低温搪玻璃瓷釉的制备方法
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202510222319.7 | 申请日 | 2025-02-27 |
| 公开(公告)号 | CN119683857A | 公开(公告)日 | 2025-03-25 |
| 申请人 | 山东华星特种装备有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 肖帅; 杨庆宝; 傅秀芝; 杨朔; 崔建; | 第一发明人 | 肖帅 |
| 权利人 | 山东华星特种装备有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 山东华星特种装备有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：山东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：山东省淄博市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：山东省淄博市淄博经济开发区傅家镇海岱大道与重庆路路口东300米路南院内 | 邮编 | 当前专利权人邮编：255063 |
| 主IPC国际分类 | C03C8/02 | 所有IPC国际分类 | C03C8/02 ; C23D5/02 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 6 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 淄博宇盈知识产权代理有限公司 | 专利代理人 | 吴晓丹; |
| 摘要 | 本 发明 涉及搪玻璃制备技术领域，具体涉及一种低温搪玻璃瓷釉的制备方法，包含以下步骤：步骤a：按组分称取所需的原料，放入 球磨机 中，间歇球磨；步骤b：将球磨后的原料，加热至700℃，去除 水 分及杂质；步骤c：继续升温至1200℃，持续0.5~1小时，使其变成熔融状态；步骤d：随后将步骤c中的熔融态瓷釉倒入水中，滤过，将碎颗粒烘干去除水分；步骤e：瓷釉制备完成后通过搪瓷涂覆法涂覆到金属基体表面，经过 煅烧 ，形成致密且结合牢固的涂层。本发明通过熔 块 、粘土引入 二 氧 化 硅 ，探讨得到了适宜的配比，使瓷釉的 粘度 得到提高，降低了釉熔融时的流动性，增加了瓷釉釉对 水溶性 和化学侵蚀的抵抗能 力 ，低温 烧结 形成的涂层稳定、使用的过程中不易脱落。 | ||
| 权利要求 | 1.低温搪玻璃瓷釉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： |
||
| 说明书全文 | 低温搪玻璃瓷釉的制备方法技术领域[0001] 本发明涉及搪玻璃制备技术领域，具体涉及一种低温搪玻璃瓷釉的制备方法。 背景技术[0002] 搪瓷是一种由金属基体和无机瓷层组成的复合材料，其性能明显优于单一的金属或无机材料。搪瓷具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和易清洁的特性，被广泛用于建筑、石油化工、医药以及传统的日用品等行业。搪瓷的原材料主要分为基体剂、助溶剂、密着剂以及着色剂等。 [0003] 搪瓷所采用的基材质量直接影响搪瓷制品的性能，目前常用的搪瓷基材有钢材、铸铁、铝及其合金和钛合金等，其中绝大多数是以钢材为主。这些基材中常见的杂质元素有碳、硅、锰、磷、硫、铬和镍等。碳元素影响基材的机械加工性能，加入适量的碳元素可以提高基材的塑性和可搪性，但含量过高则会影响金属基材的成型。硅元素的作用是调节基材的热膨胀系数，提高基材和瓷层的相容性。搪瓷涂层是一种非常适用于耐候钢材表面防护的无机涂层，一般烧成温度在800℃以上，不仅烧成温度高，而且常规的搪瓷涂层长时间使用可能会出现脱落的情况。因此搪瓷的制备工艺仍是一个值得探讨的问题。 