CN103183973A - 一种电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层及其制备方法 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
本发明提供一种电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层及其制备方法，由下列质量百分比的原料组成：60～80%的SnO2、3～10%的粘结剂、0.5～5%的高分子树脂、2～5%的有机添加剂、10～25%的有机溶剂。在电解铝预焙阳极钢爪涂覆高温抗氧化耐腐蚀涂料后，在阳极钢爪表面形成一层能够阻挡空气和CO2向阳极钢爪表面扩散的涂层，在高温时有效保护电极不被氧化，进而降低钢材的消耗和生产成本。本高温抗氧化耐腐蚀涂层在钢材基体表面的涂层连续致密，化学稳定性好。本发明提供的方法其操作方便，工艺简单，节能，环保，设备要求低，制备周期短，成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及一种电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层及其制备方法，尤其是一种高温抗氧化耐腐蚀涂层制备方法，属于冶金材料技术领域。
背景技术
在预焙铝电解生产过程中，阳极钢爪作为强电流的导体，同时要起到支撑和联接铝导杆的作用。阳极钢爪不仅处在空气与高浓度CO2气氛中，还不断受到强腐蚀电解质冰晶石的冲刷，因此，导致阳极钢爪被空气、CO2氧化和被冰晶石电解质侵蚀现象时有发生。阳极钢爪的氧化消耗了大量钢材，降低了钢爪的横截面积，增加了电阻率，使电解铝能耗增加。被侵蚀的钢爪、磷生铁熔化到铝液中，使铝液品位下降，降低了阳极钢爪的利用率，给生产造成不利影响。因此，需要在电解铝预焙阳极钢爪表面涂覆一层高温抗氧化耐腐涂层，SnO2为一种惰性阳极材料，具有良好的耐腐蚀性能和导电性能，且采用高温釉法制备涂层，使其具有防止钢爪的氧化和腐蚀的优异性能。
发明内容
本发明的目的正是为解决现有技术存在的上述不足，提供一种以二氧化锡为涂层材料的高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪涂层，以解决高温氧化消耗和电解质冰晶石腐蚀的问题。
本发明通过下列技术方案完成：一种电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层，由下列质量百分比的原料组成：
SnO2 60～80%、
粘结剂 3～10%、
高分子树脂 0.5～5%、
有机添加剂 2～5%、
有机溶剂 10～25%。
所述粘结剂包括下列质量百分数的组分：
三氧化二硼为21.3%～30.8%、 氧化镁为0.5%～9%、
二氧化钛为1%～5%、 氧化锌为0%～3.5%、
二氧化硅为23.3%～30%、 氧化钙为0.2%～3.3%、
氢氧化钠为0%～5.5%、 氧化钾为0%～6%、
三氧化二锑为0%～4.2%、 氟化钙为0.1%～5.2%、
氧化锶为0%～7%。
所述高分子树脂为纤维素酯类，如硝基纤维素、乙酸纤维素和乙基纤维素等。
所述有机添加剂为磷酸三丁酯、二甲苯、蓖麻油衍生物、聚酰胺蜡、硅烷偶联剂或乙醇。
所述有机溶剂是乙醇、邻苯二甲酸二丁酯和丙二醇甲醚按体积比为2:1:1的混合物。
一种电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层的制备方法，经过下列各步骤：
（1）电解铝预焙阳极钢爪的预处理：分别用粗砂纸和细砂纸将钢爪表面的锈层，氧化层和其他污物擦去，再将处理好的钢爪先后用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在20～70℃下烘干；
（2）粘结剂制备：按下列质量百分数的组分进行备料并混合均匀：
三氧化二硼为21.3%～30.8%、 氧化镁为0.5%～9%、
二氧化钛为1%～5%、 氧化锌为0%～3.5%、
二氧化硅为23.3%～30%、 氧化钙为0.2%～3.3%、
