陶瓷涂料及其应用
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及陶瓷涂料及其应用。
【背景技术】
[0002] 电站锅炉、石油化工加热炉以及中小工业锅炉等的生产运行中，煤粉锅炉沾污造 成了锅炉安全运行的极大隐患，同时也会影响锅炉或加热炉的效率。高温换热表面沾污结 渣直接导致换热能力下降，炉效降低，进而使换热表面受热不均，导致炉管热应力不均和被 加热工质受热不均，同时炉膛温度升高还会引起炉管超温运行、氮氧化物生成以及排放加 剧和排烟温度过高等问题；同时沾污结渣还会加剧换热表面腐蚀。上述问题直接影响企业 的安全生产、节能减排、产品质量与产能，降低设备的使用寿命，给企业带来巨大损失。
[0003] 针对上述沾污结渣的问题，传统的解决方法是加强吹灰、调整燃料、投运除焦剂、 机械打焦等，但是上述方法并没有从根本上解决沾污结渣的问题，安全隐患仍然存在。
[0004] 涂料是一类重要的工程材料，其是指涂布于物体表面在一定条件下能形成薄膜而 具有保护、装潢、绝缘、防锈、防震或耐热等特殊功能的液体或固体材料。而陶瓷涂料是一种 新型的环保功能材料，具有不粘、耐高温、高硬度、高耐候、耐腐蚀等诸多优点，是一种理想 的涂料。
[0005] 为了解决锅炉等生产运行中的沾污结渣问题，研究者研发了一系列的耐高温抗结 渣陶瓷材料，为了强化上述锅炉在生产过程中的稳定性，研究者同时进一步强化了陶瓷涂 料的性能，以期得到综合性能较好的陶瓷涂料，从而保证工业中锅炉等加热设备能够稳定 运行。例如：申请号为201410687121. 8的中国专利公开了一种耐高温抗沾污结渣陶瓷涂 料，其包括：填料、粘结剂和水，其中填料包括氧化锆、氮化硅、碳化硅、二氧化钛、高岭土和 稀土氧化物，该专利提供的陶瓷涂料可耐1050°C高温，但是该涂料综合性能仍然不是很高。
【发明内容】
[0006] 本发明解决的技术问题在于提供一种综合性能较好的陶瓷涂料。
[0007] 有鉴于此，本申请提供了一种陶瓷涂料，包括：
[0008] 有机粘结剂 3,0wt%~]3.0wt%; 无机粘结剂 11 .Owt%~29.0wt%; 填料 9wt%~25wt%; 助剂 2,Owt% ~3.Owt%; 余量的水;.
[0009] 所述有机粘结剂为纯丙乳液，所述无机粘结剂为钠水玻璃；
[0010] 所述填料包括稀土氧化物、石墨和氮化硼。
[0011] 优选的，以所述陶瓷涂料为基，所述稀土氧化物的含量为0.lwt%~2.Owt%，所 述石墨的含量为〇? 5wt%~5.Owt%，所述氮化硼的含量为8.Owt%~18.Owt%。
[0012] 优选的，所述助剂包括成膜助剂、润滑剂和消泡剂中的一种或多种；所述稀土氧化 物为氧化铈。
[0013] 优选的，所述钠水玻璃的模数为2. 0~2. 9。
[0014] 优选的，所述稀土氧化物的粒度为200~800nm，所述石墨的粒度为200~800nm， 所述氮化硼的粒度为200~800nm。
[0015] 优选的，所述有机粘结剂的含量为5wt%~10wt%，所述有机粘结剂的含量优选 为 7wt% ~9wt%。
[0016] 优选的，所述无机粘结剂的含量为13wt%~25wt%，所述无机粘结剂的含量优选 为 17wt% ~22wt%。
[0017] 优选的，所述稀土氧化物的含量为0. 5wt%~1. 5wt%，所述石墨的含量为 1.Owt%~3. 5wt%，所述氮化硼的含量为10wt%~15wt%，所述稀土氧化物的含量优选为 0. 8wt%~1. 2wt%，所述石墨的含量优选为2.Owt%~3.Owt%，所述氮化硼的含量优选为 llwt% ~14wt% 〇
[0018] 优选的，所述有机粘结剂的含量为8wt%，所述无机粘结剂的含量为20.Owt%， 所述填料的含量为16. 85wt%，所述助剂的含量为2. 5wt%，余量的水；所述有机粘结剂为 纯丙乳液，所述无机粘结剂为钠水玻璃；所述填料包括13wt%的氮化硼，2. 8wt%的石墨与 1. 05wt%的稀土氧化物。
