CN105176145B - 一种涂料、复合材料、漏板托梁及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种涂料、复合材料、漏板托梁及其制备方法，该涂料以质量分数计，包括以下组分：锆英石15～40％、氧化铝20～50％、玻璃粉5～20％、磷酸铝5～15％、氢氧化钾3～8％和水20～30％。本发明提供的漏板托梁，包括漏板托梁耐热合金基体和复合在漏板托梁耐热合金基体表面的涂料层；涂料层由上述涂料涂覆制得。该漏板托梁的涂料层使得漏板托梁具有较优异的耐腐蚀性，延长了使用寿命。该漏板托梁能够防止污染漏板；其不导电，不会造成漏板短路；其能够降低漏板的热量传输能力，提高其抗高温能力，减少由于热静压而产生的变形。实验结果表明：漏板托梁使用8～12个月，无腐蚀痕迹；由于静压力而产生的变形不超过3mm。

Description

一种涂料、复合材料、漏板托梁及其制备方法

技术领域

本发明涉及漏板托梁的领域，尤其涉及一种涂料、复合材料、漏板托梁及其制备方法技术领域。

背景技术

漏板是玻璃纤维生产中主要装置之一，形状为一个槽型容器。漏板主要由以下几个部分组成：1、底板，其上有所需数目的漏咀；2、侧壁；3、堵头；4、接线端子，也称为电极；5、过滤网；6、法兰边等。在拉丝过程中，熔融玻璃流入漏板，调制到适合温度，然后通过底板上的漏咀流出，并在出口处被高速旋转的拉丝机拉伸为连续玻璃纤维。常用漏板主体材料包括铂金、铂铑合金、弥散强化铂合金等。

漏板托梁是一种支撑漏板，防止漏板变形、下坠的部件。以前，漏板托梁经常采用通水不锈钢管，也称通水托梁，所述通水托梁在支撑漏板的同时将带走大量的热，漏板必须持续加热，补偿能量。为了减少热能损失，目前，有人采用耐热合金漏板托梁代替了通水托梁。

CN201320863127.7介绍了一种中间填充刚玉棒的矩形耐高温耐腐蚀材料充当漏板底板托梁的使用方法。此方法对材料要求高，材料在高温下腐蚀速度快，难以长期使用。刚玉与耐热材料在装配过程若出现操作不当，可能引起漏板中毒或短路等事故。

耐热合金漏板托梁处于高温、高湿度、酸雾环境，现有技术中的漏板托梁在使用1～2个月后，表面呈现大量黑色氧化物。可见，现有的漏板托梁的耐腐蚀性较差，难以长期使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种涂料、复合材料、漏板托梁及其制备方法，本发明提供的涂料涂覆在耐热合金基体上制得的漏板托梁具有较优异的耐腐蚀性。

