第11卷第5期 2011年10月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
高温钢坏防氧化涂料用易熔玻璃粘结剂的制备及改性王书华1，魏连启，仇小猛，周旬2，王晓婧1，叶树峰"，陈运法(1.中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室，北京100190；2.中国科学院研究生院，北京100049)
Vol.1I No.5 Oet.2011
摘要：为使防氧化涂料在高温警碳钢坏上粘附，熔制了P;Os-ZnO-Na,O系基础玻璃，用B;Os，Fe;O，MnO,CoO,NiO 进行改性并对其性能进行了表征.结果表明，粘结剂在升温过程中有晶相析出，用B,O,和FezO;改性后其软化溢度为 750C，继续用MnO,CoO,NiO改性其软化温度为596C：热处理前粘结剂为无定型玻璃态，用B,O,和Fe:O,改性后于476C保温10min，主要有Zn(POs)晶体析出，用BO,Fe2O，MnO,CoO,NiO改性后于428C保温10min，主要有Ni(POs析出：晶相析出后，玻璃的软化温度提高54C.将不同易熔玻璃作为高温粘结剂，软化温度是决定高溢瞬间粘附性能的重要因素，粘结剂加入涂料中，实现了涂料在高温钢还上瞬间粘附，实验室防氧化效果为59.24%，简要分析了涂料和玻璃粘结剂的结合机理。
关键词：高温粘结剂：易熔玻璃：微晶玻璃：钢还防氧化涂料
中图分类号：TQ171.73 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2011)05-0863-06
可用于钢坏防氧化涂料的高温粘结剂，结合实验室自制的防氧化粉料，实现了涂料在红热普碳钢(800℃)上的高
红热动态钢坏(600~800C)轧制前加热过程中所用高温防氧化涂料一般需添加高温粘结剂，才能在高温钢坏表面瞬间粘附铺展成膜，目前常用的高温粘结剂有磷酸二氢铝体系"及水玻璃体系(]，磷酸二氢铝粘结剂偏酸性，不适于偏碱性的涂料体系：水玻璃中由于含大量碱金属Nat，1100℃以上时对金属有很强的腐蚀活性"，用于防氧化涂料时，在1100~1300℃会加速金属的氧化因此这2种类型的高温粘结剂用于防氧化涂料时有很大的局限性
易熔玻璃由于具备较低的软化温度及可调的膨胀系数，目前多用于封接领域3]、涂层、瓷及金属琅[5-7]，为减少环境污染，铅系易熔玻璃正逐渐被磷酸盐、硼酸盐及铋酸盐体系取代[8-12]邱树恒等(13]用易熔玻璃制备了一种低软化温度的无机胶粘剂，它以确酸盐为主要玻璃网络形成体，用于高温钢坏防氧化涂料时，在升温过程中玻璃结构破坏析出的B,O，有很高的蒸汽压，导致挥发度变大"，严重影响涂层的高温成膜性能磷酸盐系易熔玻璃不仅软化温度较低、热膨胀系数可调、高温稳定性好，且磷酸盐资源丰富、环境友好，是一类有广阔应用前景的材料，磷酸盐高温防腐涂层喷涂于钢铁材料时，磷酸盐和钢铁材料相互作用可形成化学转化涂层，防护温度高达1300℃[14，因此磷酸盐易熔玻璃作为钢铁材料上的高温粘结剂具有独特的优势。
本工作通过磷酸盐系易熔玻璃的研究，得到了一种
温瞬间粘附，考察了添加易熔玻璃粘结剂对涂料防氧化性能的影响及高温下涂料、玻璃粘结剂与钢坏基体间的
相互作用机理 2实验 2.1材料与试剂
所用钢样是普碳钢Q235B，氧化增重实验所用试样尺寸为50.0mmx50.0mmx5mm，EDX测试所用试样尺寸为10.0mmx10.0mmx5mm
涂料为实验室自制的Al,O,-MgO-TiOz-CaO体系陶瓷基高温防护涂料，各成分均为工业级，纯度98%
玻璃中的NazCO，MnO,CoO,NiO,Fe;O,均为分析纯(北京益利精细化学品有限公司)，NHH,PO4，ZnO和
硼酸为工业级，纯度大于95%. 2.2分析仪器
采用IRPrestige-21型傅里叶变换红外光谱仪(日本岛津公司)对玻璃的结构进行表征，采用HCT-2型微机差热天平(北京恒久科学仪器厂)对易熔玻璃进行差热-热重分析，采用SJY-影像式烧结点仪(湖南湘潭湘仪仪器有限公司)表征玻璃的半球点温度，采用PANalytical X'PertPRO型X射线衍射仪(荷兰Philips公司)对易熔玻璃粉、析晶玻璃粉及普碳钢基体上粘结剂与涂料在高温下反应产物进行表征，用μ-7020数码相机(德国奥林巴斯公司)拍摄易熔玻璃作为高温粘结剂的瞬间粘附效果
收稿日期：20110706，修图日期：2011-0824
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作者简介：王书华(1987-)，女，山东省琴县人，硕士研究生，化学工程与技术专业；叶树峰，通i联系人，Tel:010-82544923,E-mail:sfye@home.ipe.ac.cn 万方数据