一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料及其制备方法和应用，所述蛇纹石复合防氧化涂料，包括下述重量份的原料：蛇纹石粉体：42

【技术实现步骤摘要】
一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及金属材料热加工
，特别是一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]高温加热过程中，钢铁表面易被氧化烧损，氧化不仅造成原料和能源浪费，而且会破坏材料的表面质量，使材料的表层组织损坏，极大地影响了产品的成材率。因此，在金属材料热加工过程中，采用耐高温性保护涂料对基体进行防护是近几十年发展起来的金属材料表面保护技术。但是，从目前的相关应用技术和使用效果看，有些防氧化涂料的抗氧化温度过低，多数涂料抗氧化温度在 1000 ℃左右；有的涂料仅适用于某些特殊金属及合金且成本过高，没有普遍适用性，有的涂料在高温下出现脱落问题，保护效果不理想。因此，研发一种原料来源便捷、使用范围广泛、成本低廉，且无毒、无害、无污染的环保型金属材料防氧化保护涂料，成为行业内亟需重点解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是针对目前金属材料在热加工过程中，表面容易被氧化烧损，而破坏材料的表面质量，影响产品成材率，而现有的金属材料表面保护涂料普遍存在抗氧化温度过低，或者没有普遍适用性，或成本过高等问题，提供一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料及其制备方法和应用。
[0004]本专利技术的一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料，是由下述重量份的原料制得：蛇纹石粉体：42
‑
52，高硼硅玻璃粉体：2
‑
8，碳化硅粉体：0.8
‑
3，硅粉：0.25
‑
1，六偏磷酸钠：0.35
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1.5，羟丙基甲基纤维素：1.2
‑
1.4，水：38
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45。
[0005]优选地，本专利技术的一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料，是由下述重量份的原料制得：蛇纹石粉体：47，高硼硅玻璃粉体：5，碳化硅粉体：2，硅粉：0.5，六偏磷酸钠：1，羟丙基甲基纤维素：1.2，水：41。
[0006]本专利技术中所述蛇纹石粉体中Mg6[Si4O
10
](OH)8的质量百分含量≥95%，粒径＜300目；所述高硼硅玻璃粉体中二氧化硅和氧化硼的质量百分含量共计≥93%，粒径＜10μm；所述碳化硅粉体中SiC的质量百分含量≥98%，粒径＜50μm；所述硅粉中Si的质量百分含量≥95%，粒径＜20μm；所述六偏磷酸钠、羟丙基甲基纤维素是采用工业纯原料。
[0007]本专利技术的一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料的制备方法，包括下述步骤：（1）按重量份称取碳化硅粉体、硅粉、六偏磷酸钠充分混合均匀制成调质剂，备用；（2）按重量份称取蛇纹石粉体、高硼硅玻璃粉体，和步骤（1）制得的调质剂混合，加入混料机中充分混合均匀，然后加入混磨机中充分混合30
‑
40分钟，破坏原料中的假性颗粒并再次充分混匀制成涂料基础原料；
（3）按重量份称取羟丙基甲基纤维素和水，先将水加热至40
‑
50℃，再将羟丙基甲基纤维素加入水中充分搅拌，让羟丙基甲基纤维素充分溶解在温水中制成羟丙基甲基纤维素水溶液；（4）将步骤（2）制得的涂料基础原料和步骤（3）制得的羟丙基甲基纤维素水溶液混合，充分搅拌制成糊状的蛇纹石复合防氧化涂料，即得。
[0008]本专利技术的一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料在金属材料保护中的应用。
[0009]本专利技术的金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料用在金属材料高温工艺中时，是在金属材料进行高温工艺之前，将配制好的涂料加入喷枪中，直接用喷枪在金属材料表面喷涂一层1
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2mm厚的涂层，待涂层干燥后，直接送入加热炉中进行高温工艺处理，待高温工艺处理结束后，金属材料从加热炉中出来，随着金属材料温度的降低，涂料自然和金属材料分离，直接从金属材料表面脱落下来，即可进行后续加工工艺。
