[发明专利]搪瓷釉料、搪瓷釉层及其制备方法

说明书

本发明属于搪瓷材料技术领域，具体涉及搪瓷釉料、搪瓷釉层及其制备方法。本发明为了解决Q235碳钢作为基体制备得到的釉层有气泡、鳞爆现象等缺陷，提供了一种搪瓷釉料，由石英砂、长石、硼砂、硝酸钠、碳酸钠、NaVO₃、Li₂CO₃、萤石、冰晶石、碳酸钙、氟硅酸钠、TiO₂、Co₂O₃、NiO混合熔融制备而成。再以该搪瓷釉料加入辅料和水制得搪瓷料浆，搪瓷料浆涂覆于热处理后的Q235碳钢上，搪烧制备得到的Q235碳钢搪瓷釉层具有表面光泽度好、瓷釉面与钢板基体密着性好、无气泡及无鳞爆现象发生等优点。

技术领域

本发明属于搪瓷材料技术领域，具体涉及搪瓷釉料、搪瓷釉层及其制备方法。

背景技术

金属表面制备搪瓷釉层，受热时表面不会形成氧化层，并且能抵抗各种腐蚀液体侵蚀，达到有效保护金属表面的目的。搪瓷釉层安全无毒、易于洗涤洁净，可广泛用作日常生活中使用的饮食器具和洗涤用具，在特定条件下，瓷釉涂层在金属坯体上表现出硬度高、耐温高、耐磨以及绝缘性能优良等优点，同时兼备了金属的强度和瓷釉华丽的外表以及耐化学侵蚀性能，使搪瓷制品更加广泛用于艺术墙体、日用餐具、卫生洁具、建筑装饰、工业反应釜及热水器箱体等。

Q235碳钢价格低廉，用其作为基体替代BTC245R深冲搪瓷专用钢来制备搪瓷釉层，在生产过程中可大大节约钢材生产使用成本；但在搪瓷釉层制备过程中，Q235碳钢相比搪瓷专用钢BTC245R搪烧时会产生严重的气泡、鳞爆现象，这是因为Q235碳钢中含有较高的C、P、B及S等元素，在碳钢基体内扑捉有一定量的H原子，H原子半径很小，可通过铁素体的原子晶格而扩散、聚集。搪瓷釉层是一种多层结构，主要由混合多面体相互组合形成连续网架，规则程度介于硅酸盐晶体与硅酸盐瓷釉之间，属于亚规则的连续网络结构。正是由于这种特殊结构，使H原子在搪瓷釉层中扩散非常困难，产生的H原子并不全部以氢气的形式放出，部分以H原子的形式溶入钢板中，在钢板中的溶解度随温度的降低而骤减，当搪瓷制品出炉冷却后，H原子就逐渐通过钢板扩散，而H原子又很难在瓷层中扩散，因而聚集在钢板与瓷层间形成H₂，其气体压力作用于瓷釉层面上，达到破坏瓷层的临界值，就会使搪瓷表面发生破裂，在这种压力影响下，瓷釉层被破坏，从而产生鳞爆现象。

发明内容

为了解决Q235碳钢作为基板制备得到的搪瓷釉层存在气泡、鳞爆现象的缺陷，本发明首先提供了一种搪瓷釉料，再以该搪瓷釉料制备了一种搪瓷料浆，再以该搪瓷料浆涂覆于热处理后的Q235碳钢上，从而制备得到了具有表面光泽度好、瓷釉面与钢板基体密着性好、无气泡及鳞爆现象发生等优点Q235碳钢搪瓷釉层。

本发明通过改善搪瓷釉料配方从而改善其熔融性能和吸氢性能，对碳钢制备搪瓷釉层时产生气泡和鳞爆现象有较好的控制效果；同时通过对碳钢进行热处理，热处理温度对碳钢的位错、晶界、析出物等有一定的影响和改变，从而制备得到了表面光泽度好、瓷釉面与钢板基体密着性好、无气泡及鳞爆现象发生的Q235碳钢搪瓷釉层。

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种搪瓷釉料。该搪瓷釉料由以下重量配比的原料混匀制备而成，石英砂34～36份、长石28～30份、硼砂22～24份、硝酸钠3.5～4份、碳酸钠6.5～8份、NaVO₃ 1.5～2份、Li₂CO₃ 1～1.2份、萤石5～7份、冰晶石3～5份、碳酸钙2～4份、氟硅酸钠0.6～1份、TiO₂ 1～1.5份、Co₂O₃ 0.6～0.8份、NiO 0.3～0.6份。