[发明专利]耐火构件涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火构件表面涂层的制备方法，其中，贵金属合金作为涂层材料施加到所述的耐火构件上，同时贵金属合金的金属熔点大于1400℃且由铂和/或铱和/或铑和/或钌和/或金构成，贵金属合金作为粉末使用，而所述耐火构件被涂以该粉末，以及在耐火构件上制得的涂层在玻璃工业中的用途。

背景技术

生产玻璃所使用的建筑构件，尤其是用于玻璃熔融池和馈电线(Feeder)区域内的构件，必须经受高温和及其腐蚀性的氛围。特别高腐蚀性的侵扰可发生在诸如玻璃熔融物、熔融物上方的氛围和耐火材料之间的三相交界处，这时的玻璃池中玻璃熔融物高度上的耐火草料地磨损腐蚀很大。磨损掉的耐火材料污染了玻璃熔融物，使玻璃的质量下降。为保证玻璃产品的高质量并延长耐火材料构件的寿命，通常的做法是将耐火材料构件加以涂层或是铺盖、镶盖以金属。

欧洲专利公开文本EP 0 559 330 A1中描述了这样一种技术，使用在玻璃池中。此时，一层金属或金属合金制成的非多孔涂层保护了陶瓷基底不受玻璃熔融物和熔融物上方的腐蚀氛围的侵袭。该非多孔薄层通过火焰喷射施加到耐火构件基底上，紧接着通过机械或热处理加密。基底和非多孔涂层的热胀系数被相互协调，使得涂层不致从基底上剥落。

欧洲专利文本EP 0 471 505 B1和公开文本EP 0 679 733 A2披露了金属基底和由多个金属和陶瓷层构成的涂层组成的构件，该涂层上的最外层是由一个贵金属或贵金属合金构成且不多孔，同时此最外层最好是通过热喷、电镀或呈粉末形式施加到构件上，尔后进行机械和/或热处理而密固。

实践证明，对上述各涂层所必不可少的处理方法步骤是有缺点且耗费大，因为与玻璃熔融物和腐蚀氛围接触的、含贵金属外层必须进行后加工而密固以使其开孔密封。

德国专利DE 196 51 851 C1描述了一种制备带贵金属、最好是铂的涂层的氧化物陶瓷构件，供玻璃工业使用。该方法使用一种烧结膏(Einbrennpaste)，它具有平均初始颗粒尺寸小于等于10微米的铂颗粒，在构件上烧成一层密闭的牢固涂层。通过变形度Ф≥2.5的冷变形颗粒变成小板片，尔后在氧化氛围内经过一温度-时间程序后烧固。此时，涂层厚度可在一个工作循环达到约10微米。虽然这种方法不需进行后续加工使涂层致密，但铂颗粒在烧结前的冷变形也是很费工的工序。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种快速、经济制备玻璃工业用构件上的涂层方法，涂层具有良好的防腐蚀性以及本发明涂层之用途。

本发明的任务是通过如下方式实现的：贵金属合金的液相温度T_L在900-1400℃范围内，贵金属合金的贵金属含量为≥84至≤99.5重量百分比，而可氧化的物质含量为≥0.5至≤16重量百分比，同时可氧化的物质由硼和/或磷和/或锑和/或砷构成，

-将所述耐火材料和涂层在含氧氛围内至少一次地加热到温度T，

此温度大于或等于贵金属合金的液相温度T_L，

-同时可氧化的物质被氧化，已产生的氧化物至少部分蒸发，

-保持温度T一定时间，使得涂层中可氧化物质的含量小于0.1at％，

接着将已涂层的耐火构件冷却。

根据本发明的方法，由高熔融的贵金属和作为熔剂起作用的可氧化物质构成的贵金属合金熔融在一起，为此要求的温度低于所用贵金属的熔点温度。

诸如德国专利文本DE OS 1558 902公开了带硼的贵金属合金，用以使碳体(Kohlekoerper)和其它给石墨涂层的矿物质(参见美国专利US7,087,932-通过德温特数据库检索Derwent-Datenbankrecherche)之间进行焊接。而用来连接构件的、带磷的贵金属合金也在日本专利磷JP63139072中披露(通过德温特数据库检索)。此外欧洲专利EP 0 209 264也公开了带硼、磷或砷的非晶形铑合金。

可氧化物质在贵金属合金熔融时使之和耐火构件的结合更完全，使其在构件上形成一层有高粘附力的涂层。

但在本发明的方法中，可氧化物质在贵金属合金熔融时和含氧氛围中的氧气结合成氧化物而蒸发，由于此蒸发，涂层中可氧化物质含量下降。蒸发过程所进行的时间可如此选择，使得可氧化物质基本上被蒸发掉。本发明选择蒸发过程所进行的时间可如此选择，使得贵金属涂层的可氧化物质含量小于0.1at％。从而加工好的涂层的熔点几乎为所用贵金属合金中合金本身的熔点，就是说，涂层可以有利地在较低的温度下制成，而又可以使用在高得多的温度环境下。