一種在氧化鋁剛玉陶瓷製品上噴塗鉑金層的方法
2023-05-07 14:32:36 2
專利名稱：一種在氧化鋁剛玉陶瓷製品上噴塗鉑金層的方法
技術領域：
本發明涉及一種在非金屬製品上噴塗鉬金層的工藝方法，特別涉及一種在氧化鋁剛玉陶瓷系列製品上噴塗鉬金層的方法。
背景技術：
目前，國內外普遍採用鉬金坩堝作為化驗室檢測檢驗過程中的主要熔料工具，因為其具有其他材料不可比擬的高耐溫、高耐腐蝕性能、高抗氧化性、化學穩定性好等特點， 尤為突出的特點可在玻璃熔窯等高強腐蝕熔劑中具有耐浸蝕性能，但其價格昂貴；且鉬金是我們地球儲量貧乏的不可再生的有色金屬資源。尋求一種替代產品，早已成為業內一直研究開發的難題。長期以來，我們在不斷探索和研究的過程中，發現氧化鋁剛玉陶瓷系列製品，具有高抗氧化性，並且耐高溫，耐一般酸鹼腐蝕等優點，但存在使用壽命短，腐蝕嚴重， 耗量大等問題；特別值得一提的是在玻璃熔窯的關鍵部位的使用中，由於接觸玻璃粉料和強酸強鹼添加劑等原因，其玻璃液中含量較高的K，Na，B等熔劑對熱電偶所用的氧化鋁剛玉陶瓷保護管熔融軟化嚴重，致使使用壽命短，一般氧化鋁剛玉陶瓷製品的使用壽命平均只有3個月左右。尤其應用在國內外玻璃熔窯下料口等關鍵部位替代多年來一直沿用價格昂貴的鉬金熱電偶保護管，一直無法找到性能穩定、經久耐用、原材料價格低廉並來源富足的替代製品。
發明內容
本發明就是針對上述問題，提供一種原材料來源簡便且價格低廉、操作簡易，並且耐高溫，耐酸鹼腐蝕性能好、高抗氧化性、使用壽命比未塗鉬金塗層的氧化鋁剛玉陶瓷系列製品提高10倍以上的一種在氧化鋁剛玉陶瓷系列製品上噴塗鉬金層的方法。為了實現本發明的上述目的，本發明採用如下技術方案本發明的工藝過程由溶解鉬金液體工序——選材、清洗工序——噴塗層工序——塗層固化工序——檢測工序—— 成品驗收工序組成。所述的溶解鉬金液體工序採用鉬金(platinum)純度為Pt999為基料，溶解在王水HN03+3HC1 = 2H20+C12+N0C1中，濃度控制在10 Uml/gPt的鉬金液體，具體化學反應方程式為3Pt+4HN03+18HCl = 3H2 [PtC16]+4N0+8H20所述的選材、清洗工序選用Al2O3含量為95-99%、經1780-1800°C燒制、吸水率小於0. 05%氧化鋁剛玉陶瓷系列合格產品；將其放入濃度30-35%鹽酸溶液中清洗，然後用蒸餾水洗至中性PH試紙檢測為7，即合格，再將其放入200°C保溫4小時的烘乾箱中烘乾。所述的噴塗層工序採用專用噴塗工具，將製備的鉬金液體均勻地噴塗在氧化鋁剛玉陶瓷製品的表面，塗層厚度控制在0. 01-0. 1mm。塗層固化工序選用保溫性能好的恆溫加熱爐，對噴塗後的氧化鋁剛玉陶瓷製品進行緩慢加熱，升溫至150-250°C，然後持續保溫2-6小時的塗層固化處理後，空冷冷卻。所述的檢測工序採用萬用表測量電阻值的方法，檢測經固化處理後氧化鋁剛玉陶瓷製品塗層表面各個點電阻值應小於1歐姆阻值。所述的成品驗收工序採用人工觀察塗層表面顏色的方式驗收。本發明的有益效果目前地球鉬金資源儲量比黃金還稀少。據不完全統計，世界鉬族元素礦產資源總儲量約為3.1萬噸。其中，鉬金總儲量約為1.4萬噸。全世界每年只能開採出150噸鉬金，其中60噸用於飾品。