活性碳化物15%、促进剂14%、烧结剂6%。本实施例中氮化硅纳米粉体中Si3N4的质量分数^ 99%，平均粒度为30nm;活性碳化物为B4C粉体，其粒度为400-500目，其中，B4C粉体中B4C的质量分数兰40% ;促进剂粉体包括Si02、Al203、K20+Na20，其粒度大于400目，且Si02、A1203、K2CHNa2O的含量分别为促进剂粉体总质量的50%、35%和15% ;烧结剂为质量分数^ 80%的Fe3O4，且其粒度大于400目。
[0086]步骤二、混合均匀
[0087]将步骤一中称量好的纳米混合粉料的各组分置于同一容器中进行混合并搅拌均匀；
[0088]步骤三、向步骤二中混合搅拌均匀的纳米混合粉料中分别添加硅溶胶、聚丙烯酸钠、膨润土和去离子水构成混合物料，将上述混合物料置于高速反应釜中搅拌25-40分钟，取出，待用，其中，上述添加的硅溶胶、聚丙烯酸钠、膨润土和去离子水的含量分别为纳米混合粉料总重量的38%、7%、8%和13%。
[0089]本实施例的一种高温抗氧化涂料的应用，该高温抗氧化涂料作为钢铁产品热处理加工过程中抗氧化涂料使用，其步骤为:
[0090]步骤一、去除待加工钢样表面的油污和铁锈；
[0091]步骤二、采用刷涂、喷涂、辊涂或者浸润的方法将步骤一中制备的高温涂料均匀地涂覆在待加工普通碳钢的表面，然后将钢样置于空气中自然干燥。
[0092]本实施例中将涂覆有上述高温抗氧化涂料的钢样置于热处理炉中进行加热至1100°C并保温40min的热处理，当热处理结束后测得钢样表面的氧化失重率为0.22%。
[0093]实施例5
[0094]本实施例的一种高温抗氧化涂料，由纳米混合粉料和硅溶胶、聚丙烯酸钠、膨润土、去离子水组成。其中，纳米混合粉料由如下重量百分比的组分组成:氮化硅纳米粉体62%、活性碳化物17%、促进剂13%、烧结剂8%，上述氮化硅纳米粉体中Si3N4的质量分数^ 99%，平均粒度为30nm ;活性碳化物为SiC粉体和B4C粉体的组合，其粒度为400-500目，其中，SiC粉体和B4C粉体的质量比为1:2，且SiC粉体中SiC的质量分数3 80%, B4C粉体中B4C的质量分数兰40% ;促进剂粉体包括Si02、Al2O3和K 20+Na20，其粒度大于400目，且S12, A1203、K2CHNa2O的含量分别为促进剂粉体总质量的50%、35%和15% ;烧结剂为质量分数3 80%的Fe3O4，且其粒度大于400目。本实施例的高温抗氧化涂料中的粘结剂为硅溶胶和聚丙烯酸钠，分散剂选用膨润土，溶剂选用去离子水，且硅溶胶、聚丙烯酸钠、膨润土和去离子水的含量分别占纳米混合粉料总重量的25%、8%、5%和10%。
[0095]本实施例的一种高温抗氧化涂料的制备方法，其步骤为:
[0096]步骤一、原料准备
[0097]按照重量百分比分别称取纳米混合粉料的各组分:氮化硅纳米粉体62%、活性碳化物17%、促进剂13%、烧结剂8%。本实施例中氮化硅纳米粉体中Si3N4的质量分数^ 99%，平均粒度为30nm ;活性碳化物为SiC粉体和B4C粉体的组合，其粒度为400-500目，其中，SiC粉体和B4C粉体的质量比为1:2，且SiC粉体中SiC的质量分数兰80%, B4C粉体中B4C的质量分数兰40% ;促进剂粉体包括Si02、A1203、K20+Na20，其粒度大于400目，且S12, A1203、K2CHNa2O的含量分别为促进剂粉体总质量的50%、35%和15% ;烧结剂为质量分数兰80%的Fe3O4，且其粒度大于400目。
[0098]步骤二、混合均匀
[0099]将步骤一中称量好的纳米混合粉料的各组分置于同一容器中进行混合并搅拌均匀；
[0100]步骤三、向步骤二中混合搅拌均匀的纳米混合粉料中分别添加硅溶胶、聚丙烯酸钠、膨润土和去离子水构成混合物料，将上述混合物料置于高速反应釜中搅拌25-40分钟，取出，待用，其中，上述添加的硅溶胶、聚丙烯酸钠、膨润土和去离子水的含量分别为纳米混合粉料总重量的25%、8%、5%和10%。
