[發明專利]升液管保溫涂層結構及制備方法

有效

• 申請號: 202010239615.5
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN111410559B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 劉凱;李秋南;王惠民;許斌;吳急濤;夏志強;趙紅飛;黃濤;童捷;趙濤
• 申請（專利權）人: 漢江弘源襄陽碳化硅特種陶瓷有限責任公司
• 主分類號: C04B41/81
• 分類號: C04B41/81;C04B41/52
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 陳凱

本發明提出了一種升液管保溫涂層結構，通過在升液管復內壁面的保溫層以及涂覆于保溫層表面的致密層，不僅具有良好的保溫效果，防止升液管的上部容易出現鋁液結渣，同時該保溫涂層具有良好的防粘鋁效果；本發明的升液管保溫涂層結構，保溫層以氧化鋁粉、纖維棉、高嶺土、莫來石粉為原料，從而使得制得的保溫層導熱系數低，保溫效果好；該保溫層中還有樹膠，具體為桃膠，并對桃膠進行預處理，具體為先于石油醚與丙酮的混合溶劑中，再加入三聚磷酸鈉、二乙烯三胺反應，然后加入甲基丙烯酸反應即完成預處理，處理后的桃膠可進一步降低導熱系數，提高保溫效果。

技術領域

本發明涉及涂層技術領域，尤其涉及一種升液管保溫涂層結構及制備方法。

背景技術

升液管是鋁合金的低壓鑄機上的關鍵部件之一，工作時置于低壓鑄機密閉的裝鋁液的保溫爐中，將鋁熔體(700-900℃左右)通過一定的氣壓迫使金屬液沿升液管向上運動，實現鋁液充型和補縮。鋁液充型過程需要保持有0.08～0.1MPa的壓力。因此，要求升液管具有良好的氣密性、耐高溫、抗熱震及耐鋁液腐蝕性，還要具有長期抗熱沖擊疲勞性。

碳化硅陶瓷是理想的升液管制備材料，但碳化硅陶瓷材質的升液管的導熱性能好導致保溫性能較差，在鋁液充型過程中，升液管的上部容易出現鋁液結渣，減小了升液管的實際通道，從而影響了充型和補縮效果。由此需要對升液管進行改進。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種具有良好的保溫效果，且具有良好的防粘鋁效果的升液管保溫涂層結構。

本發明的技術方案是這樣實現的：本發明提供了一種碳化硅陶瓷升液管復合保溫涂層，包括涂覆于碳化硅陶瓷升液管內壁面的保溫層以及涂覆于保溫層表面的致密層；

其中，保溫層包括氧化鋁粉、纖維棉、高嶺土、莫來石粉、羧甲基纖維素鈉、樹膠、聚丙烯短纖維和硅灰石；致密層包括氮化硼、氮化鋁、硅酸鋯、硅溶膠、木質素纖維和玻璃纖維。

在以上技術方案的基礎上，優選的，保溫層中氧化鋁粉、纖維棉、高嶺土、莫來石粉、羧甲基纖維素鈉、樹膠、聚丙烯短纖維和硅灰石的質量比為60～80:12～18:4～6:12～16:3～8:3～8:1～3:10～15；致密層中氮化硼、氮化鋁、硅酸鋯、硅溶膠、木質素纖維素和玻璃纖維的質量比為25～30:20～25:10～15:2～6:3～6:1～3。

在以上技術方案的基礎上，優選的，保溫層的厚度為5～10mm，致密層的厚度為0.5～1mm。

本發明還提供了升液管保溫涂層結構的制備方法，制備保溫層，其包括以下步驟：

S1、將碳化硅陶瓷升液管內壁進行打磨處理；

S2、將氧化鋁粉、高嶺土、莫來石粉和硅灰石置于醋酸溶液中浸泡2～4h，過濾后得到過濾物，然后將過濾物與纖維棉、聚丙烯短纖維和羧甲基纖維素鈉混合后球磨2～4h，然后加入樹膠和水，繼續球磨3～6h，得到球磨物；

S3、將球磨物涂覆在碳化硅陶瓷升液管內壁上，然后于60～120℃下烘干8～16h，即得保溫層；

在保溫層表面制備致密層，其包括以下步驟：

A1、將氮化硼、氮化鋁、硅酸鋯混合后球磨1～3h，然后加入硅溶膠，繼續球磨，球磨后將物料涂覆在保溫層表面，于溫度為60～120℃下烘干8～16h；

A2、將木質素纖維素和玻璃纖維混合后加入硅溶膠，然后球磨3～8h，球磨后涂覆在A1中形成的保溫涂層表面，于溫度為60～120℃下烘干8～16h即得致密層。

在以上技術方案的基礎上，優選的，在制備致密層之前，還將制備得到保溫層置于酒石酸、蘋果酸和咖啡酸溶液中浸泡5～10min。