发明内容[0004] 针对背景技术所存在的问题，本发明对现有的搪玻璃瓷釉的制备工艺进行改进，提供了一种低温搪玻璃瓷釉的制备方法。 [0005] 低温搪玻璃瓷釉的制备方法，包括以下步骤：步骤a：按组分称取所需的原料，放入球磨机中，间歇球磨； 步骤b：将球磨后的原料，加热至700℃，去除水分及杂质； 步骤c：继续升温至1200℃，持续0.5 1小时，使其变成熔融状态； ~ 步骤d：随后将步骤c中的熔融态瓷釉倒入水中，滤过，将碎颗粒烘干去除水分； 步骤e：瓷釉制备完成后通过搪瓷涂覆法涂覆到金属基体表面，经过煅烧，形成致 密且结合牢固的涂层； 所述的原料组分包括：熔块40 55份、粘土10 15份、高岭土6 10、硼砂5 8份、石灰 ~ ~ ~ ~ 石5 7份、方解石6 10份、钠长石6 10份、氧化锌3 8份、五氧化二磷1 2份。 ~ ~ ~ ~ ~ [0006] 优选的，所述的步骤a中球磨操作为：按照球：料：水=2:3:2加入球磨机中，首先转速设定为300转/时，研磨15分钟，随后转速设定为380转/时，研磨15分钟，以此速度循环往复，研磨3 4小时，过200目筛，得到均匀的研磨料。~ [0007] 优选的，所述的步骤b中将球磨后的研磨料放入箱式电阻炉中，加热至700℃，持续保温1小时，蒸干水分以及使碳酸盐分解。 [0008] 优选的，所述的步骤d中熔融的瓷釉倒入水中淬碎后，过20 25目筛，随后将碎颗粒~置于干燥箱中，在120℃下干燥1 2小时。 ~ [0009] 优选的，所述的步骤e中涂覆步骤为将向步骤d制备的瓷釉颗粒添加适量的蒸馏水得到瓷浆，陈化12小时后，随后将金属基体浸入瓷浆中30s后取出，将其表面多余釉浆除去并刮平表面，放入干燥箱中120℃烘干后烧制。 [0010] 进一步优选的，所述的烧制采用纤维保温炉进行烧制，第一段从室温升至200 250~℃在氮气氛围中煅烧1 1.5小时；第二段从200 250℃升至550 600℃在氮气氛围中煅烧4 6~ ~ ~ ~ 小时；第三段从550 600℃升至750 800℃在氮气氛围中煅烧0.5 1小时。 ~ ~ ~ [0011] 与现有的技术相比，本发明具有以下技术优点：本发明通过熔块、粘土引入二氧化硅，探讨得到了适宜的配比，使瓷釉的粘度得到 提高，降低了釉熔融时的流动性，增加了釉对水溶性和化学侵蚀的抵抗能力，低温烧结形成的涂层稳定、使用的过程中不易脱落。本发明的瓷釉对耐磨性、耐腐蚀性和耐热性进行强化，提高其保护作用，并且可以对因磨损腐蚀或加工引起的零件尺寸减小等缺陷进行修复。 化工部规定普通搪瓷层的耐热温度为240℃，从本发明所述的搪瓷的耐热温度在385 410℃~ 与之相比明显提高。 [0012] 二氧化硅在瓷釉的耐酸性起到重要作用，本发明引入的二氧化硅的量使瓷釉具有高的耐酸性能，又具有较低的烧成温度。本发明的搪瓷层随着酸碱腐蚀时间的延长，失重量趋于平缓。稍微改变搪瓷层的制备条件，性能未发生明显变化，因此本发明所述的方法具有一定的普适性。 具体实施方式[0013] 下面将结合实施例对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。 [0014] 需注意的是实施实例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 [0015] 在本发明中，除非有其他说明，所有“份”和百分数（%）都指重量百分数。 [0016] 在本发明中，除非有其他说明，所有组合物中各百分数之和为100%。 [0017] 在本发明中，除非有其他说明，数值范围“a b”表示a b之间的任意实数组合的缩~ ~略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0 5”表示本文中已经全部列出了“0 5”之间的~ ~ 全部实数，“0 5”只是这些数值组合的缩略表示。 ~ [0018] 在本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。 [0019] 在本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，但是优选是顺序进行的；例如，所述方法包括步骤（a）和（b），表示所述方法可包括顺序进行的步骤（a）和（b），也可以包括顺序进行的步骤（b）和（a）；例如，所述提到所述方法还可包括步骤（c），表示步骤（c）可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤（a）、（b）和（c），也可包括步骤（a）、（c）和（b），也可以包括步骤（c）、（a）和（b）等。 [0020] 在本发明中，如果没有特别的说明，本发明实施例中的具体数值以及具体物质可与本发明描述部分的其他特征结合；例如，若说明书提到反应的温度为10 100℃，而实施例~提到的反应温度为20℃，那么可以认为本发明已经具体公开了10 20℃的范围，或者20 100~ ~ ℃的范围，且该范围可以描述部分的其他特征结合起来形成新的技术方案。 实施例一； [0021] 称取熔块41份、粘土15份、高岭土7、硼砂6份、石灰石5份、方解石6份、钠长石10份、氧化锌8份、五氧化二磷2份，放入球磨机中，按照球：料：水=2:3:2加入球磨机中，首先转速设定为300转/时，研磨15分钟，随后转速设定为380转/时，研磨15分钟，以此速度循环往复，研磨4小时，过200目筛，得到均匀的研磨料。 [0022] 将球磨后的研磨料放入箱式电阻炉中，加热至700℃，持续保温1小时，蒸干水分以及使碳酸盐分解。继续升温至1200℃，持续1小时，使其变成熔融状态；随后将熔融的瓷釉倒入水中淬碎后，过20目筛，随后将碎颗粒置于干燥箱中，在120℃下干燥1小时。 [0023] 向制备的瓷釉颗粒添加适量的蒸馏水得到瓷浆，陈化12小时后，随后将金属基体浸入瓷浆中30s后取出，将其表面多余釉浆除去并刮平表面，放入干燥箱中120℃烘干，随后采用纤维保温炉进行烧制，第一段从室温升至200 250℃在氮气氛围中煅烧1 1.5小时；第~ ~二段从200 250℃升至550 600℃在氮气氛围中煅烧4 6小时；第三段从550 600℃升至750~ ~ ~ ~ ~ 800℃在氮气氛围中煅烧0.5 1小时，形成致密且结合牢固的涂层。 ~ 实施例二； [0024] 称取熔块51份、粘土10份、高岭土6、硼砂5份、石灰石5份、方解石6份、钠长石7份、氧化锌8份、五氧化二磷2份，放入球磨机中，按照球：料：水=2:3:2加入球磨机中，首先转速设定为300转/时，研磨15分钟，随后转速设定为380转/时，研磨15分钟，以此速度循环往复，研磨3.5小时，过200目筛，得到均匀的研磨料。 [0025] 将球磨后的研磨料放入箱式电阻炉中，加热至700℃，持续保温1小时，蒸干水分以及使碳酸盐分解。继续升温至1200℃，持续0.5小时，使其变成熔融状态；随后将熔融的瓷釉倒入水中淬碎后，过20目筛，随后将碎颗粒置于干燥箱中，在120℃下干燥1小时。 [0026] 向制备的瓷釉颗粒添加适量的蒸馏水得到瓷浆，陈化12小时后，随后将金属基体浸入瓷浆中30s后取出，将其表面多余釉浆除去并刮平表面，放入干燥箱中120℃烘干，随后采用纤维保温炉进行烧制，第一段从室温升至200 250℃在氮气氛围中煅烧1 1.5小时；第~ ~二段从200 250℃升至550 600℃在氮气氛围中煅烧4 6小时；第三段从550 600℃升至750~ ~ ~ ~ ~ 800℃在氮气氛围中煅烧0.5 1小时，形成致密且结合牢固的涂层。 ~ 实施例三； [0027] 称取熔块44份、粘土14份、高岭土10、硼砂7份、石灰石6份、方解石9份、钠长石6份、氧化锌3份、五氧化二磷1份，放入球磨机中，按照球：料：水=2:3:2加入球磨机中，首先转速设定为300转/时，研磨15分钟，随后转速设定为380转/时，研磨15分钟，以此速度循环往复，研磨4小时，过200目筛，得到均匀的研磨料。 [0028] 将球磨后的研磨料放入箱式电阻炉中，加热至700℃，持续保温1小时，蒸干水分以及使碳酸盐分解。