氮化硼涂料的类型选择与生产应用实践

氮化硼涂料的类型选择与生产应用实践

一，氮化硼涂料的特点及应用趋势

1，在铝铸造领域

现在氮化硼涂刷在分流盘、铸造台内衬、转接板和溜槽、过滤箱、铸轧嘴子料等表面，以及升液管、浸入式加热棒碳化硅护套、坩埚炉等材料表面。特殊配方的涂料可以应用在手机铝板等高端压铸机中压室，能减少中压室的铝结瘤，压铸机的生产效率大大提升。

2，铜铸造领域

在各种铜铸造的通道和模具中，都有应用，氮化硼涂料具有良好的不沾铜特性。

3，在粉末烧结成型领域的应用

金属和陶瓷粉末的烧结通常是放在石墨板上进行的，在石墨板上喷涂整形刷涂一层氮化硼不沾涂料后能明显地消除烧结温度下有可能出现的碳对烧结件的污染、反应以及粘结现象。

4，在玻璃深加工领域的应用

氮化硼涂料具有高温润滑性能，大多数玻璃不会与氮化硼粘，是一种玻璃加工过程中的理想材料。它有助于减少模具清理所需的时间，使之更容易脱模，并提高模具/压模的使用寿命，同时将玻璃制品的表面缺陷减至Zui少。

5，在塑料和橡胶加工领域的应用

将氮化硼应用于注塑工艺中能改善脱模效果和提高生产速率，从而使塑料和人造橡胶注射成型制造商从中获益。

二，上氮化硼涂料的几种分类

目前中国市场上氮化硼涂料的区别还挺大的，笔者作了一个大致的归纳。

1，氮化硼原料物理结构不同（核心区别）

氮化硼主要有立方氮化硼和六方氮化硼两种晶型，立方晶型较耐压耐磨，常用作刀具，价格较为低廉。部份企业以此种氮化硼作不沾铝涂料，低价出售，纯属偷换概念。此种涂料的化学成份虽说主要也是氮化硼，但实际的不沾铝效果不好。立方氮化硼晶型和用途如下图。

            　　　图　　一

氮化硼的另一种晶型是六方氮化硼，这种晶型的有超级润滑功能，耐高温，和金属不润湿，是高温不沾铝涂料的原料。价格较为昂贵。市场上不沾铝效果好的主要是这种氮化硼涂料。鄂州市连矿冶金材料有限公司生产的氮化硼涂料就这种。六方氮化硼晶型和SEM扫描电子显微图及成品涂料如下图。

　　　　　　　　图　　二

2，涂料粘结结合剂不同

目前市场上氮化硼涂料的结合剂主要有有机结合剂、无机结合剂和复合结合剂几种。有机结合剂以树脂类为主，常温粘稠，涂刷性能好，高温下有机质烧掉后，涂料和基材的附着力变差，使用时间相对短。我国某离岛生产的涂料多是这种结合剂。无机结合剂是高温结合剂，本身有一定的脱模作用，高温下没有烧失物，涂料坚持使用的时间更长。鄂州市连矿冶金材料有限公司生产的氮化硼涂料使用无机结合剂。某些型号涂料还复合有无机结合剂，以增强常温粘着率。

3，涂料着色剂不同

市场上部份涂料采用添加有机的色料，使涂料带色。这种涂料在喷涂时可以有效分辩出哪喷涂过了，哪儿没有喷涂。在使用过程中，有机颜料烧掉。涂料变白。

优透的氮化硼涂料使用蓝色无机颜料。这种颜料不仅耐高温，不能烧失，而且也具有良好的不沾铝性能。它本身就是一种活性不沾铝的物质。高温使用后呈现天蓝色或暗红色。

4，浓度不同。

市场上的氮化硼涂料浓度不一而足。有在使用时不用稀释的，有加水稀释2倍的，优透的氮化硼涂料可以稀释4到5倍。大家购买时不能仅仅参照价格，还要参照稀释比。更重要的是分清氮化硼原料的晶型。

三，对进口氮化硼涂料的剖析

鄂州市连矿冶金材料有限公司长期致力于氮化硼涂料的研究和使用。紧跟国际Zui高水平不沾铝涂料的发展动向，呼应用户的实际需求。力图使涂料不沾铝效果明显，抗冲刷时间长，施工简便易操作，且大幅降低应用成本。

我们对市场上用得好的一种进口氮化硼涂进行了XRD物相分析的检测

检测结果如下图：

                       图  三

检测结果表明其成份为  

氮化硼50-75% ，其余胶结剂、悬浮剂、高温不粘铝色料、分散剂等共占有25－50%。搞清楚了进口涂料的物质种类和比例。

　　　我们又对进口涂料又进行了SEM电子扫描分析，对组成物质的大小、形态、分布进行了分析。

图四

　　　我们还对组成物进行了精准的化学全分析。

四，鄂州连矿氮化硼涂料的自我研发

鄂州市连矿冶金材料有限公司主要根据检测的结果和产品的外观，分别对外观颜色，浓度情况，粘附性，热稳定性，和铝液的不润湿性等方面进行了多次试验和应用测试。试验表明，本涂料颜色呈天蓝色，涂料易吸附在耐材表面，烘干烧结涂层不起皮，不开裂。有滑腻感，涂层和铝液不粘连。应该说不沾铝的效果比较好。

验证内容：

a，悬浮性稳定性。将制好的涂料放在烧杯中静置，观察沉淀情况。48小时无变化， 10 天后，上下层无浓度差，无分层现象；30天后，表面无析水，上下层略有浓度差，搅拌几次，又成为了均匀的膏体。

b，粘附性。把试验室配制出来的涂料稀释后在化验室的小样块上进行了刷涂，试验表明，我们研制的涂料可以和耐火基材能有效的粘附，而且刷较少涂料，产品就有较强的着色。涂厚了高温下起皮。本公司涂料涂的薄一些为好。

c，热稳定性。刷涂后的样块在炉中也进行了焙烧试验。烘干后不起皮，800℃*8h焙烧后也不起皮，粘附完好。多次水浸试验，涂层不起皮脱落。

d，铝不润湿性。用手触涂层，有极好的滑腻感。涂料在坩埚内涂刷后，放一些铝合金在坩埚进行800℃*4h侵蚀试验。合金没有和坩埚粘连，能轻易揭开。

验证表明，我们研发的涂料和市场上优透的氮化硼涂料性能大致相同。粘附性还有一定的提高。现在经过不断的改进，性能比进口涂料有所超出。

五，连矿氮化硼涂料的几种典型应用

连矿冶金材料有限公司生产的氮化硼涂料部份应用例子：

　　　图　五，涂料实物　　　　　　　　　             图六，预制流槽

　　　使用后的流槽　　　　　　　　　　　　　压铸汤勺

　　　　　　　　                                　铝棒铸造盘

此外还有在坩埚，升液管，炉内壁等处的应用。

鄂州市连矿冶金材料有限公司

王工，，

2019-7-0

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