本发明提供了一种涂料，以质量分数计，包括以下组分：

锆英石15％～40％、氧化铝20％～50％、玻璃粉5％～20％、磷酸铝5％～15％、氢氧化钾3％～8％和水20％～30％。

优选地，所述涂料的粒度为200目以下。

本发明提供了一种复合材料，包括合金基体和复合在所述合金基体表面的涂料层；

所述涂料层由上述技术方案所述的涂料涂覆制得。

本发明提供了一种漏板托梁，包括漏板托梁耐热合金基体和复合在所述漏板托梁耐热合金基体表面的涂料层；

所述涂料层由上述技术方案所述的涂料涂覆制得。

优选地，所述涂料层的厚度为1～7mm。

优选地，所述漏板托梁耐热合金基体的材质为镍铬不锈钢。

优选地，所述漏板托梁耐热合金基体的形状为长方体形或圆柱形。

本发明提供了一种上述技术方案所述漏板托梁的制备方法，包括以下步骤：

将上述技术方案所述的涂料涂覆在漏板托梁耐热合金基体表面，依次进行烘干和烧结，得到漏板托梁。

优选地，所述烧结的温度为780℃～820℃；

所述烧结的时间为30min～50min。

优选地，所述烧结后还包括再次涂覆和保温。

本发明提供了一种涂料，以质量分数计，包括以下组分：锆英石15％～40％、氧化铝20％～50％、玻璃粉5％～20％、磷酸铝5％～15％、氢氧化钾3％～8％和水20％～30％。本发明还提供了一种漏板托梁，包括漏板托梁耐热合金基体和复合在所述漏板托梁耐热合金基体表面的涂料层；所述涂料层由上述涂料涂覆制得。该漏板托梁的涂料层使得漏板托梁具有较优异的耐腐蚀性，延长了使用寿命。另外，该漏板托梁能够防止污染漏板；该漏板托梁不导电，不会造成漏板短路；该漏板托梁能够降低漏板的热量传输能力，提高其抗高温能力，减少由于热静压而产生的变形。实验结果表明：将漏板托梁应用于漏板上，工作温度为1050℃～1200℃，使用8～12个月，没有黑色氧化物产生，无腐蚀痕迹；漏板托梁由于静压力而产生的变形不超过3mm。

具体实施方式

本发明提供了一种涂料，以质量分数计，包括以下组分：

锆英石15％～40％、氧化铝20％～50％、玻璃粉5％～20％、磷酸铝5％～15％、氢氧化钾3％～8％和水20％～30％。

本发明提供的涂料包括锆英石15％～40％，优选为20％～35％。本发明对所述锆英石的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的锆英石即可，如可以采用其市售商品。

本发明提供的涂料包括氧化铝20％～50％，优选为25％～45％。本发明对氧化铝的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的氧化铝即可，如可以采用其市售商品。在本发明中，所述氧化铝的纯度优选为化学纯及以上纯度。

本发明提供的涂料包括玻璃粉5％～20％，优选为8％～17％。在本发明中，所述玻璃粉的主要成分包括氧化硅、氧化铝、氧化钙和氧化镁。本发明对所述玻璃粉的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的玻璃粉即可，如可以采用其市售商品。

本发明提供的涂料包括磷酸铝5％～15％，优选为8％～12％。本发明对所述磷酸铝的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的磷酸铝即可，如可以采用其市售商品。在本发明中，所述磷酸铝的纯度优选为化学纯及以上纯度。

本发明提供的涂料包括氢氧化钾3％～8％，优选为4％～7％。本发明对所述氢氧化钾的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的氢氧化钾即可，如可以采用其市售商品。在本发明中，所述氢氧化钾的纯度优选为化学纯及以上纯度。

本发明提供的涂料包括水20％～30％，优选为22％～27％。本发明对水的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的水即可，如可以采用其市售商品。在本发明中，所述水优选为蒸馏水。

在本发明中，所述锆英石、氧化铝、玻璃粉的粒度优选为30目以下，适合球磨机研磨。在本发明中，所述氢氧化钾可降低涂料的整体熔化温度，便于涂料低温烧结反应。所述磷酸铝作为涂料粘结剂，使涂料在未烧结化合反应前更好的附着于合金基体材料上。在本发明中，所述玻璃粉、氧化铝与锆英石经高温烧结形成致密陶瓷，可降低漏板对漏板耐热合金基体的传热效率，陶瓷可隔绝合金基体与水汽、酸雾的接触，达到防腐的效果。

在本发明中，所述涂料的粒度优选在200目以下。

在本发明中，所述涂料的制备方法优选包括以下步骤：

将锆英石、氧化铝、玻璃粉、磷酸铝、氢氧化钾和水混合，得到混合物，将所述混合物球磨，得到涂料。

在本发明中，所述锆英石、氧化铝、玻璃粉、磷酸铝、氢氧化钾和水的来源、用量和用途与上述技术方案所述锆英石、氧化铝、玻璃粉、磷酸铝、氢氧化钾和水的来源、用量和用途一致，在此不再赘述。

本发明对所述球磨的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的球磨技术方案即可。本发明优选将混合物球磨至粒度为200目以下。

本发明提供了一种复合材料，包括合金基体和复合在所述合金基体表面的涂料层；

所述涂料层由上述技术方案所述涂料涂覆制得。

本发明提供的复合材料包括合金基体。在本发明中，所述合金基体优选为耐热合金基体。本发明对所述耐热合金基体的来源和种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的耐热合金基体即可。在本发明中，所述合金基体的材质优选为镍铬合金。本发明对所述合金基体的形状没有特殊的限制，根据实际工艺，采用合适形状的合金基体即可。

