一种玻璃钢化炉用耐高温石英辊及其制备方法与流程

本发明涉及玻璃钢化生产，尤其涉及一种玻璃钢化炉用耐高温石英辊及其制备方法。

背景技术：

1、玻璃钢化炉是一种工业用加热设备，玻璃在钢化炉内通过石英辊道输送，加热，因此钢化玻璃的原理就是需要玻璃在炉内加热至接近化点，然后急速冷却才能达到钢化玻璃本身的应力要求的。然而，由于玻璃在钢化炉内加热过程中是和石英辊直接接触的，而石英辊道表面在高温650℃以上就会有析晶物不断地溢出，因此容易导致钢化玻璃表面产生瑕疵和不良。

2、玄武岩纤维具有优异的力学性能，较高的耐化学介质性能，以及能在较宽的温度范围内使用的特性，这些优异的性能使其有可能成为一种高性能材料。因此，若是利用玄武岩纤维来增强石英辊，将有望改善石英辊无法在高温下使用的缺陷。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种玻璃钢化炉用耐高温石英辊及其制备方法，通过在石英辊表面形成由无机氧化物和玄武岩纤维复合形成的耐高温涂层，使得石英辊获得强度高和高温变形小的优点。

2、本发明提出的一种玻璃钢化炉用耐高温石英辊，包括石英辊本体和覆于所述石英辊本体表面的耐高温涂层；

3、所述耐高温涂层按重量份包括：氧化铝粉100份、氧化硅粉20-40份、玄武岩纤维15-25份、粘结剂3-7份。

4、本发明中，通过在石英辊本体表面形成耐高温涂层，该耐高温涂层是在包含氧化铝和氧化硅的无机氧化物粉体基础上，额外加入了玄武岩纤维，当高温烧结时，玄武岩纤维和无机氧化物粉体之间就可以形成互锁网络结构，确保了涂层在高温情况下依旧保持良好尺寸稳定的特性，其耐高温性和强度性能均得到了保证。

5、优选地，所述石英辊本体是将纯度高于99.9％的石英砂烧结制备形成。

6、优选地，所述氧化铝粉的粒径为0.5-10μm，其纯度高于99.9％。

7、优选地，所述氧化硅粉的粒径为0.5-10μm，其纯度高于99.9％。

8、优选地，所述玄武岩纤维为氧化硅包覆玄武岩纤维；

9、优选地，所述氧化硅包覆玄武岩纤维是将玄武岩纤维表面接枝氨基硅烷偶联剂后，与硅溶胶混合固化反应形成。

10、本发明中，通过在玄武岩纤维表面先接枝氨基硅烷偶联剂，玄武岩纤维的表面就具有了氨基，当其与硅溶胶混合后，氨基就可以先与硅溶胶的硅羟基反应，由此使得硅胶能牢牢地附着在玄武岩纤维表面，不仅提升了硅胶与玄武岩纤维之间的附着效果，而且经过固化后可以在玄武岩纤维表面有效包覆上二氧化硅，从而进一步提升玄武岩纤维的耐温性，并可以增加玄武岩纤维与氧化铝和氧化硅的无机氧化物粉体的浸润和缠结效果，进一步提升所得涂层的耐温性和强度性能。

11、优选地，所述玄武岩纤维的长度为10-100μm，长径比为5-10；所述氨基硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷或3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷；所述硅溶胶中氧化硅的含量为20-25wt％。

12、优选地，所述粘结剂为聚酰胺酸；

13、优选地，所述聚酰胺酸是将刚性二元酸酐和柔性二元胺缩聚形成；

14、优选地，所述刚性二元酸酐为均苯四甲酸二酐、1，4，5，8-萘四甲酸酐、3，3'，4，4'-二苯砜四甲酸二酐、3，3'，4，4'-联苯四甲酸二酐或3，3'，4，4'-二苯甲酮四甲酸二酐中的至少一种，所述柔性二元胺为1，3-双(4'-氨基苯氧基)苯、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4，4'-二氨基二苯醚或2，2-双[4-(4-氨苯氧基)苯基]丙烷中的至少一种。

