本發(fā)明涉及玻璃鋼化生產(chǎn)，尤其涉及一種玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、玻璃鋼化爐是一種工業(yè)用加熱設(shè)備，玻璃在鋼化爐內(nèi)通過(guò)石英輥道輸送，加熱，因此鋼化玻璃的原理就是需要玻璃在爐內(nèi)加熱至接近化點(diǎn)，然后急速冷卻才能達(dá)到鋼化玻璃本身的應(yīng)力要求的。然而，由于玻璃在鋼化爐內(nèi)加熱過(guò)程中是和石英輥直接接觸的，而石英輥道表面在高溫650℃以上就會(huì)有析晶物不斷地溢出，因此容易導(dǎo)致鋼化玻璃表面產(chǎn)生瑕疵和不良。

2、玄武巖纖維具有優(yōu)異的力學(xué)性能，較高的耐化學(xué)介質(zhì)性能，以及能在較寬的溫度范圍內(nèi)使用的特性，這些優(yōu)異的性能使其有可能成為一種高性能材料。因此，若是利用玄武巖纖維來(lái)增強(qiáng)石英輥，將有望改善石英輥無(wú)法在高溫下使用的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥及其制備方法，通過(guò)在石英輥表面形成由無(wú)機(jī)氧化物和玄武巖纖維復(fù)合形成的耐高溫涂層，使得石英輥獲得強(qiáng)度高和高溫變形小的優(yōu)點(diǎn)。

2、本發(fā)明提出的一種玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥，包括石英輥本體和覆于所述石英輥本體表面的耐高溫涂層；

3、所述耐高溫涂層按重量份包括：氧化鋁粉100份、氧化硅粉20-40份、玄武巖纖維15-25份、粘結(jié)劑3-7份。

4、本發(fā)明中，通過(guò)在石英輥本體表面形成耐高溫涂層，該耐高溫涂層是在包含氧化鋁和氧化硅的無(wú)機(jī)氧化物粉體基礎(chǔ)上，額外加入了玄武巖纖維，當(dāng)高溫?zé)Y(jié)時(shí)，玄武巖纖維和無(wú)機(jī)氧化物粉體之間就可以形成互鎖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，確保了涂層在高溫情況下依舊保持良好尺寸穩(wěn)定的特性，其耐高溫性和強(qiáng)度性能均得到了保證。

5、優(yōu)選地，所述石英輥本體是將純度高于99.9％的石英砂燒結(jié)制備形成。

6、優(yōu)選地，所述氧化鋁粉的粒徑為0.5-10μm，其純度高于99.9％。

7、優(yōu)選地，所述氧化硅粉的粒徑為0.5-10μm，其純度高于99.9％。

8、優(yōu)選地，所述玄武巖纖維為氧化硅包覆玄武巖纖維；

9、優(yōu)選地，所述氧化硅包覆玄武巖纖維是將玄武巖纖維表面接枝氨基硅烷偶聯(lián)劑后，與硅溶膠混合固化反應(yīng)形成。

10、本發(fā)明中，通過(guò)在玄武巖纖維表面先接枝氨基硅烷偶聯(lián)劑，玄武巖纖維的表面就具有了氨基，當(dāng)其與硅溶膠混合后，氨基就可以先與硅溶膠的硅羥基反應(yīng)，由此使得硅膠能牢牢地附著在玄武巖纖維表面，不僅提升了硅膠與玄武巖纖維之間的附著效果，而且經(jīng)過(guò)固化后可以在玄武巖纖維表面有效包覆上二氧化硅，從而進(jìn)一步提升玄武巖纖維的耐溫性，并可以增加玄武巖纖維與氧化鋁和氧化硅的無(wú)機(jī)氧化物粉體的浸潤(rùn)和纏結(jié)效果，進(jìn)一步提升所得涂層的耐溫性和強(qiáng)度性能。

11、優(yōu)選地，所述玄武巖纖維的長(zhǎng)度為10-100μm，長(zhǎng)徑比為5-10；所述氨基硅烷偶聯(lián)劑為3-氨基丙基三甲氧基硅烷或3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷；所述硅溶膠中氧化硅的含量為20-25wt％。

