[發明專利]一種抗高溫氧化耐腐蝕的玻璃陶瓷復合涂層及其制備工藝

有效

• 申請號: 201310362970.1
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103469207A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 朱圣龍;李文波;陳明輝;王成;王福會
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C23D5/02
• 分類號: C23D5/02;C03C10/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種抗高溫氧化耐腐蝕的玻璃陶瓷復合涂層，其特征在于，該涂層為微米級陶瓷顆粒相和納米級金屬/氧化物混合粉末均勻彌散分布于玻璃基體相內，其組成包括：

玻璃基體相，由硅酸鈉水玻璃或硅酸鉀水玻璃經高溫轉化而成；

微米級陶瓷顆粒相，粒徑范圍為1μm～20μm，總含量占玻璃陶瓷復合涂層的15wt%～60wt%；

納米級金屬/氧化物混合粉末，直徑范圍為1nm～500nm，總含量占玻璃陶瓷復合涂層的0.5wt%～5wt%；其中，納米級金屬/氧化物混合粉末為納米鈦/氧化鈦粉末，鈦：氧化鈦的重量比為0.1～0.5。

2.按照權利要求1所述的抗高溫氧化耐腐蝕的玻璃陶瓷復合涂層，其特征在于：微米級陶瓷顆粒相為氧化鋁和石英混合粉末，氧化鋁：石英的重量比為0.1～0.8。

3.按照權利要求2所述的抗高溫氧化耐腐蝕的玻璃陶瓷復合涂層，其特征在于：氧化鋁顆粒，部分或全部被高嶺土或其他的氧化鋁含量超過50wt%的礦物代替。

4.按照權利要求2所述的抗高溫氧化耐腐蝕的玻璃陶瓷復合涂層，其特征在于：石英顆粒，部分或全部被石英石或碳化硅或其他的氧化硅含量超過50wt%的礦物代替。

5.一種權利要求1所述的抗高溫氧化耐腐蝕的玻璃陶瓷復合涂層的制備工藝，其特征在于，包括如下三道工序步驟：

（1）涂料制備工序

將水玻璃、微米級陶瓷顆粒和納米級金屬/氧化物粉末原料混合，采用高速攪拌分散機或其他機械方法使固體顆粒物質均勻分散于水玻璃中，形成涂料；其中，水玻璃為硅酸鈉水玻璃或硅酸鉀水玻璃，模數為3～3.9；

（2）涂料噴涂工序

噴涂層最小厚度為微米級陶瓷顆粒最大直徑的兩倍，且一次噴涂厚度不超過100μm；噴涂方法為常溫大氣噴涂，噴涂壓力為0.3MPa～0.8MPa；

（3）高溫處理工序

先進行經預烘烤處理，然后進行高溫處理。

6.按照權利要求5所述的抗高溫氧化耐腐蝕的玻璃陶瓷復合涂層的制備工藝，其特征在于：步驟（1）中，高速攪拌分散機的轉速為1000～2000r/min，時間為10～30min。

7.按照權利要求5所述的抗高溫氧化耐腐蝕的玻璃陶瓷復合涂層的制備工藝，其特征在于：步驟（2）中，一次噴涂涂層厚度在10～100μm。

8.按照權利要求5所述的抗高溫氧化耐腐蝕的玻璃陶瓷復合涂層的制備工藝，其特征在于：步驟（3）中，預烘烤處理和高溫處理均可在大氣中進行，不需要真空或特殊保護氣氛環境；預烘烤處理溫度為70℃～300℃，處理時間為24h～36h。

9.按照權利要求8所述的抗高溫氧化耐腐蝕的玻璃陶瓷復合涂層的制備工藝，其特征在于：在該預烘烤處理溫度區間內，進行分段升溫和保溫：

（1）在70℃～80℃烘烤5～12h；

（2）在110℃～130℃烘烤5～12h；

（3）在230℃～260℃烘烤5～12h。

10.按照權利要求5所述的抗高溫氧化耐腐蝕的玻璃陶瓷復合涂層的制備工藝，其特征在于：步驟（3）中，高溫處理溫度為700℃～950℃，處理時間為0.5h～2h。