CN105315009A - 用于氮化硅升液管的涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于氮化硅升液管的涂层及其制备方法，包括依次层叠的打底料、第一涂料层和第二涂料层，所述打底料用于与氮化硅升液管的表面直接接触；所述打底料由硅胶组成，所述第一涂料层由氧化锌粉末、氮化硅粉末和硅胶组成，所述第二涂料层由氧化锌粉末、氮化硅粉末和硅胶组成，所述第二涂料层中氮化硅的含量大于所述第一涂料层中氮化硅的含量。本发明提供的涂层生产成本降低、生产效率大幅提高，而且对氮化硅升液管的使用寿命有显著的提升，使用寿命延长至6～10个月，操作时不易结渣，使清渣的周期延长至15～30天一次，且清渣时容易清理，不易造成损伤。
Description
技术领域
本发明涉及涂层材料技术领域，特别是涉及一种用于氮化硅升液管的涂层及其制备方法。
背景技术
现有的低压铸造用氮化硅升液管仍存在使用寿命短、操作不方便的缺点，其使用寿命一般为1～3个月，操作时每1～7天必须清渣一次，且清渣时难度高，损坏率较高，对铸造厂家的生产成本以及生产效率造成极大的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于氮化硅升液管的涂层及其制备方法，以延长氮化硅升液管的使用寿命。
本发明提供的用于氮化硅升液管的涂层包括依次层叠的打底料、第一涂料层和第二涂料层，所述打底料用于与氮化硅升液管的表面直接接触；所述打底料由硅胶组成，所述第一涂料层由氧化锌粉末、氮化硅粉末和硅胶组成，所述第二涂料层由氧化锌粉末、氮化硅粉末和硅胶组成，所述第二涂料层中氮化硅的含量大于所述第一涂料层中氮化硅的含量。
在本发明的一些实施例中，所述第二涂料层中氮化硅的含量与所述第一涂料层中氮化硅的含量之差为10～30％。
在本发明的一些实施例中，所述氧化锌粉末的粒度D50为0.1～0.3μm。
本发明的一些实施例中，所述氮化硅粉末中α相含量>93％，其粒度D50为0.5～0.8μm。
本发明还提供一种制备上述用于氮化硅升液管的涂层的方法，包括以下步骤：
1)以第一气压喷涂硅胶水溶液，所述硅胶水溶液的喷涂厚度为0.05～0.1mm，然后在60～80℃条件下烘烤8～16h，得到打底料；
2)以第二气压在打底料上继续喷涂第一混合涂料，所述第一混合涂料的喷涂厚度为0.05～0.1mm，所述第一混合涂料由氧化锌粉末、氮化硅粉末以及硅胶水溶液按照10～30％、20～40％、30～70％的质量百分含量组成，然后在60～80℃条件下烘烤8～16h，得到打底料及其上的第一涂料层；
3)以第三气压在第一涂料层上继续喷涂第二混合涂料，所述第二混合涂料的厚度为0.05～0.1mm，所述第二混合涂料由氧化锌粉末、氮化硅粉末以及硅胶水溶液按照10～30％、30～70％、20～40％的质量百分含量组成，然后在60～80℃条件下烘烤8～16h，得到所述用于氮化硅升液管的涂层；
在本发明的一些实施例中，所述硅胶水溶液的质量浓度为25～35％。
在本发明的一些实施例中，所述第三气压大于第二气压，且第二气压大于第一气压。
在本发明的一些实施例中，所述第一气压为0.1～0.3kg，所述第二气压为0.3～0.6kg，所述第三气压为0.5～0.8kg。
从上面的所述可以看出，本发明提供的用于氮化硅升液管的涂层及其制备方法采用气压喷涂的方法在氮化硅升液管表面依次涂覆打底料、第一涂料层和第二涂料层，由于第一涂料层和第二涂料层中氮化硅粉末含量的差别，使得这两个涂料层的填充密度有差异，层与层之间不但产生互补效应，且由于差异及硅胶的作用可产生一定的弹性滑动，对于抗金属熔液腐蚀、抗金属包裹有重要作用，在清渣降温时，可以轻易的将结渣层剥离。该涂层对于熔融金属铝液、锌液等金属熔液在实践生产中具有不浸润的功能，金属熔液对氮化硅升液管不造成侵蚀、包裹等作用，在清渣降温时，可以轻易的将结渣层剥离。与现有技术相比，本发明提供的涂层生产成本降低、生产效率大幅提高，而且对氮化硅升液管的使用寿命有显著的提升，使用寿命延长至6～10个月，操作时不易结渣，使清渣的周期延长至15～30天一次，且清渣时容易清理，不易造成损伤。
附图说明