氢氧化钠为0%～5.5%、 氧化钾为0%～6%、
三氧化二锑为0%～4.2%、 氟化钙为0.1%～5.2%、
氧化锶为0%～7%；
然后置于已经预热到100℃的刚玉坩埚内，加热到1050～1250℃，保温0.5～2h，得到熔融的玻璃液；再将玻璃液倒入去离子水中水淬，并将经过水淬后的玻璃小颗粒进行球磨，过320～400目的筛，即得到粘结剂；
（3）SnO2料浆制备：将SnO2、高分子树脂、有机添加剂、有机溶剂和步骤（2）所得粘结剂按下列质量百分比备料：
SnO2 60～80%、
粘结剂 3～10%、
高分子树脂 0.5～5%、
有机添加剂 2～5%、
有机溶剂 10～25%；
然后混合均匀，得到SnO2料浆；
（4）涂覆：在步骤（1）预处理过的钢爪表面均匀涂覆步骤（3）所得SnO2料浆，涂覆厚度为1～3mm；
（5）固化及干燥：将步骤（4）的钢爪在室温下固化2～10h，并在50～90℃温度下干燥4～12h；
（6）高温釉法处理：将步骤（5）的钢爪加热至900～1300℃进行高温釉处理，其中在300℃前，控制升温速率为5～10℃/min，并在300℃保温0.5～2h；在300℃后，控制升温速率为2～5℃/min，达到900～1300℃时保温2～6h，然后随炉冷却至室温，即得高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪。
本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，即在电解铝预焙阳极钢爪涂覆高温抗氧化耐腐蚀涂层后，可在阳极钢爪表面形成能够阻挡空气和CO2向阳极钢爪表面扩散的涂层，在高温时有效保护电极不被氧化，进而降低钢材的消耗和生产成本。本高温抗氧化耐腐蚀涂层在钢材基体表面的涂层连续致密，化学稳定性好。本发明提供的方法其操作方便，工艺简单，节能，环保，设备要求低，制备周期短，成本低廉。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
（1）电解铝预焙阳极钢爪的预处理：分别用粗砂纸和细砂纸将钢爪表面的锈层，氧化层和其他污物擦去，再将处理好的钢爪先后用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在50℃下烘干；
（2）粘结剂制备：按下列质量百分数的组分进行备料并混合均匀：
三氧化二硼为21.3%、 氧化镁为9%、
二氧化钛为5%、 氧化锌为3.5%、
二氧化硅为30%、 氧化钙为3.3%、
氢氧化钠为5.5%、 氧化钾为6%、
三氧化二锑为4.2%、 氟化钙为5.2%、
氧化锶为7%；
然后置于已经预热到100℃的刚玉坩埚内，加热到1050℃，保温2h，得到熔融的玻璃液；再将玻璃液倒入去离子水中水淬，并将经过水淬后的玻璃小颗粒进行球磨，过320目的筛，即得到粘结剂，然后混合均匀，得到SnO2料浆；
（3）SnO2料浆制备：将SnO2、高分子树脂、有机添加剂、有机溶剂和步骤（2）所得粘结剂按下列质量百分比备料：
SnO2 60%、
粘结剂 8%、
高分子树脂 3%、
有机添加剂 4%、
有机溶剂 25%；
其中，高分子树脂为纤维素酯类，有机添加剂为磷酸三丁酯；有机溶剂是乙醇、邻苯二甲酸二丁酯和丙二醇甲醚按体积比为2:1:1的混合物；
（4）涂覆：在步骤（1）预处理过的钢爪表面均匀涂覆步骤（3）所得SnO2料浆，涂覆厚度为1mm；
（5）固化及干燥：将步骤（4）的钢爪在室温下固化4h，并在70℃温度下干燥6h；
（6）高温釉法处理：将步骤（5）的钢爪加热至1250℃进行高温釉处理，其中在300℃前，控制升温速率为8℃/min，并在300℃保温1h；在300℃后，控制升温速率为3℃/min，达到1250℃时保温2h，然后随炉冷却至室温，即得高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪。
实施例2
（1）电解铝预焙阳极钢爪的预处理：分别用粗砂纸和细砂纸将钢爪表面的锈层，氧化层和其他污物擦去，再将处理好的钢爪先后用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在70℃下烘干；
