CN103173044A - 一种耐高温防氧化涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐高温防氧化涂料，所述涂料的成分及其百分含量为：铝酸盐50%～60%，硅酸盐8%～13%，陶瓷微粉12%～18%，其余为水。所述涂料的配制步骤为：将准备好的原料经过细碎后放入搅拌机中充分搅拌，均匀混合成糊状后取出待用。本发明涂料组成成分简单，易于收集，涂料的配制步骤简单，制作方便且不会对人体造成危害，涂刷操作工艺简便安全。本发明涂料的组成成分化学性质稳定，在高温下具有强大的抗氧化能力，降低氧化烧损，减小了高温氧化对容器的损害，冷却之后的涂料层容易清理，提高了工作效率，降低了生产成本。

Description

一种耐高温防氧化涂料

技术领域

本发明涉及一种碳钢制品防氧化的保护材料，具体的说是一种耐高温防氧化涂料。

背景技术

石墨不仅具有耐高温性和良好的导电导热性能，而且化学性质稳定，因此被广泛应用于各个行业。目前工业上应用的多是人造石墨，即特种石墨，特种石墨的生产方式按成型方式分为等静压石墨、模压石墨和挤压石墨。常用的特种石墨型材多为长方体、正方体和圆柱体。

圆柱体石墨在模压生产过程中，需要先将基体放置在一外形与之相配的容器中，再将容器放置在焙烧炉中经过多次长时间的高温焙烧。目前高温焙烧时使用的容器材质多为普通碳钢，由于生产过程中温度较高，焙烧过程中使用的天然气加空气的燃料极易使碳钢材质的容器被氧化，容器的可使用次数极其有限。采用不锈钢等材料制成的容器虽然能够延长使用寿命，但是也只是稍微增加几次使用次数，并不能从根本上解决问题；而且不锈钢等材料与普通碳钢相比，价格昂贵，整个生产过程相比较起来反而增加了费用，提高了生产成本。

采用涂层保护技术，是解决上述问题的一项有效措施。涂层保护是依靠高温下形成的紧附于钢材基体表面的粘流液态保护层隔绝氧化气氛来实现的。粘流液态保护层是通过将耐高温防氧化涂料涂抹在容器壁上形成，此种涂料通常具有耐酸碱、耐磨、抗老化、自洁等功效，因此采用涂层保护技术用于解决高温下钢材基体被氧化的问题，效果良好，而且能够节约企业生产的成本。

目前在生产圆柱体石墨的容器中使用的涂料多为水性无机涂料，这种涂料可以在火中长时间烧烤，对碳钢容器能够起到一定的保护作用。涂料涂刷后为防止脱落，保证使用效果，通常还需要经过反复多次涂刷，在焙烧过程中，涂料容易发生翘起和脱落现象，从而导致涂料失去保护效果，在容器每次使用前还要进行重新涂刷。在石墨的生产过程中容器置于高温氧化环境中，并且每次焙烧的时间很长，此种涂料一般只能在容器原有的使用次数基础上增加两到三次，并不能达到很好的保护效果。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种粘附能力及抗氧化能力强的耐高温防氧化涂料。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种耐高温防氧化涂料，所述涂料的成分及其百分含量为：铝酸盐50%～60%，硅酸盐8%～13%，粒度小于30μm的陶瓷微粉12%～18%，其余为水。

