[发明专利]一种纳米改性BSAS陶瓷涂料的制备方法及使用方法

说明书

本发明涉及一种纳米改性BSAS陶瓷涂料的制备方法及使用方法，其中制备方法为：将四硼酸锂、叠氮钠和金属镁粉在马弗炉中高温反应，得到的产物用盐酸浸泡反应，得到的产物干燥得到改性剂；将改性剂、BaO、SrO、Al₂O₃、SiO₂、Co₂O₃、ZrO₂、B₂O₃和无水乙醇溶剂配成浆料进行球磨即可。其中使用方法为：先使用浸渍提拉装置将陶瓷基体在所述纳米改性BSAS陶瓷涂料中进行涂覆，再将涂覆后的陶瓷基体进行烧结即可。本发明的纳米改性BSAS陶瓷涂料的制备方法，制备出的陶瓷涂料应用在陶瓷上寿命长防护效果稳定；本发明的纳米改性BSAS陶瓷涂料的使用方法，操作简单，使用成本低廉，涂覆效果良好，涂层不易损坏。

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种六方相氮化硼二维纳米片改性钡锶铝硅酸盐陶瓷抗氧化涂料的制备方法。

背景技术

钡锶铝硅酸盐(BSAS，(1-x)BaO·xSrO·Al₂O₃·2SiO₂，0<x<1)陶瓷具有模量低、热稳定好、氧扩散速率低以及较强抗水氧腐蚀的能力等优点，在高温抗氧化防护，尤其是高温水蒸气环境中的抗氧化防护领域具有广阔的应用前景。当前，已经出现了一些尝试应用BSAS作为陶瓷涂料的技术，但是这些技术在实际应用时，存在着诸如涂层有效寿命短，防护效果不稳定等问题。使得BSAS作为陶瓷涂料的广泛应用受到很大局限。

另外，目前应用较为普遍的BSAS陶瓷涂料主要采用等离子喷涂和浆料浸渍的使用方式。等离子喷涂工艺设备复杂，成本较高；浆料浸渍则存在着制备周期长且涂覆效果差导致涂层易损坏等缺点。

发明内容

针对上述现有技术所存在的缺陷，本发明的目的是提供一种纳米改性BSAS陶瓷涂料的制备方法，其制备出的BSAS陶瓷涂料应用在陶瓷上涂层寿命长，防护效果稳定。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种纳米改性BSAS陶瓷涂料的制备方法，其包括如下的步骤：

(1)制备改性剂：

①配料：将四硼酸锂、叠氮钠和金属镁粉依次按1～1.5：3～5：4～7的摩尔比配料混合置于反应釜中；

②反应：将所述反应釜密封后放入马弗炉中，设置所述马弗炉由5～10℃/分钟速率升温至500～600℃后，保温16～24小时，得到第一产物；

③浸酸：将所述第一反应物放入盐酸溶液中浸泡并搅拌4～6小时之后固液分离，得到固态的第二产物；

④干燥：将所述第二产物在80～100℃下真空干燥8～10小时，得到白色粉末状的六方相氮化硼二维纳米片；

(2)配置浆料：

①配主料：将BaO、SrO、Al₂O₃和SiO₂依次按(1-x)：x：1：2的摩尔比配料，其中0<x<1；

②配矿化剂：按照Co₂O₃和ZrO₂的配比为质量比Co₂O₃：ZrO₂＝(1-y)：y配料，其中0<y≤0.5；Co₂O₃和ZrO₂的质量之和为物料总质量的3～5wt.％；

③配烧结助剂：配置物料总质量3～7wt.％的B₂O₃；