一种铝液搅拌用耐高温耐蚀无机涂料技术领域
本发明属于高温无机涂料技术领域，具体涉及一种铝液搅拌用耐高温耐蚀无机涂
料。
背景技术
近五十年来，铝已经成为世界上广泛应用的金属之一。在建筑业上，铝加工成铝合
金后广泛的应用于金属门、窗、楼梯扶手等；在航空系国防军工部门也大量使用铝合金材
料；在电力输送常用高强度钢线补强的铝缆；此外，汽车制造、日常用品、机械设备等领域也
都大量使用铝合金。为了提高生产效率及生产品质，铝在快速熔融的同时需使用搅拌装置，
使得铝液里的各种元素更加均匀。
目前生产过程中，用于铝液搅拌的工具通常使用造价便宜的碳钢或石墨制备而
成，两者虽均已产业化，但其直接与高温铝液接触，腐蚀严重、烧损较大，会大大缩短搅拌工
具的使用寿命，且易污染铝液。中国专利（CN 103938046A、CN 103938051A）公开的一种耐铝
液腐蚀的金属陶瓷材料，是一种替代现有铝液搅拌工具的新型耐铝液腐蚀材料，但其制备
温度高于1000℃。而本发明提供了一种铝液搅拌用耐高温耐蚀无机涂料，其只需涂装在现
有的搅拌工具上即可，使用方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝液搅拌用耐高温耐蚀无机涂料，其耐铝液腐蚀性能
良好，且施工方便，适用于铝液搅拌工具的表面涂覆。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种铝液搅拌用耐高温耐蚀无机涂料，其所用原料按重量百分数计为：A组分玻璃45-
65%、B组分玻璃10-20%、蛭石粉2-10%、镍粉5-25%、分散剂1-5%、高温粘结剂5-15%，上述各原
料的重量百分数之和为100%。
所用各原料粒度小于45μm。其中，A组分玻璃的原料组成按重量百分数计为：碳酸
锶20-30%、碳酸钙20-30%、二氧化硅30-45%、硼酸5-15%、氧化铝2-10%，其重量百分数之和为
100%。
B组分玻璃的原料组成按重量百分数计为：氧化铝5-15%、硼酸35-50%、碳酸钠5-
15%、氧化锌25-40%、二氧化硅2-10%，其重量百分数之和为100%。
所述镍粉的密度为8.9 g/cm3。
所述分散剂为聚丙烯酸酯。
所述高温粘结剂为有机硅树脂。
所述铝液搅拌用耐高温耐蚀无机涂料适用于普通碳钢或低合金钢材质制备的搅
拌头表面的涂覆；其具体包括以下操作：
1）配料；按配比称取A组分玻璃、B组分玻璃、蛭石粉、镍粉、分散剂及高温粘结剂，然后
将其于90~100℃烘干12h，以减小配料误差；
2）搅拌；将配料后的各原料搅拌均匀，形成均匀的浆料；
3）表面清理：对搅拌头表面进行除锈、除油及去除氧化层处理；
4）涂覆；使用刷子或喷枪将所得浆料涂覆在搅拌头表面；
5）干燥；将涂覆好的搅拌头放置在100℃烘箱内干燥0.5-2h，使浆料附着在搅拌头表
面；
6）烧结；分别在550~700℃、750~800℃各保温烧结0.5-2h后取出，即得。
本发明的显著优点在于：
（1）本发明中A组分玻璃为高温玻璃，B组分玻璃为软化点较低的低温玻璃。在烧结过程
中，B组分玻璃在550-700℃间液化流平，填充孔隙，提高致密度；而当温度达750~800℃后，A
组分玻璃开始液化流平，二次填充孔隙，进一步提高涂层的致密度；通过二次流平，可有效
提高涂层的致密度。
（2）本发明通过添加高密度（8.9 g/cm3）的镍粉，使其在玻璃液化过程中均匀分散
在工件表面，防止表面张力引起的液面收缩，从而起到固位烧结的作用；同时，加入的镍粉
在高温下可与玻璃网络相互作用，形成B-O-Ni化学键，从而构成致密的网络结构。
（3）本发明无机涂料制备的涂层具有玻璃态的光泽，其硬度高，耐铝液腐蚀性好，
附着力强，致密度高，达到了实用化和工业化的条件。
（4）本发明无机涂料可制成浆料，施工可直接喷涂或涂刷，其操作简单、节能，且可
采用常温固化，长期耐受温度可达800℃。
附图说明
图1为无机涂料烧结后工件表面的效果图。
图2为添加0%（a）和13%（b）镍粉烧结后涂层的11B-NMR图。
具体实施方式
一种铝液搅拌用耐高温耐蚀无机涂料，其所用原料按重量百分数计为：A组分玻璃
45-65%、B组分玻璃10-20%、蛭石粉2-10%、镍粉5-25%、分散剂1-5%、高温粘结剂5-15%，上述
各原料的重量百分数之和为100%。
所用各原料粒度小于45μm。其中，A组分玻璃的原料组成按重量百分数计为：碳酸
锶20-30%、碳酸钙20-30%、二氧化硅30-45%、硼酸5-15%、氧化铝2-10%，其重量百分数之和为
100%。
B组分玻璃的原料组成按重量百分数计为：氧化铝5-15%、硼酸35-50%、碳酸钠5-
15%、氧化锌25-40%、二氧化硅2-10%，其重量百分数之和为100%。
所述镍粉的密度为8.9 g/cm3。
所述分散剂为聚丙烯酸酯。
