[发明专利]一种在氧化铝刚玉陶瓷制品上喷涂铂金层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在非金属制品上喷涂铂金层的工艺方法，特别涉及一种在氧化铝刚玉陶瓷系列制品上喷涂铂金层的方法。

背景技术

目前，国内外普遍采用铂金坩埚作为化验室检测检验过程中的主要熔料工具，因为其具有其他材料不可比拟的高耐温、高耐腐蚀性能、高抗氧化性、化学稳定性好等特点，尤为突出的特点可在玻璃熔窑等高强腐蚀熔剂中具有耐浸蚀性能，但其价格昂贵；且铂金是我们地球储量贫乏的不可再生的有色金属资源。寻求一种替代产品，早已成为业内一直研究开发的难题。长期以来，我们在不断探索和研究的过程中，发现氧化铝刚玉陶瓷系列制品，具有高抗氧化性，并且耐高温，耐一般酸碱腐蚀等优点，但存在使用寿命短，腐蚀严重，耗量大等问题；特别值得一提的是在玻璃熔窑的关键部位的使用中，由于接触玻璃粉料和强酸强碱添加剂等原因，其玻璃液中含量较高的K，Na，B等熔剂对热电偶所用的氧化铝刚玉陶瓷保护管熔融软化严重，致使使用寿命短，一般氧化铝刚玉陶瓷制品的使用寿命平均只有3个月左右。尤其应用在国内外玻璃熔窑下料口等关键部位替代多年来一直沿用价格昂贵的铂金热电偶保护管，一直无法找到性能稳定、经久耐用、原材料价格低廉并来源富足的替代制品。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种原材料来源简便且价格低廉、操作简易，并且耐高温，耐酸碱腐蚀性能好、高抗氧化性、使用寿命比未涂铂金涂层的氧化铝刚玉陶瓷系列制品提高10倍以上的一种在氧化铝刚玉陶瓷系列制品上喷涂铂金层的方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明的工艺过程由溶解铂金液体工序——选材、清洗工序——喷涂层工序——涂层固化工序——检测工序——成品验收工序组成。

所述的溶解铂金液体工序：采用铂金(platinum)纯度为Pt999为基料，溶解在王水HNO3+3HCl＝2H2O+Cl2+NOCl中，浓度控制在10～13ml/gPt的铂金液体，具体化学反应方程式为：3Pt+4HNO3+18HCl＝3H2[PtCl6]+4NO+8H2O所述的选材、清洗工序：选用Al₂O₃含量为95-99％、经1780-1800℃烧制、吸水率小于0.05％氧化铝刚玉陶瓷系列合格产品；将其放入浓度30-35％盐酸溶液中清洗，然后用蒸馏水洗至中性PH试纸检测为7，即：合格，再将其放入200℃保温4小时的烘干箱中烘干。

所述的喷涂层工序：采用专用喷涂工具，将制备的铂金液体均匀地喷涂在氧化铝刚玉陶瓷制品的表面，涂层厚度控制在0.01-0.1mm。

涂层固化工序：选用保温性能好的恒温加热炉，对喷涂后的氧化铝刚玉陶瓷制品进行缓慢加热，升温至150-250℃，然后持续保温2-6小时的涂层固化处理后，空冷冷却。

所述的检测工序：采用万用表测量电阻值的方法，检测经固化处理后氧化铝刚玉陶瓷制品涂层表面各个点电阻值应小于1欧姆阻值。

所述的成品验收工序：采用人工观察涂层表面颜色的方式验收。

本发明的有益效果：目前地球铂金资源储量比黄金还稀少。据不完全统计，世界铂族元素矿产资源总储量约为3.1万吨。其中，铂金总储量约为1.4万吨。全世界每年只能开采出150吨铂金，其中60吨用于饰品。而每年黄金的总产量达到了3300吨，现已估算出，如果把以前所有开采出的铂金放在一起，其体积仅仅相当于一个5米见方的立方体，铂金储藏量极其稀少。

目前，日本是最大的铂金消费国，它的消费量占到世界总需求量的41.5％，其次是北美占23％，欧洲的需求量约占17％，处于平均水平，剩下的西方世界占14.5％。最后，中国每年投放市场的消费量占4％。随着世界科技进步的发展，对此需用量还会越来越大，即将枯竭。

两者的造价比较：据不完全估算，本发明制作一支规格是Φ25×Φ20×400的用铂金涂层氧化铝刚玉陶瓷制品，其造价成本是：0.025m×3.14×0.4m×0.00001m×20t/m³×1000kg/m³×1000g/kg×435元/g＝2732元。