方向相对的两个表面上涂覆可以形成功能涂层的涂料,以形成功能涂层。
在本发明的一些实施例中,在金属基材的至少一个表面上涂覆含石墨烯和/或其衍生物的有机涂料,固化,形成防腐层。在本发明的一些具体实施例中,含石墨烯和/或其衍生物的有机涂料为酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料或环氧基改性的丙烯酸树脂涂料,酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料或环氧基改性的丙烯酸树脂涂料中含有石墨烯和/或其衍生物。
在本发明的一些实施例中,在防腐层的表面涂覆亲水涂料,固化,形成亲水层。在本发明的一些具体实施例中,亲水涂料为丙烯酸树脂涂料。
在本发明的一些实施例中,在亲水层的表面涂覆含润滑剂的材料,固化,形成润滑层。
在本发明的一些实施例中,涂覆的方法包括辊涂、喷涂或浸涂。
在本发明的一些实施例中,固化形成功能涂层的方法有热固化或光固化。在本发明的另一些实施例中,形成防腐层的有机涂料除了石墨烯和/或其衍生物,还可以含有树脂和溶剂,溶剂例如可以是水,固化形成功能涂层的方法包括除去涂料涂覆层中的溶剂以使树脂成膜。
本发明的另一个方面提供了一种翅片实施例,如图6所示,翅片300包括本发明前述实施例的金属基复合材料,或者是前述实施例金属基复合材料制备方法所得的金属基复合材料。翅片300的厚度可以是0.05毫米~0.12毫米。翅片300可以设置有在翅片厚度方向贯穿翅片的通孔和切起,通孔用于供换热器的换热管穿过,切起例如桥片或百叶窗可以用于提高翅片的散热效果。构成翅片300的金属基复合材料中金属基材100可以是铝箔,功能涂层200可以设置在金属基材100厚度方向相对的两个表面上。根据本发明的实施例,该翅片能兼顾耐蚀性、耐候性和导热性,具有良好的散热效果,且使用寿命长。
本发明的另一个方面提供了一种换热器实施例,包括本发明前述实施例的翅片。根据本发明的实施例,换热器能兼顾耐蚀性、耐候性和导热性,易于生产制造,可以大幅提高换热器的可靠性、服役寿命以及节能长效性。
在本发明的一些实施例中,换热器还包括换热管,换热管用于供冷媒通过,其中换热管穿过前述实施例的翅片或前述实施例的金属基复合材料。在一些示例中,该换热器为管翅式结构。
本发明的另一个方面提供了一种空气处理装置实施例,包括本发明前述实施例的金属基复合材料,或者前述实施例金属基复合材料制备方法所得的金属基复合材料,或者前述实施例的翅片,或者前述实施例的换热器。根据本发明的实施例,空气处理装置能实现可靠性、服役寿命以及节能长效性的大幅提高。
根据本发明的实施例,空气处理装置为空调器或除湿器。
根据本发明的实施例,空调器的种类没有特别限制,可以是壁挂式空调器、立柜式空调器、窗式空调器或吊顶式空调器。空调器的结构除了包括前述的换热器外,还包括空调器的常规结构,如压缩机、风机等。
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。以下所用的原料、试剂或装置如无特殊说明,均可从常规商业途径得到。除非特别说明,试验或测试方法均为本领域的常规方法。
下面对实施例/对比例中所用的原料除非特殊说明均为市售产品,未经进一步的处理直接使用。
实施例1~9和对比例1~2中的铝箔基材采用牌号为3102的铝合金(按照GB/T3190-2020),厚度为0.095mm。实施例1~9采用的酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料均相同。
实施例1
在酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料中,添加0.8wt%的石墨烯,混合后得到含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料。其中,石墨烯的片径为1~3μm,层数为3~10层。将该含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料涂覆在铝箔基材的上下两个表面上,固化,形成单面涂层厚度为1.08μm的防腐层,得到上下两个表面涂覆防腐层的铝箔样品。固化态防腐层中石墨烯的含量为2.4wt%。