[0019] 本申请还提供了上述方案所述的陶瓷涂料在工业用炉中的应用。
[0020] 本申请提供了 一种陶瓷涂料，包括：3.Owt%~13.Owt%的有机粘结剂， 11.Owt%~29.Owt%的无机粘结剂，8. 6wt%~25wt%的填料，2.Owt%~3.Owt%的助剂 以及余量的水；所述有机粘结剂为纯丙乳液，所述无机粘结剂为钠水玻璃，所述填料包括稀 土氧化物、石墨和氮化硼。本申请提供的陶瓷涂料中无机粘结剂钠水玻璃中的二氧化娃在 第一次升温及高温状态下与其他无机组分反应形成共价键及陶瓷化，并且钠水玻璃中的钠 有利于降低无机体系的成陶温度，使得陶瓷涂层具有更好的温度适应范围，同时填料中的 稀土氧化物有利于晶粒细化，填充晶粒间隙形成网络，从而提高陶瓷涂层的高温与常温的 韧性、热稳定性、耐高温腐蚀性、热力学特性等，氮化硼与石墨共同形成高性能的氮碳硼硅 复合非金属氧化物陶瓷。综上，本申请上述组分协同作用，使陶瓷涂料作为陶瓷涂层时具有 较好的综合性能，如：耐高温、高的换热性能、耐腐蚀、高发射率与抗沾污结渣等性能。
【具体实施方式】
[0021] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0022] 本发明实施例公开了一种陶瓷涂料，包括：
[0023] 有机粘结剂 3.Owt%~13 .Owt%; 无机黏结則 ll,0wt%~29.0wt%; 填料 9wt% ~25wt%; 助剂 2.Owt% ~3.Owt%; 余量的水；
[0024] 所述有机粘结剂为纯丙乳液，所述无机粘结剂为钠水玻璃；
[0025] 所述填料包括稀土氧化物、石墨和氮化硼。
[0026] 本申请提供的陶瓷涂料作为陶瓷涂层，其各组分以及各组分的含量通过合理优化 匹配，使陶瓷涂料作为陶瓷涂层时具有较高的综合性能。
[0027] 本申请提供了一种陶瓷涂料，其中无机粘结剂为钠水玻璃。所述钠水玻璃别名硅 酸钠，分子式为Na20 ?nSi02。本申请陶瓷涂料作为涂层时，钠水玻璃中的二氧化硅在第一 次升温及高温状态下与其他无机组分反应生成共价键及陶瓷化，同时钠水玻璃中的钠有利 于降低无机体系的成陶温度，使得陶瓷涂层具有更好的温度适应范围。所述钠水玻璃的模 数优选为2. 0~2. 9。本申请所述无机粘结剂的含量为11.Owt%~29.Owt%，在一些实施 例中，所述无机粘结剂的含量优选为13.Owt%~25.Owt%，在一些实施例中，所述无机粘 结剂的含量优选为17.Owt%~22.Owt%，在一些实施例中，所述无机粘结剂的含量优选为 17. 5wt% ~20. 5wt%。
[0028] 本申请所述有机粘结剂为纯丙乳液。所述纯丙乳液是由多种丙烯酸、甲基丙烯酸、 甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯类以及功能性助剂多元聚，通过优化工艺共聚而成的乳液。所 述纯丙乳液与无机粘结剂配合使用，使陶瓷涂料作为涂层具有较高的性能。本申请所述有 机粘结剂的含量为3.Owt%~13.Owt%，在一些实施例中，所述有机粘结剂的含量优选为 5.Owt%~10.Owt%，在一些实施例中，所述有机粘结剂的含量优选为7wt%~9wt%。
[0029] 本申请所述填料与所述无机粘结剂、有机粘结剂共同配合，能够使由陶瓷涂料形 成的涂层具有较好的性能。本申请所述填料包括稀土氧化物、石墨与氮化硼，其中所述稀 土氧化物更优选为氧化铈。本申请所述填料中还可包括氧化锆、碳化硅和二氧化钛等常 规填料。所述填料中氧化铈有利于晶粒细化，填充晶粒间隙形成网络，从而提高陶瓷涂层 的高温与常温韧性、稳定性、耐高温腐蚀性、热力学特性等，同时氧化铈也会提高