[发明专利]一种耐酸腐蚀搪瓷玻璃釉的制备方法

说明书

本发明涉及一种耐酸腐蚀搪瓷玻璃釉的制备方法，属于材料技术领域。本发明技术方案采用尺寸效应，通过在以氧化锑复合氧化铝并在搪瓷底釉中添加纳米氧化铝粉体，细化金属与搪瓷釉之间过渡区中的结晶体，并使过渡区元素的浓度梯度变化平缓，使上述两种底釉的密着性能有效提高，改善材料的密实强度，从而有效提高其耐酸腐蚀性能；在本发明技术方案中，通过溶胶－凝胶法制备含氟凝胶并作为粘结剂和密实剂添加至釉面材料中通过氟化物能够促进晶体生长并减缓釉质中矿物质的溶解，作为酸攻击时的暂时屏障，在酸攻击时中和酸，使釉质表面达到中性pH值，同时氟化物溶解产生的游离物质有效形成包覆膜，改善材料的包覆结构，提高材料的密实和抗酸蚀性能。

技术领域

本发明涉及一种耐酸腐蚀搪瓷玻璃釉的制备方法，属于材料技术领域。

背景技术

搪瓷是由金属基体和无机瓷层组成的复合材料。目前常用的基体材料有低碳钢、铸铁、铝材、钛合金等等。根据用途不同，搪瓷釉的具体成分以及用量也不尽相同，但是总体上搪瓷的原材料可以分为基体剂、助溶剂、密着剂、着色剂等等，常用的基体剂有SiO₂、Al2O₃、B2O₃等，常用的助溶剂有Na₂O、K₂O等，常用的密着剂有Co₂O₃、NiO等，常用的着色剂有MnO₂、Fe₂O₃等。由原料所决定，搪瓷材料具有很好的理化性能，例如耐腐蚀性能以及耐高温性能。同时搪瓷材料作为金属和无机材料组成的复合材料，其性能又明显的优于单纯的金属材料或者无机材料。优异的性能决定了搪瓷用途的广泛性，目前搪瓷在建筑行业、石油化工行业以及传统的日用品当中都起到了不可替代的作用。

搪瓷行业作为一个传统行业，最早可追溯到几百年前。最早时期，人们为了艺术装饰把玻璃质瓷釉烧制于贵金属之上，于是这就促使了一种新型艺术搪瓷的问世，搪瓷一度成为艺术品的代名词。但是随着工业革命的进行，钢铁冶金行业逐渐兴起，金属防腐成为亟待解决的问题，人们发现在金属表面烧制一层防腐膜可以有效地对金属起到保护作用，搪瓷开始渐渐应用于工业行业，工业搪瓷开始逐渐兴起。在十八世纪六十年代左右，现代搪瓷工业问世，搪瓷制品开始广泛应用于工业生产当中。随着科学技术日新月异的发展，搪瓷的理化性能也随之不断改善。

钢材作为最为重要的一种结构材料在日常生活中广泛应用，但在使用过程中受到严重的腐蚀，带来了巨大的经济损失和潜在危险。耐候钢材是指在基础碳钢中加入微量的能够防腐蚀的合金元素具有优异耐蚀性能的钢材，常被用于具有一定腐蚀性的环境之中，如作为发电厂空气预热器元件。但这并不能将钢材腐蚀量降低至一个理想范围内，有资料表明，我国每年因暴露在大气中而损耗的钢材量可达500万吨。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，但常规的搪瓷涂层无法满足在强酸性气体情况的长期工作。此外由于耐候钢材中的某些合金元素不利于瓷层与钢材的密着，长时间使用可能会出现脱落的情况。

目前，应用于换热器元件的瓷釉基本都依靠进口，随然国内存在一部分厂家生产，但性能远远达不到国外的水平，而能够应用于耐候钢材的瓷釉更是少之又少，因此，亟需研发出一种耐酸腐蚀搪瓷玻璃釉来弥补现有技术的空缺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对常规的搪瓷涂层无法满足在强酸性气体情况的长期工作的问题，提供了一种耐酸腐蚀搪瓷玻璃釉的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）取凹凸棒土并将其研磨，过200目筛并称量去离子水、硝酸锰和凹凸棒土颗粒置于烧杯中，搅拌混合并置于65～75℃下保温反应2～3h，得反应液并置于100～110℃下干燥至恒重，收集干燥颗粒并升温加热，保温煅烧，收集得煅烧颗粒并研磨过筛，得煅烧改性颗粒；