分别在铝箔样品上下两个防腐层的表面上,涂覆丙烯酸树脂涂料,固化,形成单面涂层厚度约0.25μm的亲水层,得到本实施例的涂层铝箔。
实施例2
在酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料中,添加1wt%的石墨烯,混合后得到含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料。其中,石墨烯的片径为3~6μm,层数为1~3层。将该含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料涂覆在铝箔基材的上下两个表面上,固化,形成单面涂层厚度为1.20μm的防腐层,得到上下两个表面涂覆防腐层的铝箔样品。固化态防腐层中石墨烯的含量为3wt%。
参照实施例1,分别在铝箔样品上下两个防腐层的表面上,涂覆丙烯酸树脂涂料,固化,形成单面涂层厚度约0.25μm的亲水层,得到本实施例的涂层铝箔。
实施例3
在酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料中,添加1wt%的石墨烯,混合后得到含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料。其中,石墨烯的片径为1~3μm,层数为1~3层。将该含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料涂覆在铝箔基材的上下两个表面上,固化,形成单面涂层厚度为0.80μm的防腐层,得到上下两个表面涂覆防腐层的铝箔样品。固化态防腐层中石墨烯的含量为3wt%。
参照实施例1,分别在铝箔样品上下两个防腐层的表面上,涂覆丙烯酸树脂涂料,固化,形成单面涂层厚度约0.25μm的亲水层,得到本实施例的涂层铝箔。
实施例4
在酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料中,添加1wt%的石墨烯,混合后得到含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料。其中,石墨烯的片径为3~6μm,层数为3~10层。将该含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料涂覆在铝箔基材的上下两个表面上,固化,形成单面涂层厚度为1.46μm的防腐层,得到上下两个表面涂覆防腐层的铝箔样品。固化态防腐层中石墨烯的含量为3wt%。
参照实施例1,分别在铝箔样品上下两个防腐层的表面上,涂覆丙烯酸树脂涂料,固化,形成单面涂层厚度约0.25μm的亲水层,得到本实施例的涂层铝箔。
实施例5
在酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料中,添加1wt%的石墨烯,混合后得到含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料。其中,石墨烯的片径为1~3μm,层数为3~10层。将该含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料涂覆在铝箔基材的上下两个表面上,固化,形成单面涂层厚度为1.70μm的防腐层,得到上下两个表面涂覆防腐层的铝箔样品。固化态防腐层中石墨烯的含量为3wt%。
参照实施例1,分别在铝箔样品上下两个防腐层的表面上,涂覆丙烯酸树脂涂料,固化,形成单面涂层厚度约0.25μm的亲水层,得到本实施例的涂层铝箔。
实施例6
在酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料中,添加3wt%的石墨烯,混合后得到含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料。其中,石墨烯的片径为1~3μm,层数为1~3层。将该含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料涂覆在铝箔基材的上下两个表面上,固化,形成单面涂层厚度为1.41μm的防腐层,得到上下两个表面涂覆防腐层的铝箔样品。固化态防腐层中石墨烯的含量为9wt%。
参照实施例1,分别在铝箔样品上下两个防腐层的表面上,涂覆丙烯酸树脂涂料,固化,形成单面涂层厚度约0.25μm的亲水层,得到本实施例的涂层铝箔。
实施例7
在酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料中,添加4wt%的石墨烯,混合后得到含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料。其中,石墨烯的片径为1~3μm,层数为3~10层。将该含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料涂覆在铝箔基材的上下两个表面上,固化,形成单面涂层厚度为1.37μm的防腐层,得到上下两个表面涂覆防腐层的铝箔样品。固化态防腐层中石墨烯的含量为12wt%。
参照实施例1,分别在铝箔样品上下两个防腐层的表面上,涂覆丙烯酸树脂涂料,固化,形成单面涂层厚度约0.25μm的亲水层,得到本实施例的涂层铝箔。
实施例8
在酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料中,添加3wt%的石墨烯,混合后得到含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料。其中,石墨烯的片径为3~8μm,层数为1~3层。将该含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料涂覆在铝箔基材的上下两个表面上,固化,形成单面涂层厚度为1.43μm的防腐层,得到上下两个表面涂覆防腐层的铝箔样品。固化态防腐层中石墨烯的含量为9wt%。
参照实施例1,分别在铝箔样品上下两个防腐层的表面上,涂覆丙烯酸树脂涂料,固化,形成单面涂层厚度约0.25μm的亲水层,得到本实施例的涂层铝箔。
实施例9
在酰胺基改性的丙烯酸树脂涂料中,添加1wt%的石墨烯,混合后得到含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料。其中,石墨烯的片径为9~12μm,层数为3~10层。将该含有石墨烯的丙烯酸树脂涂料涂覆在铝箔基材的上下两个表面上,固化,形成单面涂层厚度为1.48μm的防腐层,得到上下两个表面涂覆防腐层的铝箔样品。固化态防腐层中石墨烯的含量为3wt%。
参照实施例1,分别在铝箔样品上下两个防腐层的表面上,涂覆丙烯酸树脂涂料,固化,形成单面涂层厚度约0.25μm的亲水层,得到本实施例的涂层铝箔。
对比例1
本对比例为底涂普通涂层的铝箔试样例,普通涂层按照YS/T 95.2-2016《空调器散热片用铝箔 第2部分:涂层铝箔》中的型号P11,为水性丙烯酸体系涂层。本例的涂层铝箔中,底涂(普通涂层)单面涂层厚度为1.35μm,面涂的亲水层与实施例1相同。其中,底涂的防腐层主要是由热固性丙烯酸乳液涂覆固化形成。
对比例2
本对比例为底涂高防腐涂层的铝箔试样例,高防腐涂层按照YS/T 95.2-2016《空调器散热片用铝箔 第2部分:涂层铝箔》中的型号P31,为环氧体系涂层。本例的涂层铝箔中,底涂的防腐层(高防腐涂层)单面涂层厚度为1.89μm,面涂的亲水层与实施例1相同。其中,底涂的防腐层主要是由环氧树脂涂料涂覆固化形成。
实施例1~9和对比例1~2的涂层铝箔方案对比整理见表1。
表1 实施例1~9和对比例1~2的涂层铝箔方案对比
