[其他]搪瓷

说明书

本发明涉及搪瓷、特别是将搪瓷釉料涂搪到坯体上形成涂复层的方法。

当将搪瓷附着到某些金属，如钢的坯体上时，复着层中易产生各种缺陷。当使用钢制坯底时发生的主要缺陷是：a）脱碳;b）鳞剥。假如釉料中掺加了金属粉末，那么最后结果是多孔性搪瓷层的釉料泡沫很可能是个严重的问题。

脱碳一般是由于在钢表面的碳与釉料之间的相互作用而引起的。这种相互作用产生黑斑，在严重的情况下，搪瓷表面会结疤。为使这种问题减少到令人满意的程度，则必须生产专门的“搪瓷品级”钢。其中碳含量降低到大约0.030%以下（重量）。即使如此，对于浅色或白色搪瓷，要得到满意的涂复层，则需要第二次涂搪。但是对于碳含量降低到约0.008%（重量）的特殊钢，可允许直接涂搪白色釉料，而没有任何明显的脱碳缺陷。

鳞剥是在搪瓷与钢坯体剥离的地方形成的“鱼鳞”状花纹。为避免这种问题，可以将钢坯体再次进行处理或用特殊技术涂搪，我们发现一般这种缺陷发生在冷轧钢上的机会比在热轧材料上的机会要少得多。然而由于这个问题，如果不对钢进行昂贵的予处理或不使用特殊的搪瓷釉料组合物，就会使可以涂敷搪瓷的钢的种类大大受到限制。

当使用其它金属坯体时，也会产生同样的问题，特别是那些具有亲氧性的金属，诸如：铝、镁、钛、锆、硅及它们的合金。

此外，我们还得知，当将一些金属粉末，特别是铝及同类金属，添加到形成金属陶瓷的搪瓷釉料中，会得到韧性强、耐高温、与钢坯体的结合力得到改善的搪瓷。但是，这类釉料在制备的过程中容易产生泡沫，结果形成多孔搪瓷层。当这类搪瓷层用来作为自动清洗炉的涂层时，这种多孔性则是优点，因为它可为加热物体的催化氧化作用提供较大的表面积。但当要使金属坯体具备抗氧化、防腐蚀性能，而需要有含铝的金属陶瓷复盖层时，就不希望有这种气泡和多孔性。

用玻璃或釉料混合物构成搪瓷釉料，以粉末的形式涂搪于坯体上，然后焙烧形成整体复盖层。釉料常常作成琅玳浆的形式涂敷于坯体上，在琅玳浆中分离得很细的釉料颗粒由悬浊剂，比如粘土维持在水悬浊液中。加入其它添加剂以控制琅玳浆的性能，及控制焙烧后复盖层的最终性能。当将铝粉加到琅玳浆中时，存在着铝粉与琅玳浆反应，生成气态氢的可能性。

美国专利2900276中，通过使用基本上由三份氧化硼对一份氧化钡组成的搪瓷釉料防止了琅玳浆与铝粉之间的反应。他们声称，这种釉料比较难溶于琅玳浆中的水份中。

德国专利2829959提出这样一种搪瓷釉料混合物，当把它用于琅玳浆，并加入铝粉时，没有气体逸出。该搪瓷釉料混合物与类似美国专利2900276中的那种标准搪瓷釉料不同，它基本上是由氧化硼组成，并含有少于1%的二氧化硅（重量）。

即使在采取了上述防止铝粉与搪瓷琅玳浆之间的反应的各种措施后，焙烧过程中仍然会有气体逸出，从而在焙烧金属陶瓷涂复层时产生泡沫，使得生产无孔搪瓷复盖层相当困难。采用较低的焙烧温度，会使这个问题在某种程度上减轻。将一些高熔点的物质颗粒，如二氧化铬加到琅玳浆中（德国专利2829959），考虑这样在焙烧时，在涂复层中会保持一些缝隙，从而便于气体逸出，这样就可使多孔现象在某种程度上进一步减少。另一种办法是采用这样的一些搪瓷釉料组合物，其中一种成分的软化点要比其它成分的软点高得多，这样也可以在焙烧时，使金属陶瓷中留下一些缝隙，便于气体逸出。尽管采取上述措施，最终的金属陶瓷复盖层还可能出现人们所不希望的多孔现象。

本发明提供了一种涂搪琅玳搪瓷的工艺，内容包括，粉末状搪瓷釉料涂敷于金属上，该搪瓷釉料含水量最高为0.03%（重量），然后将带涂层的金属在高于搪瓷釉料熔点的温度下焙烧，炉中空气露点最高为10℃。

当使釉料中与炉中空气的含水量降低到上述范围内时，就会比用传统的搪瓷技术生产的搪瓷复盖层中所产生的缺陷明显减少，当将含水量最高为0.03%（重量）的釉料混合物，在空气露点最高为5℃的炉中焙烧，以及将含水量最高为0.015%（重量）的釉料混合物，在空气露点最高为10℃的炉中焙烧时，可得到更好的结果。

可将金属粉末添加到形成金属陶瓷的搪瓷釉料中。这些金属陶瓷混合物可含有多达60%（体积）的金属颗粒。最好采用小粒度的金属粉末，以粒度小于200μ的粉末最为理想。