[發(fā)明專利]一種降低燒結(jié)溫度的高溫搪瓷涂料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310350259.4
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN103482871A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷躍軍;韓長智
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽市航達科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: C03C8/14
• 分類號: C03C8/14;C03C8/02
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責(zé)任公司 21101
• 代理人: 張述學(xué)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種搪瓷凃料的制備方法，特別是涉及一種可降低燒結(jié)溫度的高溫搪瓷涂料的制備方法。

背景技術(shù)

工業(yè)燃?xì)鉁u輪渦輪轉(zhuǎn)子、燃燒室、尾噴管和工業(yè)尾氣燃燒器的燃燒室是在高溫高壓條件下工作，其工作溫度在500℃以上，局部可超過1000℃。渦輪轉(zhuǎn)子、燃燒室、尾噴管的材料一般是不銹鋼、耐熱鋼或高溫合金，均是奧氏體金屬材料。在如此苛刻的工況條件下必須采用隔熱涂層技術(shù)才能保證工作的可靠性和使用壽命。

現(xiàn)有技術(shù)一般采用由二氧化硅、氧化鋇、氧化鈣等金屬氧化物組成的特種搪瓷玻璃涂層或陶瓷涂層作為工作溫度低于1000℃的隔熱涂層。不銹鋼、耐熱合金等奧氏體材料的固溶溫度在1150℃，但此類搪瓷玻璃涂層的燒結(jié)溫度都在1220～1240℃。不銹鋼、耐熱合金等奧氏體金屬材料在1220～1240℃條件下，高于固溶熱處理溫度，其金相組織會發(fā)生變化，嚴(yán)重降低金屬材料的高溫機械性能。奧氏體金屬材料還具有線膨脹系數(shù)高的特點，大溫差的溫度變化會使搪瓷玻璃涂層產(chǎn)生局部脫落，影響涂層與基體的結(jié)合強度。

綜上所述，一種具有耐熱蝕性能好、與基體結(jié)合強度高、能夠在奧氏體金屬材料固溶熱處理溫度以下進行燒結(jié)的高溫搪瓷涂料技術(shù)有待開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種降低燒結(jié)溫度的高溫搪瓷涂料的制備方法，實現(xiàn)在奧氏體金屬材料的固溶熱處理溫度1150℃以下進行燒結(jié)，避免因為燒結(jié)溫度高于奧氏體金屬材料的固溶熱處理溫度造成的金屬晶粒長大，解決材料高溫機械性能降低的技術(shù)難題。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

（1）首先熔制玻璃熔塊，玻璃熔塊化學(xué)成分及重量比例如下：

石英砂52—53，?氧化硼6.8—7.5，氧化鋇8.6—9.0，氧化鈣6.8—7.5，氧化鎂1.8—2.0，三氧化二鋁19.0—20.0，氧化鈦3.3—3.6；

石英砂的化學(xué)成分要求SiO₂≥99%，F(xiàn)e₂O₃＜0.05%，其余成分均為化學(xué)純；將玻璃熔塊的所有化學(xué)原材料置入坩堝在大氣下熔制，熔制溫度控制在1550～1650℃，熔煉均勻后倒出坩堝在水中快速冷卻，制成玻璃熔塊；

（2）將熔制的玻璃熔塊進行粉碎后研磨，磨制成0.1～5.0?μm的粉體，再分別重力分選出0.1～0.3?μm的第一組、0.3～1.0?μm的第二組、1.0～5?.0?μm的第三組，再將三種顆粒尺寸的玻璃熔塊粉體按如下重量比例均勻混合：0.1～0.3?μm的第一組??20～30，0.3～1.0?μm的第二組??50～70，1.0～5.0?μm的第三組??10～20；

（3）在玻璃熔塊研磨過程中加入三氧化二鉻、氧化鈷和水進行混合分散研磨，其重量比例為：

均勻混合的玻璃熔塊粉體?93～97，三氧化二鉻4～8，氧化鈷????????????????0.4～0.6，蒸餾水?50～70；

最終制成可降低燒結(jié)溫度的高溫搪瓷涂料水漿，其燒結(jié)溫度為1050℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：涂層燒結(jié)溫度為1050℃，燒結(jié)溫度降低了170℃，實現(xiàn)了在奧氏體金屬材料的固溶熱處理溫度1150℃以下進行燒結(jié)。避免了因為燒結(jié)溫度高于奧氏體金屬材料的固溶熱處理溫度造成的金屬晶粒長大，解決了材料機械性能降低的技術(shù)難題。涂層能夠承受1000℃加熱，然后水冷5次的熱震試驗而無崩瓷脫落現(xiàn)象。

具體實施方式

實施例1：

1、制備玻璃熔塊，其化學(xué)成分（重量份數(shù)比）：

石英砂（SiO₂）52.6，?氧化硼（B₂O₃）7.0，氧化鋇（BaO）8.8，氧化鈣（CaO）7.0，氧化鎂（MgO）1.8，三氧化二鋁（Al₂O₃）19.3，氧化鈦（TiO₂）3.5。

2、石英砂的化學(xué)成分要求SiO₂≥99%，F(xiàn)e₂O₃＜0.05%，其余原材料均為化學(xué)純。將10公斤玻璃熔塊的所有原材料置入坩堝在大氣下用1700℃箱式電爐熔制，熔制溫度控制在1600℃～1650℃，熔煉均勻后倒出坩堝在水中快速冷卻，制成玻璃熔塊。