[发明专利]一种高耐磨高硬度的纳米级钛晶镀膜液及其制作方法

权利要求书

1.一种高耐磨高硬度的纳米级钛晶镀膜液及其制作方法，其特征是，各组分重量百分比为，混蜡TiO₂：30-60%；分散剂：2-8%；羟基溶剂：20-40%；烷基溶剂：20-50%；其制作方法包括以下步骤和过程：

步骤一，加热；预热TiC1₄，将预热后的TiC1₄送入发生器中；同时，将氯气和铝粉送入发生器反应生成AlC1₃，氯气与铝粉的摩尔比为3:2；生成AlC1₃的反应热进一步预热TiC1₄，获得TiC1₄和AlC1₃的混合物；

步骤二，置换；将TiC1₄和AIC13₃的混合物送入氧化反应器，同时，加热氧气，并将加热后的氧气送入氧化反应器；热氧与热TiC1₄迅即混合，氧气与TiC1₄的摩尔比为1:1，反应生成TiO₂和氯气，TiO₂ 悬浮在含氯尾气中，收集TiO₂，并将TiO₂和氯气的混合物快速冷却至40-60℃；

步骤三，混蜡；将冷却至40-60℃的TiO₂和氯气的混合物以及石蜡同时加入氯化反应器，通过140-160℃水热预晶化处理，再经320-380℃温度烧结，获得纳米级锐钛矿型TiO₂和氯化石蜡的混合物，称之为混蜡TiO₂；

步骤四，形成；将锐钛矿型TiO₂和氯化石蜡的混合物加入羟基溶剂混合均匀，再加入分散剂Troysol  98c混合均匀，再加入烷基溶剂混合均匀，加热到150±5℃，保持4±0.1小时，形成钛晶原子镀膜液；

步骤三中氯气和石蜡的反应方程式通式为：C_XH_(2x+2)+yCl₂→C_xH_(2x-y+2)Cl_y  +yHCl，式中，x=14-36，x为石蜡中C原子数量，y为氯气的摩尔数；TiC1₄的摩尔数为(1/2)y；石蜡的投放量对应生成氯化石蜡-40或氯化石蜡-52或氯化石蜡-70的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的一种高耐磨高硬度的纳米级钛晶镀膜液及其制作方法，其特征是，所述步骤一中，TiC1₄的纯度为96-99.9%。

3.根据权利要求1所述的一种高耐磨高硬度的纳米级钛晶镀膜液及其制作方法，其特征是，所述步骤一中，TiC1₄的预热采用燃料油或电流间接加热的方式。

4.根据权利要求1所述的一种高耐磨高硬度的纳米级钛晶镀膜液及其制作方法，其特征是，所述步骤二中，氧气经氧气预热器用燃料油或电间接加热，预热后的氧气导入燃烧室，加入燃料油燃烧进一步提高氧气温度。

5.根据权利要求1所述的一种高耐磨高硬度的纳米级钛晶镀膜液及其制作方法，其特征是，所述步骤三中，快速冷却的时间为15-30分钟。

6.根据权利要求1所述的一种高耐磨高硬度的纳米级钛晶镀膜液及其制作方法，其特征是，所述步骤三中，所述混蜡TiO₂用布袋过滤器收集。

7.根据权利要求2所述的一种高耐磨高硬度的纳米级钛晶镀膜液及其制作方法，其特征是，所述羟基溶剂是三羟甲基丙烷酯，其纯度为98-99.99%。

8.根据权利要求2所述的一种高耐磨高硬度的纳米级钛晶镀膜液及其制作方法，其特征是，所述烷基溶剂是十二烷基苯，其纯度为98-99.99%。

9.根据权利要求1所述的一种高耐磨高硬度的纳米级钛晶镀膜液及其制作方法，其特征是，所述步骤三中，将冷却至50℃的TiO₂前驱体和氯气的混合物以及石蜡同时加入氯化反应器，通过150℃水热预晶化处理，再经350℃温度烧结，获得纳米级锐钛矿型TiO₂和氯化石蜡的混合物。

10.根据权利要求1所述的一种高耐磨高硬度的纳米级钛晶镀膜液及其制作方法，其特征是，各组分重量百分比为，混蜡TiO₂：40%；分散剂：5%；羟基溶剂：25%；烷基溶剂：30%。