而每年黃金的總產量達到了 3300噸，現已估算出，如果把以前所有開採出的鉬金放在一起，其體積僅僅相當於一個5米見方的立方體，鉬金儲藏量極其稀少。目前，日本是最大的鉬金消費國，它的消費量佔到世界總需求量的41.5%，其次是北美佔23%，歐洲的需求量約佔17%，處於平均水平，剩下的西方世界佔14.5%。最後，中國每年投放市場的消費量佔4%。隨著世界科技進步的發展，對此需用量還會越來越大，即將枯竭。兩者的造價比較據不完全估算，本發明製作一支規格是Φ25ΧΦ20Χ400的用鉬金塗層氧化鋁剛玉陶瓷製品，其造價成本是:0. 025mX3. 14X0. 4m X0. OOOOlmX 20t/ m3X 1000kg/m3X lOOOg/kgX 435 元 /g = 2732 元。傳統做一支鉬金製品相同規格產品Φ25Χ Φ20Χ400，成本造價是 0. 025mX3. 14X0. 4mX0. 0025mX20t/m3X 1000kg/m3X lOOOg/kgX350 元 /g = 549500 元兩者相比M9500/2732 = 201倍。從上述對比結果不難看出，傳統的鉬金製品雖然具有良好的使用功能，但造價昂貴，50餘萬的造價已經制約了這種製品的使用。而採用氧化鋁剛玉陶瓷製品上噴塗鉬金層製品其成本在2700餘元。其經濟效益和社會效益是不言而喻的。
具體實施例方式實施例1、本發明採用如下技術方案本發明的工藝過程由溶解鉬金液體工序—— 選材、清洗工序——噴塗層工序——塗層固化工序——檢測工序——成品驗收工序組成。所述的溶解鉬金液體工序採用鉬金(platinum)純度為Pt999為基料，溶解在王水HN03+3HC1 = 2H20+C12+N0C1中，濃度控制在10 Uml/gPt的鉬金液體，具體化學反應方程式為3Pt+4HN03+18HCl = 3H2 [PtC16]+4N0+8H20所述的選材、清洗工序選用Al2O3含量為95-99%、經1780-1800°C燒制、吸收率小於0. 05%氧化鋁剛玉陶瓷系列合格產品；將其放入濃度30-35%鹽酸溶液中清洗，然後用蒸餾水洗至中性PH試紙檢測為7，即合格，再將其放入150-200°C保溫3-5小時的烘乾箱中烘乾。所述的噴塗層工序採用專用噴塗工具，將製備的鉬金液體均勻地噴塗在氧化鋁剛玉陶瓷製品的表面，塗層厚度控制在0. 01-0. 1mm。塗層固化工序選用保溫性能好的恆溫加熱爐，對噴塗後的氧化鋁剛玉陶瓷製品進行緩慢加熱，升溫至150-250°C，然後持續保溫2-6小時的塗層固化處理後，空冷冷卻。所述的檢測工序採用萬用表測量電阻值的方法，檢測經固化處理後氧化鋁剛玉陶瓷製品塗層表面各個點電阻值應小於1歐姆阻值。所述的成品驗收工序採用人工觀察塗層表面顏色的方式驗收。氧化鋁剛玉陶瓷製品可以根據使用工況，製成坩堝系列、圓管系列、方管系列、板狀系列、封閉空腔系列、一端封閉一端開放系列等不同形狀的氧化鋁剛玉陶瓷噴塗鉬金制
