专利名称：一种在氧化铝刚玉陶瓷制品上喷涂铂金层的方法
技术领域：
本发明涉及一种在非金属制品上喷涂钼金层的工艺方法，特别涉及一种在氧化铝刚玉陶瓷系列制品上喷涂钼金层的方法。
背景技术：
目前，国内外普遍采用钼金坩埚作为化验室检测检验过程中的主要熔料工具，因为其具有其他材料不可比拟的高耐温、高耐腐蚀性能、高抗氧化性、化学稳定性好等特点， 尤为突出的特点可在玻璃熔窑等高强腐蚀熔剂中具有耐浸蚀性能，但其价格昂贵；且钼金是我们地球储量贫乏的不可再生的有色金属资源。寻求一种替代产品，早已成为业内一直研究开发的难题。长期以来，我们在不断探索和研究的过程中，发现氧化铝刚玉陶瓷系列制品，具有高抗氧化性，并且耐高温，耐一般酸碱腐蚀等优点，但存在使用寿命短，腐蚀严重， 耗量大等问题；特别值得一提的是在玻璃熔窑的关键部位的使用中，由于接触玻璃粉料和强酸强碱添加剂等原因，其玻璃液中含量较高的K，Na，B等熔剂对热电偶所用的氧化铝刚玉陶瓷保护管熔融软化严重，致使使用寿命短，一般氧化铝刚玉陶瓷制品的使用寿命平均只有3个月左右。尤其应用在国内外玻璃熔窑下料口等关键部位替代多年来一直沿用价格昂贵的钼金热电偶保护管，一直无法找到性能稳定、经久耐用、原材料价格低廉并来源富足的替代制品。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种原材料来源简便且价格低廉、操作简易，并且耐高温，耐酸碱腐蚀性能好、高抗氧化性、使用寿命比未涂钼金涂层的氧化铝刚玉陶瓷系列制品提高10倍以上的一种在氧化铝刚玉陶瓷系列制品上喷涂钼金层的方法。为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案本发明的工艺过程由溶解钼金液体工序——选材、清洗工序——喷涂层工序——涂层固化工序——检测工序—— 成品验收工序组成。所述的溶解钼金液体工序采用钼金(platinum)纯度为Pt999为基料，溶解在王水HN03+3HC1 = 2H20+C12+N0C1中，浓度控制在10 Uml/gPt的钼金液体，具体化学反应方程式为3Pt+4HN03+18HCl = 3H2 [PtC16]+4N0+8H20所述的选材、清洗工序选用Al2O3含量为95-99%、经1780-1800°C烧制、吸水率小于0. 05%氧化铝刚玉陶瓷系列合格产品；将其放入浓度30-35%盐酸溶液中清洗，然后用蒸馏水洗至中性PH试纸检测为7，即合格，再将其放入200°C保温4小时的烘干箱中烘干。所述的喷涂层工序采用专用喷涂工具，将制备的钼金液体均勻地喷涂在氧化铝刚玉陶瓷制品的表面，涂层厚度控制在0. 01-0. 1mm。涂层固化工序选用保温性能好的恒温加热炉，对喷涂后的氧化铝刚玉陶瓷制品进行缓慢加热，升温至150-250°C，然后持续保温2-6小时的涂层固化处理后，空冷冷却。所述的检测工序采用万用表测量电阻值的方法，检测经固化处理后氧化铝刚玉陶瓷制品涂层表面各个点电阻值应小于1欧姆阻值。所述的成品验收工序采用人工观察涂层表面颜色的方式验收。本发明的有益效果目前地球钼金资源储量比黄金还稀少。据不完全统计，世界钼族元素矿产资源总储量约为3.1万吨。其中，钼金总储量约为1.4万吨。全世界每年只能开采出150吨钼金，其中60吨用于饰品。而每年黄金的总产量达到了 3300吨，现已估算出，如果把以前所有开采出的钼金放在一起，其体积仅仅相当于一个5米见方的立方体，钼金储藏量极其稀少。目前，日本是最大的钼金消费国，它的消费量占到世界总需求量的41.5%，其次是北美占23%，欧洲的需求量约占17%，处于平均水平，剩下的西方世界占14.5%。最后，中国每年投放市场的消费量占4%。随着世界科技进步的发展，对此需用量还会越来越大，即将枯竭。两者的造价比较据不完全估算，本发明制作一支规格是Φ25ΧΦ20Χ400的用钼金涂层氧化铝刚玉陶瓷制品，其造价成本是:0. 025mX3. 14X0. 4m X0. OOOOlmX 20t/ m3X 1000kg/m3X lOOOg/kgX 435 元 /g = 2732 元。传统做一支钼金制品相同规格产品Φ25Χ Φ20Χ400，成本造价是 0. 025mX3. 14X0. 4mX0. 0025mX20t/m3X 1000kg/m3X lOOOg/kgX350 元 /g = 549500 元两者相比M9500/2732 = 201倍。从上述对比结果不难看出，传统的钼金制品虽然具有良好的使用功能，但造价昂贵，50余万的造价已经制约了这种制品的使用。而采用氧化铝刚玉陶瓷制品上喷涂钼金层制品其成本在2700余元。其经济效益和社会效益是不言而喻的。
