[其他]架空金屬管道陰極保護(hù)用的固體電解質(zhì)及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86100599
• 申請(qǐng)日: 1986-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN86100599A
• 公開（公告）日: 1987-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳昆剛;樊增釗;林祖;尹耀波;徐孝和;曹征晏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號(hào): C09D5/08
• 分類號(hào): C09D5/08;C23F13/02
• 代理公司: 中國(guó)科學(xué)院上海專利事務(wù)所
• 代理人: 潘振甦,聶淑儀

本發(fā)明是關(guān)于架空金屬管道陰極保護(hù)用的固體電解質(zhì)納Beta-Al₂O₃粉材及其制備方法，屬于一般的電化學(xué)防腐蝕領(lǐng)域。

鈉Beta-Al₂O₃，自1916年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，僅被制成熔鑄磚用作某些特殊場(chǎng)合的耐火材料，直到1967年美國(guó)福特公司報(bào)導(dǎo)了它的卓越的離子電導(dǎo)性并首次宣布鈉Beta-Al₂O₃陶瓷可以作為固體電解質(zhì)用來(lái)制造鈉硫電池之后才受到普遍關(guān)注。近一、二十年這種材料的研究及其制備工藝發(fā)展甚為迅速，目前用于制備這種陶瓷的前驅(qū)粉料的方法大致有電熔法、二次合成的Zeta法、噴霧干燥法和凝膠法等。但用目前的已有技術(shù)制備的細(xì)顆?；钚苑勰?，無(wú)論是未合成的、半合成或已合成的都只適用于生產(chǎn)致密的鈉Beta-Al₂O₃陶瓷材料而不合乎架空金屬管道陰極保護(hù)涂層的要求。

如將現(xiàn)有的細(xì)顆粒鈉Beta-Al₂O₃粉料，用作架空金屬管道的陰極保護(hù)的固體電解質(zhì)，不但成本高而且在涂復(fù)過(guò)程中對(duì)金屬管道有明顯的腐蝕行為，陰極保護(hù)的極化行為也不穩(wěn)定。一個(gè)明顯的例子是中國(guó)科學(xué)院物理研究所陳立泉等人曾研究了“快離子導(dǎo)體防腐涂料對(duì)16錳鋼的保護(hù)”，所采用的固體電解質(zhì)β″-Al₂O₃，是按照國(guó)外的Zeta法制備陶瓷的工藝生產(chǎn)的，所制得的粉材在施行涂復(fù)工藝前和施行過(guò)程中對(duì)金屬都有明顯的腐蝕性。這是因?yàn)槠渑浞街蠳a₂O含量過(guò)高的緣故。他們將按陶瓷工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)破碎磨細(xì)后付用，并且配方中Li₂O用量又較大，這勢(shì)必要使產(chǎn)品成本提高。

本發(fā)明的目的在于提供一種適合于架空金屬管道陰極保護(hù)用的、幾乎無(wú)電子導(dǎo)電的離子導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性良好的固體電解質(zhì)鈉Beta-氧化鋁粉材及其制備方法。這種粉材允許以適當(dāng)?shù)姆椒ㄍ繌?fù)在要求保護(hù)的金屬表面，形成與底板金屬牢固結(jié)合的固體電解質(zhì)層，加上適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)可對(duì)在-10℃～300℃溫度下的大氣環(huán)境中或酸、堿性和海洋氣氛中的金屬實(shí)施防腐保護(hù)。

具體地說(shuō)，本發(fā)明提供的鈉Beta-Al₂O₃固體電解質(zhì)粉材的組份特征是7.5～9.5（wt）%Na₂O和0.3～0.85（wt）%Li₂O或2（wt）%MgO或0.7（wt）%Li₂O與0.4（wt）%MgO，其余為Al₂O₃及微量雜質(zhì)元素。這種粉材的主要特征之一是為β″和β的混合相，β″相的相對(duì)含量為65～90%，不含α-Al₂O₃相，離子導(dǎo)電性好;特征之二是使用的粉材的Na₂O含量較低，不含富鈉相，化學(xué)穩(wěn)定性好;特征之三是顆粒尺寸分布為40～200目，其中40～100目間的含量為30～80%（累積重量），便于調(diào)膠和涂復(fù)。

本發(fā)明提供的β″和β混合粉材是采用下述簡(jiǎn)單工藝和廉價(jià)的原料制備的。采用的原料是市售的工業(yè)純氧化鋁、氫氧化鋰和氫氧化鈉或其它能溶于水的Li、Na、Mg的鹽類。可使用不經(jīng)處理的市售氫氧化鋁、r-Al₂O₃或α-Al₂O₃，或三者中任意二個(gè)作原料，按一定比例配料，如Li₂O∶Na₂O∶Al₂O₃＝0.8∶9.5∶89.7（wt）。以適量的水為介質(zhì)，或用球磨機(jī)或用Y型混料機(jī)或用一般水泥混料機(jī)將配料濕混均勻，或用噴霧干燥法或用回轉(zhuǎn)干燥法或在110℃烘干制成干粉。濕混水份控制與干燥方法相適應(yīng)，烘干或回轉(zhuǎn)干燥時(shí)水份控制在25%～40%（wt），采用噴霧干燥時(shí)水份應(yīng)控制在45%～65%（wt）。粉料在普通高溫爐或隧道窯中分階段保溫煅燒，例如在1150～1450℃保溫1～2小時(shí)，在1500～1600℃范圍內(nèi)保溫15分鐘到2小時(shí)。