在金屬的熱處理和熱加工過程中,由于氧化,不僅造成金屬損耗,更嚴重的是造成工件尺寸的不均勻變化,影響精度;同時,由于氧化,還會使某些不銹鋼反應釜合金表面發生脫碳、貧鉻等現象,而使質量降低。因此防止氧化有著重要意義。為了解決這一問題,利用硅酸鹽涂料作為熱處理時的暫時性保護層,是加工不銹鋼反應釜使用得比較廣泛的方法之一。
另外,滲碳、滲氮、滲鋁、滲硅、滲鉻、滲珊等化學熱處理技術的應用已相當廣泛,有許多工件,僅需局部摻,而另一些部位是禁滲的,對于這些禁滲部位亦可使用涂料達到防滲的目的。為此,我們研制了在進行加工制藥設備的時候幾種執氧化的和防滲碳的涂料;它們都是無機質,由耐火物、水玻璃和水三者組成。一般占涂料總重量的70%以上。我們采用的耐火物有氧化硅、氧化鋁等,其實為了達到某種目的,有時需要加一定量的低熔點氧化物或者玻璃料。水玻璃是必須的重要成分,折合組成的7-12%左右(按其物質計算)。水玻璃包括硅酸鈉和硅酸鉀,它主要起粘結劑的作用,能將耐火物牢周她和金屬表面粘在一起。水玻璃也是一種玻璃,對涂層在高溫時的致密化過程有著重要的作用。
涂料在制藥設備的各種工件上形成的涂膜,在常溫下呈多孔結構,按理似乎不能將被涂物與空氣介質隔離,不能提供**保護。但是,由于在設計配方時作了考慮,當涂層在使用過程中達到一定溫度時,它靠燒結作用會自動地將氣孔堵死,形成致密的保護膜。這種堵孔物質是配方中的玻璃(例如水玻璃即是其一),它在高溫下由固相反應釜形成的玻璃相。所以配方中加入能形成玻璃的物質很重要。二氧化硅(石英)是很容易與堿反應生成玻璃的物質,所以在我們的配方中二氧化硅是基本組成之一。事實上,只要石英粉和水玻璃兩者,就能配成具有保護作用的涂料。例如下面介紹的GT-100和GT-110兩種涂料,其固體成分百分之九十以上都是石英粉。配合其他物料,就能得到耐不同溫度的、用途各異的各種涂料。我們研制制造不銹鋼反應釜的幾種涂料具有下列特點:
(1)配制好的徐料能長期保存,施工方便;
(2)原料來源豐富,沒有什么稀有物質,易于推廣生產;
(3)涂料制備工藝簡單,只要將符合規格的原料按比例放入瓷球磨中混合數小時即可;
(4)因為使用水為稀釋劑,不用有機溶劑,因此既安全又**;
(6)形成的涂膜本身有相當強度,同基體的結合力也相當好;
(6)涂層在熱處理后大多能自動剝落易于**;
(7)對金屬基體無腐蝕作用;
(8)對制藥機械保護效果顯著。
下面分別介紹各種涂層的配方、工藝和性能。這是我們**研究的以石英粉和水玻璃為基本成分的兩種配方,組成簡單,成本低廉,有相當保護性能。涂料的配方為:二氧化硅100克,三氧化二鋁5克,硅酸鈉(試劑)25克,水40克。上述物料在球磨機中混合后即得白色涂料,比重為1.7克/厘米3。本涂料適用于800-1000℃的抗氧化。在無油無銹的壓力容器鋼板上噴涂0.05-0.1毫米厚的涂層,有如下的保護效果:抗氧化效果是相當顯著的。涂層在經熱處理后淬冷時會自動剝落,而金屬表面仍保持光亮平整。
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