一种复合陶瓷层及其制备方法和应用

本发明属于白酒陈化装置改性，具体涉及一种复合陶瓷层及其制备方法和应用。

背景技术：

1、刚蒸馏的白酒通常含有较多游离的乙醇及硫化氢、硫醇、硫醚等刺激性物质，造成白酒入口冲辣、刺激性强、口感差；因此，刚生产的白酒必须经过一定时间的贮存才能进行勾调，以降低白酒的新酒味，增加陈酒感，这种贮存过程称为白酒的陈化。白酒陈化是白酒酿造过程中最关键的工序之一。传统陈化是通过陶瓷缸储存白酒进行自然陈化。陶缸中的铁与铜元素使贮存容器具有氧化、吸附和催化作用，使原酒中的部分醇、醛类成分氧化成酸，增加了酒的呈香味的物质，协调酒的口感；另一方面由于其陶瓷多孔结构可以吸附部分杂质，使酒体纯净，这是其他容器不可比拟的优势。陶缸陈化速度快，制得白酒风味好，质量稳定；但陶缸机械强度低，容量小，造成占地面积大，不适合大规模工业生产。

2、金属白酒罐主要为铝罐和不锈钢罐。铝罐可加工性能好，导热性好，但耐蚀性不足。不锈钢耐腐蚀、机械强度都比铝制容器要好得多，不需要在内表面涂覆任何防腐材料，具有很好的物理化学稳定性能，但其不具备白酒陈化功能，在一定程度上会减缓酒的老熟速度。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种复合陶瓷层及其制备方法和应用，该陶瓷层具有促进白酒陈化、吸附杂质的作用，使金属罐用于白酒陈化成为可能，可有效解决现有的金属罐体无陈化作用，耐腐蚀性不足问题。

2、为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种复合陶瓷层的制备方法，包括以下步骤：通过微弧氧化的方式在铝合金罐体内壁制备陶瓷层，其中，微弧氧化处理的电解液中含有氧化铜。

4、进一步地，具体制备方法为：

5、(1)将铝合金罐体内壁进行加工处理；

6、(2)将九水硅酸钠、氢氧化钠和氧化铜依次溶解于去离子水中，制备电解液；

7、(3)将电解液置入处理后的铝合金罐体内，然后将铝合金罐体作为阳极，以石墨作为阴极，采用脉冲直流电源对铝合金罐体进行微弧氧化处理，然后洗净，即可。

8、进一步地，步骤(1)中铝合金罐体内壁表面加工处理至sa3级。

9、进一步地，步骤(2)的电解液中九水硅酸钠的浓度为8-10g/l，氢氧化钠2-4g/l，氧化铜1-2.5g/l，还包括氨水，氨水的氨水0-13ml/l。

10、进一步地，步骤(3)中阳极与阴极之间的距离为10-20cm。

11、进一步地，步骤(3)中以恒流模式对铝合金罐体进行微弧氧化处理。

12、进一步地，步骤(3)中微弧氧化处理过程中，电流密度为电流密度2-5a/dm2，频率500-800hz，占空比12-30％，微弧氧化时间为5-30min。

13、一种复合陶瓷层，采用上述的方法制得。

14、上述复合陶瓷层在促进白酒陈化过程中的应用。

15、上述复合陶瓷层在减缓白酒对金属罐腐蚀过程中的应用。

16、本发明所产生的有益效果为：

17、1、本发明中通过微弧氧化的方式在铝合金罐体内壁上制备陶瓷层，陶瓷层中含有铜元素，其具有催化、促氧化、促酯化、促水解等作用，赋予了铝合金罐体陈化的功能，可促进白酒陈化，提高白酒的陈化速度，缩短陈化时间，既解决了陶瓷罐体机械强度低的问题，又解决了铝合金罐体陈化速度慢的问题；陶瓷层中还含有大量的微孔结构，可用于吸附杂质，进一步提高白酒的香味。

18、2、本发明陶瓷层在制备过程中添加有氧化铜，氧化铜可封闭微弧氧化陶瓷层的孔洞，提高陶瓷层的致密性，进而增加陶瓷层的耐腐蚀性能，提高金属罐的使用寿命。

19、3、本发明中可通过调节电参数(电流密度、占空比、频率等)与电解液配方，控制铝罐内壁微弧放电和原位生长陶瓷层的过程，调控陶瓷层化学成分、微观组织结构和表面形貌，制备出具有特定白酒陈化功能和优异耐蚀性的多功能复合陶瓷层。

20、4、本发明中的制备方法工艺简单，便于操作，电解液体系的成分简单，有效降低成本，易于进行工业化生产，且制备过程中未使用污染的制剂，不会对环境造成污染，具有环保性能高的优势。

技术特征：

1.一种复合陶瓷层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：通过微弧氧化技术在铝合金罐体内壁制备陶瓷层，其中，微弧氧化技术使用的电解液中含有氧化铜。

2.如权利要求1所述的复合陶瓷层的制备方法，其特征在于，具体制备方法为：

3.如权利要求2所述的复合陶瓷层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中铝合金罐体内壁表面加工处理至sa3级。

4.如权利要求2所述的复合陶瓷层的制备方法，其特征在于，步骤(2)的电解液中九水硅酸钠的浓度为8-10g/l，氢氧化钠2-4g/l，氧化铜1-2.5g/l，还包括氨水，氨水的浓度为0-13ml/l。

5.如权利要求2所述的复合陶瓷层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中阳极与阴极之间的距离为10-20cm。

6.如权利要求2所述的复合陶瓷层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中以恒流模式对铝合金罐体进行微弧氧化处理。

7.如权利要求6所述的复合陶瓷层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中微弧氧化处理过程中，电流密度为电流密度2-5a/dm2，频率500-800hz，占空比12-30％，微弧氧化时间为5-30min。

8.一种复合陶瓷层，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的方法制得。

9.权利要求8中所述的复合陶瓷层在促进白酒陈化过程中的应用。

10.权利要求8中所述的复合陶瓷层在减缓白酒对金属罐腐蚀过程中的应用。

技术总结
本发明公开了一种复合陶瓷层及其制备方法和应用，属于白酒陈化装置改性技术领域，具体制备方法为：通过微弧氧化的方式在铝合金罐体内壁制备陶瓷层，其中，微弧氧化过程的电解液中含有氧化铜。该陶瓷层具有促进白酒陈化、吸附杂质的作用，使金属罐用于白酒陈化成为可能，可有效解决现有的金属罐体无陈化作用且耐腐蚀性不足等问题。

技术研发人员：林修洲,阳栋宇,窦宝捷,何杨,王宇豪,黄爽,孙艺馨
受保护的技术使用者：四川轻化工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4