CN1896149A - 一种耐高温涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种耐高温涂料及其制备方法。该涂料包含国体料和液体料两种组份。固体料组份基本上是由氧化钇，氧化锆，稀土混合物，玻璃粉，硅酸钠和活性白土组成，液体料组份基本上是由硼砂，氢氧化钠，水玻璃和水组成。耐高温可达1800℃，适用于熔炼有色金属工业炉内涂布，是一种具有耐高温，抗氧化，耐腐蚀性，高温稳定性及附着力强的耐高温涂料。

Description

一种耐高温涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种涂料，尤其是关于一种适用于有色金属熔炼炉的耐高温涂料及其制备方法。

背景技术

目前，一些中、小型企业使用的熔炼有色金属的工业炉，例如熔炼铝或铝合金的工业炉，一般是采用生产成本较低的铁质坩锅，在熔化温度高达1200℃情况下，铝液对铁质坩锅的腐蚀相当严重，为了防止腐蚀，人们常在铁质坩锅的内表面涂上一层耐高温涂料。常用的是一种以氧化钛为主要成份的耐高温涂料，但因该涂料不能满足抗腐蚀的要求，因此在生产运转二天后，最长的运转时间也仅10天左右，就出现由于坩锅被腐蚀报废而被迫停工的现象，这不仅影响生产，也大大增加了生产成本。虽然有一种进口的耐高温涂料(美国Pyrotek公司生产的氮化硼涂料)可使熔炼铝的工业炉正常运转3个月，但该进口涂料价格昂贵，不适应于中小企业的需求。因此这是在熔炼有色金属工业炉行业内至今未能得到解决的问题，急待寻找一种新的耐腐蚀又价廉的耐高温涂料。

发明内容

本发明提供一种耐高温涂料及其制备方法。该涂料是一种具有耐高温，抗氧化，耐腐蚀性，高温稳定性及附着力强的适用于熔炼有色金属工业炉用的耐高温涂料。

本发明耐高温涂料包含固体料和液体料两种组份。固体料组份基本上是由下列成分及重量％含量组成：

成分                    重量％含量

氧化钇                    10-25

氧化锆                    10-25

稀土混合物                10-25

玻璃粉                    2-4

硅酸钠                    40-50

活性白土                  3-5

液体料组份基本上是由下列成分及重量％含量组成：

成分                    重量％含量

硼砂                      5-10

氢氧化钠                  2-6

水玻璃                    40-55

水                        30-45

本发明耐高温涂料是以氧化钇，氧化锆，稀土混合物为主料，使得该涂料具有良好的耐高温，抗氧化，耐腐蚀性及耐高温稳定性。稀土混合物是稀土矿萃取后的残余稀土氧化物的稀土富集物，可以选自镧铈镨钕富集物，钐铕钆富集物，铽镝富集物，或铥镱镥富集物中的一种或一种以上的混合物。加入硅酸钠，玻璃粉，水玻璃作为粘合剂，用以促进涂料对被涂金属表面的附着力，使涂料与被涂金属表面结合得稳定牢固。又加入活性白土，也是个很好的粘合剂，又具有很好的吸附能力，可起消泡的作用。活性白土可以选自膨润土，凹凸棒土或蒙脱石土中的一种或一种以上的混合物。加入硼砂，使得涂料体系具有稳定作用，氢氧化钠用来调节涂料的pH值为9-11。本发明耐高温涂料的原料都是市售商品。

本发明耐高温涂料的制备方法，包括以下步骤：

1.按上述固体料组份配方配料，用50-100℃的热水或水蒸汽加热，均匀搅拌混合，即得固体料；

2.按上述液体料组份配方配料，搅拌成溶液，即得液体料；

3.将固体料和液体料以1∶1重量比混合搅匀，得微黄色的浆糊状涂料；

4.封装。

本发明涂料产品的性能测试，见表1。

                         表1

测试项目	测试方法	测试结果
			外观	目测	微黄色糊状物，无结块
耐火度		1800℃不脱落，无裂纹
			PH值		9-11
密度d(20/4)	比重计	≥1.45
			附着力(划格法)	GB1720-79	100％
粘结强度		42kg/cm3
			抗压强度		200kg/cm3

本发明涂料的使用

涂料涂敷前，先将被涂物件表面清洗干净。涂料使用前加少量水搅拌调节到涂刷或喷涂所要求的稠度。如果是喷涂，压缩空气可控制在4-6kg/cm²范围。涂料在涂刷或喷涂后，常温自然干燥24-72小时，即可投入使用。

