湖州师范学院求真学院无机材料实验
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无机耐高温涂料的制备
为适应石油化工、冶金、化肥等工业的发展,研制耐高温涂料已成为一项重要课题。一般涂料在高温条件下会发生热降解和碳化作用,导致涂层破坏,不能起到保护作用。而耐高温涂料则具有相当的优势,其在高温条件下,涂层不龟裂、不起泡、不剥落,仍能保持一定的物理机械性能,使物件免受高温化学腐蚀、热氧化、延长使用寿命。耐高温涂料被广泛应用于烟囱、高温蒸汽管道、热交换器、高温炉、石油裂解设备等方面,乃至应用于航空、航天等领域。
一、实验目的
1.了解耐高温涂料的性能与应用。
2.学习无机硅酸盐耐高温涂料的制备方法。
二、实验原理
使用无机物硅酸钠、二氧化硅、二氧化钛等耐酸耐碱性好的氧化物,按一定比例混合均匀,涂于需要的底材上,在一定温度下烘烤后,可形成致密、均匀、耐高温、抗氧化、耐老化、耐酸耐碱性能较好的涂层。它是以硅酸钠和二氧化硅为成膜物质,通过水分蒸发和分子间硅氧键的结合所形成的无机高分子聚合物来实现成膜,对光、热和放射性具有稳定性,同时二氧化钛具有很好的着色力、遮盖力和化学稳定性,故该涂料有优良的耐热和耐老化性能及良好的附着力。
三、实验仪器与试剂
实验仪器:马弗炉,研钵,玻璃棒,电子天平,干燥箱,铁片。
实验原料:Na2SiO3·9H2O , SiO2TiO2 , TiO2
四、实验步骤
1.无机硅酸盐耐高温涂料的制备:
①打磨事先准备好的底材
表
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面,以除去污物和氧化膜。
②取1.0032g Na2SiO3·9H2O,0.6060gSiO2, 0.8053gTiO2固体于研钵中,混匀、研磨后,加入0.5mL水,用玻璃棒搅拌,混匀,得白色糊状物。
③用刮涂法把白色糊状物均匀涂于处理好的底材表面上,涂抹要平整,涂层要致密。
④涂层晾干后,将共置于升温至800℃的马弗炉中,烘烤20min,取出后至少在室温下放5min。
⑤将马弗炉温度升至300℃,再把上一步制好的涂层放入其中,并在300℃下烘烤20min,取出,即可得到白色的耐高温涂料。
2.涂层性能检测:
①附着力(划格法):用专用划格器或美工刀在涂层上划100个方格,以适当力度敲击底面;如方格无脱落则判定附着力为100/100,1个脱落判定为99/100,依此类推。
②耐酸性和耐碱性:在涂层上用滴管分别滴加6mol/L盐酸溶液,40%的氢氧化钠溶液各1滴于不同地方,在5min后,观察涂层有无失光,起泡,脱落,变黄等现象。
五、实验结果记录与处理
M TiO2=0.6053g M Na2SiO3·9H2O=1.0032g M SiO2=0.6060g
涂层性能记录表
性能实验结果
附着力69/100
耐酸性基本无变化
耐碱性基本无变化
六、思
考题
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影响该配合物合成产率的因素有哪些?
药品颗粒研磨的大小加入水的量
七、实验心得
本次试验对药品的研磨要求较高一定要仔细。水不能加得过多,也不能嫁的
太少,否则很容易干。最后划线的时候,不要太用力,会把样品给划下来。
浙公网安备 33021202002483