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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于耐火材料,特别涉及一种碳化硅制品表面用防氧化耐火涂料。
技术介绍
1、碳化硅材料具有稳定的高温化学性能、优异的高温强度、高的耐磨性和良好的抗热震性能,因而广泛应用于钢铁及有色冶炼行业的关键部位,可用作高温陶瓷棚板,陶瓷支撑元件,热交热器,燃气轮机,先进的内燃机材料,电热元件,热电偶保护管等;碳化硅材料虽然性能优异,但在长期使用过程中容易被氧化;在氧化环境中,当温度超过900℃,碳化硅表面会生成一层致密的缓慢生长的二氧化硅,使其具有一定的抗氧化性能;但随着温度的升高,sio2在高温下转化成方石英,发生体积膨胀,使氧化膜的结构破坏,产生裂纹,进而导致材料内部的氧化,严重影响碳化硅材料的使用寿命。因此,提高sic材料的抗氧化性能是设计及制备碳化硅耐火材料必须考虑的因素。
2、目前,涂层法可以有效的将碳化硅制品与氧气隔开,进而达到有效阻碍碳化硅材料氧化的目的。有关碳化硅防氧化涂层已有很多报道,但是产品制作复杂,并且没有较好的解决涂层在高温下容易开裂、起皮等问题,存在热震性差、易脱落等短板。并不能长时间在高温下使用,无法满足工业生产中的实际需求。因此研发一种碳化硅制品表面用防氧化耐火涂料十分有意义和较高的实用价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种碳化硅制品表面用防氧化耐火涂料,使其具有制作简单,延缓碳化硅表面氧化、结合强度高、耐高温、热震稳定性好的特点。
2、为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:
3、一种碳化硅制品表
4、所述氧化锆细粉的平均粒径为≤0.076mm,氧化锆颗粒平均粒径为0~0.15mm,其中zro2+hfo2≥99.5%。
5、所述镁铝尖晶石细粉平均粒径为≤0.076mm,其中mgo≥28%。
6、所述结合剂为硅溶胶。
7、所述增稠流平剂为黄原胶。
8、所述添加剂为六偏磷酸钠和钠基膨润土。
9、一种碳化硅制品表面用防氧化耐火涂料的制备方法:按照上述成分及适当的含量,以无水乙醇为助磨剂,将原料各组合物材料重量份数放入球磨罐中均匀混合,然后加入50~60份的硅溶胶、0.1~0.4份的六偏磷酸钠和钠基膨润土、0.05-0.2份的黄原胶,最后加入质量为原料总质量1-3倍的氧化锆研磨球,充分球磨4-6h,即制得所需的耐火涂料;随后将制得的涂料均匀涂敷sic制品表面,自然晾干,烘箱内100℃下烘干,经1450~1600℃不同温度下保温3h热处理,高温烧成使涂层与基体的结合力增强,涂层有效阻隔了碳化硅与氧气的接触,减缓了氧化的发生。在高温热处理过程中伴随新的物相生成,提高该涂层的抗热震性能。
10、本专利技术提出的一种碳化硅制品表面用防氧化耐火涂料,采用上述技术方案,具有如下有益效果:
11、1)耐高温:该专利技术所表述的耐火涂层可承受1600℃左右的高温煅烧,而保持不变形,不熔融。这是因为涂料所使用的氧化锆、镁铝尖晶石原料均为耐高温、高纯体系,在高温烧成过程中,有关原料与碳化硅表面氧化的sio2反应生成耐高温的镁橄榄石、锆英石高温物相,支持了涂层在高温下使用的基础;
12、2)防氧化:本专利技术所表述的涂料主要采用氧化锆的主要原料,除了提高涂料的耐高温性,最主要充分利用氧化锆作为氧离子的不良导体,充分均匀的涂敷在碳化硅制品表面,可有效阻止氧气的渗入,从而很大程度上延缓了碳化硅制品的氧化;
13、3)抗热震性:该耐火涂料使用部分稳定氧化锆以及添加镁铝尖晶石作为主要原料,使用过程中,涂料与碳化硅基体生产镁橄榄石等硅酸盐物相,有效缓冲了氧化锆相变造成的体积变化,降低了涂料的整体热膨胀率,进一步匹配了基体膨胀系数,从而使涂层具有较好的热震稳定性。
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1.一种碳化硅制品表面用防氧化耐火涂料,耐火涂料的原料组分和重量份为:部分稳定氧化锆细粉75~85份、部分稳定氧化锆颗粒10~15份、镁铝尖晶石细粉5-10份;此外耐火涂料还添加50~60份的结合剂、0.1~0.4份的添加剂、0.05-0.2份的增稠流平剂。所述氧化锆细粉的平均粒径为≤0.076mm,氧化锆颗粒平均粒径为0~0.15mm。所述镁铝尖晶石细粉为富镁尖晶石,平均粒径为≤0.076mm。
2.如权利要求1所述的一种碳化硅制品表面用防氧化耐火涂料,其特征在于:所述结合剂为硅溶胶。
3.如权利要求1所述的一种碳化硅制品表面用防氧化耐火涂料,其特征在于:所述增稠流平剂为黄原胶。
4.如权利要求1所述的一种碳化硅制品表面用防氧化耐火涂料,其特征在于:所述添加剂为六偏磷酸钠和钠基膨润土。
【技术特征摘要】
1.一种碳化硅制品表面用防氧化耐火涂料,耐火涂料的原料组分和重量份为:部分稳定氧化锆细粉75~85份、部分稳定氧化锆颗粒10~15份、镁铝尖晶石细粉5-10份;此外耐火涂料还添加50~60份的结合剂、0.1~0.4份的添加剂、0.05-0.2份的增稠流平剂。所述氧化锆细粉的平均粒径为≤0.076mm,氧化锆颗粒平均粒径为0~0.15mm。所述镁铝尖晶石细粉为富镁尖...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘鹏程,王晗,冯志源,谭清华,范沐旭,张涛,
申请(专利权)人:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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