[发明专利]一种搪瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种搪瓷及其制备方法。

背景技术

搪瓷制品是将搪瓷釉料涂搪在基板表面并经高温烧结而成，在烧结过程中，粒界逐渐消失，气孔被排除，从而在基板表面形成一层瓷釉层。在搪瓷制品表面所形成的瓷釉层主要有以下特点：(1)不容易老化，一般有机涂层容易老化，而瓷釉层不容易老化，从而可以大幅度提高诸如搪瓷管道等搪瓷制品的使用寿命；(2)基板材料广泛，金属、塑料、纤维等材料都可以作为搪瓷的基板；(3)化学性能稳定，能够防止各种浓度的有机酸(氢氟酸除外)、无机酸的腐蚀，其综合防腐性是其它材料所不能比拟的；(4)具有较好的耐热和抗高温氧化性能；(5)高耐磨性、高硬度，以及低摩擦系数；(6)具有耐高温、耐严寒、抗氧化、抗紫外线腐蚀等功能；(7)表面涂覆工艺简单，无需特殊设备；(8)搪瓷釉料的主要成分是硅酸盐，在生产和使用过程中无毒、无害、无任何污染。由于瓷釉层具有上述诸多优点，因此，在存储强腐蚀性介质的容器上、成品油输送主干管线以及城市地下供水主干管网上都涂搪有瓷釉，以对基板进行保护，从而达到一劳永逸的效果。

目前，在钢材基板上制备瓷釉层时，其烧结温度都在800℃以上，这不仅消耗燃料较多，导致生产成本较高，而且在烧结过程中，搪瓷制品容易变形，影响产品的质量。另外，作为钢材基板主要成分的铁在721℃即发生α相→β相的转变(即相变)，相变也将影响搪瓷制品的质量，而且，烧结温度越高，相变会越严重。另外，较高的烧制温度还会导致基板的变形。为了避免因烧结温度过高而带来的不利影响，人们期望通过采用熔融温度较低的釉料来烧制搪瓷制品，但是，随着釉料熔融温度的降低，瓷釉层的化学稳定性和热稳定性也会降低，严重时，所制备的瓷釉层将失去耐腐蚀的性能。由此可知，现有技术的烧结温度和搪瓷的性能很难兼顾。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的上述不足，提供一种搪瓷及其制备方法，该搪瓷是在较低的温度下烧制而成，同时还具有耐腐蚀等理化性能。

本发明所要解决的又一技术问题是提供一种用于制备瓷釉粉料的玻璃熔块料，由该玻璃熔块料烧制出的搪瓷致密性好，具有较高的耐酸(碱)腐蚀性能。

解决上述技术问题所采用的技术方案是提供一种搪瓷，包括基板以及搪烧在所述基板上的瓷釉层，所述基板为金属基板，所述瓷釉层是含有60～90wt％的玻璃熔块料、5～18wt％的碎砂子，3～12wt％的粘土，0.3～5wt％的硼砂，0.3～5wt％的纯碱的瓷釉粉料烧结而成。其中，所述玻璃熔块料的化学组分及含量为：40～60wt％的SiO₂、10～18wt％的B₂O₃、5～10wt％的Al₂O₃、2～8wt％的CaO、9～18wt％的Na₂O、0.5～1wt％的CoO、0.5～1wt％的NiO、1～5wt％的Mn₂O₃。

另外，本发明还提供一种搪瓷的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)制备瓷釉粉料，所述瓷釉粉料包括60～90wt％的玻璃熔块料、5～18wt％的碎砂子，3～12wt％的粘土，0.3～5wt％的硼砂，0.3～5wt％的纯碱，所述玻璃熔块料的化学组分及含量为：40～60wt％的SiO₂、10～18wt％的B₂O₃、5～10wt％的Al₂O₃、2～8wt％的CaO、9～18wt％的Na₂O、0.5～1wt％的CoO、0.5～1wt％的NiO、1～5wt％的Mn₂O₃；

(2)预处理基板；

(3)将所述瓷釉粉料与水混合制得釉浆，再将所述釉浆涂搪在经预处理的所述基板上并烘干，得到涂搪基板；以及

(4)烧结所述涂搪基板，从而制得搪瓷。

其中，步骤(4)中所述涂搪基板的烧结温度为700～780℃。

其中，所述瓷釉粉料经以下步骤获得：

(11)混合研磨原料：原料的配比为：30.7～58.0wt％的石英砂，21.5～38.7wt％的十水硼砂，6.0～12.0wt％的氢氧化铝，2.2～8.8wt％的萤石，5.7～11.4wt％的纯碱，0.4～0.9wt％的氧化钴，0.5～1.0％的氧化镍，0.9～4.4wt％的二氧化锰，将所述原料混合研磨均匀，然后将其加热至熔融状态得到玻璃液；