[0101]本实施例的一种高温抗氧化涂料的应用，该高温抗氧化涂料作为钢铁产品热处理加工过程中抗氧化涂料使用，其步骤为:
[0102]步骤一、去除待加工钢样表面的油污和铁锈；
[0103]步骤二、采用刷涂、喷涂、辊涂或者浸润的方法将步骤一中制备的高温涂料均匀地涂覆在待加工普通碳钢的表面，然后将钢样置于空气中自然干燥。
[0104]本实施例中将涂覆有上述高温抗氧化涂料的钢样置于热处理炉中进行加热至1000°C并保温40min的热处理，当热处理结束后测得钢样表面的氧化失重率为0.16%。
[0105]因此，通过使用以本发明中的高温抗氧化涂料的制备方法制备的高温抗氧化涂料，就可以使钢铁材料在进彳丁热处理时具有优良的抗氧化能力，且该涂料可以实现在$父尚温度(1400°C以下)下仍对钢铁材料具有较好的防护作用，且其适用范围较广，不含能够对环境造成污染的三价铬重金属氧化物，成本较低，适合普遍推广。
【主权项】
1.一种高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于，其步骤为: 步骤一、原料准备 按照重量百分比分别称取纳米混合粉料的各组分:氮化硅纳米粉体50-75%、活性碳化物10-25%、促进剂10-15%、烧结剂5-10%，其中，上述活性碳化物选自SiC粉体、B4C粉体和Al4C3粉体，促进剂粉体的组分包括S1 2、Al2O3和K 20+Na20，烧结剂的组分包括Fe3O4; 步骤二、混合均匀 将步骤一中称量好的纳米混合粉料的各组分置于同一容器中进行混合并搅拌均匀； 步骤三、向步骤二中混合搅拌均匀的纳米混合粉料中分别添加粘结剂、分散剂和溶剂构成混合物料，将上述混合物料置于高速反应釜中搅拌25-40分钟，取出，待用，其中，所述的粘结剂为硅溶胶和聚丙烯酸钠，分散剂选用膨润土，溶剂选用去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于，所述的硅溶胶、聚丙烯酸钠、膨润土和去离子水的含量分别占纳米混合粉料总重量的25-40%、5-10%、5-10%和 10-15%。
3.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于，所述的活性碳化物为SiC粉体和B4C粉体中的一种或两种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种高温抗氧化涂料的制备方法，其特征在于，所述的氮化硅纳米粉体中Si3N4的质量分数兰99%;SiC粉体中SiC的质量分数兰80%;B4C粉体中B4C的质量分数兰40% ;促进剂中S12的质量分数兰45%, Al 203的质量分数兰30%，K2CHNa2O的质量分数兰10% ;烧结剂中Fe3O4的质量分数兰80%。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种纳米混合粉料，其特征在于，所述的氮化硅纳米粉体中Si3N4的粒度为2-60nm，活性碳化物中粉体的粒度为400-500目，促进剂和烧结剂中粉体的粒度大于400目。
【专利摘要】本发明公开了一种高温抗氧化涂料的制备方法，属于钢铁热处理保护技术领域。本发明的高温抗氧化涂料的制备方法的步骤为：将纳米混合粉料的各组分分别按比例进行称量：氮化硅纳米粉体50-75％、活性碳化物10-25％、促进剂10-15％、烧结剂5-10％，将称取的纳米混合粉料的各组分进行混合均匀，向混合均匀的粉料中分别添加粘结剂、分散剂和溶剂并置于高速反应釜中进行搅拌，即得所需涂料。使用本发明的高温抗氧化涂料的制备方法制备的涂料可以使钢铁金属在高温热处理时具有较好的抗氧化性能，适用范围较广，且对环境污染小，成本低。
【IPC分类】C04B35-66
【公开号】CN104744058
【申请号】CN201510125494
【发明人】李国安, 王建国, 李寿全
【申请人】马鞍山市兴达冶金新材料有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月20日