陶瓷涂料及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及陶瓷涂料及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 電站鍋爐、石油化工加熱爐以及中小工業(yè)鍋爐等的生產(chǎn)運行中，煤粉鍋爐沾污造 成了鍋爐安全運行的極大隱患，同時也會影響鍋爐或加熱爐的效率。高溫換熱表面沾污結(jié) 渣直接導(dǎo)致?lián)Q熱能力下降，爐效降低，進而使換熱表面受熱不均，導(dǎo)致爐管熱應(yīng)力不均和被 加熱工質(zhì)受熱不均，同時爐膛溫度升高還會引起爐管超溫運行、氮氧化物生成以及排放加 劇和排煙溫度過高等問題；同時沾污結(jié)渣還會加劇換熱表面腐蝕。上述問題直接影響企業(yè) 的安全生產(chǎn)、節(jié)能減排、產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)能，降低設(shè)備的使用壽命，給企業(yè)帶來巨大損失。
[0003] 針對上述沾污結(jié)渣的問題，傳統(tǒng)的解決方法是加強吹灰、調(diào)整燃料、投運除焦劑、 機械打焦等，但是上述方法并沒有從根本上解決沾污結(jié)渣的問題，安全隱患仍然存在。
[0004] 涂料是一類重要的工程材料，其是指涂布于物體表面在一定條件下能形成薄膜而 具有保護、裝潢、絕緣、防銹、防震或耐熱等特殊功能的液體或固體材料。而陶瓷涂料是一種 新型的環(huán)保功能材料，具有不粘、耐高溫、高硬度、高耐候、耐腐蝕等諸多優(yōu)點，是一種理想 的涂料。
[0005] 為了解決鍋爐等生產(chǎn)運行中的沾污結(jié)渣問題，研究者研發(fā)了一系列的耐高溫抗結(jié) 渣陶瓷材料，為了強化上述鍋爐在生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性，研究者同時進一步強化了陶瓷涂 料的性能，以期得到綜合性能較好的陶瓷涂料，從而保證工業(yè)中鍋爐等加熱設(shè)備能夠穩(wěn)定 運行。例如：申請?zhí)枮?01410687121.8的中國專利公開了一種耐高溫抗沾污結(jié)渣陶瓷涂 料，其包括：填料、粘結(jié)劑和水，其中填料包括氧化鋯、氮化硅、碳化硅、二氧化鈦、高嶺土和 稀土氧化物，該專利提供的陶瓷涂料可耐1050°C高溫，但是該涂料綜合性能仍然不是很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種綜合性能較好的陶瓷涂料。
[0007] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N陶瓷涂料，包括：
[0008] 有機粘結(jié)劑 l.Owt%~8.0wt%; 無機粘結(jié)劑 5.0wt%~35.0wt%; 填料 iOwt% ~30wt%; 助劑 1.5wi:%~3.0wt%; 余量的水；
[0009] 所述有機粘結(jié)劑為乙醇，所述無機粘結(jié)劑包括4.Owt%~16.8wt%的磷酸二氫 錯、0. 5wt%~3.Owt%的一水合氧化錯、0.lwt%~9.6wt%的磷酸和0.lwt%~5.Owt%的 硝酸；
[0010] 所述填料包括稀土氧化物和氧化鋯。
[0011] 優(yōu)選的，以所述陶瓷涂料為基，所述氧化錯的含量為3.Owt%~15.Owt%，所述稀 土氧化物的含量為7.Owt%~15.Owt%。