实施例1~9和对比例1~2制成的涂层铝箔试样结构参见图4,均是在铝箔基材厚度方向的上下两个表面分别底涂防腐层、面涂亲水层,继而形成双层涂层结构。
下面将实施例和对比例制得的涂层铝箔试样分别进行导热性测试、耐碱性测试、盐雾测试、耐候性测试和长期运行测试。
一、导热性测试
根据ASTM E1461-13《Standard Test Method for Thermal Diffusivity by theFlash Method Test》,对涂层铝箔进行导热性测试。
实施例1~9和对比例1~2的涂层铝箔在50℃下垂直(厚度)方向的热扩散系数如表2所示。
表2 涂层铝箔垂直方向的热扩散系数
附图7是涂层铝箔试样在50℃下垂直方向的热扩散系数图,其中普通铝箔即对比例1试样,高防腐铝箔即对比例2试样,石墨烯铝箔即实施例1试样,纵向热扩散系数即垂直方向的热扩散系数。
结合表2和图7可以看出,实施例1~9的石墨烯铝箔较对比例的普通铝箔及高防腐铝箔在导热性能上有所提升,因此有利于提升换热器或空调的整机性能。其中,实施例1~4对导热性能的改善更加明显,能够更好地提高换热器或空调的换热效果;固化态防腐层厚度偏大的实施例5,固化态防腐层中石墨烯的含量较高的实施例6~8,石墨烯片径较大的实施例9对导热性能的改善程度不如实施例1~4。
二、耐碱性测试
根据T/CAS 734-2023《空调器散热片用长效耐候防腐型涂层铝箔技术规范》第5.2.3节,对涂层铝箔试样在100g/L NaOH溶液下进行耐碱性测试,其中测试温度为20℃±2℃,测试时间为1小时。
附图8是涂层铝箔试样的耐碱测试整体失重率占比图。从图8可以看出,对比例1的普通涂层耐碱测试中,32.00%的涂层失重率>10%,52.00%的涂层失重率为6%~10%,16.00%的涂层失重率<6%。而实施例1的石墨烯涂层耐碱测试整体失重率<6%的占比为100.00%,与对比例2的高防腐涂层耐碱测试结果相当,耐碱腐蚀性明显优于普通涂层试样。
三、盐雾测试
根据GB/T 10125-2021《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》第5.2.2节及第5.2.3节分别对涂层铝箔进行中性盐雾试验及乙酸盐雾试验测试。
实施例1~9和对比例1~2的涂层铝箔分别进行24h、72h、96h的乙酸盐雾试验,乙酸盐雾试验腐蚀评级结果如表3所示。
表3 不同时间乙酸盐雾试验后涂层试样的腐蚀评级
附图9是不同时间乙酸盐雾试验后涂层铝箔试样的腐蚀评级图,图9展示了24h、72h和96h乙酸盐雾试验后,对比例1的普通涂层试样、对比例2的高防腐涂层试样、实施例1的石墨烯涂层试样的腐蚀评级。其中,普通涂层试样在24h、72h和96h乙酸盐雾试验后的腐蚀评级分别是9.8、9、8;高防腐涂层试样在24h、72h和96h乙酸盐雾试验后的腐蚀评级分别是9.8、9.8、9;石墨烯涂层试样在24h、72h和96h乙酸盐雾试验后的腐蚀评级分别是9.8、9.8、9。
对实施例1~9和对比例1~2的涂层铝箔进行1500h中性盐雾试验,试样的腐蚀评级情况见表4。
表4 中性盐雾试验后涂层腐蚀评级情况
结合表3-4以及图9的测试结果可以看出,实施例1~5的石墨烯涂层试样耐酸性盐雾及中性盐雾性能与高防腐涂层试样相当,明显优于同厚度的普通涂层试样。而固化态防腐层中石墨烯的含量较高的实施例6~8、石墨烯片径较大的实施例9的乙酸盐雾试验及中性盐雾性能的腐蚀评级相对于对比例1的普通涂层试样并无明显改进。
四、耐候性测试
耐候性测试参照标准T/CAS 734-2023《空调器散热片用长效耐候防腐型涂层铝箔技术规范》第5.3节,按照120h UVB(紫外光照)+72h NSS(中性盐雾)的条件,经老化后进行中性盐雾测试。
实施例1~9和对比例1~2的涂层铝箔分别进行耐候性测试,测试结果如表5所示。表5展示的涂层铝箔在不同腐蚀评级所占的比例。
表5 涂层铝箔试样的耐候性测试结果