本发明提供的复合材料包括复合在所述合金基体表面的涂料层，所述涂料层由上述技术方案所述涂料涂覆制得。

本发明对复合在所述合金基体表面的涂料层的厚度没有特殊的限制，本领域技术人员可以根据实际需要，涂覆合适厚度的涂料层。在本发明中，复合在所述合金基体表面的涂料层的厚度优选为1～7mm。

在本发明中，所述复合材料包括涂料层，使得复合材料具有较优异的耐腐蚀性；还具有较优异的隔绝高温性能。

本发明还提供了一种漏板托梁，包括漏板托梁耐热合金基体和复合在所述漏板托梁耐热合金基体表面的涂料层；

所述涂料层由上述技术方案所述涂料层涂覆制得。

本发明提供的漏板托梁包括漏板托梁耐热合金基体。本发明对所述漏板托梁耐热合金基体的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的漏板托梁耐热合金基体即可。在本发明中，所述漏板托梁耐热合金基体为实心。所述漏板托梁耐热合金基体的形状优选为长方体形或圆柱状；所述漏板托梁耐热合金基体的最小承受温度为900℃。在本发明中，所述漏板托梁耐热合金的材质优选为镍铬不锈钢合金。在本发明的具体实施例中，所述漏板托梁耐热合金基体可以为耐热合金310s，也可以为耐热合金314。本发明对所述漏板托梁耐热合金基体的尺寸没有特殊的限制，和本领域技术人员熟知的漏板匹配即可。

本发明提供的漏板托梁复合在所述漏板托梁耐热合金基体表面的涂料层，所述涂料层由上述技术方案所述涂料涂覆制得。在本发明中，所述涂料层的厚度优选为1～7mm；在本发明的具体实施例中，所述涂料层的厚度可以为4mm，可以为2mm，可以为1mm，可以为5mm，也可以为7mm，还可以为3mm。本发明提供的涂料涂覆在耐热合金基体表面，使得漏板托梁漏板托梁具有较优异的耐腐蚀性，延长了使用寿命。该涂料层具有隔绝高温效果，能够提高漏板托梁耐热合金基体的高温使用性能；能够将漏板托梁耐热合金基体与漏板隔离，能够防止漏板托梁耐热合金基体污染铂金漏板；该涂料层不导电，不会造成漏板短路；该涂料层能够降低漏板对漏板托梁耐热合金基体的热量传输能力，提高漏板托梁耐热合金基体的抗高温能力，减少漏板托梁耐热合金基体由于漏板热静压而产生的变形。

本发明提供了一种上述技术方案所述漏板托梁的制备方法，包括以下步骤：

将上述技术方案所述涂料涂覆在漏板托梁耐热合金基体表面，依次进行烘干和烧结，得到漏板托梁。

在本发明中，所述漏板托梁耐热合金基体与上述技术方案所述漏板托梁耐热合金基体一致，在此不再赘述。

本发明对涂覆的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的涂覆技术方案即可。在本发明中，所述涂覆的方式优选为刷涂、辊涂或刮棒式。在本发明中，所述涂料涂覆在所述耐热合金基体表面的厚度优选为1～7mm，更优选为3～5mm。

在本发明中，所述烘干的温度优选为95℃～105℃；所述烘干的时间优选为60min～90min。

本发明优选在本领域技术人员熟知的高温炉内进行烧结。在本发明中，所述烧结的温度为780℃～820℃，更优选为800℃；所述烧结的时间为30min～50min。

在本发明中，所述烧结后还包括再次涂覆和保温。本发明通过再次涂覆使得后，耐热合金基体表面的涂料更加密实，附着力更强。

本发明优选在再次涂覆前将烧结得到的漏板托梁中间体进行冷却。本发明对所述冷却的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的冷却技术方案即可。本发明优选在本领域技术人员熟知的烘箱中进行保温。在本发明中，所述再次涂覆的厚度优选为1～2mm。在本发明中，所述保温的温度优选为95℃～105℃；所述保温的时间为优选30min～60min。

本发明将上述漏板托梁应用于漏板上，进行性能检测。本发明对漏板托梁应用在漏板上的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的漏板托梁应用在漏板上的技术方案即可。实验结果表明：该漏板托梁的涂料层使得漏板托梁具有较优异的耐腐蚀性，延长了使用寿命。另外，该漏板托梁能够防止污染漏板；该漏板托梁不导电，不会造成漏板短路；该漏板托梁能够降低漏板的热量传输能力，提高其抗高温能力，减少由于漏板热静压而产生的变形。实验结果表明：将漏板托梁应用于漏板上，工作温度为1050℃～1200℃，使用8～12个月，没有黑色氧化物产生，无腐蚀痕迹；漏板托梁由于漏板静压力而产生的变形不超过3mm。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种涂料、复合材料、漏板托梁及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

