[发明专利]一种碳化硅涂料及其制造方法

说明书

本发明公开了一种碳化硅涂料，按质量分数计，包括以下原料：碳化硅粉末30～40％、水性聚氨酯20～30％、聚丙烯酸酯10～20％、有机金属盐5～15％、凹凸棒土1～10％、纤维素衍生物1～5％、水性润湿剂1～5％、甲醇1～5％。本发明还公开了一种碳化硅涂料的制造方法，包括：称取各原料；将碳化硅粉末、有机金属盐和甲醇放到搅拌釜内进行搅拌分散，得到混合物；将水性聚氨酯、聚丙烯酸酯、凹凸棒土、纤维素衍生物及水性润湿剂加入搅拌釜内与所述混合物搅拌均匀，得到碳化硅涂料混合物；将所述碳化硅涂料混合物依次进行球磨及均质化处理，得到碳化硅涂料。本发明提供的碳化硅涂料提高了耐高温及高温下耐腐蚀的性能。

技术领域

本发明涉及功能涂料技术领域，更具体地说，本发明涉及一种碳化硅涂料及其制造方法。

背景技术

涂料(paint)指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。因早期的涂料大多以植物油为主要原料，故又称作油漆。现在合成树脂已取代了植物油，故称为涂料。涂料并非液态，粉末涂料是涂料品种一大类。

随着技术的发展，环境保护的要求增加，防腐涂料的研究越发受到重视，涂料的用途范围及使用要求也越来越高，比如经受长期的海水浸泡，强酸物质的氧化腐蚀，高温腐蚀环境下的耐受性等等需要防腐涂料仍然能够保护涂装的物体设备，同时也要求有较好的抗磨和自洁性能。但目前现有涂料中能够满足此类要求的涂料还有一定的技术缺陷，需要进一步研究或探讨。

碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，例如：以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁，可提高其耐磨性而延长使用寿命1～2倍；用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高，节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约85％)是极好的脱氧剂，用它可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量。此外，碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。

碳化硅因其3.2g/cm³的比重及较高的升华温度(约2700℃)，碳化硅很适合做为轴承或高温炉之原料物件。在任何已能达到的压力下，它都不会熔化，且具有相当低的化学活性。由于其高热导性、高崩溃电场强度及高最大电流密度，在半导体高功率元件的应用上，不少人试着用它来取代硅。此外，它与微波辐射有很强的耦合作用，并其所有之高升华点，使其可实际应用于加热金属。中国有碳化硅冶炼企业200多家，年生产能力220多万吨(其中：绿碳化硅块120多万吨，黑碳化硅块约100万吨)。

碳化硅因其具备优异的耐高温性能，被被使用于制备锂电池正极材料匣钵，从而增加了匣钵的耐高温性能。但是锂电池正极材料匣钵仍存在着抗侵蚀性差的问题，用于焙烧的锂电池正极材料多为粉末状，渗透能力强，材料中的锂离子属于强碱性物质，强碱物质对匣钵材料具有很强的侵蚀性，锂电池正极材料焙烧过程中，由于锂离子与匣钵的接触过程中，锂离子能够将匣钵中的Si、Al、Mg等离子析出，从而破坏匣钵的微观结构，匣钵遭受到侵蚀，导致匣钵的使用寿命明显缩短。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供了一种耐高温且在高温下具有优异的耐腐蚀性能的碳化硅涂料及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明公开了一种碳化硅涂料，按质量分数计，包括以下原料：

碳化硅粉末30～40％、水性聚氨酯20～30％、聚丙烯酸酯10～20％、有机金属盐5～15％、凹凸棒土1～10％、纤维素衍生物1～5％、水性润湿剂1～5％、甲醇1～5％。例如，水性润湿剂为10-碳聚氧基乙烯醚；纤维素衍生物为氰乙基纤维素。

优选地，本发明中，所述碳化硅粉末的粒径为10～100μm，所述凹凸棒土的粒径为1～50μm。

优选地，本发明中，所述有机金属盐为乙酰丙酮钾或异丙醇钾。