[发明专利]铂金拉丝坩埚表面抗氧化防护涂层及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种防护涂层，具体涉及一种铂金拉丝坩埚表面抗氧化防护涂层及其制备方法和应用。

背景技术

当前，铂铑合金是贵重的稀有金属，在国内现已发现的储量很低，伴随着石英纤维生产等一系列玻璃行业的蓬勃发展，特别是新兴的氮化硼纤维、氧化锆纤维等一系列特种纤维行业的发展，其应用量在不断倍增。减少铂金在日常生产作业中的自然损耗与高温氧化挥发损耗，不仅可以为企业节省很高的成本支出，而且可以为国家实现不可再生资源的充分利用与保护。铂铑合金拉丝坩埚的常用作业温度为1000℃～1150℃之间，坩埚外表面的铂在室温条件下，与空气中的氧接触即被氧化生成PtO₂,在氧化气氛下加热至450℃时坩埚表面的PtO₂挥发成气相的PtO₂，气相的PtO₂在550℃以上时分解成Pt和O₂。分解出的Pt沉积于所遇的固体表面或者逸散于空气中，从而造成铂金的流失；铑在高温下的化学性能与铂很相似，在大气气氛下，铑在600℃左右就会被氧化成Ph₂O₃,在950℃左右Ph₂O₃变成气相挥发。由此可见，在日常生产作业的常用高温条件下，随着使用时间的增加铂金的损耗会越来越大。

在降低铂金坩埚使用损耗方面，现有中国专利申请CN101967313A所公开的“一种抑制铂金漏板氧化挥发的防护涂料”中对铂金漏板的预处理工艺尚需对待涂刷的部位进行打磨粗化，由此可见其所用涂层的附着力并不是很高，况且对铂金漏板表面打磨粗化势必会造成铂铑合金的人为流失损耗。

还有中国专利申请CN101638294A所公开的“一种降低铂金漏板使用损耗的涂层及其制备方法”中涂层处理的工艺周期比较长，漏板在电阻炉内进行高温烘烤会发生轻微的形变，况且漏板表面形成的搪瓷薄层比较脆弱，抗击打能力低，在后期的安装浇注过程中很容易剥落。

因此，目前的铂金表面防护涂层并不能最大限度地降低铂金的使用损耗，尚需对铂金表面在高温条件下的防护与提高。

发明内容

本发明针对目前市场上出现的不足，提出一种铂金拉丝坩埚抗氧化防护涂层及其制备方法，能长期有效地降低铂金的使用损耗，降低贵重金属损耗，最大限度地降低铂金拉丝坩埚的使用变形，抑制铂金拉丝坩埚表面高温条件下氧化挥发。

本发明所述的一种铂金拉丝坩埚表面抗氧化防护涂层，以重量百分数计，原料组成如下：

ａ-煅烧氧化铝粉：20%～35%；石英粉：15%～30%；氮化硼粉：5%～10%；高岭土：30%～55%。

铂金拉丝坩埚表面抗氧化防护涂层，以重量百分数计，原料优选组成如下：

ａ-煅烧氧化铝粉：25%～32%；石英粉：20%～25%；氮化硼粉：6%～8%；高岭土：35%～45%。

a-煅烧氧化铝粉主要质量组成为Al₂O₃≥99.6%、Na₂O≥0.05%、SiO₂≥0.03%、Fe₂O₃≥0.02%。

石英粉为≤120目的精制石英粉，其中的主要成分质量组成为SiO₂：99%-99.5%、Fe₂O₃：0.015%-0.02%。

所述的氮化硼粉主要成分质量组成为BN≥98%、B₂O₃≤2%。

所述的高岭土其主要化学成分为SiO₂：51.72%、Al₂O₃：32.06%、Fe₂O₃：1.01%、TiO₂：1.13%、CaO：0.03%、MgO：0.26%、K₂O：1.17%、Na₂O：0.03%、I.L：12.05%。

一种铂金拉丝坩埚表面抗氧化防护涂层的制备工艺，包括以下步骤：

①将原料按重量配比混合均匀；

②向步骤①混合后的物料中加入总重量40%～60%的蒸馏水或者是45%～65%的水胶溶液，在室温下不断搅拌，直到搅拌均匀成粘稠状，室温条件下静置30分钟。

一种铂金拉丝坩埚表面抗氧化防护涂层的应用，其特征在于，应用步骤如下：

1）对铂金拉丝坩埚的预处理工作：