一种耐腐蚀搪瓷材料及其制备方法转让专利
申请号 : CN202111251827.6
文献号 : CN113832406B
文献日 : 2022-05-06
发明人 : 林毅坚 , 黄志权 , 何卓庭
申请人 : 广东捷威家居发展有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种耐腐蚀搪瓷材料的制备方法,其特征在于,该方法包括:不锈钢基板的预处理,经酸洗后烘干备用;将搪瓷釉原料按配比配料,将配料进行球磨混合得到混合料,将混合料放入加热炉中加热至600‑650℃,保温10‑20min;再加热至1150‑1230℃保温30‑50min,得到熔融的搪瓷釉料,将搪瓷釉料熔液进行水淬并烘干得到熔块;将熔块进行研磨得到粉状搪瓷釉,再加入乙醇得到搪瓷釉浆,将预处理后的不锈钢基板浸入搪瓷釉浆中得到搪瓷涂层的厚度为30‑48um,将不锈钢基板取出烘干后,在700‑760℃进行烧结处理,烧结时间为60‑
90s,即得耐腐蚀搪瓷材料;
其中,所述耐腐蚀搪瓷材料,包括不锈钢基板和不锈钢基板上的搪瓷涂层;其中,以质量百分比计,不锈钢基板中C含量为0.01‑0.03%,Cr含量为15‑18%,Si含量为0.3‑0.5%,Mn含量为1.5‑2.3%,Al含量为0.5‑0.8%,余量为Fe;搪瓷涂层由搪瓷釉制备而成,以质量百分比计,搪瓷釉原料中二氧化硅含量为20‑30%、氧化铝含量为24‑30%、氧化硼含量为8‑
18%、氧化钠含量为12‑20%、二氧化钒含量为8‑15%、五氧化二铌含量为6‑10%;搪瓷涂层的厚度为30‑48um。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀搪瓷材料的制备方法,其特征在于,所述不锈钢基板中Cr含量为16%;所述不锈钢基板中Al含量为0.6%;所述搪瓷釉原料中二氧化硅含量为
24%;所述搪瓷釉原料中二氧化钒含量为10%;所述搪瓷釉原料中五氧化二铌含量为8%。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀搪瓷材料的制备方法,其特征在于,混合料放入加热炉中加热至720℃,保温16min。
4.根据权利要求1或3所述的耐腐蚀搪瓷材料的制备方法,其特征在于,再加热至1200℃保温40min。
5.根据权利要求1或3所述的耐腐蚀搪瓷材料的制备方法,其特征在于,在730℃进行烧结处理,烧结时间为80s。
说明书 :
一种耐腐蚀搪瓷材料及其制备方法
技术领域
背景技术
点。然而,金属和玻璃质无机材料是两种结构不同、性能各异的材料,金属的加工性较好,玻
璃质无机材料的加工性很差。金属的耐蚀性较差,但玻璃质无机材料的耐蚀性很好。金属和
玻璃质无机材料的热膨胀系数差别也很大。釉层是玻璃质无机材料烧制后的得到的涂层,
釉层与金属基体紧密结合,才能很好地发挥搪瓷材料的优点。现有技术还存在搪瓷材料釉
层与金属基体结合不佳、耐腐蚀性能不高、耐磨性差、光泽度不良等问题,搪瓷材料的组成
及制备工艺上仍有待改进。
发明内容
0.01‑0.03%,Cr含量为15‑18%,Si含量为0.3‑0.5%,Mn含量为1.5‑2.3%,Al含量为0.5‑0.8%,