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所述的氧化鋁剛玉陶瓷製品可以根據使用工況，製成坩堝系列、圓管系列、方管系列、板狀系列、封閉空腔系列、一端封閉一端開放系列等不同形狀的氧化鋁剛玉陶瓷噴塗鉬金製品。實施例2、選用Al2O3含量為95%、經1780°C燒制、吸收率小於0. 05%氧化鋁剛玉陶瓷系列合格產品；將其放入濃度30%鹽酸溶液中清洗，然後用蒸餾水洗至中性PH試紙檢測為7，即合格，再將其放入150°C保溫3小時的烘乾箱中烘乾；採用專用噴塗工具，將製備的鉬金液體均勻地噴塗在氧化鋁剛玉陶瓷製品的表面，塗層厚度控制在0. Olmm ；選用保溫性能好的恆溫加熱爐，對噴塗後的氧化鋁剛玉陶瓷製品進行緩慢加熱，升溫至150°C，然後持續保溫2小時的塗層固化處理後，空冷冷卻。實施例3、選用Al2O3含量為97%、經1790°C燒制、吸收率小於0. 05%氧化鋁剛玉陶瓷系列合格產品；將其放入濃度33%鹽酸溶液中清洗，然後用蒸餾水洗至中性PH試紙檢測為7，即合格，再將其放入170°C保溫4小時的烘乾箱中烘乾；採用專用噴塗工具，將製備的鉬金液體均勻地噴塗在氧化鋁剛玉陶瓷製品的表面，塗層厚度控制在0. 05mm ；選用保溫性能好的恆溫加熱爐，對噴塗後的氧化鋁剛玉陶瓷製品進行緩慢加熱，升溫至200°C，然後持續保溫4小時的塗層固化處理後，空冷冷卻。實施例4、選用Al2O3含量為99%、經1800°C燒制、吸收(水)率小於0.05%氧化鋁剛玉陶瓷系列合格產品；將其放入濃度35%鹽酸溶液中清洗，然後用蒸餾水洗至中性PH 試紙檢測為7，即合格；再將其放入200°C保溫5小時的烘乾箱中烘乾；採用專用噴塗工具，將製備的鉬金液體均勻地噴塗在氧化鋁剛玉陶瓷製品的表面，塗層厚度控制在0. Imm ； 選用保溫性能好的恆溫加熱爐，對噴塗後的氧化鋁剛玉陶瓷製品進行緩慢加熱，升溫至 250 然後持續保溫6小時的塗層固化處理後，空冷冷卻。本發明旨在融合現有鉬金和氧化鋁剛玉陶瓷兩種材料的各自性能特點，取其所長；尤其在強高溫、腐蝕性強的工況條件下使用的部件，如坩堝、玻璃熔窯使用的熱電偶保護管等；有效替代不可再生有色金屬資源的消耗，提供了一種工藝簡單、製造成本低、替代鉬金材料，並其綜合使用性能可與鉬金製品相媲美的氧化鋁剛玉陶瓷製品噴塗鉬金層的新型產品。
權利要求
1.一種在氧化鋁剛玉陶瓷製品上噴塗鉬金層的方法，其特徵在於本發明的工藝過程是由溶解鉬金液體工序——選材、清洗工序——噴塗層工序——塗層固化工序——檢測工序——成品驗收工序組成；所述的溶解鉬金液體工序採用鉬金(platinum)純度為Pt999為基料，溶解在王水 HN03+3HC1 = 2H20+C12+N0C1中，濃度控制在10 Uml/gPt的鉬金液體，具體化學反應方程式為3Pt+4HN03+18HCl = 3H2 [PtC16]+4N0+8H20所述的選材、清洗工序選用Al2O3含量為95-99%、經1780-1800°C燒制、吸水率小於 0. 05%氧化鋁剛玉陶瓷系列合格產品；將其放入濃度30-35%鹽酸溶液中清洗，然後用蒸餾水洗至中性PH試紙檢測為7，即合格，再將其放入200°C保溫4小時的烘乾箱中烘乾；所述的噴塗層工序採用專用噴塗工具，將製備的鉬金液體均勻地噴塗在氧化鋁剛玉陶瓷製品的表面，塗層厚度控制在0. 01-0. Imm ；塗層固化工序選用保溫性能好的恆溫加熱爐，對噴塗後的氧化鋁剛玉陶瓷製品進行緩慢加熱，升溫至150-250°C，然後持續保溫2-6小時的塗層固化處理後，空冷冷卻；所述的檢測工序採用萬用表測量電阻值的方法，檢測經固化處理後氧化鋁剛玉陶瓷製品塗層表面各個點電阻值應小於1歐姆阻值；所述的成品驗收工序採用人工觀察塗層表面顏色的方式驗收。