具体实施例方式实施例1、本发明采用如下技术方案本发明的工艺过程由溶解钼金液体工序—— 选材、清洗工序——喷涂层工序——涂层固化工序——检测工序——成品验收工序组成。所述的溶解钼金液体工序采用钼金(platinum)纯度为Pt999为基料，溶解在王水HN03+3HC1 = 2H20+C12+N0C1中，浓度控制在10 Uml/gPt的钼金液体，具体化学反应方程式为3Pt+4HN03+18HCl = 3H2 [PtC16]+4N0+8H20所述的选材、清洗工序选用Al2O3含量为95-99%、经1780-1800°C烧制、吸收率小于0. 05%氧化铝刚玉陶瓷系列合格产品；将其放入浓度30-35%盐酸溶液中清洗，然后用蒸馏水洗至中性PH试纸检测为7，即合格，再将其放入150-200°C保温3-5小时的烘干箱中烘干。所述的喷涂层工序采用专用喷涂工具，将制备的钼金液体均勻地喷涂在氧化铝刚玉陶瓷制品的表面，涂层厚度控制在0. 01-0. 1mm。涂层固化工序选用保温性能好的恒温加热炉，对喷涂后的氧化铝刚玉陶瓷制品进行缓慢加热，升温至150-250°C，然后持续保温2-6小时的涂层固化处理后，空冷冷却。所述的检测工序采用万用表测量电阻值的方法，检测经固化处理后氧化铝刚玉陶瓷制品涂层表面各个点电阻值应小于1欧姆阻值。所述的成品验收工序采用人工观察涂层表面颜色的方式验收。氧化铝刚玉陶瓷制品可以根据使用工况，制成坩埚系列、圆管系列、方管系列、板状系列、封闭空腔系列、一端封闭一端开放系列等不同形状的氧化铝刚玉陶瓷喷涂钼金制
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所述的氧化铝刚玉陶瓷制品可以根据使用工况，制成坩埚系列、圆管系列、方管系列、板状系列、封闭空腔系列、一端封闭一端开放系列等不同形状的氧化铝刚玉陶瓷喷涂钼金制品。实施例2、选用Al2O3含量为95%、经1780°C烧制、吸收率小于0. 05%氧化铝刚玉陶瓷系列合格产品；将其放入浓度30%盐酸溶液中清洗，然后用蒸馏水洗至中性PH试纸检测为7，即合格，再将其放入150°C保温3小时的烘干箱中烘干；采用专用喷涂工具，将制备的钼金液体均勻地喷涂在氧化铝刚玉陶瓷制品的表面，涂层厚度控制在0. Olmm ；选用保温性能好的恒温加热炉，对喷涂后的氧化铝刚玉陶瓷制品进行缓慢加热，升温至150°C，然后持续保温2小时的涂层固化处理后，空冷冷却。实施例3、选用Al2O3含量为97%、经1790°C烧制、吸收率小于0. 05%氧化铝刚玉陶瓷系列合格产品；将其放入浓度33%盐酸溶液中清洗，然后用蒸馏水洗至中性PH试纸检测为7，即合格，再将其放入170°C保温4小时的烘干箱中烘干；采用专用喷涂工具，将制备的钼金液体均勻地喷涂在氧化铝刚玉陶瓷制品的表面，涂层厚度控制在0. 05mm ；选用保温性能好的恒温加热炉，对喷涂后的氧化铝刚玉陶瓷制品进行缓慢加热，升温至200°C，然后持续保温4小时的涂层固化处理后，空冷冷却。实施例4、选用Al2O3含量为99%、经1800°C烧制、吸收(水)率小于0.05%氧化铝刚玉陶瓷系列合格产品；将其放入浓度35%盐酸溶液中清洗，然后用蒸馏水洗至中性PH 试纸检测为7，即合格；再将其放入200°C保温5小时的烘干箱中烘干；采用专用喷涂工具，将制备的钼金液体均勻地喷涂在氧化铝刚玉陶瓷制品的表面，涂层厚度控制在0. Imm ； 选用保温性能好的恒温加热炉，对喷涂后的氧化铝刚玉陶瓷制品进行缓慢加热，升温至 250 然后持续保温6小时的涂层固化处理后，空冷冷却。本发明旨在融合现有钼金和氧化铝刚玉陶瓷两种材料的各自性能特点，取其所长；尤其在强高温、腐蚀性强的工况条件下使用的部件，如坩埚、玻璃熔窑使用的热电偶保护管等；有效替代不可再生有色金属资源的消耗，提供了一种工艺简单、制造成本低、替代钼金材料，并其综合使用性能可与钼金制品相媲美的氧化铝刚玉陶瓷制品喷涂钼金层的新型产品。
权利要求
