用于高纯铝生产的坩埚涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于日化领域，具体提供了一种用于高纯铝生产的坩埚涂料及其制备方法。所提供的用于高纯铝生产的坩埚涂料，按重量份数计，包括：水15

【技术实现步骤摘要】
用于高纯铝生产的坩埚涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高纯铝制备领域，具体涉及一种用于高纯铝生产的坩埚涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝在电子工业及航空航天等领域有着广泛用途，其中，高纯铝是Al的纯度为99.95％，以上的超高纯铝中Al的纯度＞99.9993％。其中，高纯铝的命名包括：3N5表示Al的纯度为99.95％；5N表示Al的纯度为99.999％；5N3表示Al的纯度为99.9993％
[0003]相比原铝，超高纯铝、高纯铝具有更好的导电性、延展性、反射性和抗腐蚀性，尤其是在航空等领域备受青睐。
[0004]对于高纯铝，其生产工艺有冷凝法，3层液电解法和偏析法。
[0005]偏析法，作为利用合金凝固时的偏析现象提纯铝的方法，大体上可分为分步结晶法、定向凝固法和区域熔炼法。
[0006]其中分步结晶法需要在坩埚内完成。坩埚内铝熔体温度保持在熔点附近，在熔体中插入水冷的结晶器，促使晶体在结晶器上生长，当晶体生长到一定程度，采用刮除法将结晶的固体聚集到坩埚底部，再通过保温压榨把晶体间包裹的低熔点富含杂质的液体挤出，然后得到高纯度的铝金属。此种方法可使原铝质量的80％得到精炼，纯度可由3N5提高到4N5。
[0007]而这个用于分步结晶法生产高纯铝的坩埚，一般是石墨坩埚或者铸铁坩埚，本身坩埚非常昂贵，为了保护坩埚并防止坩埚内任何金属杂质进入到铝熔体中，坩埚每次使用前必须刷涂(或喷涂)保护性涂料，现有涂料中，对应组分容易熔入产生杂质且不耐高温，从而容易影响高纯铝的纯度。