余量为Fe;搪瓷涂层由搪瓷釉制备而成,以质量百分比计,搪瓷釉原料中二氧化硅含量为
20‑30%、氧化铝含量为24‑30%、氧化硼含量为8‑18%、氧化钠含量为12‑20%、二氧化钒含量为
8‑15%、五氧化二铌含量为6‑10%;搪瓷涂层的厚度为30‑48um。
搪瓷釉与不锈钢基体间形成梯度层,紧靠陶瓷釉的氧化物主要为氧化铝,其次为氧化铬,这
样的形成梯度层有利于不锈钢基体与搪瓷涂层的紧密结合,对搪瓷材料耐蚀性、耐磨性有
明显的提升作用。不锈钢基板中Cr含量为16%,Al含量为0.6%时作用更好。
浸润,提高氧化铬的扩散速度,促进搪瓷涂层与基体的结合强度。五氧化二铌能明显提高氧
化铝进入陶瓷釉的速度,有利于在搪瓷釉与不锈钢基体间形成良好的梯度层。二氧化硅还
能提高搪瓷涂层的耐腐蚀稳定性,二氧化钒能提高搪瓷涂层的强度和光泽度,五氧化二铌
能降低搪瓷釉的粘度,提高浸润性,烧结时提高基体与搪瓷釉的浸润能力,改善结合强度。
但二氧化硅、二氧化钒过多会导致烧结温度过高。五氧化二铌过多会导致表面张力不佳,烧
结时容易出现缺陷。优选地,搪瓷釉原料中二氧化硅含量为24%,二氧化钒含量为10%,五氧
化二铌含量为8%,形成的梯度层结构更加合理,耐蚀性、耐磨性、光泽度更好。
中加热至600‑650℃,保温10‑20min;再加热至1150‑1230℃保温30‑50min,得到熔融的搪瓷
釉料,将搪瓷釉料熔液进行水淬并烘干得到熔块;将熔块进行研磨得到粉状搪瓷釉,再加入
乙醇得到搪瓷釉浆,将预处理后的不锈钢基板浸入搪瓷釉浆中得到搪瓷涂层的厚度为30‑
48um,将不锈钢基板取出烘干后,在700‑760℃进行烧结处理,烧结时间为60‑90s,即得耐腐
蚀搪瓷材料。
导致搪瓷釉料在基体中的溶解度降低,不利于结合强度,且铁会过渡氧化,不利于形成希望
的梯度层结构。烧结时间过短,搪瓷涂层的光泽度较差且结合强度低,烧结时间过长,产生
的氧化物没有良好的梯度结构,阻碍搪瓷涂层与基体的结合。优选地,在730℃进行烧结处
理,烧结时间为80s。
有明显的提升作用。
80s。
材料放入溶度10%的NaOH溶液中停留48h,搪瓷材料失重0.03‑0.08mg/cm ;放入溶度10%的
2
盐酸溶液中停留48h,搪瓷材料失重0.02‑0.08mg/cm。搪瓷材料的光泽度在93‑99之间。
具体实施方式
量为2.3%,Al含量为0.5%,余量为Fe;搪瓷涂层由搪瓷釉制备而成,以质量百分比计,搪瓷釉
原料中二氧化硅含量为20%、氧化铝含量为30%、氧化硼含量为8%、氧化钠含量为20%、二氧化
钒含量为15%、五氧化二铌含量为7%;搪瓷涂层的厚度为30um。
热至600℃,保温20min;再加热至1150℃保温50min,得到熔融的搪瓷釉料,将搪瓷釉料熔液
进行水淬并烘干得到熔块;将熔块进行研磨得到粉状搪瓷釉,再加入乙醇得到搪瓷釉浆,将
预处理后的不锈钢基板浸入搪瓷釉浆中得到搪瓷涂层的厚度为30um,将不锈钢基板取出烘
干后,在700℃进行烧结处理,烧结时间为90s,即得耐腐蚀搪瓷材料。
度10%的NaOH溶液中停留48h,搪瓷材料失重0.08mg/cm ;放入溶度10%的盐酸溶液中停留
2
48h,搪瓷材料失重0.07mg/cm。搪瓷材料的光泽度为94。
