[发明专利]一种铝电解用硼化钛基涂层复合材料及其制备方法、涂覆方法

权利要求书

1.一种铝电解用硼化钛基涂层复合材料，其特征在于按重量百分比由以下原料组成： 

硼化钛-氧化物复合颗粒：55%~70%；碳质添加剂：8%~15%；有机树脂胶：15%~30%；增强剂：0.5%~2%。

2.根据权利要求1所述的一种铝电解用硼化钛基涂层复合材料，其特征在于：所述硼化钛-氧化物复合颗粒，按重量百分比由60%~90%硼化钛和10%~40%氧化物溶胶混合而成，所述氧化物溶胶固含量为5%~30%。

3.根据权利要求2所述的一种铝电解用硼化钛基涂层复合材料，其特征在于：所述氧化物溶胶为氧化铝溶胶、氧化镁溶胶、氧化钛溶胶、氧化锌溶胶或氧化硅溶胶中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种铝电解用硼化钛基涂层复合材料，其特征在于：碳质添加剂为石墨、石油焦或电煅无烟煤中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种铝电解用硼化钛基涂层复合材料，其特征在于：所述有机树脂胶由粘结剂、分散剂、固化剂组成；各组分的质量百分含量分别为粘结剂35%~58%，分散剂40%~64%，固化剂1%~5%。

6.根据权利要求5所述的一种铝电解用硼化钛基涂层复合材料，其特征在于：所述粘结剂为沥青、呋喃树脂、酚醛树脂、环氧树脂或糠醛树脂中的至少一种；

分散剂为丙酮、丁酮、乙醇或乙酸丁酯中的至少一种；

固化剂为对甲苯磺酸、聚酰胺树脂、间苯二甲胺、六次甲基四胺、三甲基六亚甲基二胺、二乙胺基丙胺、乙二胺或二乙烯三胺中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种铝电解用硼化钛基涂层复合材料，其特征在于：增强剂为碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维或碳化钛中的至少一种。

8.制备权利要求1所述的硼化钛基涂层复合材料的方法，其特征在于包括以下步骤：

首先制备硼化钛-氧化物复合颗粒，按权利要求2所述的配比，将硼化钛与氧化物溶胶搅拌均匀，经过700~1000℃煅烧后破碎过100-150目筛得到； 

按权利要求1所述原料的配比，将硼化钛-氧化物复合颗粒、碳质添加剂、有机树脂胶、增强剂进行混捏搅拌，得到涂覆浆料；混捏温度为15℃~35℃，空气中相对湿度为30%~90%，混捏时间为2~6h。

9.用权利要求8所述的硼化钛基复合材料制备涂层的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）涂覆，将石墨基体材料放入涂覆模具中，石墨基体材料上表面与模具上口边缘的距离，以及石墨基体材料四周表面与模具壁之间的间隙尺寸一致，然后将权利要求8得到的浆料倒入模具中；

（2）固化，将涂覆有浆料层的石墨基体材料在15℃~35℃固化处理24h~48h，然后再在80℃~150℃固化处理12h~24h； 

（3）炭化烧结，将步骤（2）涂覆有浆料层的石墨基体材料置于石墨坩埚中，填埋石墨碳粉，然后在惰性气体气氛中或真空中进行炭化烧结；所述炭化烧结温度为850~1050℃，炭化烧结时间为80h~120h。

10.根据权利要求9所述的硼化钛基复合材料制备涂层的方法，其特征在于：步骤（3）所述的惰性气体为Ar或/和N₂；所述的惰性气体气氛中或真空中O₂含量控制为10ppm~50ppm；所述真空≤10^-1Pa。