【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高温无机新材料领域，尤其涉及一种抗氧化涂料其制备方法。
技术介绍
1、含碳耐火材料由于其良好的抗渣性，高导热性，被广泛应用于冶金工业中，包括钢包用镁碳砖，铁水罐用铝碳化硅碳砖，出铁沟用浇注料等，这些材料都有碳质材料的成分，这些应用场景除了物理冲刷，化学侵蚀会导致材料侵蚀，还有含碳材料在高温条件氧化气氛中容易被氧化，导致表面结构疏松，强度降低，更易受到渣铁的侵蚀，出现剥落，脱层，造成使用寿命缩短。
2、现有技术大多以在材料里添加抗氧化剂或者亲氧性的物质减缓氧化的发生，如金属铝，金属硅，成本高且效果不明显，有的抗氧化涂料的原料工艺复杂，需要专门烧制，有的需要大型机械混碾，现场施工不便，有的需要多次涂抹，还有的制成浆体储存不便。此外传统的抗氧化涂料，主料有些选择加入碳化硼，碳化硅，金属硅等，使其在高温条件下，形成新物相，辅料加三聚磷酸钠，六偏磷酸钠，一定程度上改变材料的结构和性能，使材料变得更加致密，从而阻碍空气的进入，但上述原料价格相对昂贵，且有些涂料还需要经过磨粉，进一步改变材料粒度，增加其表面活性，但过细会因为团聚有大颗粒出现。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种低成本，方便施工，抗氧化效果明显的抗氧化涂料，在保证抗氧化效果的同时，不影响原有的使用性能。
2、本专利技术解决上述技术问题，提供一种抗氧化涂料，其组分及质量百分比如下：
3、玻璃粉30-80％，粘土10-30％，鳞片石墨5-20％，外加硅酸钠溶液25-60％，
4、进一步的，所述玻璃粉主要成分为sio2，b2o3，na2o；所述玻璃粉中二氧化硅的含量为68-75％；所述玻璃粉为低熔点玻璃粉。
5、玻璃粉在约550-650℃时即可析出玻璃相，b2o3与材料中的氧化物反应生成高粘度、低熔点的硼酸盐，在基体表面形成致密保护层，阻止氧化性气氛与基体的接触，在一定程度上抑制了基体中碳的氧化；
6、进一步的，所述鳞片石墨的c含量≥85％；
7、鳞片石墨化学稳定性好、耐高温，具有良好的润滑性，石墨的润滑性取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好，鳞片石墨还具有良好的抗热震性，高温下使用时能够经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，体积变化不大。低温条件下，约400℃与空气反应，降低氧气浓度。
8、进一步的，所述硅酸钠溶液的比重为1.15g/cm3，在本申请中主要起结合粘结作用；
9、糊精是在谷物加工过程中加入酸，使糖类大分子部分链分解，支链较多，因此吸水性和膨胀性小；糊精在冷水中溶解度高，在热水中能完全溶解，且粘性小，放置后基本无变化；糊精具有可触变性、粘度小、成膜性好的特点，而且具有一定的粘结强度。
10、本专利技术的粘结剂选用糊精与水玻璃，水玻璃常温下即能溶于水，水玻璃在碳化及硬化后，主要成分为硅凝胶和固体，比表面积大，因而具有较高的粘结力。
11、进一步的，所述粘土主要起悬浮作用，本申请所述粘土为广西白泥；
12、粘土在水溶液中具有良好的悬浮性。在水中能够释放出带电粒子而起到分散剂的功能，能够改善水性涂料的悬浮性。采用广西白泥，质软，可塑性好，易于分散在水中。
13、进一步的，所述羧甲基纤维素起悬浮，增稠的作用；
14、外加剂选用羧甲基纤维素，羧甲基纤维素易于分散在水中成澄明胶状液，有一定悬浮作用。使各种材料能均匀分散在整个涂料内，避免沉淀。
15、本专利技术进一步公开了上述抗氧化涂料的制备方法，具体步骤为将上述材料按比例加入到硅酸钠溶液中，边加入边搅拌，搅拌均匀，成浆体状态即可制得本专利技术所述涂料。
16、本专利技术的有益效果：
17、1、本专利技术中的涂料，解决了涂层材料与含碳耐火材料的化学相容性及机械相容性问题，使外界氧与材料中的碳隔离来达到防氧化目的，涂有涂料的样品烧结后并无明显的氧化现象，经过热处理，涂层逐渐变成了一层连续均匀的玻璃相，隔绝了空气，防止了内部结构氧化，阻碍了空气的侵入，起到了防氧化作用。
18、2、涂料选用低温结合剂与高温结合剂保证了涂料与基体的结合强度。糊精作为低温结合剂使用，在涂料涂刷的时候能够保证涂料与基体有良好的结合，硅酸钠溶液较稳定，高温下仍能与基体有良好的结合强度。
