[发明专利]一种铝熔体净化用石墨转子防氧化涂层的制备方法

说明书

一种铝熔体净化用石墨转子防氧化涂层的制备方法，属于金属熔体净化及涂层防护技术领域。具体制备方法为：首先，对石墨材料进行预氧化处理，以获得粗糙的表面；然后，用磷酸二氢铝浸没石墨材料，以提高石墨转子的抗氧化性；最后，在石墨转子表层多次涂刷料浆，使涂层具有一定厚度。该方法改善了石墨转子的抗氧化性，延长了石墨转子的使用寿命，提高了铝熔体的净化。并且该工艺操作简单，原料廉价易得，降低生产成本。

技术领域

本发明属于金属熔体净化及涂层防护技术领域，具体涉及一种铝熔体净化用石墨转子防氧化涂层的制备方法。

背景技术

铝加工技术的迅速发展，对铝制品的质量要求日益苛刻。净化铝熔体，消除铝制品内部缺陷，一直是铝加工行业的关注焦点。在净化处理工艺中，采用旋转转子喷吹惰性气体来除去铝液中的氢气和氧化夹杂物是目前国际上一项先进的铝液净化技术。

目前普遍使用的除气转子为石墨转子，碳质量分数均在99.9％以上，碳在空气中氧化的临界温度是400℃，而铝熔体的净化温度在700～730℃之间，大大超过了临界温度，石墨氧化导致转子轴的轴径逐渐缩小，最终断裂，不能使用。因此，提高石墨材料的抗氧化性能是提高铝熔体净化的关键。

提高石墨转子的抗氧化性能的主要途径有：(1)选用优质高纯石墨作为转子材料。(2)惰性气体保护法。(3)涂料保护法。(4)套管保护法等。其中，涂料保护法通过在石墨转子表面上涂刷涂料，屏蔽空气中的氧气，防止石墨转子被氧化，而成为一种有效的处理方法。

发明内容

为了提高石墨转子的抗氧化性能，本发明提出了一种铝熔体净化用石墨转子防氧化涂层的制备方法。该方法的主要工序如下：首先，对石墨材料进行预氧化处理，以获得粗糙的表面；然后，用磷酸二氢铝浸没石墨材料，以提高石墨转子的抗氧化性；最后，在石墨转子表层多次涂刷料浆，使涂层具有一定厚度。

本发明的一种铝熔体净化用石墨转子防氧化涂层的制备方法，按以下步骤进行：

步骤1：石墨预氧化处理

(1)用酒精清洗石墨材料后，在烘箱中干燥5h，再冷却2h；

(2)将冷却后的石墨放在温度为850℃的高温炉中，预氧化6min；

步骤2：石墨浸渍处理

(1)以Al₂O₃粉和磷酸为原料制取磷酸二氢铝；

(2)石墨材料用磷酸二氢铝浸没，再放于真空泵中抽真空；

(3)浸渍好的石墨材料置于120℃烘箱中烘干5h；

步骤3：涂刷涂层

(1)以SiC粉、Al₂O₃粉与添加物A为涂层原料，配置涂层料浆，在涂层原料中添加物A的质量分数为10％～40％。

(2)涂层料浆混合均匀后在石墨转子表层进行多次涂刷，每次涂刷后都进行烘干或自然晾干处理。

所述的步骤1(1)中，所述的石墨为普通疏松石墨；

所述的烘箱干燥温度为80℃～150℃；

所述的步骤1(2)中，高温炉为箱式电阻丝炉、箱式硅碳棒炉、隧道窑中的一种；

所述的步骤2(1)中，制备磷酸二氢铝的原料Al₂O₃粉和磷酸的物质的量配比为1:6；

所述的步骤2(2)中，所述的真空泵抽真空的时间为5～30min；