[发明专利]具有微纳表面结构的瓷釉涂层及其加工方法

说明书

本发明公开了具有微纳表面结构的瓷釉涂层及其加工方法，该瓷釉涂层具有低膨胀系数的无机玻璃态基层和低表面能的瓷质晶体釉表层，所述基层的表面密布微米级乳突结构，乳突结构表面分布有纳米级绒毛状结构，所述表层包覆在所述绒毛状结构、所述乳突结构及乳突结构根部的基层表面上，由此在所述涂层表面形成微米级、纳米级的微观粗糙结构。本发明具有微纳表面结构的瓷釉涂层不仅结构稳定、硬度超高，超耐磨耐刮、耐高温，而且，表面分布多重微米乳突结构、纳米绒毛状结构的超微结构，使其具有超疏油、超疏水、耐油性非常稳定的特性，落到涂层表面的油污极易滑走，具有自清洁的效果，表面附着的少量油污也很容易清除。

技术领域

本发明涉及一种具有微纳表面结构的瓷釉涂层，以及该涂层的加工方法。

背景技术

油烟机和灶具零件表面容易脏污且不易清理一直是行业持续解决的问题，现有技术大部份是通过设置有机疏油涂层或无机硅涂层来提升易清洁性，但这两类涂层易清洁的效果一般，而且寿命比较短，也不耐高温，难以满足人们的需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有微纳表面结构的瓷釉涂层，以及这种涂层的加工方法。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种具有微纳表面结构的瓷釉涂层，具有低膨胀系数的无机玻璃态基层和低表面能的瓷质晶体釉表层，所述基层的表面密布微米级乳突结构，乳突结构表面分布有纳米级绒毛状结构，所述表层包覆在所述绒毛状结构、所述乳突结构及乳突结构根部的基层表面上，由此在所述涂层表面形成微米级、纳米级的微观粗糙结构。

进一步，所述乳突结构的径向尺寸和高度尺寸均为微米级。

进一步，所述乳突结构之间的空隙尺寸为微米级。

进一步，所述乳突结构的平均直径为4—10μm。

进一步，所述绒毛状结构的径向尺寸和高度尺寸均为纳米级。

进一步，所述绒毛状结构的径向尺寸和高度尺寸为100—125nm。

进一步，所述基层的厚度为50—100μm，所述表层的厚度为纳米级。

本发明还提供了一种加工上述具有微纳表面结构的瓷釉涂层的方法，具体为：

1）将含有无机玻璃态材料和有机树脂成分的水性涂料喷涂在待制备所述涂层的基体的表面，然后进行烧结形成无机玻璃态基层，烧结时，逐渐升温，以便依次完成涂料层中水分的排出和有机树脂成分的分解排出，并利用其中有机树脂成分的分解排出在基层表面形成密布的微米级乳突结构和乳突结构表面分布的纳米级绒毛状结构；

2）向形成的无机玻璃态基层表面喷涂晶体釉涂料，并通过高温烘烤形成包覆在所述绒毛状结构、所述乳突结构及乳突结构根部的基层表面的瓷质晶体釉表层。

进一步，所述无机玻璃态基层的厚度为50—100μm，所述瓷质晶体釉表层的厚度为纳米级。

进一步，所述水性涂料中包含有至少两种分解温度不同的有机树脂成分，并利用各有机树脂成分在不同温度阶段的分解排出，分别形成所述的乳突结构和绒毛状结构。

进一步，所述有机树脂成分为水性树脂，该水性树脂能够在所述水性涂料层中向涂料层表面流动浮起。

进一步，所述无机玻璃态材料为玻璃粉、氧化铝陶瓷粉、石英砂、氧化钙中的一种或多种；所述有机树脂成分为水性丙烯酸树脂和水性聚丙烯树脂。

进一步，所述水性涂料的最终烧结温度为600—650℃，所述晶体釉涂料层的高温烘烤为750—800℃。

上述具有微纳表面结构的瓷釉涂层可应用于油烟机和灶具零件。