量为1.5%,Al含量为0.8%,余量为Fe;搪瓷涂层由搪瓷釉制备而成,以质量百分比计,搪瓷釉
原料中二氧化硅含量为28%、氧化铝含量为24%、氧化硼含量为18%、氧化钠含量为12%、二氧
化钒含量为8%、五氧化二铌含量为10%;搪瓷涂层的厚度为48um。
热至650℃,保温10min;再加热至1230℃保温30min,得到熔融的搪瓷釉料,将搪瓷釉料熔液
进行水淬并烘干得到熔块;将熔块进行研磨得到粉状搪瓷釉,再加入乙醇得到搪瓷釉浆,将
预处理后的不锈钢基板浸入搪瓷釉浆中得到搪瓷涂层的厚度为48um,将不锈钢基板取出烘
干后,在760℃进行烧结处理,烧结时间为60s,即得耐腐蚀搪瓷材料。
NaOH溶液中停留48h,搪瓷材料失重0.07mg/cm ;放入溶度10%的盐酸溶液中停留48h,搪瓷
2
材料失重0.08mg/cm。搪瓷材料的光泽度为93。
量为2.3%,Al含量为0.6%,余量为Fe;搪瓷涂层由搪瓷釉制备而成,以质量百分比计,搪瓷釉
原料中二氧化硅含量为20%、氧化铝含量为30%、氧化硼含量为8%、氧化钠含量为20%、二氧化
钒含量为15%、五氧化二铌含量为7%;搪瓷涂层的厚度为30um。
热至600℃,保温20min;再加热至1150℃保温50min,得到熔融的搪瓷釉料,将搪瓷釉料熔液
进行水淬并烘干得到熔块;将熔块进行研磨得到粉状搪瓷釉,再加入乙醇得到搪瓷釉浆,将
预处理后的不锈钢基板浸入搪瓷釉浆中得到搪瓷涂层的厚度为30um,将不锈钢基板取出烘
干后,在700℃进行烧结处理,烧结时间为90s,即得耐腐蚀搪瓷材料。
度10%的NaOH溶液中停留48h,搪瓷材料失重0.06mg/cm ;放入溶度10%的盐酸溶液中停留
2
48h,搪瓷材料失重0.05mg/cm。搪瓷材料的光泽度为94.5。
量为2.3%,Al含量为0.6%,余量为Fe;搪瓷涂层由搪瓷釉制备而成,以质量百分比计,搪瓷釉
原料中二氧化硅含量为24%、氧化铝含量为30%、氧化硼含量为8%、氧化钠含量为20%、二氧化
钒含量为10%、五氧化二铌含量为8%;搪瓷涂层的厚度为30um。
热至600℃,保温20min;再加热至1150℃保温50min,得到熔融的搪瓷釉料,将搪瓷釉料熔液
进行水淬并烘干得到熔块;将熔块进行研磨得到粉状搪瓷釉,再加入乙醇得到搪瓷釉浆,将
预处理后的不锈钢基板浸入搪瓷釉浆中得到搪瓷涂层的厚度为30um,将不锈钢基板取出烘
干后,在700℃进行烧结处理,烧结时间为90s,即得耐腐蚀搪瓷材料。
度10%的NaOH溶液中停留48h,搪瓷材料失重0.04mg/cm ;放入溶度10%的盐酸溶液中停留
2
48h,搪瓷材料失重0.04mg/cm。搪瓷材料的光泽度为97。
量为2.3%,Al含量为0.6%,余量为Fe;搪瓷涂层由搪瓷釉制备而成,以质量百分比计,搪瓷釉
原料中二氧化硅含量为24%、氧化铝含量为30%、氧化硼含量为8%、氧化钠含量为20%、二氧化
钒含量为10%、五氧化二铌含量为8%;搪瓷涂层的厚度为30um。
热至720℃,保温160min;再加热至1200℃保温40min,得到熔融的搪瓷釉料,将搪瓷釉料熔
液进行水淬并烘干得到熔块;将熔块进行研磨得到粉状搪瓷釉,再加入乙醇得到搪瓷釉浆,