继续升温至1200℃，持续0.8小时，使其变成熔融状态；随后将熔融的瓷釉倒入水中淬碎后，过25目筛，随后将碎颗粒置于干燥箱中，在120℃下干燥1.5小时。 [0029] 向制备的瓷釉颗粒添加适量的蒸馏水得到瓷浆，陈化12小时后，随后将金属基体浸入瓷浆中30s后取出，将其表面多余釉浆除去并刮平表面，放入干燥箱中120℃烘干，随后采用纤维保温炉进行烧制，第一段从室温升至200 250℃在氮气氛围中煅烧1 1.5小时；第~ ~二段从200 250℃升至550 600℃在氮气氛围中煅烧4 6小时；第三段从550 600℃升至750~ ~ ~ ~ ~ 800℃在氮气氛围中煅烧0.5 1小时，形成致密且结合牢固的涂层。 ~ 实施例四； [0030] 称取熔块48份、粘土12份、高岭土8、硼砂6份、石灰石6份、方解石7份、钠长石7份、氧化锌4份、五氧化二磷2份，放入球磨机中，按照球：料：水=2:3:2加入球磨机中，首先转速设定为300转/时，研磨15分钟，随后转速设定为380转/时，研磨15分钟，以此速度循环往复，研磨4小时，过200目筛，得到均匀的研磨料。 [0031] 将球磨后的研磨料放入箱式电阻炉中，加热至700℃，持续保温1小时，蒸干水分以及使碳酸盐分解。继续升温至1200℃，持续0.5小时，使其变成熔融状态；随后将熔融的瓷釉倒入水中淬碎后，过25目筛，随后将碎颗粒置于干燥箱中，在120℃下干燥2小时。 [0032] 向制备的瓷釉颗粒添加适量的蒸馏水得到瓷浆，陈化12小时后，随后将金属基体浸入瓷浆中30s后取出，将其表面多余釉浆除去并刮平表面，放入干燥箱中120℃烘干，随后采用纤维保温炉进行烧制，第一段从室温升至200 250℃在氮气氛围中煅烧1 1.5小时；第~ ~二段从200 250℃升至550 600℃在氮气氛围中煅烧4 6小时；第三段从550 600℃升至750~ ~ ~ ~ ~ 800℃在氮气氛围中煅烧0.5 1小时，形成致密且结合牢固的涂层。 ~ 实施例五； [0033] 称取熔块41份、粘土15份、高岭土7、硼砂6份、石灰石5份、方解石6份、钠长石10份、氧化锌8份、五氧化二磷2份，放入球磨机中，按照球：料：水=2:3:2加入球磨机中，首先转速设定为300转/时，研磨15分钟，随后转速设定为380转/时，研磨15分钟，以此速度循环往复，研磨4小时，过200目筛，得到均匀的研磨料。 [0034] 将球磨后的研磨料放入箱式电阻炉中，加热至700℃，持续保温1.5小时，蒸干水分以及使碳酸盐分解。继续升温至1200℃，持续1小时，使其变成熔融状态；随后将熔融的瓷釉倒入水中淬碎后，过25目筛，随后将碎颗粒置于干燥箱中，在120℃下干燥2小时。 [0035] 向制备的瓷釉颗粒添加适量的蒸馏水得到瓷浆，陈化12小时后，随后将金属基体浸入瓷浆中30s后取出，将其表面多余釉浆除去并刮平表面，放入干燥箱中120℃烘干，随后采用纤维保温炉进行烧制，第一段从室温升至200 250℃在氮气氛围中煅烧1 1.5小时；第~ ~二段从200 250℃升至550 600℃在氮气氛围中煅烧4 6小时；第三段从550 600℃升至750~ ~ ~ ~ ~ 800℃在氮气氛围中煅烧0.5 1小时，形成致密且结合牢固的涂层。 ~ [0036] 性能测试热震性能测试 参照GB/T11419‑2008测定搪瓷层的热震性能，重复四次取平均值。 [0037] 表1 热震性能测试结果 [0038] 化工部规定普通搪瓷层的耐热温度为240℃，从上表可以看出本实验所述的搪瓷的耐热温度与之相比明显提高。 [0039] 耐腐蚀性能测试依据GB4738.2‑84测试搪瓷层的耐酸和耐碱腐蚀性能。 [0040] 表2 搪瓷层在酸碱腐蚀下的失重量与时间关系 [0041] 从上表可以看出搪瓷层随着腐蚀时间的延长，失重量趋于平缓。二氧化硅在瓷釉的耐酸性起到重要作用，本发明引入的二氧化硅的量使瓷釉具有高的耐酸性能，又具有较低的烧成温度。 |
||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