（2）粘结剂制备：按下列质量百分数的组分进行备料并混合均匀：
三氧化二硼为27%、 氧化镁为9%、
二氧化钛为4%、 氧化锌为2.5%、
二氧化硅为30%、 氧化钙为3%、
氢氧化钠为5%、 氧化钾为5%、
三氧化二锑为3%、 氟化钙为4.5%、
氧化锶为7%；
然后置于已经预热到100℃的刚玉坩埚内，加热到1150℃，保温1h，得到熔融的玻璃液；再将玻璃液倒入去离子水中水淬，并将经过水淬后的玻璃小颗粒进行球磨，过400目的筛，即得到粘结剂，然后混合均匀，得到SnO2料浆；
（3）SnO2料浆制备：将SnO2、高分子树脂、有机添加剂、有机溶剂和步骤（2）所得粘结剂按下列质量百分比备料：
SnO2 77%、
粘结剂 10%、
高分子树脂 1%、
有机添加剂 2%、
有机溶剂 10%；
其中，高分子树脂为硝基纤维素；有机添加剂为二甲苯；有机溶剂是乙醇、邻苯二甲酸二丁酯和丙二醇甲醚按体积比为2:1:1的混合物；
（4）涂覆：在步骤（1）预处理过的钢爪表面均匀涂覆步骤（3）所得SnO2料浆，涂覆厚度为2mm；
（5）固化及干燥：将步骤（4）的钢爪在室温下固化10h，并在50℃温度下干燥12h；
（6）高温釉法处理：将步骤（5）的钢爪加热至1300℃进行高温釉处理，其中在300℃前，控制升温速率为5℃/min，并在300℃保温0.5h；在300℃后，控制升温速率为5℃/min，达到1300℃时保温4h，然后随炉冷却至室温，即得高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪。
实施例3
（1）电解铝预焙阳极钢爪的预处理：分别用粗砂纸和细砂纸将钢爪表面的锈层，氧化层和其他污物擦去，再将处理好的钢爪先后用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在20℃下烘干；
（2）粘结剂制备：按下列质量百分数的组分进行备料并混合均匀：
三氧化二硼为28%、 氧化镁为8%、
二氧化钛为5%、 二氧化硅为29%、
氧化钙为3.1%、 氢氧化钠为5.5%、
氧化钾为6%、 三氧化二锑为4.2%、
氟化钙为5.2%、 氧化锶为6%；
然后置于已经预热到100℃的刚玉坩埚内，加热到1250℃，保温0.5h，得到熔融的玻璃液；再将玻璃液倒入去离子水中水淬，并将经过水淬后的玻璃小颗粒进行球磨，过360目的筛，即得到粘结剂，然后混合均匀，得到SnO2料浆；
（3）SnO2料浆制备：将SnO2、高分子树脂、有机添加剂、有机溶剂和步骤（2）所得粘结剂按下列质量百分比备料：
SnO2 80%、
粘结剂 3%、
高分子树脂 0.5%、
有机添加剂 5%、
有机溶剂 11.5%；
其中，高分子树脂为乙酸纤维素；有机添加剂为蓖麻油衍生物；有机溶剂是乙醇、邻苯二甲酸二丁酯和丙二醇甲醚按体积比为2:1:1的混合物；
（4）涂覆：在步骤（1）预处理过的钢爪表面均匀涂覆步骤（3）所得SnO2料浆，涂覆厚度为3mm；
（5）固化及干燥：将步骤（4）的钢爪在室温下固化2h，并在90℃温度下干燥4h；
（6）高温釉法处理：将步骤（5）的钢爪加热至900℃进行高温釉处理，其中在300℃前，控制升温速率为10℃/min，并在300℃保温2h；在300℃后，控制升温速率为2℃/min，达到900℃时保温6h，然后随炉冷却至室温，即得高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪。
实施例4
（1）电解铝预焙阳极钢爪的预处理：分别用粗砂纸和细砂纸将钢爪表面的锈层，氧化层和其他污物擦去，再将处理好的钢爪先后用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在40℃下烘干；
（2）粘结剂制备：按下列质量百分数的组分进行备料并混合均匀：
三氧化二硼为28%、 氧化镁为9%、
二氧化钛为5%、 氧化锌为3.5%、
二氧化硅为23.3%、 氧化钙为3.3%、
氢氧化钠为5.5%、 氧化钾为6%、
