一種用于定硅傳感器輔助電極的涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種用于定硅傳感器輔助電極的涂料及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 冶金用定硅傳感器能快速準(zhǔn)確地測(cè)定鐵水或鋼水的硅含量，并根據(jù)檢測(cè)所得數(shù)據(jù) 進(jìn)行相應(yīng)的工藝操作，對(duì)加快冶煉速度和提高產(chǎn)品質(zhì)量都具有重要意義。然而由于傳統(tǒng)的 定硅傳感器與基體的在低、高溫的粘合力不好，使得輔助電極涂料表面面臨著在低溫下開 裂、在高溫下脫落的問(wèn)題，也就使得高溫階段固體電解質(zhì)表面涂覆的定硅傳感器輔助電極 涂料無(wú)法與被測(cè)熔體充分接觸，傳感器氧離子的傳導(dǎo)受阻，定硅傳感器無(wú)法正常工作。
[0003] Iwase于1988年首先提出了輔助電極這一概念，輔助電極就是在氧傳感器電解質(zhì) 外側(cè)涂覆含有被測(cè)元素的氧化物或鹽。輔助電極的作用為在氧傳感器外側(cè)的局域建立與氧 和待測(cè)元素的化學(xué)平衡，用該傳感器可測(cè)得局域平衡氧勢(shì)，從而確定待測(cè)元素的活度或濃 度。目前的研宄重點(diǎn)放在了輔助電極本身的選擇上，而忽視了輔助電極的各種助劑的問(wèn)題， 即附著性問(wèn)題，其中重要的一方面是輔助電極的穩(wěn)定性得不到保證。Toshiaki Okimura的 研宄表明輔助電極材料對(duì)傳感器的響應(yīng)時(shí)間和測(cè)量精度影響有較為顯著的影響。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】
： 本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單的用于定硅傳感器輔助電 極的涂料的制備方法；用該方法制備的用于定硅傳感器輔助電極的涂料的強(qiáng)度高、高溫附 著性能優(yōu)良和使用效果好。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述用于定硅傳感器輔助電極的涂料的成分及其含量 是： 乙醇 32~40wt%; 三乙醇胺 0? 5~lwt% ; 鄰苯二甲酸丁芐酯 0. 5~lwt%; 水玻璃 4~8wt% ; 聚乙烯醇縮丁醛 0. 5~lwt%; ^氧化娃粉 32~38wt% ; 氟化鈣粉 20~28wt%。
[0006] 按所述涂料的成分及其含量，先將乙醇和三乙醇胺在球磨機(jī)中混合15~30min，得 到預(yù)混料。再向所述預(yù)混料中加入二氧化硅粉和氟化鈣粉，球磨8~16h，得到漿料I。再向 所述漿料I中加入水玻璃，球磨4~8h，得到漿料II。最后向漿料II中加入聚乙烯醇縮丁醛 和鄰苯二甲酸丁芐酯，球磨8~16h，制得用于定硅傳感器輔助電極的涂料。
[0007] 所述乙醇和三乙醇胺為分析純。
[0008] 所述鄰苯二甲酸丁芐酯為分析純。
[0009] 所述水玻璃的波美度為40,模數(shù)為2. 4。
[0010] 所述聚乙烯醇縮丁醛的黏度為21~30mPa ? s。
[0011] 所述二氧化硅粉的粒徑< 15 ym，純度為工業(yè)級(jí)。
[0012] 所述氟化鈣粉的粒徑< 40 ym，純度為工業(yè)級(jí)。
[0013] 由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1)本發(fā)明采用二氧化硅粉、氟化鈣粉、乙醇、聚乙烯醇縮丁醛和水玻璃作為主要成分， 經(jīng)過(guò)在球磨機(jī)中混和三次球磨制得所需的涂料，工藝簡(jiǎn)單。
[0014] 2)本發(fā)明所制備的用于定硅傳感器輔助電極的涂料在表面和內(nèi)部形成一層附著 力強(qiáng)的致密層，能牢固地附著在基體上，解決了用于定硅傳感器輔助電極的涂料在涂覆后 的干燥過(guò)程中容易開裂變形的問(wèn)題。本發(fā)明制備的用于定硅傳感器輔助電極的涂料能在常 溫下固化，不怕磕碰，不易剝落和磨損。
[0015] 3)本發(fā)明與現(xiàn)有的定硅傳感器輔助電極的涂料相比，改善了定硅傳感器輔助電極 的涂料在高溫鐵水中的穩(wěn)定性和氧離子傳導(dǎo)過(guò)程的通暢性，使二氧化硅等原料在熔體中充 分發(fā)揮作用，得到響應(yīng)既迅速又穩(wěn)定的信號(hào)，從而達(dá)到鐵水或鋼水定硅的目的。精確地在線 測(cè)定鐵水中的硅含量是鋼鐵廠冶煉鐵水過(guò)程中衡量原材料質(zhì)量和提高高爐工作效率的保 障。
[0016] 因此，本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，所制備的用于定硅傳感器輔助電極的涂料具有強(qiáng) 度高、高溫附著性能優(yōu)良和使用效果好的特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并非對(duì)其保護(hù)范圍的限制。
[0018] 為避免重復(fù)，先將本【具體實(shí)施方式】所涉及的技術(shù)參數(shù)統(tǒng)一描述如下，實(shí)施例中不 再贅述： 所述乙醇和三乙醇胺為分析純。
[0019] 所述鄰苯二甲酸丁芐酯為分析純。
[0020] 所述水玻璃的波美度為40,模數(shù)為2. 4。
[0021] 所述聚乙烯醇縮丁醛的黏度為21~30mPa ? s。