本发明由于采用了合理的配方，组份间产生协同作用，因而制得一种具有耐高温，抗氧化，耐腐蚀性，附着力强及高温稳定性良好的耐高温涂料。涂料产品性能测试的结果也显示出本发明涂料的优越性能。该涂料在铁质坩锅表面形成均匀的，无气泡，无裂缩孔，致密的，粘结力强，稳定性极高的保护涂层，这种坚实的保护涂层牢固地附着在铁质坩锅表面，有效地隔离和阻止了铝液对铁质坩锅的侵蚀，而对熔炉中熔炼的铝或铝合金无任何影响。

本发明涂料的原材料都是市售商品，涂料的制备方法简单方便，下面的实施例显示，涂料的使用效果至少可与进口的氮化硼涂料相媲美，而价格要大大低于该进口的高温涂料，因此该涂料满足耐腐蚀又价廉的要求，具有很大的开发前景。

具体实施方式

实施例1

固体料的配制：称取氧化钇10公斤，氧化锆15公斤，镧铈镨钕富集物的稀土混合物22公斤，玻璃粉2公斤，硅酸钠48公斤和膨润土3公斤，用80℃热水加热均匀搅混，即得固体料。

液体料的配制：称取硼砂8kg，水玻璃(玻美度40)48公斤，氢氧化钠4公斤和水40公斤，搅拌成溶液，即得液体料。

将制得的固体料和液体料混合搅匀，得微黄色的糊状涂料，装桶。该涂料测试的性能见表1。

将该涂料加少量水搅拌调节到涂刷所要求的稠度，涂于铁质坩锅的内壁，涂膜层厚约2mm，涂覆之后在室温自然干燥48小时后，作为试验炉用于熔炼铝及铝合金的生产运转，经过100天正常运转后，停工观察内壁上的涂料，表面涂层仍基本完好。用作对照炉的另一铁质坩锅内壁涂刷进口的氮化硼涂料，生产运转90天后，停工观察表面涂层，也是基本完好。但在清除涂料层的过程中，对照炉上的涂层很松易铲除，而试验炉上的涂层因特别坚硬，用鎯头敲打也不能清除，最后是用砂轮手工打磨才清除。有操作经验的技术人员根据此现象，推测该试验炉至少还能正常运转一个月。这说明本发明涂料具有良好的耐高温抗氧化抗腐蚀性，涂层粘结力强，牢固稳定。

实施例2

固体料的配制：称取氧化钇19公斤，氧化锆10公斤，镧铈镨钕富集物和铽镝富集物的稀土混合物各为15公斤和4公斤，玻璃粉3公斤，硅酸钠44公斤和凹凸棒土5公斤，用50℃热水加热，均匀搅混，即得固体料。

液体料的配制：称取硼砂10公斤，水玻璃(玻美度40)40公斤，氢氧化钠5公斤和水45公斤，搅拌成溶液，即得液体料。

将制得的固体料和液体料混合搅匀，得微黄色的糊状涂料，装桶。该涂料测试的性能见表1。

实施例3

固体料的配制：称取氧化钇25公斤，氧化锆14公斤，铥镱镥富集物的稀土混合物13公斤，玻璃粉4公斤，硅酸钠40公斤，膨润土2公斤和蒙脱石土2公斤，用100℃水蒸汽加热，均匀搅混，即得固体料。

液体料的配制：称取硼砂5公斤，水玻璃(玻美度40)55公斤，氢氧化钠2公斤和水38公斤，搅拌成溶液，即得液体料。

将制得的固体料和液体料混合搅匀，得微黄色的糊状涂料，装桶。该涂料测试的性能见表1。

Claims (4)

1.一种耐高温涂料，其特征在于它包含固体料和液体料两种组份：其中固体料组份基本上是由下列成份及重量％含量组成：

成分                    重量％含量

氧化钇                  10-25

氧化锆                  10-25

稀土混合物              10-25

玻璃粉                  2-4

硅酸钠                  40-50

活性白土                3-5

液体料组份基本上是由下列成分及重量％含量组成：

成分                   重量％含量

硼砂                   5-10

氢氧化钠               2-6

水玻璃                 40-55

水                     30-45。

2.权利要求1所述的耐高温涂料的制备方法，其特征在于包括下面的步骤：

(1)按权利要求1所述固体料组份配方配料，用50-100℃的热水或水蒸汽加热，搅拌混合，得固体料；

(2)按权利要求1所述液体料组份配方配料，搅拌成溶液，得液体料；

(3)将固体料和液体料以1∶1重量比混合搅匀，得耐高温涂料。

3.如权利要求1所述的耐高温涂料，其特征在于所述稀土混合物是选自镧铈镨钕富集物、钐铕钆富集物、铽镝富集物或铥镱镥富集物中的一种或一种以上的混合物。

4.如权利要求1所述的耐高温涂料，其特征在于所述活性白土是选自膨润土、凹凸棒土或蒙脱石土中的一种或一种以上的混合物。