防氧化涂层对降低加热炉内钢坯的氧化烧损具有显著效果,近年来,随着连铸连轧工艺的发展,钢坯防氧化涂层技术的需求大增,并面临着一个致命的瓶颈问题,即涂料应用于红热钢坯表面时粘附性较差。本研究就钢坯防氧化涂层技术及相应的粘结剂做了较为系统的调研与综述,认为研究防氧化涂料用粘结剂具有举足轻重的意义。由于易熔玻璃可设计性强,它的软化熔融能将涂料粘结在红热高温钢坯界面上。因此本文采用易熔玻璃作为粘结剂,结合相图,选取P2O5-ZnO-Na2O和P2O5-CaO-Na2O系易熔玻璃作为研究对象。本研究采用高温熔融法制备易熔玻璃粘结剂,对粘结剂的密度、化学稳定性、热稳定性能、高温粘结性能进行了表征,得到了两种红热高温钢坯防氧化涂料用粘结剂的最佳组成配方。　　 易熔玻璃粘结剂的实验结果表明:B2O3、Fe2O3对基础玻璃的改性提高了P2O5-ZnO-Na2O系玻璃的化学稳定性,MnO降低了其粘结温度,CoO及NiO不仅可提高粘结剂与钢坯基体的粘结性能,还降低了粘结剂在高温下对钢坯的腐蚀活性;BaO改性P2O5-CaO-Na2O系易熔玻璃,能提高玻璃的化学稳定性和热稳定性,降低高温腐蚀活性;两种体系的玻璃均具有部分水溶性,分别添加到陶瓷基防氧化涂料基料中,喷涂在红热普碳钢坯表面,在1250℃下的平均防氧化效果在50%左右。　　 本研究对易熔玻璃粘结剂在应用过程中的物理化学变化进行了表征,考察了易熔玻璃的加入对涂料基料防氧化性能的影响过程,发现易熔玻璃在应用过程中对钢坯基体的腐蚀活性可以通过调整界面处游离态P2O5等物质的含量来控制。结合易熔玻璃在应用过程中的物理化学变化,本研究从润湿、渗透、成键等因素对其高温粘结机理进行了分析,分析结果表明玻璃的软化熔融有助于流变的发生,同时也提高了涂料在红热钢坯表面的润湿性,粘结剂在760℃以上的钢坯界面上的润湿角小于10°;P2O5-ZnO-Na2O系粘结剂中的Co、Na、Mn、P可以渗透到氧化层中;P2O5-ZnO-Na2O系粘结剂中Zn2+、Ni2+、PO43-离子和红热钢坯表面的Fe2O3、Fe3O4反应成键,生成ZnFe2O4、NiFe2O4及FePO4。本研究结果表明,研制的易熔玻璃可以作为红热高温普碳钢坯防氧化涂料中的粘结剂使用,可解决连铸连轧工艺中热态钢坯与涂层粘附差的难题。