图1为喷涂上本发明实施例涂层后的氮化硅升液管的剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明提供的用于氮化硅升液管的涂层包括依次层叠的打底料、第一涂料层和第二涂料层，所述打底料用于与氮化硅升液管的表面直接接触；所述打底料由硅胶组成，所述第一涂料层由氧化锌粉末、氮化硅粉末和硅胶组成，所述第二涂料层由氧化锌粉末、氮化硅粉末和硅胶组成，所述第二涂料层中氮化硅的含量大于所述第一涂料层中氮化硅的含量。可以采用气压喷涂的方法在氮化硅升液管表面依次涂覆打底料、第一涂料层和第二涂料层，由于第一涂料层和第二涂料层中氮化硅粉末含量的差别，使得这两个涂料层的填充密度有差异，层与层之间不但产生互补效应，且由于差异及硅胶的作用可产生一定的弹性滑动，对于抗金属熔液腐蚀、抗金属包裹有重要作用，在清渣降温时，可以轻易的将结渣层剥离。较佳地，所述第二涂料层中氮化硅的含量与所述第一涂料层中氮化硅的含量之差为10～30％。优选地，所述氧化锌粉末的粒度D50为0.1～0.3μm，所述氮化硅粉末中α相含量>93％，其粒度D50为0.5～0.8μm。超细氧化锌粉末由于比表面积大，分散性能好，与0.5～0.8μm的高纯含α相的氮化硅粉均匀混合后，对铝、锌等金属熔液产生的排斥力实现了最大化，相当于完全不浸润作用，使金属熔液对氮化硅升液管本身不造成侵蚀、包裹等作用。
实施例1
具体地，本发明提供的用于氮化硅升液管的涂层制备方法包括以下步骤：
1)用喷枪以0.2kg喷涂硅胶水溶液，所述硅胶水溶液的喷涂厚度为0.08mm，所述硅胶水溶液的质量浓度为28％，然后在62～65℃条件下烘烤10h，得到打底料；
2)用喷枪以0.4kg在通过步骤1)制得的打底料上继续喷涂第一混合涂料，所述第一混合涂料的喷涂厚度为0.07mm，所述第一混合涂料由氧化锌粉末、氮化硅粉末以及硅胶水溶液按照20％、30％、50％的质量百分含量组成，所述硅胶水溶液的质量浓度为30％，然后在70～75℃条件下烘烤9h，得到打底料及其上的第一涂料层；
3)用喷枪以0.7kg在第一涂料层上继续喷涂第二混合涂料，所述第二混合涂料的厚度为0.1mm，所述第二混合涂料由氧化锌粉末、氮化硅粉末以及硅胶水溶液按照20％、50％、30％的质量百分含量组成，所述硅胶水溶液的质量浓度为31％，然后在72～76℃条件下烘烤11h，得到所述用于氮化硅升液管的涂层。
参见图1，其为喷涂上本发明实施例涂层后的氮化硅升液管的剖视图，本发明提供的涂层包括依次层叠的打底料2、第一涂料层3和第二涂料层3，所述打底料1与氮化硅升液管4的表面直接接触。采用本发明提供的涂层的制备方法在氮化硅升液管4表面涂覆所述涂层，对氮化硅升液管的使用寿命有显著的提升。
实施例2
作为本发明的另一个实施例，本发明提供的用于氮化硅升液管的涂层制备方法包括以下步骤：
1)用喷枪以0.1kg喷涂硅胶水溶液，所述硅胶水溶液的喷涂厚度为0.07mm，所述硅胶水溶液的质量浓度为30％，然后在64～68℃条件下烘烤15h，得到打底料；
2)用喷枪以0.5kg在通过步骤1)制得的打底料上继续喷涂第一混合涂料，所述第一混合涂料的喷涂厚度为0.08mm，所述第一混合涂料由氧化锌粉末、氮化硅粉末以及硅胶水溶液按照20％、35％、45％的质量百分含量组成，所述硅胶水溶液的质量浓度为27％，然后在77～80℃条件下烘烤8h，得到打底料及其上的第一涂料层；
3)用喷枪以0.6kg在第一涂料层上继续喷涂第二混合涂料，所述第二混合涂料的厚度为0.06mm，所述第二混合涂料由氧化锌粉末、氮化硅粉末以及硅胶水溶液按照25％、47％、33％的质量百分含量组成，所述硅胶水溶液的质量浓度为25％，然后在67～71℃条件下烘烤13h，得到所述用于氮化硅升液管的涂层。
实施例3
作为本发明的又一个实施例，本发明提供的用于氮化硅升液管的涂层制备方法包括以下步骤：
1)用喷枪以0.3kg喷涂硅胶水溶液，所述硅胶水溶液的喷涂厚度为0.06mm，所述硅胶水溶液的质量浓度为26％，然后在68～70℃条件下烘烤13h，得到打底料；
2)用喷枪以0.5kg在通过步骤1)制得的打底料上继续喷涂第一混合涂料，所述第一混合涂料的喷涂厚度为0.07mm，所述第一混合涂料由氧化锌粉末、氮化硅粉末以及硅胶水溶液按照30％、30％、40％的质量百分含量组成，所述硅胶水溶液的质量浓度为35％，然后在72～76℃条件下烘烤8h，得到打底料及其上的第一涂料层；
3)用喷枪以0.6kg在第一涂料层上继续喷涂第二混合涂料，所述第二混合涂料的厚度为0.08mm，所述第二混合涂料由氧化锌粉末、氮化硅粉末以及硅胶水溶液按照15％、50％、35％的质量百分含量组成，所述硅胶水溶液的质量浓度为30％，然后在75～79℃条件下烘烤14h，得到所述用于氮化硅升液管的涂层。