[0012] 優(yōu)選的，所述助劑包括成膜劑、潤滑劑和消泡劑中的一種或多種。
[0013] 優(yōu)選的，所述稀土氧化物為氧化鈰；所述氧化鋯為穩(wěn)定型氧化鋯。
[0014] 優(yōu)選的，所述磷酸二氫錯的D50粒度為200~500nm，所述一水合氧化錯的D50粒 度為200~500nm;所述稀土氧化物的D50粒度為200~500nm，所述氧化鋯的D50粒度為 200~700nm〇
[0015] 優(yōu)選的，所述有機粘結(jié)劑的含量為3.Owt%~6. 5wt%，所述有機粘結(jié)劑的含量優(yōu) 選為 4.Owt% ~5. 5wt%。
[0016] 優(yōu)選的，所述無機粘結(jié)劑中所述磷酸二氫鋁的含量為6. 8wt%~13. 5wt%，優(yōu)選 為7. 5wt%~12.Owt%，所述一水合氧化錯的含量為1.2wt%~2. 3wt%，優(yōu)選為1. 5wt%~ 2.Owt%，所述磷酸的含量為2.8wt%~7.2wt%，優(yōu)選為3. 5wt%~6.Owt%，所述硝酸的含 量為 1. 2wt% ~4.Owt%，優(yōu)選為 2. 3wt% ~3. 5wt%。
[0017] 優(yōu)選的，以所述陶瓷涂料為基，所述氧化錯的含量為4. 5wt%~12.8wt%，優(yōu)選 為6.8wt%~10. 5wt%，所述稀土氧化物的含量為8. 5wt%~13.Owt%，優(yōu)選為9. 2wt%~ 11.8wt% 〇
[0018] 優(yōu)選的，所述陶瓷涂料包括：4. 5wt%的有機粘結(jié)劑，19. 7wt%的無機粘結(jié)劑， 20wt%的填料，1. 5wt%的助齊丨」，余量的水；
[0019] 所述有機粘結(jié)劑為乙醇，所述無機粘結(jié)劑包括10. 4wt%的磷酸二氫鋁、1.8wt%的 一水合氧化鋁、4. 9wt%的磷酸和2.6wt%的硝酸；
[0020] 所述填料包括9.Owt%的氧化錯和11.Owt%的氧化鋪。
[0021] 本申請還提供了上述任一項所述的陶瓷涂料在工業(yè)用爐中的應(yīng)用。
[0022] 本申請?zhí)峁┝艘环N陶瓷涂料，包括：1.Owt%~8.Owt%的有機粘結(jié)劑，5.Owt%~ 35.Owt%的無機粘結(jié)劑，10wt%~30wt%的填料，1. 5wt%~3.Owt%的助劑以及余量的 水；所述有機粘結(jié)劑為乙醇，所述無機粘結(jié)劑包括磷酸二氫鋁、一水合氧化鋁、磷酸和硝酸， 所述填料包括稀土氧化物和氧化鋯。本申請?zhí)峁┑奶沾赏苛现袩o機粘結(jié)劑磷酸二氫鋁與一 水合氧化鋁中的氧化鋁具有耐高溫耐腐蝕的作用，而硝酸、磷酸和有機粘結(jié)劑中的乙醇都 是為了溶解無機粘結(jié)劑中的磷酸二氫鋁與一水合氧化鋁，使無機粘結(jié)劑能夠發(fā)揮作用；同 時填料中的稀土氧化物有利于晶粒細化，填充晶粒間隙形成網(wǎng)絡(luò)，從而提高陶瓷涂層的高 溫與常溫的韌性、熱穩(wěn)定性、耐高溫腐蝕性、熱力學特性等；氧化鋯是由質(zhì)量比為95%的氧 化鋯和5%的氧化釔構(gòu)成，具有耐高溫、耐磨損、高發(fā)射率的特點。綜上，本申請上述組分協(xié) 同作用，使陶瓷涂料作為陶瓷涂層時具有較好的綜合性能，如：耐高溫、高的換熱性能、耐腐 蝕、高發(fā)射率與抗沾污結(jié)渣等性能。
【具體實施方式】
[0023] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應(yīng)當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的 限制。
