一种耐高温腐蚀的碳化硅涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温腐蚀的碳化硅涂料及其制备方法，属于涂料领域。本发明专利技术涂料包括以下原料，按质量百分数计：重结晶碳化硅粉末35‑45％，碳纤维10‑20％，氧化镧0.5‑1％、水性聚氨酯20‑30％、聚丙烯酸酯10‑20％、羧甲基纤维素钠1‑5％、甲醇1‑5％、氧化锆0.5‑2％。本发明专利技术涂料采用重结晶碳化硅粉末，耐高温和耐腐蚀性能更强，同时增加了碳纤维和氧化镧，提高了涂料韧性和防腐蚀效果，有效预防涂料的脱落和分裂，提高使用寿命。

A high temperature resistant silicon carbide coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温腐蚀的碳化硅涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料领域，具体涉及一种耐高温腐蚀的碳化硅涂料及其制备方法。
技术介绍
碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，除作磨料用外，还有很多其他用途，例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁，可提高其耐磨性而延长使用寿命1-2倍；用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高，节能效果好。碳化硅因其具备优异的耐高温性能，常用作制备锂电池正极材料匣钵，从而增加了匣钵的耐高温性能。但是锂电池正极材料匣钵仍存在着抗侵蚀性差的问题，用于焙烧的锂电池正极材料多为粉末状，渗透能力强，材料中的锂离子属于强碱性物质，强碱物质对匣钵材料具有很强的侵蚀性，锂电池正极材料焙烧过程中，由于锂离子与匣钵的接触过程中，锂离子能够将匣钵中的Si、Al、Mg等离子析出，从而破坏匣钵的微观结构，匣钵遭受到侵蚀，导致匣钵的使用寿命明显缩短。目前为了改善匣钵的抗腐蚀性能，一般常用的方式是在匣钵的表面涂抹一层防腐材料；如公开号CN110452605A公开的一种碳化硅涂料及其制造方法，包括碳化硅粉末30～40％、水性聚氨酯20～30％、聚丙烯酸酯10～20％、有机金属盐5～15％、凹凸棒土1～10％、羧甲基纤维素钠1～5％、水性润湿剂1～5％、甲醇1～5％。在匣钵高温的反如下，有机物中的结晶水容易蒸发，且有机物呈现熔融状态；使涂层容易脱落，影响防腐效果；同时脱落的涂层影响电极的导电性能。公开号CN110451939A公开的一种匣钵及其制造方法，其匣钵材料主要包括高岭土8-10份，滑石7-9份，氧化铝4-6份，粒径10μm-40μm的刚玉22-28份，粒径0.1-0.8mm的刚玉45-58份，粒径300-500目碳化硅18-30份，莫来石8-15份以及粒径为0.1-1mm的堇青石8-16份，其中高岭土中二氧化硅的质量百分比为50％，三氧化二铝的质量百分比为38％；滑石中二氧化硅的质量百分比为55％，氧化镁的质量百分比为35％。其制备方法通过水的混合，同时加入了结合剂，结合剂为纸浆废液或聚乙烯醇或糊精。本专利技术中的结合剂虽然在常温下具有站街作用，但是在高温下容易糊化，很难将无机物粘接在一起，降低了匣钵的质量。综上所述，现有耐高温耐腐蚀的碳化硅质的匣钵作为涂料方面嫩巩固降低脱落，影响防腐效果，进而影响匣钵的品质。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种粘接性好，预防脱落和裂纹，耐高温腐蚀效果好的碳化硅涂料，本专利技术还提出了耐高温腐蚀碳化硅涂料的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种耐高温腐蚀的碳化硅涂料包括以下原料，按质量百分数计：重结晶碳化硅粉末35-45％，碳纤维10-20％，氧化镧0.5-1％、水性聚氨酯20-30％、聚丙烯酸酯10-20％、羧甲基纤维素钠1-5％、甲醇1-5％、氧化锆0.5-2％。进一步的，耐高温腐蚀的碳化硅涂料包括以下原料，按质量百分数计：重结晶碳化硅粉末40-45％，碳纤维12-18％，氧化镧0.5-0.8％、水性聚氨酯15-20％、聚丙烯酸酯15-20％、羧甲基纤维素钠2-5％、甲醇2-4％、氧化锆0.8-1.5％。进一步的，耐高温腐蚀的碳化硅涂料包括以下原料，按质量百分数计：重结晶碳化硅粉末41-43％，碳纤维15-18％，氧化镧0.5-0.6％、水性聚氨酯15-18％、聚丙烯酸酯16-18％、羧甲基纤维素钠2-3％、甲醇2-4％、氧化锆1.2-1.5％。优选的，耐高温腐蚀的碳化硅涂料包括以下原料，按质量百分数计：重结晶碳化硅粉末42％，碳纤维17％，氧化镧0.6％、水性聚氨酯16％、聚丙烯酸酯18％、羧甲基纤维素钠2％、甲醇3％、氧化锆1.4％。