[发明专利]硅铝质陶瓷坩埚表面涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅铝质陶瓷坩埚表面涂层及其制备方法，所述硅铝质陶瓷坩埚表面涂层，按重量计，由以下原料组成：酸性硅溶胶30‑45份，铝溶胶10‑30份，α‑氧化铝10‑30份，电熔石英粉5‑20份，硼酸10‑30份，柠檬酸0.2‑0.5份，润湿剂0.5‑1份，水10‑30份，所述制备方法包括如下步骤：主料、辅料、主料辅料混合浆料的制备；将硅铝质坩埚表面进行腐蚀，去除原有表层；调节混合浆料的PH值并均匀涂布于腐蚀后的坩埚表面，经烘干、高温烧结后形成表面涂层。该硅铝质陶瓷坩埚表面涂层的制备方法，工艺简单，制备的涂层与硅铝质坩埚表面结合性强，强度大，能够有效改善高温合金铸件的质量。

技术领域

本发明涉及一种硅铝质陶瓷坩埚表面涂层及其制备方法，主要用于提高高温合金精密铸造过程中硅铝质坩埚表面质量。

背景技术

随着铸造行业的发展，中频感应炉因其熔化速度快、成分均匀、温度高、操作工艺简单、环境污染小等优点，已广泛应用于材料、冶金领域中金属及合金的熔炼，其配套用的硅铝质坩埚也是中频感应炉铸造的重要组成部分之一，坩埚的好坏对铸件质量有着至关重要的影响，目前硅铝质坩埚在高温熔炼后，由于高温合金的侵蚀，坩埚极易出现脱皮、掉粉等现象，导致铸件的砂眼、夹渣等缺陷。

因此，提出一种可以有效提高硅铝质坩埚的表面质量、改善坩埚表面脱皮掉粉的情况、提高硅铝质坩埚抗冲刷性及抗侵蚀性的硅铝质陶瓷坩埚表面涂层及制备方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种硅铝质陶瓷坩埚表面涂层及其制备方法，以解决现有技术存在的问题。

本发明一方面提供了一种硅铝质陶瓷坩埚表面涂层，按重量计，由以下原料组成：酸性硅溶胶30-45份，铝溶胶10-30份，α-氧化铝10-30份，电熔石英粉5-20份，硼酸10-30份，柠檬酸0.2-0.5份，润湿剂0.5-1份，水10-30份。

本发明还提供了一种硅铝质陶瓷坩埚表面涂层的制备方法，包括如下步骤：

a)主料混合：按重量计，取酸性硅溶胶30-45份，铝溶胶10-30份，α-氧化铝10-30份，电熔石英粉5-20份，硼酸10-30份，送入球磨机中，充分破碎并混合均匀，得主料；

b)辅料混合：按重量计，取柠檬酸0.2-0.5份，润湿剂0.5-1份，水10-30份，混合均匀，得辅料；

c)主料辅料充分混合：将混合充分的主料送入搅拌机中，之后，将混合后的辅料溶液分2次倒入所述搅拌机中，充分搅拌均匀，得主料辅料混合浆料；

d)腐蚀硅铝质坩埚表面：将硅铝质坩埚浸入氢氧化钠溶液中，腐蚀掉坩埚表层中的二氧化硅后，使用清水将坩埚表面冲洗干净后，烘干；

e)坩埚表层涂挂：调节主料辅料混合浆料的PH值至7，之后，用毛刷将主料辅料混合浆料均匀涂刷在腐蚀后的坩埚表面，涂挂后静置一段时间后，烘干；

f)烧结：待坩埚表层涂层完全干燥后，转入烧结窑内，高温烧结，坩埚表面形成涂层。

优选，步骤a)中，硅溶胶的PH值为4，铝溶胶的PH值为4，主料D50达到5微米。

进一步优选，步骤b)中，润湿剂为WET-10s型，搅拌时间为3-5分钟。

进一步优选，步骤c)中，第一份辅料加入后，搅拌时间为3-6分钟，第二份辅料加入后，搅拌时间为10-15分钟。

进一步优选，步骤d)中，氢氧化钠溶液的浓度为30％，腐蚀温度为60-75℃，腐蚀后烘干温度为105℃。

进一步优选，步骤e)中，使用氨水调节PH值，涂刷工艺在30分钟以内完成，坩埚经涂刷后，烘干温度为50-70℃。

进一步优选，步骤f)中，烧结温度为1050-1200℃。