本发明涉及铝电解工业,具体为一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层及其制备方法。
背景技术:
1、预焙阳极是一种用于电解槽的阳极材料,在铝电解工业中广泛使用,预焙阳极通常由高纯度的石墨或石墨化硅制成,经过高温处理和预煅烧而成,它具有较高的导电性、耐腐蚀性和机械强度,在铝电解过程中起到导电和氧化反应的作用,预焙阳极的使用可以提高铝电解槽的效率和稳定性,延长阳极的使用寿命,预焙阳极在铝电解过程中会发生氧化反应,产生氧气和氟化物等腐蚀性物质,同时,阳极还会受到高温、电流密度和电解质的影响,容易发生腐蚀和损坏,为了延长阳极的使用寿命,提高电解槽的稳定性,需要在预焙阳极表面涂覆一层抗氧化耐腐蚀涂层。
2、现有技术中,通常会在预焙阳极涂层之上添加一层防护层,可以起到保护和修复涂层的作用,然而这种防护层依然可能受到磨损,一旦预焙阳极涂层受损,很难进行修复,通常需要重新涂覆整个涂层,增加了维护和修复的成本。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层及其制备方法,解决了预焙阳极涂层受损时很难进行修复,通常需要重新涂覆整个涂层,增加了维护和修复成本的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层,包括抗氧化耐腐蚀涂层,所述抗氧化耐腐蚀涂层是由以下材料制成的:高纯度氧化铝粉,氧化镍颗粒,碳纳米管,有机树脂,溶剂,增稠剂和助剂。
5、优选的,所述有机树脂为环氧树脂,所述溶剂为丙酮,所述增稠剂为聚丙烯酸酯。
6、优选的,所述助剂分别为胶体稳定剂和异氰酸酯以及聚二甲基硅氧烷。
7、优选的,一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层制备方法,具体包括以下步骤:
8、s1.材料准备
9、根据涂层的要求和应用场景,选择适合的涂层材料,具体包括高纯度氧化铝粉,氧化镍颗粒,碳纳米管,有机树脂,溶剂,增稠剂和助剂,接着准备所需的原材料并根据涂层的性能要求和应用要求进行比例上的称取;
10、s2.材料混合
11、将准备好的原材料按照配方比例进行混合,可以使用搅拌机和分散机设备进行混合,确保混合均匀;
12、s3.研磨和分散
13、对涂层材料进行研磨和分散处理,以确保颜料和填料的分散性和均匀性,可以使用研磨机进行处理;
14、s4.调整粘度
15、根据涂覆工艺的需要,调整涂料的黏度,通过缓慢添加溶剂来调整涂料的黏度,在粘度过高时可适当添加稀释剂水进行调整;
16、s5.过滤提纯
17、将混合好的涂料进行过滤,去除其中的杂质和颗粒;
18、s6.调整ph值
19、根据涂料的要求,调整涂料的ph值,根据涂料的成分和性质,可以选择适当的酸和碱来调整涂料的ph值,如果涂料的ph值过高,可以添加盐酸降低ph值,如果涂料的ph值过低,可以添加氨水来提高ph值;
20、s7.检查和调整
21、对制备好的涂料进行检测,包括粘度、固含量、干燥时间等性能指标的测试,根据测试结果进行必要的调整和改进;
22、s8.包装和储存
23、将制备好的涂料进行包装和储存,确保涂料的保存期限和质量。
24、优选的,所述高纯度氧化铝粉占总配方的40%—60%,氧化镍颗粒占总配方的10%—15%,碳纳米管占总配方的10%—15%,有机树脂占总配方的20%—40%,溶剂占总配方的10%—30%,增稠剂占总配方的1%—5%,以及助剂占总配方的1%—5%。
25、优选的,所述s2.材料混合中,首先依次将高纯度氧化铝粉、有机树脂和溶剂加入到已经预热到100℃的刚玉坩埚内,接着按照需要依次加入增稠剂和助剂,最后等到原料混合完成后再加入碳纳米管进行搅拌混合,接着加热到1050~1250℃后保温0.5~2h,最后静置到400℃后边搅拌边添加氧化镍颗粒,搅拌过程中不改变方向,直至添加完成后停止搅拌。
26、(三)有益效果
27、本发明提供了一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层及其制备方法。具备以下有益效果:
28、1、本发明提供了一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层及其制备方法,本抗氧化耐腐蚀涂层的制备中,采用了高温稳定的氧化镍颗粒,该颗粒对高温和极端环境具有出色的耐受性,适合预焙阳极的生产,同时尺寸较小的氧化镍颗粒显示磁性,且磁性可以根据其形状、尺寸和磁场的作用进行调节,因此,通过调节磁场可在涂层材料中实现颗粒运动性质的改变,在涂覆本涂层的预焙阳极受到损害时,可通过加热预焙阳极并在周围设置单向磁场,使得氧化镍颗粒受到磁场作用力,带动软化的涂层本体缓慢蠕动,蠕动过程将修复受损区域,实现涂层的修复,从而显著降低了维护和修复的成本。
29、2、本发明提供了一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层及其制备方法,本抗氧化耐腐蚀涂层内部引入了碳纳米管,碳纳米管是由碳原子组成的微小管状结构,呈特定的排列,其强度和刚性高度非凡,与钢相比,其强度和刚性高达数倍,而重量则更为轻巧。因此,在加入涂层内部时,有效地提升了涂层的耐磨性能。
1.一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层,包括抗氧化耐腐蚀涂层,其特征在于:所述抗氧化耐腐蚀涂层是由以下材料制成的:高纯度氧化铝粉,氧化镍颗粒,碳纳米管,有机树脂,溶剂,增稠剂和助剂。
2.根据权利要求1所述的一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层,其特征在于:所述有机树脂为环氧树脂,所述溶剂为丙酮,所述增稠剂为聚丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层,其特征在于:所述助剂分别为胶体稳定剂和异氰酸酯以及聚二甲基硅氧烷。
4.一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层制备方法,其特征在于:所述高纯度氧化铝粉占总配方的40%—60%,氧化镍颗粒占总配方的10%—15%,碳纳米管占总配方的10%—15%,有机树脂占总配方的20%—40%,溶剂占总配方的10%—30%,增稠剂占总配方的1%—5%,以及助剂占总配方的1%—5%。
6.根据权利要求4所述的一种预焙阳极的抗氧化耐腐蚀涂层制备方法,其特征在于:所述s2.材料混合中,首先依次将高纯度氧化铝粉、有机树脂和溶剂加入到已经预热到100℃的刚玉坩埚内,接着按照需要依次加入增稠剂和助剂,最后等到原料混合完成后再加入碳纳米管进行搅拌混合,接着加热到1050~1250℃后保温0.5~2h,最后静置到400℃后边搅拌边添加氧化镍颗粒,搅拌过程中不改变方向,直至添加完成后停止搅拌。