[发明专利]一种含有三氧化二铝的铝合金铸渗用涂料及利用其制备铸渗涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有三氧化二铝的铝合金铸渗用涂料及利用其制备铸渗涂层的方法，可有效提高铸造铝合金表面的耐腐蚀性能，属于铸造技术领域。

背景技术

铝是一种化学性质活泼的金属，在常温下就很容易跟氧气发生反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜.这层薄膜可以阻止内层的铝进一步氧化，可以满足日常使用的要求。但在弱的酸、碱性条件下，这层膜的作用有限，不能有效阻止铝合金的腐蚀，由此，对铝合金的耐腐蚀性能提出了更高的要求。

如铸铝在冷凝式热水器中的应用。在燃气热水器尾部增设冷凝换热器，可降低排烟温度，在释放烟气显热的同时将烟气中的水蒸气冷凝，使之释放液化潜热，因此其热效率较常规热水器高10％～15％。通常其排烟温度低于110℃，热效率不低于96％。采用冷凝式燃气热水器的另一个好处是，冷凝水可将烟气中SO_x和NO_x等酸性气体溶解，能有效减少烟气排放造成的污染，减轻环境污染。

铸铝的导热性能优良，热导率明显高于铸铁，另外铝材价格低廉，适合工业上大规模使用。其次，从设计上来看，铸铝换热器的可靠设计也使其具有充分的优势：铝制换热器的壁厚大，在保证较高的换热强度的基础上，可以承受更高的水压，维持长期稳定运行；且铝合金熔化后具有良好的流动性，铸造和加工性优良。基于这些特点，铸铝冷凝式换热器近年来得到了快速发展。

但由于酸性物质溶解于冷凝水中形成了pH值约为3～5的酸性液体，会对换热器冷凝段的铝合金产生严重的腐蚀，降低热水器的使用寿命，影响使用的安全性。

铸渗也叫涂覆铸造，是将能形成表面特殊性能层的各种合金粉末粘附、贴固或涂刷在铸型的特定表面上,然后浇注液体金属，利用其热量使涂层材料熔化而与母材金属物理结合或反应结合，从而在铸件表面形成具有特殊性能的涂层的技术。与现用阳极氧化、电镀、化学镀、激光熔覆、微弧氧化和等离子喷涂等、铝合金表面处理方法相比，铸渗不需要专门的设备，不受铸件形状的限制，可以处理铸件的任一表面，它将传统铸造和材料表面复合强化技术相结合，在铸造的同时进行表面处理，并且充分利用了金属液的余热及金属液凝固时的潜热，无需后续加工，工序简单，能耗降低。

目前，现有铸渗技术的研究主要围绕黑色金属，近年来也有镁合金铸件铸渗工艺的研究，而目前还没有铸渗技术应用于铝合金的研究。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种含有三氧化二铝(下文简称Al₂O₃)的铝合金铸渗用涂料及利用其制备铸渗涂层的方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种含有Al₂O₃的铝合金铸渗用涂料，其主要由以下重量份比例的组分所制成：

25～45份Al₂O₃、40～60份CrO₃、3～10份熔盐、3～6份氟化钠、1～3份粘结剂。

作为优选，所述的含有Al₂O₃的铝合金铸渗用涂料主要由以下重量份比例的组分所制成：

30～40份Al₂O₃、45～55份CrO₃、5～8份熔盐、3～6份氟化钠、1～3份粘结剂。

作为另一种优选，所述的含有Al₂O₃的铝合金铸渗用涂料主要由以下重量份比例的组分所制成：

35份Al₂O₃、52份CrO₃、7份熔盐、4份氟化钠、2份粘结剂。

作为另一种优选，所述Al₂O₃的颗粒尺寸≥250目。

作为另一种优选，所述熔盐由NaCl、KCl和MgCl₂按摩尔量比为18：47：35组成。

作为另一种优选，所述粘结剂羧甲基纤维素钠或聚乙稀醇。

本发明还提供了利用所述含有Al₂O₃的铝合金铸渗用涂料制备铸渗涂层的方法，包括以下步骤：

(1)取Al₂O₃、CrO₃、熔盐、氟化钠和粘结剂混合均匀，加入纯水制成涂料；

(2)将上述涂料涂覆在铸型型腔或砂芯表面，在温度为100～120℃条件下烘干；