陶瓷涂料及其應用
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及涂料技術領域，尤其涉及陶瓷涂料及其應用。
【背景技術】
[0002] 電站鍋爐、石油化工加熱爐以及中小工業(yè)鍋爐等的生產(chǎn)運行中，煤粉鍋爐沾污造 成了鍋爐安全運行的極大隱患，同時也會影響鍋爐或加熱爐的效率。高溫換熱表面沾污結 渣直接導致?lián)Q熱能力下降，爐效降低，進而使換熱表面受熱不均，導致爐管熱應力不均和被 加熱工質(zhì)受熱不均，同時爐膛溫度升高還會引起爐管超溫運行、氮氧化物生成以及排放加 劇和排煙溫度過高等問題；同時沾污結渣還會加劇換熱表面腐蝕。上述問題直接影響企業(yè) 的安全生產(chǎn)、節(jié)能減排、產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)能，降低設備的使用壽命，給企業(yè)帶來巨大損失。
[0003] 針對上述沾污結渣的問題，傳統(tǒng)的解決方法是加強吹灰、調(diào)整燃料、投運除焦劑、 機械打焦等，但是上述方法并沒有從根本上解決沾污結渣的問題，安全隱患仍然存在。
[0004] 涂料是一類重要的工程材料，其是指涂布于物體表面在一定條件下能形成薄膜而 具有保護、裝潢、絕緣、防銹、防震或耐熱等特殊功能的液體或固體材料。而陶瓷涂料是一種 新型的環(huán)保功能材料，具有不粘、耐高溫、高硬度、高耐候、耐腐蝕等諸多優(yōu)點，是一種理想 的涂料。
[0005] 為了解決鍋爐等生產(chǎn)運行中的沾污結渣問題，研究者研發(fā)了一系列的耐高溫抗結 渣陶瓷材料，為了強化上述鍋爐在生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性，研究者同時進一步強化了陶瓷涂 料的性能，以期得到綜合性能較好的陶瓷涂料，從而保證工業(yè)中鍋爐等加熱設備能夠穩(wěn)定 運行。例如：申請?zhí)枮?01410687121. 8的中國專利公開了一種耐高溫抗沾污結渣陶瓷涂 料，其包括：填料、粘結劑和水，其中填料包括氧化鋯、氮化硅、碳化硅、二氧化鈦、高嶺土和 稀土氧化物，該專利提供的陶瓷涂料可耐1050°C高溫，但是該涂料綜合性能仍然不是很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明解決的技術問題在于提供一種綜合性能較好的陶瓷涂料。
[0007] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N陶瓷涂料，包括：
[0008] 有機粘結劑 3,0wt%~]3.0wt%; 無機粘結劑 11 .Owt%~29.0wt%; 填料 9wt%~25wt%; 助劑 2,Owt% ~3.Owt%; 余量的水;.
[0009] 所述有機粘結劑為純丙乳液，所述無機粘結劑為鈉水玻璃；
[0010] 所述填料包括稀土氧化物、石墨和氮化硼。
[0011] 優(yōu)選的，以所述陶瓷涂料為基，所述稀土氧化物的含量為0.lwt%~2.Owt%，所 述石墨的含量為〇? 5wt%~5.Owt%，所述氮化硼的含量為8.Owt%~18.Owt%。
[0012] 優(yōu)選的，所述助劑包括成膜助劑、潤滑劑和消泡劑中的一種或多種；所述稀土氧化 物為氧化鈰。
[0013] 優(yōu)選的，所述鈉水玻璃的模數(shù)為2. 0~2. 9。
[0014] 優(yōu)選的，所述稀土氧化物的粒度為200~800nm，所述石墨的粒度為200~800nm， 所述氮化硼的粒度為200~800nm。
[0015] 優(yōu)選的，所述有機粘結劑的含量為5wt%~10wt%，所述有機粘結劑的含量優(yōu)選 為 7wt% ~9wt%。
[0016] 優(yōu)選的，所述無機粘結劑的含量為13wt%~25wt%，所述無機粘結劑的含量優(yōu)選 為 17wt% ~22wt%。
[0017] 優(yōu)選的，所述稀土氧化物的含量為0. 5wt%~1. 5wt%，所述石墨的含量為 1.Owt%~3. 5wt%，所述氮化硼的含量為10wt%~15wt%，所述稀土氧化物的含量優(yōu)選為 0. 8wt%~1. 2wt%，所述石墨的含量優(yōu)選為2.Owt%~3.Owt%，所述氮化硼的含量優(yōu)選為 llwt% ~14wt% 〇