本发明的进一步改进在于：所述涂料的配制步骤为：

A、准备原料：按所述涂料要求的百分含量进行称量，确保称量精度，块状固体原料进行研磨细碎，细碎后原料粒度应小于30μm；

B、搅拌混匀：分别将铝酸盐、硅酸盐、陶瓷微粉和水置于搅拌机中充分搅拌，均匀混合成糊状；

C、从搅拌机中取出混合完成的涂料，待用。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明涂料组成成分简单，均是价格低廉的产品，且涂料配制步骤简单，制作方便。涂料各种组成成分的化学性质稳定，不会对人体造成危害，涂刷操作工艺简便安全；组分中的铝酸盐、硅酸盐和陶瓷微粉均具有较低的热膨胀系数，在高温焙烧时具有硬度高、耐热性能良好的优点，采用上述材料制备的涂料涂刷在容器壁上使用时，由于涂层组合物的颗粒极小，可使涂层与容器壁之间形成极强的结合力，最终可在容器壁上形成为一层致密的界面过渡层，不易脱落。在第一次使用的新的容器外表面上涂刷本发明的涂料时，仅需涂刷2～3遍，以后再使用时，只需简单将第一次的涂层做简单清扫，即可进行再次使用前的涂刷，并且以后的涂刷层数仅需1到2层即可。使用本发明的涂料，两遍涂刷之间不需烘干工序，在第一遍涂刷后只需将涂层自然晾晒，等第一层涂料固化后即可涂刷第二层涂料。

本发明所制备的涂料在高温下具有强大的抗氧化能力，在1200℃以上的高温使用时，与普通涂料相比，可降低75%以上的氧化烧损，减小了高温氧化对容器的损害，降低了生产成本。在加热完成后进行冷却的过程中，由于涂料层与容器的线膨胀系数有很大不同，冷却之后的涂料层只有薄薄的一层粉状物，很容易从容器表面去除，提高了工作效率。

本发明组成成分中，铝酸盐晶体中Al³⁺离子与O^2-离子之间的吸引力强，在高温焙烧时形成的Al₂O₃为两性氧化物，粒子小，化学稳定性高，能够稳定的吸附在钢铁材料的表面。Al₂O₃降低了涂料的化学活性和腐蚀性，降低热膨胀系数，增强涂料的粘度，提高涂料层的耐热性。硅酸盐在高温下能够形成具有流动性的SiO₂膜，有效的封填了由于热膨胀系数不匹配而形成的涂层的裂纹，阻止氧化气氛与碳钢基体的直接接触，硅酸盐所形成的SiO2层有效的阻止了氧的渗入。陶瓷微粉彼此间很容易滚动，能使涂料具有较好的流动性；本发明的涂料作为一种轻质非金属多功能材料，分散性好、悬浮性好、化学稳定性好、耐热温度高、密度小、烧损量低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1

一种耐高温防氧化涂料，所述涂料的成分及其百分含量为：铝酸钙55%，硅酸钠10%，陶瓷微粉15%，其余为水。

所述涂料的配置步骤为：

A、首先准备原料，将较大块的原料研磨细碎，细碎后的粒度均小于30μm，按所需成分百分含量计算所需的原料的数量，计算完成后按要求进行称量，保证称量准确；

B、分别将铝酸盐、硅酸盐、陶瓷微粉和水置于搅拌机中充分搅拌，确保所有原料能够均匀混合，完全搅拌成糊状；

C、涂料搅拌至糊状后停止，得到的即为所需的涂料，从搅拌机中取出，待用。

本发明涂料的使用方法为：

将制备好的涂料涂覆至需要焙烧的整个容器壁上，包括容器的外表面和内壁，以不外露容器壁材料为准，涂覆完成之后，自然晾晒；等涂料固化后，再在容器的外表面涂刷一层涂料，等第二层涂料固化后，再涂刷第三层涂料，然后自然风干即可。

实施例2～6

实施例实2～6中涂料的制备方法和使用方法与实施例1相同，区别在于所述涂料中各成分及其百分含量为：

Claims (2)

1.一种耐高温防氧化涂料，其特征在于所述涂料的成分及其百分含量为：铝酸盐50%～60%，硅酸盐8%～13%，粒度小于30μm的陶瓷微粉12%～18%，其余为水。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温防氧化涂料，其特征在于所述涂料的配制步骤为：

A、准备原料：按所述涂料要求的百分含量进行精确称量，块状固体原料进行研磨细碎，细碎后原料粒度均小于30μm；

B、搅拌混匀：分别将铝酸盐、硅酸盐、陶瓷微粉和水置于搅拌机中充分搅拌，均匀混合成糊状；

C、从搅拌机中取出混合完成的涂料，待用。