12、優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑為聚酰胺酸；

13、優(yōu)選地，所述聚酰胺酸是將剛性二元酸酐和柔性二元胺縮聚形成；

14、優(yōu)選地，所述剛性二元酸酐為均苯四甲酸二酐、1，4，5，8-萘四甲酸酐、3，3'，4，4'-二苯砜四甲酸二酐、3，3'，4，4'-聯(lián)苯四甲酸二酐或3，3'，4，4'-二苯甲酮四甲酸二酐中的至少一種，所述柔性二元胺為1，3-雙(4'-氨基苯氧基)苯、2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4，4'-二氨基二苯醚或2，2-雙[4-(4-氨苯氧基)苯基]丙烷中的至少一種。

15、本發(fā)明中，聚酰胺酸作為粘結(jié)劑，其本身所具有的聚酰亞胺鏈段可提供極其優(yōu)異的耐高溫性能，在高溫?zé)Y(jié)時(shí)依然能夠起到粘結(jié)劑的作用，促使耐高溫涂層有效形成，以獲得更好的熱穩(wěn)定性和耐高溫性。

16、本發(fā)明還提出一種玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥的制備方法，包括如下步驟：

17、s1、提供石英輥本體；

18、s2、按重量份將氧化鋁粉100份、氧化硅粉20-40份、玄武巖纖維15-25份、粘結(jié)劑3-7份和水4-10份混合、球磨，得到混合漿料；

19、s3、將所述混合漿料涂覆于所述石英輥本體表面，干燥，燒結(jié)，即得到所述玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥。

20、優(yōu)選地，所述球磨速率為50-200rpm，球磨時(shí)間為6-12h。

21、優(yōu)選地，所述干燥溫度為60-80℃，時(shí)間為5-10h；

22、優(yōu)選地，所述燒結(jié)包括：以1-3℃/min的速率升溫至500-600℃后保溫1-3h，再以2-4℃/min的速率升溫至1200-1300℃后保溫3-5h。

23、本發(fā)明提供了一種玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥及其制備方法，通過(guò)在常規(guī)石英輥本體的表面形成一層耐高溫涂層，從而保護(hù)石英輥本體，提升石英輥的耐高溫性和強(qiáng)度性能。

技術(shù)特征：

1.一種玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥，其特征在于，包括石英輥本體和覆于所述石英輥本體表面的耐高溫涂層；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥，其特征在于，所述石英輥本體是將純度高于99.9％的石英砂燒結(jié)形成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥，其特征在于，所述氧化鋁粉的粒徑為0.1-10μm，純度高于99.9％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥，其特征在于，所述氧化硅粉的粒徑為0.1-10μm，純度高于99.9％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥，其特征在于，所述玄武巖纖維為氧化硅包覆玄武巖纖維；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥，其特征在于，所述玄武巖纖維的長(zhǎng)度為10-100μm，長(zhǎng)徑比為5-10；所述氨基硅烷偶聯(lián)劑為3-氨基丙基三甲氧基硅烷或3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷；所述硅溶膠中氧化硅的含量為20-25wt％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥，其特征在于，所述粘結(jié)劑為聚酰胺酸；

8.一種玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥的制備方法，其特征在于，所述球磨速率為50-200rpm，球磨時(shí)間為6-12h。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥的制備方法，其特征在于，所述干燥溫度為60-80℃，時(shí)間為5-10h；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥及其制備方法，所述耐高溫石英輥包括石英輥本體和覆于所述石英輥本體表面的耐高溫涂層；所述耐高溫涂層按重量份包括：氧化鋁粉100份、氧化硅粉20?40份、玄武巖纖維15?25份、粘結(jié)劑3?7份。本發(fā)明提出的一種玻璃鋼化爐用耐高溫石英輥及其制備方法，通過(guò)在石英輥表面形成由無(wú)機(jī)氧化物和玄武巖纖維復(fù)合形成的耐高溫涂層，使得石英輥獲得強(qiáng)度高和高溫變形小的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳建飛,龐小斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北海市龍浩光電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5