[0018] 優(yōu)選的，所述有機粘結劑的含量為8wt%，所述無機粘結劑的含量為20.Owt%， 所述填料的含量為16. 85wt%，所述助劑的含量為2. 5wt%，余量的水；所述有機粘結劑為 純丙乳液，所述無機粘結劑為鈉水玻璃；所述填料包括13wt%的氮化硼，2. 8wt%的石墨與 1. 05wt%的稀土氧化物。
[0019] 本申請還提供了上述方案所述的陶瓷涂料在工業(yè)用爐中的應用。
[0020] 本申請?zhí)峁┝?一種陶瓷涂料，包括：3.Owt%~13.Owt%的有機粘結劑， 11.Owt%~29.Owt%的無機粘結劑，8. 6wt%~25wt%的填料，2.Owt%~3.Owt%的助劑 以及余量的水；所述有機粘結劑為純丙乳液，所述無機粘結劑為鈉水玻璃，所述填料包括稀 土氧化物、石墨和氮化硼。本申請?zhí)峁┑奶沾赏苛现袩o機粘結劑鈉水玻璃中的二氧化娃在 第一次升溫及高溫狀態(tài)下與其他無機組分反應形成共價鍵及陶瓷化，并且鈉水玻璃中的鈉 有利于降低無機體系的成陶溫度，使得陶瓷涂層具有更好的溫度適應范圍，同時填料中的 稀土氧化物有利于晶粒細化，填充晶粒間隙形成網(wǎng)絡，從而提高陶瓷涂層的高溫與常溫的 韌性、熱穩(wěn)定性、耐高溫腐蝕性、熱力學特性等，氮化硼與石墨共同形成高性能的氮碳硼硅 復合非金屬氧化物陶瓷。綜上，本申請上述組分協(xié)同作用，使陶瓷涂料作為陶瓷涂層時具有 較好的綜合性能，如：耐高溫、高的換熱性能、耐腐蝕、高發(fā)射率與抗沾污結渣等性能。
【具體實施方式】
[0021] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權利要求的 限制。
[0022] 本發(fā)明實施例公開了一種陶瓷涂料，包括：
[0023] 有機粘結劑 3.Owt%~13 .Owt%; 無機黏結則 ll,0wt%~29.0wt%; 填料 9wt% ~25wt%; 助劑 2.Owt% ~3.Owt%; 余量的水；
[0024] 所述有機粘結劑為純丙乳液，所述無機粘結劑為鈉水玻璃；
[0025] 所述填料包括稀土氧化物、石墨和氮化硼。
[0026] 本申請?zhí)峁┑奶沾赏苛献鳛樘沾赏繉?，其各組分以及各組分的含量通過合理優(yōu)化 匹配，使陶瓷涂料作為陶瓷涂層時具有較高的綜合性能。
[0027] 本申請?zhí)峁┝艘环N陶瓷涂料，其中無機粘結劑為鈉水玻璃。所述鈉水玻璃別名硅 酸鈉，分子式為Na20 ?nSi02。本申請?zhí)沾赏苛献鳛橥繉訒r，鈉水玻璃中的二氧化硅在第一 次升溫及高溫狀態(tài)下與其他無機組分反應生成共價鍵及陶瓷化，同時鈉水玻璃中的鈉有利 于降低無機體系的成陶溫度，使得陶瓷涂層具有更好的溫度適應范圍。所述鈉水玻璃的模 數(shù)優(yōu)選為2. 0~2. 9。本申請所述無機粘結劑的含量為11.Owt%~29.Owt%，在一些實施 例中，所述無機粘結劑的含量優(yōu)選為13.Owt%~25.Owt%，在一些實施例中，所述無機粘 結劑的含量優(yōu)選為17.Owt%~22.Owt%，在一些實施例中，所述無機粘結劑的含量優(yōu)選為 17. 5wt% ~20. 5wt%。
[0028] 本申請所述有機粘結劑為純丙乳液。所述純丙乳液是由多種丙烯酸、甲基丙烯酸、 甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯類以及功能性助劑多元聚，通過優(yōu)化工藝共聚而成的乳液。所 述純丙乳液與無機粘結劑配合使用，使陶瓷涂料作為涂層具有較高的性能。本申請所述有 機粘結劑的含量為3.Owt%~13.Owt%，在一些實施例中，所述有機粘結劑的含量優(yōu)選為 5.Owt%~10.Owt%，在一些實施例中，所述有機粘結劑的含量優(yōu)選為7wt%~9wt%。
[0029] 本申請所述填料與所述無機粘結劑、有機粘結劑共同配合，能夠使由陶瓷涂料形 成的涂層具有較好的性能。本申請所述填料包括稀土氧化物、石墨與氮化硼，其中所述稀 土氧化物更優(yōu)選為氧化鈰。本申請所述填料中還可包括氧化鋯、碳化硅和二氧化鈦等常 規(guī)填料。所述填料中氧化鈰有利于晶粒細化，填充晶粒間隙形成網(wǎng)絡，從而提高陶瓷涂層 的高溫與常溫韌性、穩(wěn)定性、耐高溫腐蝕性、熱力學特性等，同時氧化鈰也會提高