CN108031635A - 一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法，包括以下操作步骤：（1）将三氧化二铁、锰粉、锂渣加入至球磨机中，进行球磨处理后，加入至硅溶胶中，再向其中加入分散剂、消泡剂后，混合搅拌均匀，制得涂料；（2）将电热元件表面进行除污除油处理后，加入至炉中，热处理；（3）将经过步骤（2）处理的电热元件冷却至室温后，在其表面涂刷涂料，然后进行烧结处理；（4）将电热元件冷却至160‑180℃时，在其表面涂刷封闭液后，自然冷却至室温后，制得成品。本发明制得的涂层，力学性能优异，在电热元件表面的附着力强，耐磨性能优异，尤其是具有极强的高温耐氧化性能，可有效的避免电热元件发生氧化而缩短使用寿命。

Description

一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法
技术领域
本发明属于电热元件制备技术领域，具体涉及一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法。
背景技术
锅炉是一种利用燃料燃烧后释放的热能传递给容器内的水，使水达到需要的温度（热水）或一定压力蒸汽的热力设备。电锅炉，顾名思义，它是以电力为能源，并将其转化成为热能，从而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。电锅炉本体主要由电锅炉钢制壳体、电脑控制系统、低压电气系统、电加热管、进出水管及检测仪表等组成。电锅炉的加热方式有电磁感应加热方式和电阻（电加热管）加热方式两种。电阻加热方式即采用电阻式管状电热元件加热，电锅炉在结构上易于叠加组合，控制灵活，维修更换方便。目前电锅炉基本上都采用电阻式管状电热元件加热式电锅炉。但是电锅炉在使用的过程中，电热元件表面极易发生氧化的现象，造成其使用寿命缩短。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将18-25份三氧化二铁、14-20份锰粉、11-16份锂渣加入至球磨机中，进行球磨处理后，加入至29-36份硅溶胶中，再向其中加入0.1-0.3份分散剂、0.2-0.4份消泡剂后，混合搅拌均匀，制得涂料；
（2）将电热元件表面进行除污除油处理后，加入至450-500℃的炉中，热处理3-4小时；
（3）将经过步骤（2）处理的电热元件冷却至室温后，在其表面涂刷步骤（1）制得的涂料，然后进行烧结处理；
（4）将经过步骤（3）处理的电热元件冷却至160-180℃时，在其表面涂刷封闭液后，自然冷却至室温后，制得成品，其中封闭液由以下重量份的组分制成：硅酸乙酯18-22份、六甲基二硅胺1-3份、水11-14份。
具体地，上述步骤（1）中，硅溶胶中，二氧化硅的含量为31-35%。
具体地，上述步骤（1）中，分散剂为HD2019水性润湿分散剂或者HD2021水性超分散剂中的任意一种。
具体地，上述步骤（3）中，电热元件表面涂刷涂料的厚度为550-600μm。
具体地，上述步骤（3）中，烧结处理的温度为1550-1600℃，烧结处理的时间为18-20min。
具体地，上述步骤（4）中，硅酸乙酯中二氧化硅的质量含量为40-42%。
由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法，操作简单，成本低廉，制得的涂层，力学性能优异，在电热元件表面的附着力强，耐磨性能优异，尤其是具有极强的高温耐氧化性能，可有效的避免电热元件发生氧化而缩短使用寿命。其中，步骤（1）中，三氧化二铁和锰粉的氧化物，在电热元件表面可以形成致密的氧化层，可有效的防止氧气的进入，并且其耐高温效果显著，不会在高温以及水分较高的热空气中发生开裂的现象；步骤（4）中的封闭液，六甲基二硅胺可以有效的促进硅酸乙酯在本发明中高温电热元件的表面发生水解，进而在其表面形成一层二氧化硅涂层，有效的延长了电热元件的使用寿命。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将18-25份三氧化二铁、14-20份锰粉、11-16份锂渣加入至球磨机中，进行球磨处理后，加入至29-36份硅溶胶中，再向其中加入0.1-0.3份分散剂、0.2-0.4份消泡剂后，混合搅拌均匀，制得涂料；
（2）将电热元件表面进行除污除油处理后，加入至450-500℃的炉中，热处理3-4小时；
（3）将经过步骤（2）处理的电热元件冷却至室温后，在其表面涂刷步骤（1）制得的涂料，然后进行烧结处理；
（4）将经过步骤（3）处理的电热元件冷却至160-180℃时，在其表面涂刷封闭液后，自然冷却至室温后，制得成品，其中封闭液由以下重量份的组分制成：硅酸乙酯18-22份、六甲基二硅胺1-3份、水11-14份。
具体地，上述步骤（1）中，硅溶胶中，二氧化硅的含量为31-35%。
具体地，上述步骤（1）中，分散剂为HD2019水性润湿分散剂或者HD2021水性超分散剂中的任意一种。
具体地，上述步骤（3）中，电热元件表面涂刷涂料的厚度为550-600μm。
具体地，上述步骤（3）中，烧结处理的温度为1550-1600℃，烧结处理的时间为18-20min。
具体地，上述步骤（4）中，硅酸乙酯中二氧化硅的质量含量为40-42%。
实施例2
一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将18-25份三氧化二铁、14-20份锰粉、11-16份锂渣加入至球磨机中，进行球磨处理后，加入至29-36份硅溶胶中，再向其中加入0.1-0.3份分散剂、0.2-0.4份消泡剂后，混合搅拌均匀，制得涂料；
（2）将电热元件表面进行除污除油处理后，加入至450-500℃的炉中，热处理3-4小时；
（3）将经过步骤（2）处理的电热元件冷却至室温后，在其表面涂刷步骤（1）制得的涂料，然后进行烧结处理；
（4）将经过步骤（3）处理的电热元件冷却至160-180℃时，在其表面涂刷封闭液后，自然冷却至室温后，制得成品，其中封闭液由以下重量份的组分制成：硅酸乙酯18-22份、六甲基二硅胺1-3份、水11-14份。
具体地，上述步骤（1）中，硅溶胶中，二氧化硅的含量为31-35%。
具体地，上述步骤（1）中，分散剂为HD2019水性润湿分散剂或者HD2021水性超分散剂中的任意一种。
具体地，上述步骤（3）中，电热元件表面涂刷涂料的厚度为550-600μm。
具体地，上述步骤（3）中，烧结处理的温度为1550-1600℃，烧结处理的时间为18-20min。
具体地，上述步骤（4）中，硅酸乙酯中二氧化硅的质量含量为40-42%。
实施例3
一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将18-25份三氧化二铁、14-20份锰粉、11-16份锂渣加入至球磨机中，进行球磨处理后，加入至29-36份硅溶胶中，再向其中加入0.1-0.3份分散剂、0.2-0.4份消泡剂后，混合搅拌均匀，制得涂料；
（2）将电热元件表面进行除污除油处理后，加入至450-500℃的炉中，热处理3-4小时；
（3）将经过步骤（2）处理的电热元件冷却至室温后，在其表面涂刷步骤（1）制得的涂料，然后进行烧结处理；
（4）将经过步骤（3）处理的电热元件冷却至160-180℃时，在其表面涂刷封闭液后，自然冷却至室温后，制得成品，其中封闭液由以下重量份的组分制成：硅酸乙酯18-22份、六甲基二硅胺1-3份、水11-14份。
具体地，上述步骤（1）中，硅溶胶中，二氧化硅的含量为31-35%。
具体地，上述步骤（1）中，分散剂为HD2019水性润湿分散剂或者HD2021水性超分散剂中的任意一种。
具体地，上述步骤（3）中，电热元件表面涂刷涂料的厚度为550-600μm。
具体地，上述步骤（3）中，烧结处理的温度为1550-1600℃，烧结处理的时间为18-20min。
具体地，上述步骤（4）中，硅酸乙酯中二氧化硅的质量含量为40-42%。
分别用各实施例的方法制得蓄电式电锅炉用电热元件，然后测试其抗热震性能，试验方法为：将样品置于1400℃电炉中保温15分钟，取出后在空气中冷却至室温，然后再置于1300℃的电炉中保温，如此为一个循环，重复以上操作100次，其中对照组为市售普通的表面涂刷有防护涂层的电热元件，试验结果如表1所示：
表1电热元件抗热震性能测试结果
由表1可知，本发明制得的电热元件，抗热性能优异，并且不易在高温环境中发生氧化的现象。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (6)