将预处理后的不锈钢基板浸入搪瓷釉浆中得到搪瓷涂层的厚度为30um,将不锈钢基板取出
烘干后,在730℃进行烧结处理,烧结时间为80s,即得耐腐蚀搪瓷材料。
度10%的NaOH溶液中停留48h,搪瓷材料失重0.03mg/cm ;放入溶度10%的盐酸溶液中停留
2
48h,搪瓷材料失重0.02mg/cm。搪瓷材料的光泽度为99。
量为2.3%,Al含量为0.1%,余量为Fe;搪瓷涂层由搪瓷釉制备而成,以质量百分比计,搪瓷釉
原料中二氧化硅含量为20%、氧化铝含量为30%、氧化硼含量为8%、氧化钠含量为20%、二氧化
钒含量为15%、五氧化二铌含量为7%;搪瓷涂层的厚度为30um。
热至600℃,保温20min;再加热至1150℃保温50min,得到熔融的搪瓷釉料,将搪瓷釉料熔液
进行水淬并烘干得到熔块;将熔块进行研磨得到粉状搪瓷釉,再加入乙醇得到搪瓷釉浆,将
预处理后的不锈钢基板浸入搪瓷釉浆中得到搪瓷涂层的厚度为30um,将不锈钢基板取出烘
干后,在700℃进行烧结处理,烧结时间为90s,即得耐腐蚀搪瓷材料。
度10%的NaOH溶液中停留48h,搪瓷材料失重0.95mg/cm ;放入溶度10%的盐酸溶液中停留
2
48h,搪瓷材料失重0.92mg/cm。搪瓷材料的光泽度为84。
量为2.3%,Al含量为0.5%,余量为Fe;搪瓷涂层由搪瓷釉制备而成,以质量百分比计,搪瓷釉
原料中二氧化硅含量为20%、氧化铝含量为30%、氧化硼含量为8%、氧化钠含量为20%、二氧化
钛含量为15%、氧化钙含量为7%;搪瓷涂层的厚度为30um。
热至600℃,保温20min;再加热至1150℃保温50min,得到熔融的搪瓷釉料,将搪瓷釉料熔液
进行水淬并烘干得到熔块;将熔块进行研磨得到粉状搪瓷釉,再加入乙醇得到搪瓷釉浆,将
预处理后的不锈钢基板浸入搪瓷釉浆中得到搪瓷涂层的厚度为30um,将不锈钢基板取出烘
干后,在700℃进行烧结处理,烧结时间为90s,即得耐腐蚀搪瓷材料。
度10%的NaOH溶液中停留48h,搪瓷材料失重1.13mg/cm ;放入溶度10%的盐酸溶液中停留
2
48h,搪瓷材料失重1.02mg/cm。搪瓷材料的光泽度为79。
量为0.1%,Al含量为0.5%,余量为Fe;搪瓷涂层由搪瓷釉制备而成,以质量百分比计,搪瓷釉
原料中二氧化硅含量为20%、氧化铝含量为30%、氧化硼含量为13%、氧化钠含量为15%、二氧
化钒含量为5%、五氧化二铌含量为17%;搪瓷涂层的厚度为30um。
热至600℃,保温20min;再加热至1150℃保温50min,得到熔融的搪瓷釉料,将搪瓷釉料熔液
进行水淬并烘干得到熔块;将熔块进行研磨得到粉状搪瓷釉,再加入乙醇得到搪瓷釉浆,将
预处理后的不锈钢基板浸入搪瓷釉浆中得到搪瓷涂层的厚度为30um,将不锈钢基板取出烘
干后,在900℃进行烧结处理,烧结时间为20s,即得耐腐蚀搪瓷材料。
度10%的NaOH溶液中停留48h,搪瓷材料失重1.32mg/cm ;放入溶度10%的盐酸溶液中停留
2
48h,搪瓷材料失重1.17mg/cm。搪瓷材料的光泽度为73。
均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。