[发明专利]一种铝搪瓷复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝搪瓷复合材料，属于复合材料技术领域。

背景技术

搪瓷制品是将搪瓷涂在基板表面并经高温烧结而成，在烧结过程粒界逐渐消失，气孔被排除，从而在基体表面形成一层瓷釉层。搪瓷制品不仅安全无毒，易于洗涤洁净，可以广泛地用作日常生活中使用的饮食器具和洗涤用具及家用炊具上，而瓷釉涂搪在金属坯体上表现出的硬度高，耐高温和耐磨等优良性能，使搪瓷制品有了更加广泛的用途。如中国专利(授权公告号：CN100457254C)公开的一种耐碱腐蚀陶瓷填料及其生产工艺，其以镁橄榄石、偏硅酸镁、偏硅酸钙为主晶相的陶瓷材料，其材质的主要化学组成范围是：SiO₂：45％～55％；MgO：10％～40％；CaO：0～15％；Al₂O₃：3.0％～8.0％。其具有一定的耐碱性，耐碱度能够达到99.8％，但是其主要是用作填料使用，也没有公开其在热胀冷缩方面的性能。然而，目前市场上大多数搪瓷制品都达不到耐碱性的洗碗机清洗；另一方面，将搪瓷涂在炊具等表面由于炊具经过要受到高温加热过程，由于热胀冷缩的作用，容易造成搪瓷涂层破裂，产生了裂纹，从而也降低了其耐碱性的性能。

发明内容

本发明针对以上现有技术中存在的问题，提供一种铝搪瓷复合材料，解决的问题是如何提高铝搪瓷复合材料作为炊具表面涂层时耐碱性清洗次数的效果。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种铝搪瓷复合材料，所述复合材料包括以下成分的重量份：

第一熔块：50～70；第二熔块：30～50；胶粘剂：10～15；

以第一熔块为重量计，所述第一熔块由以下重量份的原料组成：

二氧化硅：40～50；二氧化二铝：3～6；氧化钠：5～10；氧化钾：5～10；氧化锂：5～10；

以第二熔块为重量计，所述第二熔块由以下重量份的原料组成：

二氧化硅：30～40；氧化钛：15～25；氧化钒：5～15。

本发明的铝搪瓷复合材料，通过选用两种不同的熔块，由于两种熔块中的成分和组成它们不同，使它们之间的软化点和膨胀系数不同，从而能够有效的调整整个铝搪瓷复合材料的膨胀系数，实现提高其耐高温破裂的性能，从而将本发明的复合材料作为炊具表面涂层时，提高了其耐碱洗的性能。另一方面，本发明通过在第一熔块中加入氧化钠、氧化钾和氧化锂，能够提高本发明的铝搪瓷复合材料作为涂层时的致密性能，从而也能够有效防止碱洗液渗透到陶瓷涂层内，提高其耐碱洗的性能；而第二熔块中加入的氧化钒同样具有提高致密性的作用，且第二熔块加入的量加入过多反而会材料性能变脆，容易产生裂纹问题。而加入的胶粘剂能够提高粘着性能，从而使本发明的复合材料能够更有效的粘着在铝合金等金属材料基体的表面，所述复合材料可根据实际需要加入适量的水。

在上述的铝搪瓷复合材料中，作为优选，所述复合材料中第一熔块的膨胀系数为(430～440)*10^-7m/K；所述第二熔块的膨胀系数为(550～580)*10^-7m/K。通过控制第一熔块和第二熔块的膨胀系数，目的是为在在保证复合材料的致密性等力学性能的基础上，提高材料的耐高温破裂性能，从而能够有效防止因热胀冷缩现象而导致出现裂纹，从而降低了耐碱性清洗的性能。

在上述的铝搪瓷复合材料中，作为优选，所述胶粘剂为强碱性胶粘剂。通过采用强碱性胶粘剂目的是为了使本发明的复合材料的体系呈现碱性，使与碱性清洗液性质相似，从而降低碱性腐蚀的现象，提高耐碱性清洗的效果。作为进一步的优选，所述强碱性胶粘剂为KOH、H₂BO₄和Na₂SiO₃的混合物，且所述KOH、H₂BO₄和Na₂SiO₃的重量比为0.5～1(wt)：3～5(wt)：0.5～1(wt)。采用上述强碱性胶粘剂能够缓解沉淀,增加附着力，改善釉质光泽。

在上述的铝搪瓷复合材料中，作为另一种实施方案，所述复合材料的pH值为11.5～12.5。同样是为了使复合材料体系的pH值与碱性清洗液的性质相似，提高耐碱性清洗的效果。

在上述的铝搪瓷复合材料中，作为优选，所述复合材料的平均粒径为325～350目。目的是为了使本发明复合材料作为涂层使用后，能够提高涂层的致密性。