三氧化二锑为4.2%、 氟化钙为5.2%、
氧化锶为7%；
然后置于已经预热到100℃的刚玉坩埚内，加热到1200℃，保温1.5h，得到熔融的玻璃液；再将玻璃液倒入去离子水中水淬，并将经过水淬后的玻璃小颗粒进行球磨，过400目的筛，即得到粘结剂，然后混合均匀，得到SnO2料浆；
（3）SnO2料浆制备：将SnO2、高分子树脂、有机添加剂、有机溶剂和步骤（2）所得粘结剂按下列质量百分比备料：
SnO2 70%、
粘结剂 10%、
高分子树脂 5%、
有机添加剂 3%、
有机溶剂 12%；
其中，高分子树脂为乙基纤维素；有机添加剂为聚酰胺蜡；有机溶剂是乙醇、邻苯二甲酸二丁酯和丙二醇甲醚按体积比为2:1:1的混合物；
（4）涂覆：在步骤（1）预处理过的钢爪表面均匀涂覆步骤（3）所得SnO2料浆，涂覆厚度为3mm；
（5）固化及干燥：将步骤（4）的钢爪在室温下固化8h，并在80℃温度下干燥12h；
（6）高温釉法处理：将步骤（5）的钢爪加热至1300℃进行高温釉处理，其中在300℃前，控制升温速率为10℃/min，并在300℃保温2h；在300℃后，控制升温速率为5℃/min，达到1300℃时保温2h，然后随炉冷却至室温，即得高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪。
实施例5
（1）电解铝预焙阳极钢爪的预处理：分别用粗砂纸和细砂纸将钢爪表面的锈层，氧化层和其他污物擦去，再将处理好的钢爪先后用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在70℃下烘干；
（2）粘结剂制备：按下列质量百分数的组分进行备料并混合均匀：
三氧化二硼为30.8%、 氧化镁为9%、
二氧化钛为1%、 氧化锌为3.5%、
二氧化硅为30%、 氧化钙为3.3%、
氢氧化钠为0%、 氧化钾为6%、
三氧化二锑为4.2%、 氟化钙为5.2%、
氧化锶为7%；
然后置于已经预热到100℃的刚玉坩埚内，加热到1250℃，保温0.5h，得到熔融的玻璃液；再将玻璃液倒入去离子水中水淬，并将经过水淬后的玻璃小颗粒进行球磨，过400目的筛，即得到粘结剂，然后混合均匀，得到SnO2料浆；
（3）SnO2料浆制备：将SnO2、高分子树脂、有机添加剂、有机溶剂和步骤（2）所得粘结剂按下列质量百分比备料：
SnO2 80%、
粘结剂 7.5%、
高分子树脂 0.5%、
有机添加剂 2%、
有机溶剂 10%；
其中，高分子树脂为纤维素酯类；有机添加剂为硅烷偶联剂；有机溶剂是乙醇、邻苯二甲酸二丁酯和丙二醇甲醚按体积比为2:1:1的混合物；
（4）涂覆：在步骤（1）预处理过的钢爪表面均匀涂覆步骤（3）所得SnO2料浆，涂覆厚度为1mm；
（5）固化及干燥：将步骤（4）的钢爪在室温下固化10h，并在90℃温度下干燥12h；
（6）高温釉法处理：将步骤（5）的钢爪加热至900℃进行高温釉处理，其中在300℃前，控制升温速率为5℃/min，并在300℃保温2h；在300℃后，控制升温速率为5℃/min，达到900℃时保温6h，然后随炉冷却至室温，即得高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪。
实施例6
（1）电解铝预焙阳极钢爪的预处理：分别用粗砂纸和细砂纸将钢爪表面的锈层，氧化层和其他污物擦去，再将处理好的钢爪先后用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在70℃下烘干；
（2）粘结剂制备：按下列质量百分数的组分进行备料并混合均匀：
三氧化二硼为29.8%、 氧化镁为0.5%、
二氧化钛为5%、 氧化锌为3.5%、
二氧化硅为30%、 氧化钙为3.3%、
氢氧化钠为5.5%、 氧化钾为6%、
三氧化二锑为4.2%、 氟化钙为5.2%、
氧化锶为7%；
然后置于已经预热到100℃的刚玉坩埚内，加热到1250℃，保温0.5h，得到熔融的玻璃液；再将玻璃液倒入去离子水中水淬，并将经过水淬后的玻璃小颗粒进行球磨，过400目的筛，即得到粘结剂，然后混合均匀，得到SnO2料浆；
