耐火涂料广泛应用在钢结构的装潢和防火保护中,其原理是涂料中各组分在高温燃烧下发生反应形成多孔膨胀的碳化层,其稳定性、抗氧化性以及高温下机械性能直接影响涂层对内部钢铁结构的保护程度。因此,选择合适的涂层各组分对提高高温膨胀碳化层的抗氧化性和机械性能有重要的意义。美国的Coatings & Oil and Colour Chemists’协会Ying Dong等人分别将微米多层BN(单层厚度约40-50nm)和纳米多层BN(单层厚度约1-2nm)加入到涂层的原料中,并且与未加BN的涂层做比较,通过Turbiscan数据、SEM、TGA、EDS以及FTIR手段测试三种涂料的分散性、高温下形泡沫结构、热稳定性和抗氧化性能,研究结果表明加入BN后的涂层在耐火性能明显比未加入BN的涂层提高很多,并且加入纳米BN的涂层比微米BN涂层无论是在热稳定性、在涂层中的分散性和高温下抗氧化性等方面都比加入微米BN的涂层效果更好。该研究成果发表在J. Coat. Technol. Res. , 11 (2) 265–272, 2014上。
碳化层泡沫微结构形貌图及三种涂料和没有涂层的钢铁基体的耐火性能测试图