1.一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将18-25份三氧化二铁、14-20份锰粉、11-16份锂渣加入至球磨机中，进行球磨处理后，加入至29-36份硅溶胶中，再向其中加入0.1-0.3份分散剂、0.2-0.4份消泡剂后，混合搅拌均匀，制得涂料；
（2）将电热元件表面进行除污除油处理后，加入至450-500℃的炉中，热处理3-4小时；
（3）将经过步骤（2）处理的电热元件冷却至室温后，在其表面涂刷步骤（1）制得的涂料，然后进行烧结处理；
（4）将经过步骤（3）处理的电热元件冷却至160-180℃时，在其表面涂刷封闭液后，自然冷却至室温后，制得成品，其中封闭液由以下重量份的组分制成：硅酸乙酯18-22份、六甲基二硅胺1-3份、水11-14份。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法，其特征在于，上述步骤（1）中，硅溶胶中，二氧化硅的含量为31-35%。
3.根据权利要求1所述的一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法，其特征在于，上述步骤（1）中，分散剂为HD2019水性润湿分散剂或者HD2021水性超分散剂中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法，其特征在于，上述步骤（3）中，电热元件表面涂刷涂料的厚度为550-600μm。
5.根据权利要求1所述的一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法，其特征在于，上述步骤（3）中，烧结处理的温度为1550-1600℃，烧结处理的时间为18-20min。
6.根据权利要求1所述的一种蓄电式电锅炉用电热元件的防护涂层制备方法，其特征在于，上述步骤（4）中，硅酸乙酯中二氧化硅的质量含量为40-42%。
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