[0010]本专利技术的金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料中所用的各种原料，在本专利技术中作用如下：其中蛇纹石粉体、高硼硅玻璃中含有氧化镁、二氧化硅等成分，可以作为高温涂层保护剂的基体剂，提高复合防氧化涂料整体适用温度范围；碳化硅粉体在高温下能生成较致密的二氧化硅氧化层；当单质Si粉加入到复合防氧化涂料中，由于硅粉具有一定的塑性，可以填充到骨料之间。因此，随着硅粉的加入，防氧化涂层更加紧密，从而提高了材料的致密度。六偏磷酸钠可以与蛇纹石表面Mg
2+
发生络合反应，从而吸附于矿物表面，使得蛇纹石表面正电荷较少，负电荷增多，蛇纹石zeta电位向负方向偏移。在pH值为8.9的条件下，蛇纹石颗粒在矿浆溶液中易相互吸引，从而发生团聚，加入六偏磷酸钠后，蛇纹石微粒间团聚作用消失，呈较好的分散状态。羧丙基甲基纤维素作为悬浮剂，悬浮剂的作用是使各粉料颗粒均匀的悬浮分散在载液中，以确保在模样表面形成成分均匀的涂料，同时悬浮剂还赋予涂料所需的流变特性。
[0011]本专利技术的蛇纹石复合防氧化涂料作用原理如下：本专利技术金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料，基于蛇纹石质材料的耐高温特性，配以适当的结合剂，制得的涂料的防护温度高达 1330 ℃，高温下在钢坯表面形成致密的保护膜，有效阻止了氧气向金属的扩散，极大降低金属材料的氧化烧损和氧化，防护效果好，在钢坯冷却过程中，该涂层能够自动脱落，不会对后续工艺造成影响，不会在钢坯表面引入新的成分，能有效地提高金属材料的热加工效益和材料性能。
附图说明
[0012]图1是本专利技术实施例1制得的蛇纹石复合防氧化涂料涂刷在待加工钢材上进行高温工艺后的照片。
具体实施方式
[0013]为了更好地解释本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行进一步的说明，下述实施例仅仅是示例性的说明本专利技术的技术方案，并不以任何形式限制本专利技术。
[0014]实施例1
本实施例的一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料，是由下述重量份的原料制得：蛇纹石粉体：47，高硼硅玻璃粉体：5，碳化硅粉体：2，硅粉：0.5，六偏磷酸钠：1，羟丙基甲基纤维素：1.2，水：41。
[0015]本实施例中所述蛇纹石粉体中Mg6[Si4O
10
](OH)8的质量百分含量≥95%，粒径＜300目；所述高硼硅玻璃粉体中二氧化硅和氧化硼的质量百分含量共计≥93%，粒径＜10μm；所述碳化硅粉体中SiC的质量百分含量≥98%，粒径＜50μm；所述硅粉中Si的质量百分含量≥95%，粒径＜20μm；所述六偏磷酸钠、羟丙基甲基纤维素是采用工业纯原料。
[0016]本实施例的一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料的制备方法，包括下述步骤：（1）按重量份称取碳化硅粉体、硅粉、六偏磷酸钠充分混合均匀制成调质剂，备用；（2）按重量份称取蛇纹石粉体、高硼硅玻璃粉体，和步骤（1）制得的调质剂混合，加入混料机中充分混合均匀，然后加入混磨机中充分混合35分钟，破坏原料中的假性颗粒并再次充分混匀制成涂料基础原料；（3）按重量份称取羟丙基甲基纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料，其特征在于是由下述重量份的原料制得：蛇纹石粉体：42
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52，高硼硅玻璃粉体：2
‑
8，碳化硅粉体：0.8
‑
3，硅粉：0.25
‑
1，六偏磷酸钠：0.35
‑
1.5，羟丙基甲基纤维素：1.2
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1.4，水：38
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45。2.根据权利要求1所述的一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料，其特征在于是由下述重量份的原料制得：蛇纹石粉体：47，高硼硅玻璃粉体：5，碳化硅粉体：2，硅粉：0.5，六偏磷酸钠：1，羟丙基甲基纤维素：1.2，水：41。3.根据权利要求1所述的一种金属材料保护用蛇纹石复合防氧化涂料，其特征在于：所述蛇纹石粉体中Mg6[Si4O
10
](OH)8的质量百分含量≥95%，粒径＜300目；所述高硼硅玻璃粉体中二氧化硅和氧化硼的质量百分含量共计≥93%，粒径＜10μm；所述碳化硅粉体中SiC的质量百分含量≥9...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝洪喜，万少丰，蒋春华，
申请(专利权)人：湖北兴龙高温节能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：