15、本发明中，聚酰胺酸作为粘结剂，其本身所具有的聚酰亚胺链段可提供极其优异的耐高温性能，在高温烧结时依然能够起到粘结剂的作用，促使耐高温涂层有效形成，以获得更好的热稳定性和耐高温性。

16、本发明还提出一种玻璃钢化炉用耐高温石英辊的制备方法，包括如下步骤：

17、s1、提供石英辊本体；

18、s2、按重量份将氧化铝粉100份、氧化硅粉20-40份、玄武岩纤维15-25份、粘结剂3-7份和水4-10份混合、球磨，得到混合浆料；

19、s3、将所述混合浆料涂覆于所述石英辊本体表面，干燥，烧结，即得到所述玻璃钢化炉用耐高温石英辊。

20、优选地，所述球磨速率为50-200rpm，球磨时间为6-12h。

21、优选地，所述干燥温度为60-80℃，时间为5-10h；

22、优选地，所述烧结包括：以1-3℃/min的速率升温至500-600℃后保温1-3h，再以2-4℃/min的速率升温至1200-1300℃后保温3-5h。

23、本发明提供了一种玻璃钢化炉用耐高温石英辊及其制备方法，通过在常规石英辊本体的表面形成一层耐高温涂层，从而保护石英辊本体，提升石英辊的耐高温性和强度性能。

技术特征：

1.一种玻璃钢化炉用耐高温石英辊，其特征在于，包括石英辊本体和覆于所述石英辊本体表面的耐高温涂层；

2.根据权利要求1所述玻璃钢化炉用耐高温石英辊，其特征在于，所述石英辊本体是将纯度高于99.9％的石英砂烧结形成。

3.根据权利要求1或2所述玻璃钢化炉用耐高温石英辊，其特征在于，所述氧化铝粉的粒径为0.1-10μm，纯度高于99.9％。

4.根据权利要求1-3任一项所述玻璃钢化炉用耐高温石英辊，其特征在于，所述氧化硅粉的粒径为0.1-10μm，纯度高于99.9％。

5.根据权利要求1-4任一项所述玻璃钢化炉用耐高温石英辊，其特征在于，所述玄武岩纤维为氧化硅包覆玄武岩纤维；

6.根据权利要求5所述玻璃钢化炉用耐高温石英辊，其特征在于，所述玄武岩纤维的长度为10-100μm，长径比为5-10；所述氨基硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷或3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷；所述硅溶胶中氧化硅的含量为20-25wt％。

7.根据权利要求1-6任一项所述玻璃钢化炉用耐高温石英辊，其特征在于，所述粘结剂为聚酰胺酸；

8.一种玻璃钢化炉用耐高温石英辊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述玻璃钢化炉用耐高温石英辊的制备方法，其特征在于，所述球磨速率为50-200rpm，球磨时间为6-12h。

10.根据权利要求8或9所述玻璃钢化炉用耐高温石英辊的制备方法，其特征在于，所述干燥温度为60-80℃，时间为5-10h；

技术总结
本发明提出了一种玻璃钢化炉用耐高温石英辊及其制备方法，所述耐高温石英辊包括石英辊本体和覆于所述石英辊本体表面的耐高温涂层；所述耐高温涂层按重量份包括：氧化铝粉100份、氧化硅粉20‑40份、玄武岩纤维15‑25份、粘结剂3‑7份。本发明提出的一种玻璃钢化炉用耐高温石英辊及其制备方法，通过在石英辊表面形成由无机氧化物和玄武岩纤维复合形成的耐高温涂层，使得石英辊获得强度高和高温变形小的优点。

技术研发人员：吴建飞,庞小斌
受保护的技术使用者：北海市龙浩光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5