以下实施例中采用的原料均为市售商品。

实施例1

将锆英石300g、氧化铝400g、玻璃粉(购买于深圳亚泰达科技有限公司)150g、磷酸铝100g、氢氧化钾50g和水300g混合，得到混合物，将所述混合物球磨至粒度为200目以下，得到涂料；

将上述涂料涂抹于圆柱形耐热合金310s(生产于太钢不锈钢股份有限公司)表面3mm，于100℃烘干60min后，放入800℃高温炉内烧结30min，冷却后再次涂抹涂料1mm，放入100℃烘箱保温30min，得到漏板托梁；

将漏板托梁应用于漏板上，漏板工作温度为1050℃，使用8个月后，漏板托梁表面没有黑色氧化物，无腐蚀痕迹；漏板托梁由于漏板静压力而产生的变形不超过2mm，对漏板的使用无任何不良影响。

实施例2

将锆英石400g、氧化铝200g、玻璃粉(购买于深圳亚泰达科技有限公司)200g、磷酸铝120g、氢氧化钾80g和水300g混合，得到混合物，将所述混合物球磨至粒度为200目以下，得到涂料；

将上述涂料涂抹于条状耐热合金314(生产于宝钢集团)表面5mm，于100℃烘干90min后，放入800℃高温炉内烧结50min，冷却后再次涂抹涂料2mm，放入100℃烘箱保温60min，得到漏板托梁。

将漏板托梁应用于漏板上，工作温度为1200℃，使用12个月后漏板托梁表面没有黑色氧化物产生，无腐蚀痕迹；漏板托梁由于漏板静压力而产生的变形不超过3mm，对漏板的使用无任何不良影响。

由以上实施例可知，本发明提供了一种涂料，以质量分数计，包括以下组分：锆英石15％～40％、氧化铝20％～50％、玻璃粉5％～20％、磷酸铝5％～15％、氢氧化钾3％～8％和水20％～30％。本发明还提供了一种漏板托梁，包括漏板托梁耐热合金基体和复合在所述漏板托梁耐热合金基体表面的涂料层；所述涂料层由上述涂料涂覆制得。该漏板托梁的涂料层使得漏板托梁具有较优异的耐腐蚀性，延长了使用寿命。另外，该漏板托梁能够防止污染漏板；该漏板托梁不导电，不会造成漏板短路；该漏板托梁能够降低漏板的热量传输能力，提高其抗高温能力，减少由于热静压而产生的变形。实验结果表明：将漏板托梁应用于漏板上，工作温度为1050℃～1200℃，使用8～12个月，没有黑色氧化物产生，无腐蚀痕迹；漏板托梁由于漏板静压力而产生的变形不超过3mm。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种涂料，以质量分数计，包括以下组分：

锆英石15％～40％、氧化铝20％～50％、玻璃粉5％～20％、磷酸铝5％～15％、氢氧化钾3％～8％和水20％～30％。

2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述涂料的粒度为200目以下。

3.一种复合材料，包括合金基体和复合在所述合金基体表面的涂料层；

所述涂料层由权利要求1或2所述的涂料涂覆制得。

4.一种漏板托梁，包括漏板托梁耐热合金基体和复合在所述漏板托梁耐热合金基体表面的涂料层；

所述涂料层由权利要求1或2所述的涂料涂覆制得。

5.根据权利要求4所述的漏板托梁，其特征在于，所述涂料层的厚度为1～7mm。

6.根据权利要求4所述的漏板托梁，其特征在于，所述漏板托梁耐热合金基体的材质为镍铬不锈钢。

7.根据权利要求4所述的漏板托梁，其特征在于，所述漏板托梁耐热合金基体的形状为长方体形或圆柱形。

8.一种漏板托梁的制备方法，包括以下步骤：

将权利要求1～2任意一项所述的涂料涂覆在漏板托梁耐热合金基体表面，依次进行烘干和烧结，得到漏板托梁。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为780℃～820℃；

所述烧结的时间为30min～50min。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述烧结后还包括再次涂覆和保温。