1.一种在氧化铝刚玉陶瓷制品上喷涂钼金层的方法，其特征在于本发明的工艺过程是由溶解钼金液体工序——选材、清洗工序——喷涂层工序——涂层固化工序——检测工序——成品验收工序组成；所述的溶解钼金液体工序采用钼金(platinum)纯度为Pt999为基料，溶解在王水 HN03+3HC1 = 2H20+C12+N0C1中，浓度控制在10 Uml/gPt的钼金液体，具体化学反应方程式为3Pt+4HN03+18HCl = 3H2 [PtC16]+4N0+8H20所述的选材、清洗工序选用Al2O3含量为95-99%、经1780-1800°C烧制、吸水率小于 0. 05%氧化铝刚玉陶瓷系列合格产品；将其放入浓度30-35%盐酸溶液中清洗，然后用蒸馏水洗至中性PH试纸检测为7，即合格，再将其放入200°C保温4小时的烘干箱中烘干；所述的喷涂层工序采用专用喷涂工具，将制备的钼金液体均勻地喷涂在氧化铝刚玉陶瓷制品的表面，涂层厚度控制在0. 01-0. Imm ；涂层固化工序选用保温性能好的恒温加热炉，对喷涂后的氧化铝刚玉陶瓷制品进行缓慢加热，升温至150-250°C，然后持续保温2-6小时的涂层固化处理后，空冷冷却；所述的检测工序采用万用表测量电阻值的方法，检测经固化处理后氧化铝刚玉陶瓷制品涂层表面各个点电阻值应小于1欧姆阻值；所述的成品验收工序采用人工观察涂层表面颜色的方式验收。
2.根据权利要求1所述的在氧化铝刚玉陶瓷制品上喷涂钼金层的方法，其特征在于所述的氧化铝刚玉陶瓷制品制成坩埚系列、圆管系列、方管系列、板状系列、封闭空腔系列、一端封闭一端开放系列等不同形状。
3.根据权利要求1所述的在氧化铝刚玉陶瓷制品上喷涂钼金层的方法，其特征在于选用Al2O3含量为95%、经1780°C烧制、吸收率小于0. 05%氧化铝刚玉陶瓷系列合格产品；将其放入浓度30%盐酸溶液中清洗，然后用蒸馏水洗至中性PH试纸检测为7，即合格，再将其放入150°C保温3小时的烘干箱中烘干；采用专用喷涂工具，将制备的钼金液体均勻地喷涂在氧化铝刚玉陶瓷制品的表面，涂层厚度控制在0. Olmm ；选用保温性能好的恒温加热炉，对喷涂后的氧化铝刚玉陶瓷制品进行缓慢加热，升温至150°C，然后持续保温2小时的涂层固化处理后，空冷冷却。
4.根据权利要求1所述的在氧化铝刚玉陶瓷制品上喷涂钼金层的方法，其特征在于选用Al2O3含量为97%、经1790°C烧制、吸收率小于0. 05%氧化铝刚玉陶瓷系列合格产品；将其放入浓度33%盐酸溶液中清洗，然后用蒸馏水洗至中性PH试纸检测为7，即合格，再将其放入170°C保温4小时的烘干箱中烘干；采用专用喷涂工具，将制备的钼金液体均勻地喷涂在氧化铝刚玉陶瓷制品的表面，涂层厚度控制在0. 05mm ；选用保温性能好的恒温加热炉，对喷涂后的氧化铝刚玉陶瓷制品进行缓慢加热，升温至200°C，然后持续保温4小时的涂层固化处理后，空冷冷却。
5.根据权利要求1所述的在氧化铝刚玉陶瓷制品上喷涂钼金层的方法，其特征在于选用Al2O3含量为99%、经1800°C烧制、吸收(水)率小于0. 05 %氧化铝刚玉陶瓷系列合格产品；将其放入浓度35%盐酸溶液中清洗，然后用蒸馏水洗至中性PH试纸检测为7，即合格；再将其放入200°C保温5小时的烘干箱中烘干；采用专用喷涂工具，将制备的钼金液体均勻地喷涂在氧化铝刚玉陶瓷制品的表面，涂层厚度控制在0. Imm ；选用保温性能好的恒温加热炉，对喷涂后的氧化铝刚玉陶瓷制品进行缓慢加热，升温至250°C，然后持续保温6小时的涂层固化处理后，空冷冷却。
全文摘要
一种在氧化铝刚玉陶瓷制品上喷涂铂金层的方法，本发明涉及一种在非金属制品上喷涂铂金层的工艺方法。本发明的工艺过程由溶解铂金液体工序—选材、清洗工序—喷涂层工序—涂层固化工序—检测工序—成品验收工序组成。本发明旨在融合现有铂金和氧化铝刚玉陶瓷两种材料的各自性能特点，取其所长；尤其在强高温、腐蚀性强的工况条件下使用的部件，如坩埚、玻璃熔窑使用的热电偶保护管等；有效替代不可再生有色金属资源的消耗，提供了一种耐高温，耐酸碱腐蚀性能好、高抗氧化性、使用寿命比未涂铂金涂层的氧化铝刚玉陶瓷系列制品提高10倍以上；且工艺简单、制造成本低、替代铂金材料，并其综合使用性能可与铂金制品相媲美的氧化铝刚玉陶瓷系列制品喷涂铂金层的新型产品。
文档编号C23C18/08GK102485700SQ20101057395
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者牛志良 申请人:牛志良