CN100362073C - 一种高温红外辐射釉料的粘结剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于金属与陶瓷材料之间的高温粘结剂。其解决现有技术采用粘土作为粘结剂而存在的不足：对骨料的成分与粒度要求特别严格，需专门的设备进行烧结釉化，不耐高温，易剥落。技术措施：一种用于高温红外辐射釉料的粘结剂，其组分及重量百分比为：硅铬铝复合溶胶80～95%，硅树脂2～10%，硅酸钾1～10%。本发明解决了高温下，釉层与耐热钢等金属的粘结难题，具有使釉层与耐热金属之间粘结牢固，机械强度高，抗热震性与热稳定性好，并具有良好的抗腐蚀、抗氧化与抗渗碳性能，制作工艺简单、成本低，使用温度高达1300℃，可广泛应用于工业与民用品，具有非常广阔的市场前景。

Description

一种高温红外辐射釉料的粘结剂

技术领域

本发明涉及一种粘结剂，尤其属于一种用于金属与陶瓷材料之间的高温粘结剂。

背景技术

国外釉料和国内的珐琅釉质层均采用粘土作为粘结剂，其对骨料的成分与粒度要求特别严格，还必须在专门的设备中进行烧结釉化，对基体进行喷砂等一系列表面处理。其不仅工艺复杂、价格昂贵，而且不适合现场大规模推广应用。另它不耐高温，长时间加热易剥落。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能使釉料与耐热金属基体的粘结力强、抗热震性好，不容易剥离的高温红外辐射釉料粘结剂。

实现上述目的的技术措施：

一种用于高温红外辐射釉料的粘结剂，其组分及重量百分比为：由重量百分比为85～90％的硅溶胶、重量百分比为2～5％的铬酐、重量百分比为8～10％的铝溶胶组成的硅铬铝复合溶胶80～95％，硅树脂2～10％，硅酸钾1～10％。

其在于硅铬铝复合溶胶的重量百分比为83～90％。

其在于硅铬铝复合溶胶的重量百分比为85～87％。

其在于硅树脂的重量百分比为5～10％。

其在于硅酸钾的重量百分比为3～6％。

制备权利要求1所述的一种用于高温红外辐射釉料的粘结剂的方法，其步骤：

1)首先制备成硅铬铝复合溶胶：即将重量百分比为85～90％的硅溶胶、重量百分比为2～5％的铬酐、重量百分比为8～10％的铝溶胶按照重量百分比进行混合并搅拌均匀；

2)对上述步骤1按重量百分比为85～90％的硅溶胶、重量百分比为2～5％的铬酐、重量百分比为8～10％的铝溶胶混合后的混合物，加热至130～170℃，搅拌直至溶解，从而制备成硅铬铝复合溶胶；

3)将上述步骤2制备好的硅铬铝复合溶胶、有机硅树脂及硅酸钾按照权利要求1所述的重量百分比进行混合并搅拌均匀；

4)保存待用。

主要成分机理及作用：

硅铬铝复合溶胶

陶瓷材料与金属基体晶体结构不同，彼此很难互溶。本发明利用了铝原子与硅原子的空间链状结构，制备了硅铬铝复合溶胶。硅铬铝复合溶胶实质是nm级的SiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃微小团粒在水中的悬浮物，与金属基体高温下的附着强度高，且具有一定的韧性。它的特点是无毒无污染，有较高的内聚力，使釉料长期保存不分层，具有良好的触变性与流动性，保证釉料有优良的施工性能。

硅树脂：它是有机根与硅的化合物，主要起低温固化的作用，其在烧结釉化后，或挥发或分解转化成无机物，增加了釉料与金属基体的粘结力。

硅酸钾：作为添加剂，不仅起到高温固化作用，还可大大增加釉料与耐热钢金属基体的高温粘结力，使釉料烧结到耐热钢金属基体表面上不“崩瓷”，耐急冷急热性好，机械强度高。

本发明的粘结剂是水基的，含有亚显微尺寸的SiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃等氧化物悬浮物，体积小，表面积大，处于高度活动状态，它可以象油漆一样使釉料涂刷在耐热金属基体表面，然后加热釉化，则与基体形成了化学结合。

本发明可通过调整与釉粉比例，把成釉温度调整到950～1150℃范围，既适应了工业的炉的实际生产工作条件，又可利用加热件自身加热成釉。

本发明解决了高温下，釉层与耐热钢等金属的粘结难题，具有使釉层与耐热金属之间粘结牢固，机械强度高，抗热震性与热稳定性好，并具有良好的抗腐蚀、抗氧化与抗渗碳性能，制作工艺简单、成本低，使用温度高达1300℃，可广泛应用于工业与民用品，具有非常广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详述：