19、3、涂料涂抹在基体上后要求涂层不脱落、不开裂，要考虑涂料与基体间热膨胀系数匹配的问题。一般耐高温氧化物质的热膨胀系数与含碳材料的热膨胀系数相差较大，而且基体物质与涂层物质存在界面结合，界面结合的强度对涂层抗氧化性能有一定的影响，本专利技术选用鳞片石墨，石墨是碳族元素，是碳元素的结晶体，能与含碳基体实现较好化学相容性及热膨胀系数匹配。鳞片石墨与玻璃粉作为涂料基料，能够实现低温抗氧化剂与高温抗氧化剂结合使用的目的，阻隔氧化性气氛与基体的接触。低温状态下，400℃碳质材料开始缓慢氧化，涂料中的鳞片石墨能够部分与氧化性气氛反应，生成co2或co气体，降低了与基体相接处的氧化性气氛浓度，一定程度上能够抑制氧化；800℃以上，鳞片石墨量变少，抗氧化作用降低，涂料中的硼化物在高温条件下生成玻璃相，这种玻璃相以熔融的状态存在，高温下这层玻璃态涂层能够填补基体表面的空隙及裂纹，在基体表面形成致密的保护层，阻隔氧化性气氛向基体的扩散，实现抗氧化的目的。
20、在400℃～800℃的温度范围内，主要依靠降低抗氧化性气氛浓度的方法实现抗氧化。800℃以上，玻璃粉高温下生成玻璃状的硼化物。在高温下处于液态，挥发性小，粘度大，附着性强，阻止了氧化气体的进入。同时高温液相的存在，弥补了基体的微裂纹和微孔，在基体表面形成致密的保护层，阻隔氧化性气氛向基体的扩散，起到抗氧化的作用。
21、4、现有的抗氧化涂料，主料有些选择加入碳化硼，碳化硅，金属硅等，使其在高温条件下，形成新物相，辅料加三聚磷酸钠，六偏磷酸钠，一定程度上改变材料的结构和性能，使材料变得更加致密，从而阻碍空气的进入，本专利技术采用价格相对低廉的玻璃粉，粘土等材料，可在避免添加碳化硼，碳化硅，金属硅，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠等组分前提下，实现同样的抗氧化功能。
22、5、本专利技术所述涂料成本低廉，操作简单，施工方便，使用温度范围宽泛，本专利技术所制备的抗氧化涂料在400℃-1450℃之间呈熔融状态，形成致密的釉质层包裹在耐火材料表面，保护耐火材料不被氧化，进而提高耐火材料使用周期。
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1.一种抗氧化涂料，其特征在于，包括以下重量组分：
2.如权利要求1所述的一种抗氧化涂料，其特征在于：包括以下重量组分：玻璃粉75％，粘土15％，鳞片石墨10％，外加硅酸钠溶液50％，外加羧甲基纤维素0.5％，外加糊精3％。
3.如权利要求1或2所述的一种抗氧化涂料，其特征在于：所述玻璃粉为低熔点玻璃粉。
4.如权利要求1或2所述的一种抗氧化涂料，其特征在于：所述玻璃粉中二氧化硅的含量为68-75％。
5.如权利要求1或2所述的一种抗氧化涂料，其特征在于：所述硅酸钠溶液比重为1.15g/cm3。
6.如权利要求1或2所述的一种抗氧化涂料，其特征在于：所述鳞片石墨的C含量≥85％。
7.如权利要求1或2所述的一种抗氧化涂料，其特征在于：所述粘土为广西白泥。
8.一种制备权利要求1-7任意一项权利要求所述抗氧化涂料的方法，其特征在于，包括如下步骤：将玻璃粉、粘土、鳞片石墨、羧甲基纤维素、糊精按所述配比逐渐加入到硅酸钠溶液中，边加入边搅拌，搅拌均匀成浆体状态。
【技术特征摘要】
1.一种抗氧化涂料，其特征在于，包括以下重量组分：
2.如权利要求1所述的一种抗氧化涂料，其特征在于：包括以下重量组分：玻璃粉75％，粘土15％，鳞片石墨10％，外加硅酸钠溶液50％，外加羧甲基纤维素0.5％，外加糊精3％。
3.如权利要求1或2所述的一种抗氧化涂料，其特征在于：所述玻璃粉为低熔点玻璃粉。
4.如权利要求1或2所述的一种抗氧化涂料，其特征在于：所述玻璃粉中二氧化硅的含量为68-75％。
5.如权利要求1或2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李培焱，丁丰收，晁尚奎，
申请(专利权)人：郑州瑞沃新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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