（3）SnO2料浆制备：将SnO2、高分子树脂、有机添加剂、有机溶剂和步骤（2）所得粘结剂按下列质量百分比备料：
SnO2 60%、
粘结剂 10%、
高分子树脂 5%、
有机添加剂 5%、
有机溶剂 20%；
其中，高分子树脂为纤维素酯类，有机添加剂为乙醇；有机溶剂是乙醇、邻苯二甲酸二丁酯和丙二醇甲醚按体积比为2:1:1的混合物；
（4）涂覆：在步骤（1）预处理过的钢爪表面均匀涂覆步骤（3）所得SnO2料浆，涂覆厚度为3mm；
（5）固化及干燥：将步骤（4）的钢爪在室温下固化2h，并在50℃温度下干燥12h；
（6）高温釉法处理：将步骤（5）的钢爪加热至1100℃进行高温釉处理，其中在300℃前，控制升温速率为10℃/min，并在300℃保温0.5h；在300℃后，控制升温速率为5℃/min，达到11300℃时保温2～6h，然后随炉冷却至室温，即得高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪。
实施例7
（1）电解铝预焙阳极钢爪的预处理：分别用粗砂纸和细砂纸将钢爪表面的锈层，氧化层和其他污物擦去，再将处理好的钢爪先后用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在70℃下烘干；
（2）粘结剂制备：按下列质量百分数的组分进行备料并混合均匀：
三氧化二硼为24.4%、 氧化镁为9%、
二氧化钛为5%、 氧化锌为3.5%、
二氧化硅为30%、 氧化钙为0.2%、
氢氧化钠为5.5%、 氧化钾为6%、
三氧化二锑为4.2%、 氟化钙为5.2%、
氧化锶为7%；
然后置于已经预热到100℃的刚玉坩埚内，加热到1250℃，保温0.5h，得到熔融的玻璃液；再将玻璃液倒入去离子水中水淬，并将经过水淬后的玻璃小颗粒进行球磨，过400目的筛，即得到粘结剂，然后混合均匀，得到SnO2料浆；
（3）SnO2料浆制备：将SnO2、高分子树脂、有机添加剂、有机溶剂和步骤（2）所得粘结剂按下列质量百分比备料：
SnO2 80%、
粘结剂 7.5%、
高分子树脂 0.5%、
有机添加剂 2%、
有机溶剂 10%；
其中，高分子树脂为纤维素酯类；有机添加剂为硅烷偶联剂；有机溶剂是乙醇、邻苯二甲酸二丁酯和丙二醇甲醚按体积比为2:1:1的混合物；
（4）涂覆：在步骤（1）预处理过的钢爪表面均匀涂覆步骤（3）所得SnO2料浆，涂覆厚度为1mm；
（5）固化及干燥：将步骤（4）的钢爪在室温下固化10h，并在90℃温度下干燥12h；
（6）高温釉法处理：将步骤（5）的钢爪加热至900℃进行高温釉处理，其中在300℃前，控制升温速率为5℃/min，并在300℃保温2h；在300℃后，控制升温速率为5℃/min，达到900℃时保温6h，然后随炉冷却至室温，即得高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪。
实施例8
（1）电解铝预焙阳极钢爪的预处理：分别用粗砂纸和细砂纸将钢爪表面的锈层，氧化层和其他污物擦去，再将处理好的钢爪先后用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在40℃下烘干；
（2）粘结剂制备：按下列质量百分数的组分进行备料并混合均匀：
三氧化二硼为27.3%、 氧化镁为9%、
二氧化钛为5%、 氧化锌为3.5%、
二氧化硅为30%、 氧化钙为3.3%、
氢氧化钠为5.5%、 氧化钾为0%、
三氧化二锑为4.2%、 氟化钙为5.2%、
氧化锶为7%；
然后置于已经预热到100℃的刚玉坩埚内，加热到1200℃，保温1.5h，得到熔融的玻璃液；再将玻璃液倒入去离子水中水淬，并将经过水淬后的玻璃小颗粒进行球磨，过400目的筛，即得到粘结剂，然后混合均匀，得到SnO2料浆；
（3）SnO2料浆制备：将SnO2、高分子树脂、有机添加剂、有机溶剂和步骤（2）所得粘结剂按下列质量百分比备料：
SnO2 70%、
粘结剂 10%、
高分子树脂 5%、
有机添加剂 3%、
有机溶剂 12%；
其中，高分子树脂为乙基纤维素；有机添加剂为聚酰胺蜡；有机溶剂是乙醇、邻苯二甲酸二丁酯和丙二醇甲醚按体积比为2:1:1的混合物；