实施例1：

取由重量百分比为86％的硅溶胶、5％的铬酐、9％的铝溶胶制备成的重量百分比为硅铬铝复合溶胶81％，硅树脂10％，硅酸钾9％。

制备方法，其步骤：

1)首先将重量百分比为86％的硅溶胶、6％的铬酐、8％的铝溶胶进行混合并搅拌均匀；

2)对上述硅溶胶、铬酐及铝溶胶混合物进行加热至130℃，并搅拌直至溶解，制备成硅铬铝复合溶胶；

3)将制备好的硅铬铝复合溶胶、硅树脂及硅酸钾分别按照重量百分比为81％、10％、9％进行混合并搅拌均匀；

4)保存待用。

实施例2：

取由重量百分比为88％的硅溶胶、3％的铬酐、9％的铝溶胶制备成的重量百分比为硅铬铝复合溶胶86％，硅树脂8％，硅酸钾6％。

制备方法，其步骤：

1)首先将重量百分比为88％的硅溶胶、3％的铬酐、9％的铝溶胶进行混合并搅拌均匀；

2)对上述硅溶胶、铬酐及铝溶胶混合物进行加热至150℃，并搅拌直至溶解，制备成硅铬铝复合溶胶；

3)将制备好的硅铬铝复合溶胶、硅树脂及硅酸钾分别按照重量百分比为86％、8％、6％进行混合并搅拌均匀；

4)保存待用。

实施例3：

取由重量百分比为90％的硅溶胶、2％的铬酐、8％的铝溶胶制备成的重量百分比为硅铬铝复合溶胶93％，硅树脂4％，硅酸钾3％。

制备方法，其步骤：

1)首先将重量百分比为90％的硅溶胶、2％的铬酐、8％的铝溶胶进行混合并搅拌均匀；

2)对上述硅溶胶、铬酐及铝溶胶混合物进行加热至165℃，并搅拌直至溶解，制备成硅铬铝复合溶胶；

3)将制备好的硅铬铝复合溶胶、硅树脂及硅酸钾分别按照重量百分比为93％、4％、3％进行混合并搅拌均匀；

4)保存待用。

上述实施例以Cr25Ni35、Cr20Ni80为基材的试样，经检测其结果：

测试项	要求	实测结果
			单片薄片试样冷弯不掉角度	HB5341-86要求＞30°	Cr20Ni80试样＞50°
抗热震性能	HB5341-86要求1050℃淬水6次，剥落不大于1.5mm	Cr25Ni35试样1100℃淬水6次，全无剥落
			绝缘电阻	一般电阻要求＞0.5MΩ	＞50MΩ

Claims (6)

1.一种用于高温红外辐射釉料的粘结剂，其组分及重量百分比为：由重量百分比为85～90％的硅溶胶、重量百分比为2～5％的铬酐、重量百分比为8～10％的铝溶胶组成的硅铬铝复合溶胶80～95％，硅树脂2～10％，硅酸钾1～10％。

2.根据权利要求1所述的一种用于高温红外辐射釉料的粘结剂，其特征在于硅铬铝复合溶胶的重量百分比为83～90％。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于高温红外辐射釉料的粘结剂，其特征在于硅铬铝复合溶胶的重量百分比为85～87％。

4.根据权利要求1所述的一种用于高温红外辐射釉料的粘结剂，其特征在于硅树脂的重量百分比为5～10％。

5.根据权利要求1所述的一种用于高温红外辐射釉料的粘结剂，其特征在于硅酸钾的重量百分比为3～6％。

6.制备权利要求1所述的一种用于高温红外辐射釉料的粘结剂的方法，其步骤：

1)首先制备成硅铬铝复合溶胶：即将重量百分比为85～90％的硅溶胶、重量百分比为2～5％的铬酐、重量百分比为8～10％的铝溶胶按照重量百分比进行混合并搅拌均匀；

2)对上述硅溶胶、铬酐及铝溶胶混合物进行加热至130～170℃，搅拌直至溶解，从而制备成硅铬铝复合溶胶；

3)将上述步骤2制备好的硅铬铝复合溶胶、有机硅树脂及硅酸钾按照权利要求1所述的重量百分比进行混合并搅拌均匀；

4)保存待用。