[0022] 所述二氧化硅粉的粒徑< 15 y m，純度為工業(yè)級(jí)。
[0023] 所述氟化鈣粉的粒徑< 40 y m，純度為工業(yè)級(jí)。
[0024] 實(shí)施例1 一種用于定硅傳感器輔助電極的涂料及其制備方法。本實(shí)施例所述用于定硅傳感器輔 助電極的涂料的成分及其含量是： 乙醇 35~40wt%; 三乙醇胺 0? 5~0. 7wt%; 鄰苯二甲酸丁芐酯 0.5~0.7wt%; 水玻璃 4~6wt%; 聚乙稀醇縮丁醛 0? 5~0. 7wt%; 二氧化娃 30~36. 5wt%; 氟化鈣粉 20~26. 5wt%。
[0025] 本實(shí)施例的制備方法是：按所述涂料的成分及其含量，先將乙醇和三乙醇胺在球 磨機(jī)中混合15~18min，得到預(yù)混料。再向所述預(yù)混料中加入二氧化硅粉、氟化鈣粉，球磨 8~10h，得到漿料I。再向所述漿料I中加入水玻璃，球磨4~5h，得到漿料II。最后向漿料 II中加入聚乙烯醇縮丁醛和鄰苯二甲酸丁芐酯，球磨8~10h，制得用于定硅傳感器輔助電極 的涂料。
[0026] 本實(shí)施例制備的用于定硅傳感器輔助電極的涂料，使用后在低溫下進(jìn)行附著力測(cè) 試，結(jié)果顯示其性能良好。本實(shí)施例所制備的一種用于定硅傳感器輔助電極的涂料經(jīng)涂覆 后，在某鋼廠定硅測(cè)試得到的數(shù)據(jù)如表1所示。 「00271 衷 1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于定硅傳感器輔助電極的涂料的制備方法，其特征在于所述涂料的成分及其 含量是： 乙醇 32~40wt%， 三乙醇胺 0? 5~lwt%， 鄰苯二甲酸丁芐酯 0. 5~lwt%， 水玻璃 4~8wt%， 聚乙烯醇縮丁醛 0. 5~lwt%， 二氧化娃粉 32~38wt%， 氟化鈣粉 20~28wt% ; 按所述涂料的成分及其含量，先將乙醇和三乙醇胺在球磨機(jī)中混合15~30min，得到預(yù) 混料；再向所述預(yù)混料中加入二氧化硅粉和氟化鈣粉，球磨8~16h，得到漿料I;再向所述 漿料I中加入水玻璃，球磨4~8h，得到漿料II;最后向漿料II中加入聚乙烯醇縮丁醛和鄰 苯二甲酸丁芐酯，球磨8~16h，制得用于定硅傳感器輔助電極的涂料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定硅傳感器輔助電極的涂料的制備方法，其特征在于所 述乙醇和三乙醇胺為分析純。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定硅傳感器輔助電極的涂料的制備方法，其特征在于所 述鄰苯二甲酸丁芐酯為分析純。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定硅傳感器輔助電極的涂料的制備方法，其特征在于所 述水玻璃的波美度為40,模數(shù)為2. 4。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定硅傳感器輔助電極的涂料的制備方法，其特征在于所 述聚乙烯醇縮丁醛的黏度為21~30mPa?s。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定硅傳感器輔助電極的涂料的制備方法，其特征在于所 述二氧化硅粉的粒徑< 15ym，純度為工業(yè)級(jí)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定硅傳感器輔助電極的涂料的制備方法，其特征在于所 述氟化鈣粉的粒徑< 40ym，純度為工業(yè)級(jí)。
8. -種用于定硅傳感器輔助電極的涂料，其特征在于所述用于定硅傳感器輔助電極的 涂料是根據(jù)權(quán)利要求1~7項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的用于定硅傳感器輔助電極的涂料的制備方法 所制備的用于定硅傳感器輔助電極的涂料。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于定硅傳感器輔助電極的涂料及其制備方法。所述用于定硅傳感器輔助電極的涂料的成分及其含量是：乙醇為32~40wt%；三乙醇胺為0.5~1wt%；鄰苯二甲酸丁芐酯為0.5~1wt%；水玻璃為4~8wt%；聚乙烯醇縮丁醛為0.5~1wt%；二氧化硅粉為32~38wt%；氟化鈣粉為20~28wt%。按所述成分及其含量，先將乙醇和三乙醇胺在球磨機(jī)中混合15~30min，再加入二氧化硅粉和氟化鈣粉，球磨8~16h，然后加入水玻璃，球磨4~8h，最后加入聚乙烯醇縮丁醛和鄰苯二甲酸丁芐酯，球磨8~16h，制得用于定硅傳感器輔助電極的涂料。本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，所制備的用于定硅傳感器輔助電極的涂料具有強(qiáng)度高、高溫附著性能優(yōu)良和使用效果好的特點(diǎn)。
【IPC分類】C09D7-12, C09D1-04, C09D1-00
【公開號(hào)】CN104845414
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510220317
【發(fā)明人】王文長(zhǎng), 謝光遠(yuǎn), 林寒月, 趙芃, 鄒航, 賈曉飛
【申請(qǐng)人】武漢科技大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月4日