（4）涂覆：在步骤（1）预处理过的钢爪表面均匀涂覆步骤（3）所得SnO2料浆，涂覆厚度为3mm；
（5）固化及干燥：将步骤（4）的钢爪在室温下固化8h，并在80℃温度下干燥12h；
（6）高温釉法处理：将步骤（5）的钢爪加热至1300℃进行高温釉处理，其中在300℃前，控制升温速率为10℃/min，并在300℃保温2h；在300℃后，控制升温速率为5℃/min，达到1300℃时保温2h，然后随炉冷却至室温，即得高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪。
实施例9
（1）电解铝预焙阳极钢爪的预处理：分别用粗砂纸和细砂纸将钢爪表面的锈层，氧化层和其他污物擦去，再将处理好的钢爪先后用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在70℃下烘干；
（2）粘结剂制备：按下列质量百分数的组分进行备料并混合均匀：
三氧化二硼为30.6%、 氧化镁为9%、
二氧化钛为5%、 氧化锌为3.5%、
二氧化硅为30%、 氧化钙为3.3%、
氢氧化钠为5.5%、 氧化钾为6%、
三氧化二锑为0%、 氟化钙为0.1%、
氧化锶为7%；
然后置于已经预热到100℃的刚玉坩埚内，加热到1150℃，保温1h，得到熔融的玻璃液；再将玻璃液倒入去离子水中水淬，并将经过水淬后的玻璃小颗粒进行球磨，过400目的筛，即得到粘结剂，然后混合均匀，得到SnO2料浆；
（3）SnO2料浆制备：将SnO2、高分子树脂、有机添加剂、有机溶剂和步骤（2）所得粘结剂按下列质量百分比备料：
SnO2 77%、
粘结剂 10%、
高分子树脂 1%、
有机添加剂 2%、
有机溶剂 10%；
其中，高分子树脂为硝基纤维素；有机添加剂为二甲苯；有机溶剂是乙醇、邻苯二甲酸二丁酯和丙二醇甲醚按体积比为2:1:1的混合物；
（4）涂覆：在步骤（1）预处理过的钢爪表面均匀涂覆步骤（3）所得SnO2料浆，涂覆厚度为2mm；
（5）固化及干燥：将步骤（4）的钢爪在室温下固化10h，并在50℃温度下干燥12h；
（6）高温釉法处理：将步骤（5）的钢爪加热至1300℃进行高温釉处理，其中在300℃前，控制升温速率为5℃/min，并在300℃保温0.5h；在300℃后，控制升温速率为5℃/min，达到1300℃时保温4h，然后随炉冷却至室温，即得高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪。
实施例10
（1）电解铝预焙阳极钢爪的预处理：分别用粗砂纸和细砂纸将钢爪表面的锈层，氧化层和其他污物擦去，再将处理好的钢爪先后用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在70℃下烘干；
（2）粘结剂制备：按下列质量百分数的组分进行备料并混合均匀：
三氧化二硼为28.3%、 氧化镁为9%、
二氧化钛为5%、 氧化锌为3.5%、
二氧化硅为30%、 氧化钙为3.3%、
氢氧化钠为5.5%、 氧化钾为6%、
三氧化二锑为4.2%、 氟化钙为5.2%、
氧化锶为0%；
然后置于已经预热到100℃的刚玉坩埚内，加热到1150℃，保温1h，得到熔融的玻璃液；再将玻璃液倒入去离子水中水淬，并将经过水淬后的玻璃小颗粒进行球磨，过400目的筛，即得到粘结剂，然后混合均匀，得到SnO2料浆；
（3）SnO2料浆制备：将SnO2、高分子树脂、有机添加剂、有机溶剂和步骤（2）所得粘结剂按下列质量百分比备料：
SnO2 77%、
粘结剂 10%、
高分子树脂 1%、
有机添加剂 2%、
有机溶剂 10%；
其中，高分子树脂为硝基纤维素；有机添加剂为二甲苯；有机溶剂是乙醇、邻苯二甲酸二丁酯和丙二醇甲醚按体积比为2:1:1的混合物；
（4）涂覆：在步骤（1）预处理过的钢爪表面均匀涂覆步骤（3）所得SnO2料浆，涂覆厚度为2mm；
（5）固化及干燥：将步骤（4）的钢爪在室温下固化10h，并在50℃温度下干燥12h；