一种耐高温腐蚀碳化硅涂料的制备方法，包括如下步骤：(1)将水性聚氨酯、聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素钠和甲醇充分混合熔融成为流体；(2)将重结晶碳化硅粉末、碳纤维、氧化镧和氧化锆在搅拌机中混合得到固体混合物；(3)将步骤(2)中的固体混合物加入至步骤(1)中的流体内，充分混合搅拌，并依次进行球磨和均质处理，得到碳化硅涂料。进一步的，步骤(3)中对固体混合物的球磨粒径至10-50nm。进一步的，步骤(3)中所述均质处理时间为20-30min。本专利技术耐高温腐蚀的碳化硅涂料及其制备方法，其有益效果在于：(1)本专利技术涂料采用重结晶碳化硅粉，耐高温和耐腐蚀性能更强，同时增加了碳纤维和氧化镧，提高了涂料韧性和防腐蚀效果，有效预防涂料的脱落和分裂，提高使用寿命；(2)本专利技术通过重结晶碳化硅粉末和氧化锆的混合，提高了涂料的耐高温性能，能够使涂料承受1400℃以上的高温，大大提高了匣钵的使用寿命。具体实施方式应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。下面结合具体实施例来进一步详细说明本专利技术。实施例1一种耐高温腐蚀的碳化硅涂料，按质量百分数计，包括以下原料：重结晶碳化硅粉末45％，碳纤维10％，氧化镧0.5％、水性聚氨酯30％、聚丙烯酸酯10％、羧甲基纤维素钠2％、甲醇2％、氧化锆0.5％。本实施例中耐高温腐蚀的碳化硅涂料的制备方法包括如下步骤：(1)将水性聚氨酯、聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素钠和甲醇充分混合熔融成为流体；(2)将重结晶碳化硅粉末、碳纤维、氧化镧和氧化锆在搅拌机中混合得到固体混合物；(3)将步骤(2)中的固体混合物加入至步骤(1)中的流体内，充分混合搅拌，并依次进行球磨和均质处理，球磨使固体混合物的平均粒径在40-45nm的范围内，均质处理时间为20-30min。在该粒径范围内能够大大提高涂料的遮盖力、光洁度和耐久性，有效预防涂料的脱落和分裂，提高匣钵的使用寿命。实施例2一种耐高温腐蚀的碳化硅涂料，按质量百分数计，包括以下原料：重结晶碳化硅粉末35％，碳纤维20％，氧化镧1％、水性聚氨酯20％、聚丙烯酸酯20％、羧甲基纤维素钠1％、甲醇1％、氧化锆2％。本实施例中耐高温腐蚀的碳化硅涂料的制备方法包括如下步骤：(1)将水性聚氨酯、聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素钠和甲醇充分混合熔融成为流体；(2)将重结晶碳化硅粉末、碳纤维、氧化镧和氧化锆在搅拌机中混合得到固体混合物；(3)将步骤(2)中的固体混合物加入至步骤(1)中的流体内，充分混合搅拌，并依次进行球磨和均质处理，球磨使固体混合物的平均粒径在20-25nm的范围内，均质处理时间为20-30min。在该粒径范围内能够大大提高涂料的遮盖力、光洁度和耐久性，有效预防涂料的脱落和分裂，提高匣钵的使用寿命。实施例3一种耐高温腐蚀的碳化硅涂料，按质量百分数计，包括以下原料：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温腐蚀的碳化硅涂料，其特征在于：包括以下原料，按质量百分数计：重结晶碳化硅粉末35-45％，碳纤维10-20％，氧化镧0.5-1％、水性聚氨酯20-30％、聚丙烯酸酯10-20％、羧甲基纤维素钠1-5％、甲醇1-5％、氧化锆0.5-2％。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温腐蚀的碳化硅涂料，其特征在于：包括以下原料，按质量百分数计：重结晶碳化硅粉末35-45％，碳纤维10-20％，氧化镧0.5-1％、水性聚氨酯20-30％、聚丙烯酸酯10-20％、羧甲基纤维素钠1-5％、甲醇1-5％、氧化锆0.5-2％。


2.根据权利要求1所述耐高温腐蚀的碳化硅涂料，其特征在于：包括以下原料，按质量百分数计：重结晶碳化硅粉末40-45％，碳纤维12-18％，氧化镧0.5-0.8％、水性聚氨酯15-20％、聚丙烯酸酯15-20％、羧甲基纤维素钠2-5％、甲醇2-4％、氧化锆0.8-1.5％。


3.根据权利要求1所述耐高温腐蚀的碳化硅涂料，其特征在于：包括以下原料，按质量百分数计：重结晶碳化硅粉末41-43％，碳纤维15-18％，氧化镧0.5-0.6％、水性聚氨酯15-18％、聚丙烯酸酯16...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘骏，
申请(专利权)人：湖南太子新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43