Способ получения оксидных покрытий на углеродных материалах

 

Сущность изобретения: на углеродные изделия предварительно наносят диэлектрический слой, содержащий органический полимер и огнеупорный наполнитель дисперсностью 50-70 мкм в количестве 40-75% от массы наносимого слоя, формирование покрытия в электролитической ванне в режиме дугового электролиза при напряжении 450-900 В. Рабочая температура покрытия - 1600^oC. 1 табл.

Изобретение относится к электрохимическому нанесению оксидных покрытий шпинельного типа на углеродные материалы для защиты изделий, работающих в контакте с расплавленными металлами. Известен способ изготовления огнеупорной пасты, состоящей из керамического наполнителя и органического связующего. Причем для придания изоляционных свойств пасте огнеупорный наполнитель дополнительно защищают стеклом за счет их совместной обработки, например, дуговым разрядом. Формируемое по указанной технологии покрытие не является эффективным из-за повышенной пористости, образование которой обусловлено интенсивным выгоранием связующего. Наиболее близким к заявляемому является выбранный за прототип способ получения защитных покрытий на графитовых изделиях для линейного производства в режиме микродугового и дугового оксидирования. По данному способу графитовое изделие предварительно покрывают диэлектрической пленкой из органического полимера, просушивают, помещают в ванну с электролитом в качестве анода и наносят покрытие при напряжении 300-700 В. Однако покрытия на основе диоксида кремния, полученные таким образом, имеют эксплуатации (1000-1100^oC), что обеспечивает разливку только легкоплавких металлов (сплавов алюминия, цинка и т.п.) и не может быть использовано при разливке более тугоплавких расплавов (меди и ее сплавов, стали). Цель изобретения повышение ресурса работы материала. Это достигается тем, что согласно способу получения оксидных покрытий на углеродные материалы, включающему предварительное нанесение на изделие диэлектрического слоя на основе органического полимера, сушку и последующую обработку в электрической ванне в режиме дугового электролиза, в органический полимер дополнительно вводят порошкообразный огнеупорный наполнитель с размером частиц 50-70 мкм в количестве 40-75 мас. П р и м е р. Подготовка диэлектрической обмазки. В качестве связующего берется 50 г клея БФ-6, а в качестве огнеупорного наполнителя 50 г мелкодисперсного (50-70 мкм) порошка хромомагнезита. Компоненты тщательно перемешиваются, с помощью кисти наносятся равномерным слоем на обрабатываемое изделие, после чего обмазанное изделие просушивается в течение 12 ч при комнатной температуре. Обработка в электролитической ванне. Обмазанное и просушенное изделие помещают в электрическую ванну и подключают к нему положительный полюс от источника питания. Отрицательный полюс подключен к корпусу ванны. Электролитом является 40%-ный водный раствор соли кремниевой кислоты (Na₂SiO₃) ТУ 6-15-433-75. На электроды от источника питания задается напряжение 650 В и в течение 15 мин ведется обработка изделия в режиме микродугового электролиза. Составы и свойства сформированного покрытия приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения оксидных покрытий на углеродных материалах путем нанесения слоя органического полимера, сушки с последующей обработкой в электролитической ванне в режиме дугового электролуча, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса работы материала, в органический полимер дополнительно вводят порошкообразный огнеупорный наполнитель с размером частиц 50-70 мкм в количестве 40-75 мас.

РИСУНКИ

Рисунок 1