[发明专利]一种镁橄榄石耐火涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种镁橄榄石耐火涂料及其制备方法。

背景技术

铸型涂料是解决铸件表面粘砂，提高铸件表面质量最为有效的措施。铸造涂料一般由耐火骨料、溶剂、粘结剂、悬浮剂和附加物等组成。其中耐火骨料是涂料的主体部分，它的物理和化学性能决定了涂料的抗粘砂效果。镁制耐火材料化学性能相对稳定，对钢渣有较好的抵抗能力，能够提高产品的抗侵蚀性能，且超过1000℃后膨胀微小，而且膨胀速度缓慢均匀，在高温浇铸时涂料不易产生裂纹。对于溶剂来说，水基涂料若以浆液或膏状形式作为成品使用，同样面临包装成本和运输不便的缺陷，同时在原料中的有机物水中长期浸泡会发酵现象发生，从而产生微小的气泡，影响最终涂料的使用效果。

镁橄榄石Mg2SiO4是MgO-SiO2系列中热稳定性最佳的分子结构的耐火材料，从室温到熔融过程中无任何相突变，因而涂层抗热震能力强，纯净的Mg2SiO4材料，耐火度在1700-1900℃，高温变形温度1650-1750℃。但是现有的镁橄榄石涂抹料存在悬浮性、稳定性、流动性以及耐磨性较差的问题。

发明内容

为了解决上述问题，提供一种悬浮性、稳定性、流动性以及耐磨性优秀的镁橄榄石。本发明采用以下技术方案：

一种镁橄榄石耐火涂料，包括以下重量份的原料：

镁橄榄石粉60~70份，高纯镁砂20~30份，二氧化硅3~4份，氧化铝2~3份，黏土细粉3~6份，稀土磷酸盐1~2份、三聚磷酸铝1.5~2.5份、氧化锆2~6份，三氧化二铁粉末2~3份，钠膨润土1~2份。

首先，本发明采用了黏土细粉，在高温烧结下，分布在涂料内黏土细粉会产生增强相莫来石纤维，加强本发明的耐磨性。

其次本发明采用了稀土磷酸盐和三聚磷酸铝，稀土磷酸盐具有非常优良的耐火能力，而三聚磷酸铝与其他组分亲合性良好有助于增加涂料的粘结能力，此外三聚磷酸铝也具有防火、耐热的特点，而且因为其与稀土磷酸盐配合有助于提高涂料粘结能力因此可以增强涂料的耐磨性，而且在本发明中三聚磷酸铝可以增强耐火能力。

而且本发明使用了氧化锆，氧化锆属于多晶转化氧化物，在1100℃以下为单斜相，1100℃以上为四方相，其中发生了马氏相变，在这个过程中体积增大，在热处理冷却后氧化锆仍旧为四方相存在，可以产生微小的裂纹可以分散主裂纹的所受到能量，起到提高韧性的作用。

作为优选，所述的稀土磷酸盐选用磷酸铈。

在本发明中使用磷酸铈可以加强本发明的润滑性，有助于提高本发明的各组分的分散性，同时可以增强涂料的流平性，进而改善涂料的稳定性。

作为优选，所述的磷酸铈采用以下方法合成：将氧化铈和磷酸氢二胺以化学计量比1:1的比例混合，进行混磨，混磨介质为无水乙醇，混磨时间为18~24h,然后将固体干燥,在空气中进行烧结,在300~400℃下保温1~2h，然后在800~1100℃保温2~4h.随炉冷却,将制得的熔块二次球磨48h,干燥，得到磷酸铈。

作为优选，所述的Fe₂O₃粉末为纳米Fe₂O₃粉末。

本发明采用了纳米Fe₂O₃粉末，可以加强纳米Fe₂O₃粉末在材料中的分散性，可以加强Fe₂O₃-MgO的产生从而加强二次尖晶石的产生，从而提高产品的抗侵蚀能力，同时本发明还使用了钠膨润土，其由于可以增强悬浮性，从而可以提高三氧化二铁的分散性，加入纳米Fe₂O₃粉末可以加强涂料的粘性，因此可以加强产品的抗侵蚀能力和耐磨性。

作为优选，所述的纳米Fe₂O₃粉末采用以下方法处理：将纳米Fe₂O₃放入水中，进行超声处理5~10min，再加入六偏磷酸钠，继续进行超声处理5~10min，然后过滤，沉淀用甲苯洗涤3~4次，干燥，得到处理后的纳米Fe₂O₃。