[0024] 本發(fā)明實施例公開了一種陶瓷涂料，包括：
[0025] 有機枯結(jié)劑 1 _0wt%~8.0wt%; 無機粘結(jié)劑 5.0wt%~35.0wt%; 填料 10wt%~30wt%;
[0026] 助劑 L5vv!:%~3.0wt%; 余量的水；
[0027] 所述有機粘結(jié)劑為乙醇，所述無機粘結(jié)劑包括4.Owt%~16.8wt%的磷酸二氫 錯、0? 5wt%~3.Owt%的一水合氧化錯、0?lwt%~9.6wt%的磷酸和0?lwt%~5.Owt%的 硝酸；
[0028] 所述填料包括稀土氧化物和氧化鋯。
[0029] 本申請?zhí)峁┑奶沾赏苛献鳛樘沾赏繉?，其各組分以及各組分的含量通過合理優(yōu)化 匹配，使陶瓷涂料作為陶瓷涂層時具有較高的綜合性能。
[0030] 本申請?zhí)峁┝艘环N陶瓷涂料，其中無機粘結(jié)劑包括磷酸二氫鋁、一水合氧化鋁、 磷酸和硝酸。所述磷酸二氫鋁別名雙氫磷酸鋁、磷酸鋁，所述磷酸二氫鋁中的氧化鋁具有 耐高溫、耐腐蝕的作用。所述一水合氧化鋁是無機粘結(jié)劑的組分，具有耐高溫、耐腐蝕的作 用。所述磷酸與硝酸均是溶解上述兩種無機粘結(jié)劑的組分，所述磷酸與硝酸均為市售產(chǎn)品， 本申請不作特別的限制。本申請所述無機粘結(jié)劑包括4.Owt%~16.8wt%的磷酸二氫錯、 0? 5wt%~3.Owt%的一水合氧化錯、0?lwt%~9.6wt%的磷酸和0?lwt%~5.Owt%的硝 酸。在一些實施例中，所述磷酸二氫鋁的含量優(yōu)選為6.8wt%~13. 5wt%，所述一水合氧化 錯的含量優(yōu)選為1. 2wt%~2. 3wt%，所述磷酸的含量優(yōu)選為2.8wt%~7. 2wt%，所述硝 酸的含量優(yōu)選為1. 2wt%~4.Owt%。在一些實施例中，所述磷酸二氫鋁的含量更優(yōu)選為 7. 5wt%~12.Owt%，所述一水合氧化錯的含量更優(yōu)選為1. 5wt%~2.Owt%，所述磷酸的 含量更優(yōu)選為3. 5wt%~6.Owt%，所述硝酸的含量更優(yōu)選為2. 3wt%~3. 5wt%。
[0031] 本申請所述有機粘結(jié)劑為乙醇。所述乙醇與無機粘結(jié)劑配合使用，將無機粘結(jié) 劑進行溶解，使陶瓷涂料作為涂層具有較高的性能。本申請所述有機粘結(jié)劑的含量為 1.Owt%~8.Owt%，在一些實施例中，所述有機粘結(jié)劑的含量優(yōu)選為3.Owt%~6. 5wt%， 在一些實施例中，所述有機粘結(jié)劑的含量優(yōu)選為4.Owt%~5. 5wt%。
[0032] 本申請所述填料與所述無機粘結(jié)劑、有機粘結(jié)劑共同配合，能夠使由陶瓷涂料形 成的涂層具有較好的性能。本申請所述填料包括稀土氧化物和氧化鉻，其中所述稀土氧化 物更優(yōu)選為氧化鈰。本申請所述填料中還可包括碳化硅和二氧化鈦等常規(guī)填料。所述填料 中氧化鈰有利于晶粒細化，填充晶粒間隙形成網(wǎng)絡(luò)，從而提高陶瓷涂層的高溫與常溫韌性、 穩(wěn)定性、耐高溫腐蝕性、熱力學特性等，同時氧化鈰也會提高陶瓷涂層與金屬基材的交界面 的滲透與結(jié)合能力，提高陶瓷涂層與金屬基材結(jié)合形成的復(fù)合材料的可靠性，綜上可知，稀 土氧化物氧化鈰可全面提升陶瓷涂料形成的涂層的綜合性能和可