[发明专利]一种不粘钢、防剥落的石英义齿坩埚涂层及制备方法

说明书

本发明涉及一种不粘钢、防剥落的石英义齿坩埚涂层及制备方法，包括粉料和液态料，粉料占20％‑80％；粉料包括以下重量百分比的原料：ZrO₂+HfO₂≥90％；Y₂O₃ 7％‑9％；SiO₂ 0‑5％，不包括0；其余为杂质；液态料包括去离子水和粘结剂。优点是：本发明的义齿坩埚涂层抗热震性能好，粘附良好。既可以起到缓解义齿坩埚在铸造过程中粘钢严重的问题，也可以有效抑制钢液对坩埚的侵蚀和剥落，同时使铸造合金不因石英义齿坩埚的溶蚀而遭到污染，且可以使得义齿坩埚的使用寿命得以延长。义齿坩埚涂层，在SEM观察下，涂层与坩埚内壁结合良好无裂纹；1100℃、抗水冷热震能力≥3次。

技术领域

本发明属于无机非金属材料领域，尤其涉及一种不粘钢、防剥落的石英义齿坩埚涂层及制备方法，适用于离心铸造法生产合金义齿，同时也为钛合金义齿铸造用坩埚创造了可能。

背景技术

离心铸造法是合金义齿生产的一种重要方法，义齿铸造企业生产时，经常存在义齿铸造质量不过关，铸造义齿的坩埚容易粘钢，导致废弃，损耗资源，加大成本。在铸造过程中，义齿合金首先在义齿坩埚中加热快速熔化，然后在高速离心力的作用下将义齿坩埚中的熔融态合金高速注入到义齿型模中，冷却后经加工成为义齿。在此过程中，由于熔融石英质坩埚成本低，热震好而被广泛采用。然而熔融石英质坩埚在高温下非常不稳定，具有较高的氧势，容易造成合金氧化，形成氧化物夹杂，同时高温下二氧化硅也容易溶解在合金熔液中，从而影响义齿的铸造质量。特别是钛及钛合金在高温熔融状态下极易与氧反应，形成钛氧化物，从而影响钛及钛合金义齿的质量，同时铸造合金氧化所形成的合金氧化物极易与石英材质发生反应而粘附在坩埚涂层的内壁，使石英义齿坩埚的使用寿命大幅降低，因此在熔融石英坩埚内壁涂覆涂层成为了一种延长坩埚使用寿命和提高铸造义齿的重要方法。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种不粘钢、防剥落的石英义齿坩埚涂层及制备方法，抗热震性能高，粘附良好，抗剥落能力强，粘钢轻微。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种不粘钢、防剥落的石英义齿坩埚涂层，包括粉料和液态料，粉料占20％-80％；

粉料包括以下重量百分比的原料：ZrO₂+HfO₂≥90％；Y₂O₃ 7％-9％；SiO₂ 0-5％，不包括0；其余为杂质；

液态料包括去离子水和粘结剂。

所述的粘结剂为有机硅烷、硅酸、多元醇、聚乙烯醇、丙烯酸酯中的一种。

一种不粘钢、防剥落的石英义齿坩埚涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)以部分氧化钇稳定氧化锆为原料，加入去离子水，硅灰，粘结剂，混合均匀，形成混合料浆；

2)料浆涂覆义齿坩埚内壁，形成涂层；

3)对涂层坩埚进行干燥处理；

4)将干燥处理后的涂层义齿坩埚进行烧成处理。

步骤1)中所述的去离子水与粉料重量比为6：4；硅灰加入量为0-5wt.％，不包括0；粘结剂加入量为0-1wt.％，不包括0。

所述的部分氧化钇稳定氧化锆粒度为15-90μm，硅灰中SiO₂含量≥92％，粒度为纳米级。

步骤1)中，利用行星球磨机进行部分氧化钇稳定氧化锆、去离子水、硅灰的混合，转数240-300r/min，时长6h以上；然后加入粘结剂混合，利用磁力搅拌器混合均匀。