【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及玻璃生产，具体涉及一种适用于铂金或铂铑合金的复合涂层及其制备方法和应用。
技术介绍
1、光学玻璃和电子玻璃因其应用的特殊性使其对质量要求极高，特别是对其内部缺陷：气泡、结石和铂/铂铑缺陷有严苛的限制。为了提高玻璃的质量，熔窑配置铂金系统(铂金/铂铑合金件)，铂金系统包括澄清装置、均化装置、冷却装置及供料管等。光学玻璃和电子玻璃生产工艺温度处于1200-1600℃的高温环境下，在长期的高温环境下，铂金系统的铂金或铂铑合金件会与空气中的氧气或玻璃中的氧气发生反应，生成铂金氧化物或铂铑氧化物气体，这部分气体挥发后导致铂金或铂铑合金损失掉，直接导致铂金系统的强度和稳定性受损，影响使用寿命。由于挥发的铂金氧化物或铂铑氧化物会在铂金通道系统的耐火材料、绝缘材料及存在自由液面的铂金通道冷点区域附着，这部分铂金氧化物或铂铑合金氧化物在特定的条件下，形成三角形、六边形或针状结晶体，当环境发生波动时，即会掉入玻璃中形成贵金属异物缺陷，影响玻璃品质，增加生产成本。
2、其次，长期处于高温下的铂金系统内会产生二次气泡，这些气泡的产生主要受熔体的热电电解、氧化物澄清剂分解以及玻璃液中溶解的oh基团数量等因素影响，其中受oh基团数量的影响尤其大。铂金系统在高温下与玻璃液中的oh基团反应，玻璃液中的oh基团分解成中性的氢和氧，氢气可渗透通过铂金或铂铑合金件外皮，而氧气则富集在玻璃液的表面，当氧气浓度超过玻璃液的溶解极限时就会形成二次气泡，即发生透氢析氧现象，从而导致产品不良。
3、因此，急需一种复合涂层，将此复合涂层涂覆
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种适用于铂金或铂铑合金的复合涂层及其制备方法和应用，将本专利技术的复合涂层涂覆于铂金或铂铑合金件表面后，既不会污染玻璃又提高了铂金或铂铑合金件的抗氧化能力，有效避免光学玻璃和电子玻璃在生产过程中铂/铑类缺陷的产生，明显延长铂金或铂铑合金件的运行期限，降低了生产成本。
2、本专利技术的技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提供了一种适用于铂金或铂铑合金的复合涂层，以氧化物计，复合涂层包括以下质量百分比的组分：82.5-97.5％zro2、0.5-9.2％y2o3、0.3-8.7％ceo2、0.5-2％na2o、0.2-2.1％sio2。
4、其中，na2o和sio2的引入可以是na2co3、na2so4、二氧化硅或na2si2o5。
5、优选地，zro2的质量百分比为85-96％，y2o3的质量百分比为0.8-7.5％，ceo2的质量百分比为0.5-6.1％，na2o的质量百分比为0.7-1.6％，sio2的质量百分比为0.5-1.5％。
6、优选地，na2o与sio2的总质量与y2o3的质量比＜1，y2o3与ceo2的质量百分比之和＜10％。
7、在本专利技术的涂层组合物中，综合考虑复合涂层的致密性及强度，各组分的粒径为1-30μm；优选地，各组分的粒径为3-15μm。粒径过大，涂层致密度低、分布不均匀；粒径过小，则会失去增强涂层强度的功能。
8、第二方面，本专利技术提供了上述适用于铂金或铂铑合金的复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
9、s1称取原料，投入混料机中进行充分混匀；
10、s2称取充分混匀后的混合料，投入料罐，采用研磨球，滴入无水乙醇，放入球磨机中进行球磨；
11、s3取球磨后的混合料进行筛分，即得适用于铂金或铂铑合金的复合涂层。
12、优选地，步骤s2中，球磨转速为300-500rpm，球磨时间≥120min。
13、第三方面，本专利技术提供了上述适用于铂金或铂铑合金的复合涂层的应用，将复合涂层喷涂于铂金或铂铑合金件表面，铂金或铂铑合金件的温度为500-750℃。
14、优选地，喷涂完成后，铂金或铂铑合金件在1000-1100℃保温140-160min，保温后再以2-3℃/h的速率降至室温。
15、优选地，复合涂层的喷涂厚度为0.05-0.4mm。
