[發明專利]硅鋁質陶瓷坩堝表面涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 202211622663.8
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN115959930A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 張挽;畢家林;喬彥玲
• 申請（專利權）人: 遼寧省輕工科學研究院有限公司
• 主分類號: C04B41/87
• 分類號: C04B41/87;C04B41/91
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 李丹

本發明公開了一種硅鋁質陶瓷坩堝表面涂層及其制備方法，所述硅鋁質陶瓷坩堝表面涂層，按重量計，由以下原料組成：酸性硅溶膠30?45份，鋁溶膠10?30份，α?氧化鋁10?30份，電熔石英粉5?20份，硼酸10?30份，檸檬酸0.2?0.5份，潤濕劑0.5?1份，水10?30份，所述制備方法包括如下步驟：主料、輔料、主料輔料混合漿料的制備；將硅鋁質坩堝表面進行腐蝕，去除原有表層；調節混合漿料的PH值并均勻涂布于腐蝕后的坩堝表面，經烘干、高溫燒結后形成表面涂層。該硅鋁質陶瓷坩堝表面涂層的制備方法，工藝簡單，制備的涂層與硅鋁質坩堝表面結合性強，強度大，能夠有效改善高溫合金鑄件的質量。

技術領域

本發明涉及一種硅鋁質陶瓷坩堝表面涂層及其制備方法，主要用于提高高溫合金精密鑄造過程中硅鋁質坩堝表面質量。

背景技術

隨著鑄造行業的發展，中頻感應爐因其熔化速度快、成分均勻、溫度高、操作工藝簡單、環境污染小等優點，已廣泛應用于材料、冶金領域中金屬及合金的熔煉，其配套用的硅鋁質坩堝也是中頻感應爐鑄造的重要組成部分之一，坩堝的好壞對鑄件質量有著至關重要的影響，目前硅鋁質坩堝在高溫熔煉后，由于高溫合金的侵蝕，坩堝極易出現脫皮、掉粉等現象，導致鑄件的砂眼、夾渣等缺陷。

因此，提出一種可以有效提高硅鋁質坩堝的表面質量、改善坩堝表面脫皮掉粉的情況、提高硅鋁質坩堝抗沖刷性及抗侵蝕性的硅鋁質陶瓷坩堝表面涂層及制備方法，成為亟待解決的問題。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供一種硅鋁質陶瓷坩堝表面涂層及其制備方法，以解決現有技術存在的問題。

本發明一方面提供了一種硅鋁質陶瓷坩堝表面涂層，按重量計，由以下原料組成：酸性硅溶膠30-45份，鋁溶膠10-30份，α-氧化鋁10-30份，電熔石英粉5-20份，硼酸10-30份，檸檬酸0.2-0.5份，潤濕劑0.5-1份，水10-30份。

本發明還提供了一種硅鋁質陶瓷坩堝表面涂層的制備方法，包括如下步驟：

a)主料混合：按重量計，取酸性硅溶膠30-45份，鋁溶膠10-30份，α-氧化鋁10-30份，電熔石英粉5-20份，硼酸10-30份，送入球磨機中，充分破碎并混合均勻，得主料；

b)輔料混合：按重量計，取檸檬酸0.2-0.5份，潤濕劑0.5-1份，水10-30份，混合均勻，得輔料；

c)主料輔料充分混合：將混合充分的主料送入攪拌機中，之后，將混合后的輔料溶液分2次倒入所述攪拌機中，充分攪拌均勻，得主料輔料混合漿料；

d)腐蝕硅鋁質坩堝表面：將硅鋁質坩堝浸入氫氧化鈉溶液中，腐蝕掉坩堝表層中的二氧化硅后，使用清水將坩堝表面沖洗干凈后，烘干；

e)坩堝表層涂掛：調節主料輔料混合漿料的PH值至7，之后，用毛刷將主料輔料混合漿料均勻涂刷在腐蝕后的坩堝表面，涂掛后靜置一段時間后，烘干；

f)燒結：待坩堝表層涂層完全干燥后，轉入燒結窯內，高溫燒結，坩堝表面形成涂層。

優選，步驟a)中，硅溶膠的PH值為4，鋁溶膠的PH值為4，主料D50達到5微米。

進一步優選，步驟b)中，潤濕劑為WET-10s型，攪拌時間為3-5分鐘。

進一步優選，步驟c)中，第一份輔料加入后，攪拌時間為3-6分鐘，第二份輔料加入后，攪拌時間為10-15分鐘。

進一步優選，步驟d)中，氫氧化鈉溶液的濃度為30％，腐蝕溫度為60-75℃，腐蝕后烘干溫度為105℃。

進一步優選，步驟e)中，使用氨水調節PH值，涂刷工藝在30分鐘以內完成，坩堝經涂刷后，烘干溫度為50-70℃。

進一步優選，步驟f)中，燒結溫度為1050-1200℃。