所述高温粘结剂为有机硅树脂。
所述铝液搅拌用耐高温耐蚀无机涂料适用于普通碳钢或低合金钢材质制备的搅
拌头表面的涂覆；其具体包括以下操作：
1）配料；按配比称取A组分玻璃、B组分玻璃、蛭石粉、镍粉、分散剂及高温粘结剂，然后
将其于90~100℃烘干12h，以减小配料误差；
2）搅拌；将配料后的各原料搅拌均匀，形成均匀的浆料；
3）表面清理：对搅拌头表面进行除锈、除油及去除氧化层处理；
4）涂覆；使用刷子或喷枪将所得浆料涂覆在搅拌头表面；
5）干燥；将涂覆好的搅拌头放置在100℃烘箱内干燥0.5-2h，使浆料附着在搅拌头表
面；
6）烧结；分别在550~700℃、750~800℃各保温烧结0.5-2h后取出，即得。
步骤2）的搅拌工序中，还可根据需要加入稀释剂，以调整浆料粘度。
步骤3）的表面清理工作可采用喷砂或砂纸打磨等方法进行。
步骤6）烧结过程可采用快速升温，升温速度可达10~15℃/min；烧结后搅拌头可直
接取出，无需冷却至室温。
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的
技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
表1 实施例1-5制备无机涂料的组分配比表（重量百分数%）
实施例1
按照表1配比分别称取一定量的A组分玻璃、B组分玻璃、蛭石粉、镍粉、聚丙烯酸酯、有
机硅树脂，并按照前述步骤依次进行配比、搅拌、表面清理、涂覆、干燥等工序，干燥后的样
品置于程控炉中进行烧结，烧结条件为550℃、750℃各保温烧结2h；其中，A组分玻璃的原料
组成为：碳酸锶20%、碳酸钙30%、二氧化硅30%、硼酸15%、氧化铝5%，B组分玻璃的原料组成
为：氧化铝5%、硼酸35%、碳酸钠15%、氧化锌40%、二氧化硅5%。
实施例2
按照表1配比分别称取一定量的A组分玻璃、B组分玻璃、蛭石粉、镍粉、聚丙烯酸酯、有
机硅树脂，并按照前述步骤依次进行配比、搅拌、表面清理、涂覆、干燥等工序，干燥后的样
品置于程控炉中进行烧结，烧结条件为600℃、760℃各保温烧结1.5h；其中，A组分玻璃的原
料组成为：碳酸锶30%、碳酸钙20%、二氧化硅35%、硼酸13%、氧化铝2%，B组分玻璃的原料组成
为：氧化铝10%、硼酸50%、碳酸钠5%、氧化锌25%、二氧化硅10%。
实施例3
按照表1配比分别称取一定量的A组分玻璃、B组分玻璃、蛭石粉、镍粉、聚丙烯酸酯、有
机硅树脂，并按照前述步骤依次进行配比、搅拌、表面清理、涂覆、干燥等工序，干燥后的样
品置于程控炉中进行烧结，烧结条件为650℃、780℃各保温烧结1h；其中，A组分玻璃的原料
组成为：碳酸锶25%、碳酸钙25%、二氧化硅35%、硼酸5%、氧化铝10%，B组分玻璃的原料组成
为：氧化铝10%、硼酸50%、碳酸钠8%、氧化锌30%、二氧化硅2%。
实施例4
按照表1配比分别称取一定量的A组分玻璃、B组分玻璃、蛭石粉、镍粉、聚丙烯酸酯、有
机硅树脂，并按照前述步骤依次进行配比、搅拌、表面清理、涂覆、干燥等工序，干燥后的样
品置于程控炉中进行烧结，烧结条件为680℃、780℃各保温烧结1h；其中，A组分玻璃的原料
组成为：碳酸锶28%、碳酸钙22%、二氧化硅32%、硼酸12%、氧化铝6%，B组分玻璃的原料组成
为：氧化铝15%、硼酸40%、碳酸钠12%、氧化锌26%、二氧化硅7%。
实施例5
按照表1配比分别称取一定量的A组分玻璃、B组分玻璃、蛭石粉、镍粉、聚丙烯酸酯、有
机硅树脂，并按照前述步骤依次进行配比、搅拌、表面清理、涂覆、干燥等工序，干燥后的样
品置于程控炉中进行烧结，烧结条件为700℃、800℃各保温烧结0.5h；其中，A组分玻璃的原
料组成为：碳酸锶22%、碳酸钙23%、二氧化硅40%、硼酸10%、氧化铝5%，B组分玻璃的原料组成
为：氧化铝8%、硼酸45%、碳酸钠10%、氧化锌28%、二氧化硅9%。
表2 实施例1-5所得涂层抗铝液腐蚀的检验结果
表2为实施例1-5所得涂层抗铝液腐蚀的检验结果。由表2可见，实施例1原料配方所形
成的耐蚀涂层能有效延缓铝液腐蚀，但在10天后逐渐失效；实施例2原料配方所形成的耐蚀
涂层能有效延缓铝液腐蚀，但在30天后开始失效；实施例3原料配方所形成的耐蚀涂层能有
效延缓铝液腐蚀，但在10天后出现的轻度腐蚀；实施例4原料配方所形成的耐蚀涂层能有效
延缓铝液腐蚀，30天后仍能保护基体不被铝液腐蚀；实施例5原料配方所形成的耐蚀涂层能
有效延缓铝液腐蚀，30天后依然保持完整。
图2为添加0%（a）和13%（b）镍粉烧结后涂层的11B-NMR图。由图2可证实B-O-Ni化学
键的生成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与
修饰，皆应属本发明的涵盖范围。