2.根據權利要求1所述的在氧化鋁剛玉陶瓷製品上噴塗鉬金層的方法，其特徵在於所述的氧化鋁剛玉陶瓷製品製成坩堝系列、圓管系列、方管系列、板狀系列、封閉空腔系列、一端封閉一端開放系列等不同形狀。
3.根據權利要求1所述的在氧化鋁剛玉陶瓷製品上噴塗鉬金層的方法，其特徵在於選用Al2O3含量為95%、經1780°C燒制、吸收率小於0. 05%氧化鋁剛玉陶瓷系列合格產品；將其放入濃度30%鹽酸溶液中清洗，然後用蒸餾水洗至中性PH試紙檢測為7，即合格，再將其放入150°C保溫3小時的烘乾箱中烘乾；採用專用噴塗工具，將製備的鉬金液體均勻地噴塗在氧化鋁剛玉陶瓷製品的表面，塗層厚度控制在0. Olmm ；選用保溫性能好的恆溫加熱爐，對噴塗後的氧化鋁剛玉陶瓷製品進行緩慢加熱，升溫至150°C，然後持續保溫2小時的塗層固化處理後，空冷冷卻。
4.根據權利要求1所述的在氧化鋁剛玉陶瓷製品上噴塗鉬金層的方法，其特徵在於選用Al2O3含量為97%、經1790°C燒制、吸收率小於0. 05%氧化鋁剛玉陶瓷系列合格產品；將其放入濃度33%鹽酸溶液中清洗，然後用蒸餾水洗至中性PH試紙檢測為7，即合格，再將其放入170°C保溫4小時的烘乾箱中烘乾；採用專用噴塗工具，將製備的鉬金液體均勻地噴塗在氧化鋁剛玉陶瓷製品的表面，塗層厚度控制在0. 05mm ；選用保溫性能好的恆溫加熱爐，對噴塗後的氧化鋁剛玉陶瓷製品進行緩慢加熱，升溫至200°C，然後持續保溫4小時的塗層固化處理後，空冷冷卻。
5.根據權利要求1所述的在氧化鋁剛玉陶瓷製品上噴塗鉬金層的方法，其特徵在於選用Al2O3含量為99%、經1800°C燒制、吸收(水)率小於0. 05 %氧化鋁剛玉陶瓷系列合格產品；將其放入濃度35%鹽酸溶液中清洗，然後用蒸餾水洗至中性PH試紙檢測為7，即合格；再將其放入200°C保溫5小時的烘乾箱中烘乾；採用專用噴塗工具，將製備的鉬金液體均勻地噴塗在氧化鋁剛玉陶瓷製品的表面，塗層厚度控制在0. Imm ；選用保溫性能好的恆溫加熱爐，對噴塗後的氧化鋁剛玉陶瓷製品進行緩慢加熱，升溫至250°C，然後持續保溫6小時的塗層固化處理後，空冷冷卻。
全文摘要
一種在氧化鋁剛玉陶瓷製品上噴塗鉑金層的方法，本發明涉及一種在非金屬製品上噴塗鉑金層的工藝方法。本發明的工藝過程由溶解鉑金液體工序—選材、清洗工序—噴塗層工序—塗層固化工序—檢測工序—成品驗收工序組成。本發明旨在融合現有鉑金和氧化鋁剛玉陶瓷兩種材料的各自性能特點，取其所長；尤其在強高溫、腐蝕性強的工況條件下使用的部件，如坩堝、玻璃熔窯使用的熱電偶保護管等；有效替代不可再生有色金屬資源的消耗，提供了一種耐高溫，耐酸鹼腐蝕性能好、高抗氧化性、使用壽命比未塗鉑金塗層的氧化鋁剛玉陶瓷系列製品提高10倍以上；且工藝簡單、製造成本低、替代鉑金材料，並其綜合使用性能可與鉑金製品相媲美的氧化鋁剛玉陶瓷系列製品噴塗鉑金層的新型產品。
文檔編號C23C18/08GK102485700SQ20101057395
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者牛志良 申請人:牛志良