（6）高温釉法处理：将步骤（5）的钢爪加热至1300℃进行高温釉处理，其中在300℃前，控制升温速率为5℃/min，并在300℃保温0.5h；在300℃后，控制升温速率为5℃/min，达到1300℃时保温4h，然后随炉冷却至室温，即得高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪。
Claims (6)
1.一种电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层，其特征在于由下列质量百分比的原料组成：
SnO2 60～80%、
粘结剂 3～10%、
高分子树脂 0.5～5%、
有机添加剂 2～5%、
有机溶剂 10～25%。
2.根据权利要求1所述的电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层，其特征在于：所述粘结剂包括下列质量百分数的组分：
三氧化二硼为21.3%～30.8%、 氧化镁为0.5%～9%、
二氧化钛为1%～5%、 氧化锌为0%～3.5%、
二氧化硅为23.3%～30%、 氧化钙为0.2%～3.3%、
氢氧化钠为0%～5.5%、 氧化钾为0%～6%、
三氧化二锑为0%～4.2%、 氟化钙为0.1%～5.2%、
氧化锶为0%～7%。
3.根据权利要求1所述的电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层，其特征在于：所述高分子树脂为纤维素酯类。
4.根据权利要求1所述的电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层，其特征在于：所述有机添加剂为磷酸三丁酯、二甲苯、蓖麻油衍生物、聚酰胺蜡、硅烷偶联剂或乙醇。
5.根据权利要求1所述的电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层，其特征在于：所述有机溶剂是乙醇、邻苯二甲酸二丁酯和丙二醇甲醚按体积比为2:1:1的混合物。
6.一种电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于经过下列各步骤：
（1）电解铝预焙阳极钢爪的预处理：分别用粗砂纸和细砂纸将钢爪表面的锈层，氧化层和其他污物擦去，再将处理好的钢爪先后用盐酸、无水乙醇以及去离子水进行清洗，并在20～70℃下烘干；
（2）粘结剂制备：按下列质量百分数的组分进行备料并混合均匀：
三氧化二硼为21.3%～30.8%、 氧化镁为0.5%～9%、
二氧化钛为1%～5%、 氧化锌为0%～3.5%、
二氧化硅为23.3%～30%、 氧化钙为0.2%～3.3%、
氢氧化钠为0%～5.5%、 氧化钾为0%～6%、
三氧化二锑为0%～4.2%、 氟化钙为0.1%～5.2%、
氧化锶为0%～7%；
然后置于已经预热到100℃的刚玉坩埚内，加热到1050～1250℃，保温0.5～2h，得到熔融的玻璃液；再将玻璃液倒入去离子水中水淬，并将经过水淬后的玻璃小颗粒进行球磨，过320～400目的筛，即得到粘结剂；
（3）SnO2料浆制备：将SnO2、高分子树脂、有机添加剂、有机溶剂和步骤（2）所得粘结剂按下列质量百分比备料：
SnO2 60～80%、
粘结剂 3～10%、
高分子树脂 0.5～5%、
有机添加剂 2～5%、
有机溶剂 10～25%；
然后混合均匀，得到SnO2料浆；
（4）涂覆：在步骤（1）预处理过的钢爪表面均匀涂覆步骤（3）所得SnO2料浆，涂覆厚度为1～3mm；
（5）固化及干燥：将步骤（4）的钢爪在室温下固化2～10h，并在50～90℃温度下干燥4～12h；
（6）高温釉法处理：将步骤（5）的钢爪加热至900～1300℃进行高温釉处理，其中在300℃前，控制升温速率为5～10℃/min，并在300℃保温0.5～2h；在300℃后，控制升温速率为2～5℃/min，达到900～1300℃时保温2～6h，然后随炉冷却至室温，即得高温抗氧化耐腐蚀电解铝预焙阳极钢爪。
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