16、在本专利技术的复合涂层中，zro2涂覆在铂金/铂铑合金件表面，可对基底材料起到隔热和隔绝氧气的作用，从而减少铂金/铂铑合金件在高温条件下的氧化损害，同时减轻高温条件下玻璃对其的侵蚀。单独使用zro2时，随着温度的变化其会产生相变，同时伴随着体积的变化，加速了涂层的剥落，因此本专利技术以y2o3作为稳定剂，在高温条件下熔融入zro2晶格中，可有效提高复合涂层的稳定性和使用寿命。ceo2的作用与y2o3类似，以ceo2作为稳定剂，在高温条件下熔融入zro2晶格中，填充涂层内部孔隙，获得高致密ceo2稳定zro2涂层，可以解决单独使用zro2时涂层致密度低、分布不均匀的问题。na2o作为改性剂，与sio2配合使用，高温情况下二者反应生成na2si2o5，进一步熔融后填充涂层内部空隙，获得高致密ceo2/y2o3稳定zro2涂层，可以解决单独zro2时涂层致密度低、分布不均匀的问题。
17、本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
18、本专利技术的复合涂层通过选择特定组分含量的氧化锆、氧化铈、氧化钇、氧化钠和二氧化硅，利用高温时熔融复合相的黏结作用与基体结合，减少对基体的侵蚀，达到保护基体的目的。将本专利技术的复合涂层涂覆于铂金或铂铑合金件表面后，既不会污染玻璃又提高了铂金或铂铑合金件的抗氧化能力，有效避免光学玻璃和电子玻璃在生产过程中铂/铑类缺陷的产生，提高了生产效率，同时减少高温条件下铂金或铂铑合金件的挥发，明显延长铂金或铂铑合金件的运行期限，降低了生产成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.适用于铂金或铂铑合金的复合涂层，其特征在于，以氧化物计，复合涂层包括以下质量百分比的组分：82.5-97.5％ZrO2、0.5-9.2％Y2O3、0.3-8.7％CeO2、0.5-2％Na2O、0.2-2.1％SiO2。
2.如权利要求1所述的适用于铂金或铂铑合金的复合涂层，其特征在于，ZrO2的质量百分比为85-96％，Y2O3的质量百分比为0.8-7.5％，CeO2的质量百分比为0.5-6.1％，Na2O的质量百分比为0.7-1.6％，SiO2的质量百分比为0.5-1.5％。
3.如权利要求1所述的适用于铂金或铂铑合金的复合涂层，其特征在于，Na2O与SiO2的总质量与Y2O3的质量比＜1，Y2O3与CeO2的质量百分比之和＜10％。
4.如权利要求1所述的适用于铂金或铂铑合金的复合涂层，其特征在于，各组分的粒径为1-30μm。
5.如权利要求4所述的适用于铂金或铂铑合金的复合涂层，其特征在于，各组分的粒径为3-15μm。
6.如权利要求1-5任一项所述的适用于铂金或铂铑合金的复合涂层的制备方法，其特征在于，包括
7.如权利要求1所述的适用于铂金或铂铑合金的复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤S2中，球磨转速为300-500rpm，球磨时间≥120min。
8.如权利要求1-5任一项所述的适用于铂金或铂铑合金的复合涂层的应用，其特征在于，将复合涂层喷涂于铂金或铂铑合金件表面，铂金或铂铑合金件的温度为500-750℃。
9.如权利要求8所述的适用于铂金或铂铑合金的复合涂层的应用，其特征在于，喷涂完成后，铂金或铂铑合金件在1000-1100℃保温140-160min，保温后再以2-3℃/h的速率降至室温。
10.如权利要求8所述的适用于铂金或铂铑合金的复合涂层的应用，其特征在于，复合涂层的喷涂厚度为0.05-0.4mm。
...【技术特征摘要】
1.适用于铂金或铂铑合金的复合涂层，其特征在于，以氧化物计，复合涂层包括以下质量百分比的组分：82.5-97.5％zro2、0.5-9.2％y2o3、0.3-8.7％ceo2、0.5-2％na2o、0.2-2.1％sio2。
2.如权利要求1所述的适用于铂金或铂铑合金的复合涂层，其特征在于，zro2的质量百分比为85-96％，y2o3的质量百分比为0.8-7.5％，ceo2的质量百分比为0.5-6.1％，na2o的质量百分比为0.7-1.6％，sio2的质量百分比为0.5-1.5％。
3.如权利要求1所述的适用于铂金或铂铑合金的复合涂层，其特征在于，na2o与sio2的总质量与y2o3的质量比＜1，y2o3与ceo2的质量百分比之和＜10％。
4.如权利要求1所述的适用于铂金或铂铑合金的复合涂层，其特征在于，各组分的粒径为1-30μm。
5.如权利要求4所述的适用于铂金或铂铑...
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊峰，李阳，胡钤苇，闵蛟，
申请(专利权)人：四川蜀旺辰昇新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。