[发明专利]硅碳棒高温保护涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种硅碳棒保护涂层，其特征在于：

所述保护涂层的原料包括甲组粉料和乙组混合液；

其中，所述甲组粉料的原料组分按重量份计，包括碳化硅12～27重量份、石墨4～15重量份、氧化铝15～27重量份、氮化硅1～7重量份、莫来石5～16重量份、铝钴合金5～16重量份和硅铁合金15～25重量份；所述乙组混合液选用硅酸钾水溶液和/或甲醛改性聚乙烯醇；且所述甲组粉料和所述乙组混合液的质量比为(25～30)：(70～75)。

2.根据权利要求1所述的硅碳棒保护涂层，其特征在于：

所述乙组混合液选用质量比为1：(0.5～0.8)的硅酸钾水溶液和甲醛改性聚乙烯醇。

3.根据权利要求1所述的硅碳棒保护涂层，其特征在于，还包括丙组分：

所述丙组分选用硅氧烷，且所述硅氧烷的加入量占所述甲组粉料和乙组混合液总质量的2.5～3％。

4.根据权利要求1～3任一项所述的硅碳棒保护涂层，其特征在于：

所述碳化硅的粒度为320目，纯度≥90％；

所述石墨的粒度为320目，纯度为固定碳含量≥97％；

所述氧化铝的粒度为320目，纯度≥90％；

所述氮化硅的粒度为320目；其中，氮含量为40～45％；

所述莫来石的粒度为200目；其中，氧化铝含量为78％；

所述铝钴合金的粒度为200目；其中，氧化铝含量为55％；

所述硅铁合金的粒度为320目；其中，硅含量≥15％。

5.权利要求1～4任一项所述硅碳棒保护涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：按比例称取甲组粉料的各原料组分，之后干混，得到所述甲组粉料；

S102：将硅酸钾水溶液和甲醛改性聚乙烯醇按照预设比例混合均匀，得到所述乙组混合液；

S103：将所述甲组粉料与所述乙组混合液搅拌均匀，得到呈胶体状的料浆；

S104：待所述料浆中的固体含量为28～35％时，加入丙组分并混合均匀，得到所述硅碳棒保护涂层。

6.根据权利要求5所述的硅碳棒保护涂层的制备方法，其特征在于：

所述铝钴合金的制备方法包括：将氧化铝和氧化钴按照预设比例进行球磨混料，之后煅烧，将所述煅烧后的产物冷却至室温，之后再次球磨，过筛，得到所述铝钴合金；

其中，氧化铝和氧化钴的比例为2：3，所述煅烧的条件具体为：以200℃/h升温速率升温至1200℃，保温2小时。

7.根据权利要求5所述的硅碳棒保护涂层的制备方法，其特征在于：

所述S102中：

所述硅酸钾水溶液的制备方法为：称取纯硅酸钾固体料，加水配制成质量百分浓度为10～20％的硅酸钾水溶液。

8.权利要求1～4任一项所述保护涂层在硅碳棒中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

S201：将硅碳棒于90～100℃下烘干处理1～3小时，之后去除棒体表面浮尘；

S202：将所述保护涂层均匀喷在棒体发热部的表面，自然干燥，之后烘烤，冷却后得到喷涂有保护涂层的硅碳棒。

9.根据权利要求8所述保护涂层在硅碳棒中的应用，其特征在于：

所述S201中：

所述烘干处理于烘干炉中进行，且采用空气吹净棒体表面的浮尘；

所述S202中：

所述自然干燥的时间为3～5小时，所述烘烤温度为280～300℃，时间为2～4小时；所述保护涂层的厚度为20～35μm。