[发明专利]一种能耐1800℃以上高温涂料

说明书

本发明属于热工和金属冶炼新材料类，具体地说是属于冶金冶炼涂料涂层类的一种具有特殊功能性涂料。

随着工业的发展，耐高温涂料的应用越来越广，尤其是耐超高温涂料更是许多需要经受高温考验的器械必不可少的材料。这种涂料通常涂装于钢铁、冶金、坩埚、陶瓷和环保焚烧烟道气接触火焰部份；在冶炼有色金属用的坩埚内壁，在高温融炼过程中对坩埚材质起保护作用；此外，在飞机火箭发动机喷管内壁、钕铁硼强磁体高温熔炼炉内壁等都需要涂敷耐高温涂料，可见这种涂料必是集耐高温、防腐、耐冲刷和抗疲劳于一体的涂层。

已公开的有关耐高温涂料的发明专利有很多篇，但是能够达到耐1800℃高温的专利并不多，CN1037245C公开了一种防沾钢渣涂料，其中选用了三氧化二铬为填料之一，并用石花菜作为粘接料之一种，提出这种涂料可以耐用1800℃高温。CN100447207C(申请号：200510027741)公开了一种用稀土元素，或其富集物为固体料，碱性水玻璃作为液体料，能达到1800℃高温。本发明认为前者选用铬的氧化物于环保不利，后者仅用碱性水玻璃加硼砂，作为成膜剂也不理想。因为水玻璃具有脆性，难于成膜，涂装工艺难度大。

本发明在耐高温涂料配方中着重解决填充料的品种以及它们相互之间的共容性；在成膜物质液体胶料中选取成膜易，成膜均匀、细密、坚韧有粘性的材料。而最基本的原则是无毒、环保、原料易得。

固体料的配比和要求：

已知：蓝晶石粉：比重3.9～4，熔点：2050℃，

氧化镧：比重6.51，熔点：2315℃，

氧化镁：比重3.58，熔点：2800℃，

氮化硼：熔点3000℃，是一种优良的耐火材料。

根据比重搭配，可以选用蓝晶石粉，或氧化铝、铝矾土占30～40％；氧化镧占2～8％；氧化镁5～20％；氮化硼1～5％，作为固体料，要求：颗粒度达到325目。最佳目数应为90％以上达325目以上。

成膜剂：硅溶胶，20～30％；模数在3以上的碱性水玻璃10～20％；

表面活性剂：OP-10或木质磺酸钙0.5～1％；作用是前期使固体料与成膜剂互混均匀，在一定高温度时自然分解挥发，不会影响涂料功能。

成膜助剂：磷酸二氢铝，是一种磷酸与氢氧化铝反应生成的胶粘剂，可以购到成品，占2～6％。

根据以上的设想方案可以得到本发明的按重量配比如下：

1，蓝晶石粉或铝矾土、氧化铝      30～40％；

2，氧化镧                        2～8％；

3，氧化镁                        5～20％；

4，氮化硼                        1～5％；

5，硅溶胶                        20～30％；

6，碱性水玻璃                    10～20％；

7，表面活性剂OP-10或木质磺酸钙   0.5～1％；

8，磷酸二氢铝     2～6％；

9，纯净水         配制成100％。

本发明的操作工艺如下：

在经过精确计量的纯净水中加入表面活性剂，在不断搅拌情况下，加入研细并过筛收集325目的固体料，投放顺序和速度无要求，直到充分搅拌均匀，时间在20～30分钟。此时物料实际是糊状甚至是散状，依次加入碱性水玻璃，硅溶胶，磷酸二氢铝胶体，强力搅拌成粘稠均匀粥状物，得成品。制成的耐高温涂料，一定要在2小时内用完，否则变干。

涂装工艺如下：涂刷介质最好是白金坩埚或耐2000℃高温的合金钢，用水或毛刷清洁工作面(合金钢应用酸洗，最好用表面活性清洁剂)，使被涂覆表面达到无锈斑、无油、无浮尘，如用磷化液；制成的磷化膜厚度达到20μm以上。先刷2～3mm涂层，待自然干燥后(6小时)，再根据要求涂覆到需要的厚度。如5～8mm升温考验：在涂层自然干燥后，在电炉内从200度开始，每1小时升高200度，待升温到1400度，间隔3小时后，再升温到1800度考验3小时。此时涂层坚硬平滑似陶瓷、无裂痕，颜色为灰白色与界面粘接紧密无起层鼓泡现象。