附图10是涂层铝箔试样的耐候性测试评级图。图10展示了对比例1的普通涂层铝箔试样、对比例2的高防腐涂层铝箔试样、实施例1的石墨烯涂层铝箔试样的腐蚀评级占比情况。从图10可见,经老化后进行盐雾测试,对比例1的普通涂层铝箔中62.00%评级为6级、38.00%评级为7级,无8级和9级;对比例2的高防腐涂层铝箔中78.00%评级为6级,22.00%评级为7级,无8级和9级;实施例1的石墨烯涂层铝箔中4.00%评级为7级、20.00%评级为8级、76.00%评级为9级,无6级。
结合图10和表5可知,老化后盐雾测试结果表明,实施例1~5的石墨烯涂层铝箔试样的评级更高,耐腐蚀性能较对比例的普通铝箔及高防腐铝箔更好,体现出很好的耐候性。而固化态防腐层中石墨烯的含量较高的实施例6~8、石墨烯片径较大的实施例9的耐候性腐蚀评级相对于普通涂层铝箔试样并无明显改进。
五、长期运行测试
实施例1~9和对比例1~2的涂层铝箔分别作为翅片制成室外机换热器,继而制成空调整机样机,在海南实地长期运行,对比测试功率消耗及制冷效果。
长运测试方法说明如下:空调整机的环境适应性实验场位于海南省临高县。临高县地处北纬19°34′~20°02′,东经109°03′~109°53′。临高县属于热带季风气候,境内高温多雨,光照充足,平均海拔为306米,平均气压为1011.3hPa,年平均气温23至24℃,1月份平均气温16.9℃,7月份平均气温为28.3℃,平均相对湿度为87%,年平均雨日为135.9天,降雨量为1417.8毫米,年总辐射量为5001MJ/m2,年总日照时数为2175h,年降水总量为1417.8mm,海盐粒子(纱布法)为0.107mg/100cm2·d。海南省临高县制冷产品热带海洋气候环境适应性试验场(临高试验站),距离海边约100米。依照Q/CVC 0035-2020《工程现场通用测试方法》,将空调机组的室内机安装在房间内,室外机面向海洋。空调机组在制冷模式下开机运行,相同运行模式,每天运行8个小时(9:00~17:00)。实时记录整机机组的功率、出回风温湿度,房间温湿度,每1min记录一组数据。
实施例1~9和对比例1~2换热器样机的长运性能测试结果见表6。表6展示的是不同换热器样机的能耗对比结果。
表6 实施例1~9和对比例1~2换热器样机的长运性能测试结果
附图11是空调整机装机9个月后两类换热器样机性能对比情况图。图11展示了石墨烯涂层换热器样机和普通涂层换热器样机的单位温差能耗情况,相对于采用对比例1普通涂层换热器的样机,采用实施例1的石墨烯涂层换热器的样机的单位温差能耗下降约37.8%。
从表6和图11可以看出,本发明实施例1~4的石墨烯涂层换热器的样机的单位温差能耗相对更低,在长运过程中因耐蚀性得到提升,故使得空调整机性能衰减更慢,并最终达到长效节能的效果。而其他实施例5~9所制备的样机的单位温差能耗相对较大,比对比例的样机并无很大的改进,并不能有效节能。
综上所述,本发明的金属基复合材料实施例采用了含石墨烯和/或其衍生物的涂层作为防腐层,能够在满足长效防腐要求的同时减少对导热性的影响,且具有良好的耐老化性能,可以在现有生产设备的工艺条件下进行加工和制备。具体地,在本发明的金属基复合材料实施例中,石墨烯和/或其衍生物的片径为1微米~8微米,石墨烯和/或其衍生物在固化态的防腐层中的含量为0.5wt%~4.5wt%,可以在0.8~1.5微米如此薄的防腐涂层厚度下,兼具高导热、耐腐蚀和高耐候性能。而防腐涂层厚度、或石墨烯和/或其衍生物的片径、或石墨烯和/或其衍生物在固化态的防腐层中的含量超出上述范围的实施例,导热性能表现较差,耐腐蚀和高耐候性能相对于采用普通底涂的对比例改进不明显或甚至变劣。可见,石墨烯和/或其衍生物采用特定的片径以及含量,与防腐层的特定厚度配合,能够相互协同配合发挥最佳作用效果,使得金属基复合材料制成的翅片和换热器兼具有高耐候、高导热和耐腐蚀的优点,将其应用在空调器、除湿器等空气处理装置中,可以大幅提高这些空气处理装置的可靠性、服役寿命以及节能长效性,继而提升这些空气处理装置的整体性能。