技术实现思路

[0008]针对以上现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种用于高纯铝生产的坩埚涂料，从而降低分步结晶法出现杂质的可能。
[0009]作为本专利技术的第一方面，本专利技术的用于高纯铝生产的坩埚涂料，其按重量份数计，包括：
[0010][0011]其中，所选择的保温材料为纳米滑石，粘结剂为水玻璃。其中，本专利技术中，以纳米滑石作为保温材料，以水玻璃作为粘结剂，两者配合可有效提高其在坩埚表面的粘结能力，同时提高其耐高温型，保证在于高纯铝接触时不会脱落，同时防止杂质的溶出。
[0012]在一个实施例中，所述的增稠剂为海藻酸钠。本专利技术中，所采用的增稠剂为海藻酸钠，为水溶性增稠剂。其中，所采用的海藻酸钠为涂料级，具有优异的增稠效果及流平性，可保证涂料的粘度，其中，藻酸钠的加入量为0.2
‑
0.7份。
[0013]在一个实施例中，所述分散剂为磺酸钠。本专利技术中，采用磺酸钠为分散剂，具有良好的分散性能，且可防止沉淀物出现，保证涂料具有良好的悬浮性。
[0014]在一个实施例中，所述润滑剂为石墨C。利用石墨C的加入，可保证在高纯铝结晶时，能够实现润滑性能，以降低与高纯铝表面接触时粘结性。
[0015]在一个实施例中，按重量份数计，包括：
[0016][0017][0018]在一个实施例中，按重量份数计，包括：
[0019][0020]作为本专利技术的第二方面，本专利技术还提供了上述方案所述的用于高纯铝生产的坩埚涂料的制备方法，所述方法包括步骤：
[0021]对部分水进行预热至70
‑
80℃，加入增稠剂进行搅拌，得到预凝胶液；
[0022]在搅拌状态下将分散剂加入至水中，充分溶解后直至粉状物完全分散溶解，加入预凝胶液，搅拌均匀，得到分散液；
[0023]在搅拌状态下在分散液中加入粘结剂，随后在搅拌状态下先加入保温材料，随后加入润滑剂，搅拌均匀后得到坩埚涂料，其中，所得坩埚涂料粘度为500
‑
1700mps，密度为1.3
‑
1.5g/cm3。
[0024]在本专利技术中，所采用的搅拌器材为霍巴特搅拌机，其中，在加入粘结剂时，搅拌为低速搅拌，搅拌速度为200
‑
400r/s，此时，随着物料的加入，溶液粘度增加，逐步增加搅拌速度至600r/s，并可提升搅拌头。本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术的用于高纯铝生产的坩埚涂料，具有强粘结力，不易脱落且对应涂料耐高温，可保证在喷涂至坩埚后与坩埚具有强粘结性，在进行分布结晶时可耐高温，在进行刮除时耐磨不会溶出杂质，具有良好的润滑性能及良好的悬浮性，可保证提纯时不影响高纯铝的纯度。
[0026]本专利技术的用于高纯铝生产的坩埚涂料，其制备方法简单，便于生产。
附图说明
[0027]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0028]图1是本专利技术坩埚涂料的喷涂测试场景图；
[0029]图2是本专利技术坩埚涂料喷涂测试第二场景示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0031]实施例1
‑5[0032]表1为本专利技术实施例1
‑
5的用于高纯铝生产的坩埚涂料的配方表，各实施例制备方法如下步骤：
[0033]S1：预凝胶制作：
[0034]用部分水，加热到70
‑
80℃，加入全部份量的海藻酸钠，在霍巴特搅拌机内搅拌，至溶液为凝胶状备用。
[0035]S2：用剩下的水加入高速高剪切搅拌机的混料桶内，加入磺酸钠，搅拌，直至粉状物完全分散溶解，加入预凝胶，搅拌均匀，然后加入水玻璃。
[0036]S3：在低速搅拌状态下，先加入纳米滑石，然后加入石墨C，随着物料的加入，溶液的粘度越来越大，越来越稠，增大搅拌速度，必要时需提升搅拌头。
[0037]S4：全部物料加入，搅拌均匀后，静止得到坩埚涂料。
[0038]对所得坩埚涂料进行取样检测，检测其粘度计密度，判断其渣要求，其中粘度范围
为：1500
‑
1700mps，密度为：1.3
‑
1.5g/cm3，24小时沉降(1:1)范围为：12
‑
15％。
[0039]表1：实施例1
‑
5配方表
[0040][0041]对所得涂料进行测试：
[0042]测试材料：耐火材料，表面浮灰需清理干净，相当于坩埚表面。
[0043]喷涂条件：喷涂表面温度为200
‑
300℃。
[0044]具体测试步骤：
[0045]1.将对应涂料加入至喷枪的储液罐里，连接对应的气管；
[0046]2.利用喷枪进行喷涂，控制温度在200
‑
300℃，在耐火材料表面来回移动，使涂层完全覆盖耐火材料表面；
[0047]3.涂层彻底干透后，做不湿铝测试，利用720℃的铝液反复与涂层接触，判断耐火材料表层涂料情况。
[0048]测试结果本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高纯铝生产的坩埚涂料，其特征在于，按重量份数计，包括：其中，所选择的保温材料为纳米滑石，粘结剂为水玻璃。2.如权利要求1所述的用于高纯铝生产的坩埚涂料，其特征在于，所述增稠剂为海藻酸钠。3.如权利要求1所述的用于高纯铝生产的坩埚涂料，其特征在于，所述分散剂为磺酸钠。4.如权利要求1所述的用于高纯铝生产的坩埚涂料，其特征在于，所述润滑剂为石墨C。5.如权利要求1所述的用于高纯铝生产的坩埚涂料，其特征在于，按重量份数计，包括：6.如权利要求1所述的用于高纯铝生产的坩埚涂料，其特征在于，按重量份数计，包括：6.如权利要求1所述的用于高纯铝生产的坩埚涂料，其特征在于，按...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱红萍，
申请(专利权)人：中山华钰有色冶金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：