实施例4
作为本发明的再一个实施例，本发明提供的用于氮化硅升液管的涂层制备方法包括以下步骤：
1)用喷枪以0.2kg喷涂硅胶水溶液，所述硅胶水溶液的喷涂厚度为0.1mm，所述硅胶水溶液的质量浓度为25％，然后在63～65℃条件下烘烤8h，得到打底料；
2)用喷枪以0.3kg在通过步骤1)制得的打底料上继续喷涂第一混合涂料，所述第一混合涂料的喷涂厚度为0.06mm，所述第一混合涂料由氧化锌粉末、氮化硅粉末以及硅胶水溶液按照28％、32％、40％的质量百分含量组成，所述硅胶水溶液的质量浓度为28％，然后在70～73℃条件下烘烤15h，得到打底料及其上的第一涂料层；
3)用喷枪以0.8kg在第一涂料层上继续喷涂第二混合涂料，所述第二混合涂料的厚度为0.05mm，所述第二混合涂料由氧化锌粉末、氮化硅粉末以及硅胶水溶液按照18％、52％、30％的质量百分含量组成，所述硅胶水溶液的质量浓度为34％，然后在74～79℃条件下烘烤10.5h，得到所述用于氮化硅升液管的涂层。
由此可见本发明提供的用于氮化硅升液管的涂层及其制备方法采用气压喷涂的方法在氮化硅升液管表面依次涂覆打底料、第一涂料层和第二涂料层，由于第一涂料层和第二涂料层中氮化硅粉末含量的差别，使得这两个涂料层的填充密度有差异，层与层之间不但产生互补效应，且由于差异及硅胶的作用可产生一定的弹性滑动，对于抗金属熔液腐蚀、抗金属包裹有重要作用，在清渣降温时，可以轻易的将结渣层剥离。该涂层对于熔融金属铝液、锌液等金属熔液在实践生产中具有不浸润的功能，金属熔液对氮化硅升液管不造成侵蚀、包裹等作用，在清渣降温时，可以轻易的将结渣层剥离。与现有技术相比，本发明提供的涂层生产成本降低、生产效率大幅提高，而且对氮化硅升液管的使用寿命有显著的提升，使用寿命延长至6～10个月，操作时不易结渣，使清渣的周期延长至15～30天一次，且清渣时容易清理，不易造成损伤。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于氮化硅升液管的涂层，其特征在于，包括依次层叠的打底料、第一涂料层和第二涂料层，所述打底料用于与氮化硅升液管的表面直接接触；所述打底料由硅胶组成，所述第一涂料层由氧化锌粉末、氮化硅粉末和硅胶组成，所述第二涂料层由氧化锌粉末、氮化硅粉末和硅胶组成，所述第二涂料层中氮化硅的含量大于所述第一涂料层中氮化硅的含量。
2.根据权利要求1所述的用于氮化硅升液管的涂层，其特征在于，所述第二涂料层中氮化硅的含量与所述第一涂料层中氮化硅的含量之差为10～30％。
3.根据权利要求1所述的用于氮化硅升液管的涂层，其特征在于，所述氧化锌粉末的粒度D50为0.1～0.3μm。
4.根据权利要求1所述的用于氮化硅升液管的涂层，其特征在于，所述氮化硅粉末中α相含量>93％，其粒度D50为0.5～0.8μm。
5.一种制备权利要求1～4中任意一项所述的用于氮化硅升液管的涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)以第一气压喷涂硅胶水溶液，所述硅胶水溶液的喷涂厚度为0.05～0.1mm，然后在60～80℃条件下烘烤8～16h，得到打底料；
2)以第二气压在打底料上继续喷涂第一混合涂料，所述第一混合涂料的喷涂厚度为0.05～0.1mm，所述第一混合涂料由氧化锌粉末、氮化硅粉末以及硅胶水溶液按照10～30％、20～40％、30～70％的质量百分含量组成，然后在60～80℃条件下烘烤8～16h，得到打底料及其上的第一涂料层；
3)以第三气压在第一涂料层上继续喷涂第二混合涂料，所述第二混合涂料的厚度为0.05～0.1mm，所述第二混合涂料由氧化锌粉末、氮化硅粉末以及硅胶水溶液按照10～30％、30～70％、20～40％的质量百分含量组成，然后在60～80℃条件下烘烤8～16h，得到所述用于氮化硅升液管的涂层。
6.根据权利要求5所述的用于氮化硅升液管的涂层的制备方法，其特征在于，所述硅胶水溶液的质量浓度为25～35％。
7.根据权利要求5所述的用于氮化硅升液管的涂层的制备方法，其特征在于，所述第三气压大于第二气压，且第二气压大于第一气压。
8.根据权利要求7所述的用于氮化硅升液管的涂层的制备方法，其特征在于，所述第一气压为0.1～0.3kg，所述第二气压为0.3～0.6kg，所述第三气压为0.5～0.8kg。
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