CN106065279B - 一种防氧化涂料及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够有效防止含碳材料在高温环境下氧化的防氧化涂料，包括防氧化涂料按重量百分比由以下成分组成：59～80％的多晶硅切割液废液渣料、19～40％的甲基硅树脂和0.2～5％的正硅酸乙酯组成，多晶硅切割液废液渣料按重量百分比由以下成分组成：15～65％的碳化硅、15～65％的金属硅、5～30％的二氧化硅、5～20％的铁及其氧化物、5～20％的聚乙二醇，甲基硅树脂的浓度为30～50％。

Description

一种防氧化涂料及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种涂料，尤其涉及一种防氧化涂料及其使用方法。

背景技术

太阳能产业作为一种新能源产业，离不开多晶硅片的使用，在生产多晶硅片的过程中会产生大量的切割液废液。切割液废液经过离心、压滤、风选、碱洗、酸洗等处理工艺，得到聚乙二醇、符合粒度要求的碳化硅等附加值较高的产品，以继续用于新的切割液。这个处理过程中会产生大量的废渣，所剩废渣的主要成分为：碳化硅、金属硅、二氧化硅、铁及铁的氧化物、聚乙二醇，其共同特点是颗粒特别细，大部分粒度都在1微米以下。这种废渣目前有相当一部分被用作低附加值的冶金辅料使用，还有一部分被当做工业垃圾处理。

碳质材料如石墨电极、石墨坩埚、含碳耐火材料等在高温氧化的环境下很容易被氧化而消耗。以钢包用镁碳砖、铝镁碳砖为例，一个用镁碳砖、铝镁碳砖新砌筑好的钢包，在投入盛钢水使用前，必须进行预先烘烤到1000摄氏度左右，其烘烤工艺是按照从小火、中火到大火的顺序进行烘烤，钢包内的含碳材料逐渐从低温升到1000摄氏度左右，整个过程需要20-30小时，有的甚至需要更长时间。一方面，镁碳砖、铝镁碳砖是酚醛树脂类炭质材料结合的，结合剂的炭当温度达到370摄氏度时，就开始氧化，温度超过450摄氏度是就会显著氧化。另一方面，镁碳砖、铝镁碳砖中含有的石墨在800摄氏度以上时也会显著氧化。所以，整个烘包的过程会导致镁碳砖、铝镁碳砖被氧化20毫米左右的厚度，导致该部分被白白浪费，其被浪费的部分占镁碳砖、铝镁碳砖有效使用厚度的约15％左右。而目前市场上还没有一种使用方便、效果良好、被广泛采用的涂料。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型的利用多晶硅切割液废液渣料生产的防氧化涂料及其使用方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能够有效防止含碳材料在高温环境下氧化的防氧化涂料及其使用方法。

本发明的防氧化涂料，按重量百分比由以下成分组成：59～80％的多晶硅切割液废液渣料、19～40％的甲基硅树脂和0.2～5％的正硅酸乙酯组成，所述多晶硅切割液废液渣料按重量百分比由以下成分组成：15～65％的碳化硅、15～65％的金属硅、5～30％的二氧化硅、5～20％的铁及其氧化物、5～20％的聚乙二醇，所述甲基硅树脂的浓度为30～50％。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明主要针对炭质材料高温氧化的特点，采用多晶硅切割液废液渣料二次资源为主要原料，以甲基硅树脂为结合剂，正硅酸乙酯为固化剂，低温下形成致密的保护层，随着温度的升高，甲基硅树脂、金属硅、碳化硅先后氧化生成致密的二氧化硅薄膜，在1200℃以下持续保护炭质材料不被氧化。

进一步的，本发明的防氧化涂料，多晶硅切割液废液渣料的粒度小于1微米。

本发明的防氧化涂料的使用方法，包括以下步骤：

A：将防氧化涂料涂抹在炭质材料的表面，涂抹的厚度控制在0.3～0.4毫米，

B：将涂抹防氧化涂料后的炭质材料自然晾干12小时，

C：将晾干的炭质材料在80～110摄氏度的环境下烘干12小时，使涂层致密固化。

通过本发明的防氧化涂料的使用方法将氧化涂料涂覆在碳质材料的表面，在高温下能够有效地防止碳质材料的氧化。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明一较佳实施例所述的一种防氧化涂料，按重量百分比由以下成分组成：70％的多晶硅切割液废液渣料、29％的甲基硅树脂和1％的正硅酸乙酯组成，所述多晶硅切割液废液渣料按重量百分比由以下成分组成：30％的碳化硅、30％的金属硅、15％的二氧化硅、5％的铁及其氧化物、20％的聚乙二醇，所述甲基硅树脂的浓度为40％。多晶硅切割液废液渣料的粒度小于1微米。

本发明另一实施例的防氧化涂料，按重量计，将多晶硅切割液废液渣料75份，浓度为30-50％的甲基硅树脂24份，正硅酸乙酯1份，搅拌成粘稠状浆体。将涂料涂刷在碳含量为14％的镁碳砖样块表面，涂刷厚度约0.35mm，然后自然晾干12小时，再80-110℃缓慢烘干12小时，之后与未涂涂料的同质样块一起放在电炉内，由常温经过10小时匀速升温到1200℃，并在1200℃保温3小时进行氧化。氧化后，切开样块发现，未进行防氧化处理的样块氧化厚度为8.5mm，采用本实施例处理的样块氧化层厚度为0.5mm。

本发明的防氧化涂料的使用方法，包括以下步骤：

A：将防氧化涂料涂抹在炭质材料的表面，涂抹的厚度控制在0.3～0.4毫米，

B：将涂抹防氧化涂料后的炭质材料自然晾干12小时，

C：将晾干的炭质材料在80～110摄氏度的环境下烘干12小时，使涂层致密固化。

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

Claims (3)

1.一种防氧化涂料，其特征在于：所述防氧化涂料按重量百分比由以下成分组成：59～80％的多晶硅切割液废液渣料、19～40％的甲基硅树脂和0.2～5％的正硅酸乙酯组成，所述多晶硅切割液废液渣料按重量百分比由以下成分组成：15～65％的碳化硅、15～65％的金属硅、5～30％的二氧化硅、5～20％的铁及其氧化物、5～20％的聚乙二醇，所述甲基硅树脂的浓度为30～50％。

2.根据权利要求1所述的防氧化涂料，其特征在于：多晶硅切割液废液渣料的粒度小于1微米。

3.如权利要求1所述的防氧化涂料的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

A：将防氧化涂料涂抹在炭质材料的表面，涂抹的厚度控制在0.3～0.4毫米，

B：将涂抹防氧化涂料后的炭质材料自然晾干12小时，

C：将晾干的炭质材料在80～110摄氏度的环境下烘干12小时，使涂层致密固化。