在本说明书的描述中,参考术语“一些实施例”、“一些具体实施例”、“一些示例”或“一些具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (19)

1.金属基复合材料,其特征在于,包括金属基材和功能涂层;所述功能涂层设置在所述金属基材的至少一个表面上;
其中,所述功能涂层中至少包括防腐层;
所述防腐层包括含石墨烯和/或其衍生物的有机涂层;
固化态的防腐层的厚度为0.8微米~1.5微米;
所述石墨烯和/或其衍生物的片径为1微米~8微米;
所述石墨烯和/或其衍生物在固化态的防腐层中的含量为0.5wt%~4.5wt%;
所述金属基复合材料在垂直方向的热扩散系数≥28mm2/s;
所述防腐层为酰胺基改性的丙烯酸树脂涂层或环氧基改性的丙烯酸树脂涂层,所述酰胺基改性的丙烯酸树脂涂层或环氧基改性的丙烯酸树脂涂层中含有石墨烯和/或其衍生物。
2.根据权利要求1所述的金属基复合材料,其特征在于,所述石墨烯和/或其衍生物的层数为1层~10层。
3.根据权利要求1所述的金属基复合材料,其特征在于,所述石墨烯和/或其衍生物的最大片径≤防腐层厚度的5倍。
4.根据权利要求1或3所述的金属基复合材料,其特征在于,所述石墨烯和/或其衍生物的片径为1微米~3微米。
5.根据权利要求1所述的金属基复合材料,其特征在于,所述金属基复合材料在垂直方向的热扩散系数为28mm2/s~40mm2/s。
6.根据权利要求1或5所述的金属基复合材料,其特征在于,所述热扩散系数的测定温度为50℃。
7.根据权利要求1所述的金属基复合材料,其特征在于,形成所述防腐层的有机涂料中,所述石墨烯和/或其衍生物的质量百分比为0.5%~2%。
8.根据权利要求1所述的金属基复合材料,其特征在于,所述金属基复合材料在耐碱性测试中的整体失重率小于6%;所述耐碱性测试是指将金属基复合材料在100g/L氢氧化钠溶液,测试温度为20℃±2℃,测试时间为1小时的条件下进行测试。
9.根据权利要求1所述的金属基复合材料,其特征在于,所述金属基复合材料在中性盐雾测试1500小时后,腐蚀面积≤0.02%。
10.根据权利要求1所述的金属基复合材料,其特征在于,所述金属基复合材料的耐候性测试腐蚀面积等级≥8级;所述耐候性测试是指将金属基复合材料依次进行120小时的紫外光照和72小时的中性盐雾测试。
11.根据权利要求1所述的金属基复合材料,其特征在于,所述金属基材在厚度方向相对的两个表面均设有功能涂层,所述功能涂层中包括防腐层。
12.根据权利要求1或11所述的金属基复合材料,其特征在于,所述功能涂层还包括亲水层,所述亲水层设置在所述防腐层远离所述金属基材的表面上。
13.根据权利要求1或11所述的金属基复合材料,其特征在于,所述功能涂层还包括:
亲水层,所述亲水层设置在所述防腐层远离所述金属基材的表面上;
润滑层,所述润滑层设置在所述亲水层远离所述金属基材的表面上。
14.根据权利要求1或11所述的金属基复合材料,其特征在于,所述金属基材包括铝、铜、铁或各自的合金。
15.根据权利要求1至14任一项所述的金属基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
在金属基材的至少一个表面上涂覆涂料以形成功能涂层,得到所述的金属基复合材料。
16.翅片,其特征在于,所述翅片的厚度为0.05毫米~0.12毫米;所述翅片包括权利要求1至14任一项所述的金属基复合材料,或者根据权利要求15所述的制备方法得到的所述的金属基复合材料。
17.换热器,其特征在于,包括权利要求16所述的翅片。
18.空气处理装置,其特征在于,包括权利要求1至14任一项所述的金属基复合材料,或者根据权利要求15所述的制备方法得到的所述的金属基复合材料,或者权利要求16所述的翅片,或者权利要求17所述的换热器。
19.根据权利要求18所述的空气处理装置,其特征在于,所述空气处理装置为空调器或除湿器。
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