[发明专利]一种搪瓷釉及得到的产品

说明书

一种搪瓷釉，由基料和强化颗粒组成，基料包括二氧化硅、氧化锆、三氧化二铝、氧化钙、氧化镍和二氧化钛中的一种或多种，其中强化颗粒包括氧化锆颗粒。一种喷涂搪瓷釉的板材，其可以广泛用于各种苛刻的高温环境，例如燃气轮机系统，发动机系统，飞行器热交换器装置，航天、航空热交换器，涡轮机组件等领域。

技术领域

本申请涉及一种搪瓷釉，一种钢板，一种涡轮机组件，一种燃气轮机系统，一种发动机系统，一种热交换器装置。

背景技术

搪瓷钢是一种将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体钢板并与钢板牢固结合在一起的复合材料。钢板表面的瓷釉料常用于防止钢板生锈，使钢板在受热时不会在表面生成氧化层，同时用于防止钢板的腐蚀。其中抗鳞爆性能是衡量搪瓷钢搪瓷性能的重要指标。为了提高钢板的抗鳞爆性能，改善钢板内部组织和提高钢板的质量是非常重要的。要防止鳞爆，钢中必须含有足量的夹杂物、空穴或者析出物。夹杂物有利于提高抗鳞爆性能，原因在于在夹杂物周围存在微小空洞，这些微小空洞起着捕捉氢的作用，成为氢陷阱。但是夹杂物会损害钢板的成形性能和力学性能，不同类型的夹杂物以及不同尺寸分布的夹杂物的影响也不尽相同，因此，对于夹杂物的特性要有所选择。

针对上述问题，申请人进行一系列研究从而开发出多种新钢种，然而，针对不同钢种来说，覆盖于表面的搪瓷釉也是不同的，针对高温强腐蚀的环境，申请人提供了一种用于在搪瓷钢表面使用的搪瓷釉，可保证板材具有良好的耐高温性能，解决了现有产品搪瓷钢耐高温性能不足的问题。

发明内容

本申请提供一种搪瓷釉，其由基料和强化颗粒组成。其中基料采为高熔点物质代替常规技术中的低溶点物质以提高成品釉层的高温稳定性。

其中基料包括二氧化硅、氧化锆、三氧化二铝、氧化钙、氧化镍和二氧化钛中的一种或多种。其中强化颗粒包括氧化锆颗粒。

本申请的优选方案为：搪瓷釉由基料和强化颗粒组成，基料由二氧化硅50-70wt%、氧化锆10-20wt%、三氧化二铝5-10wt%、氧化钙5-10wt%、氧化镍1-5wt%、二氧化钛1-5wt%组成，并且上述各成份质量份数之和为100wt%。强化颗粒为氧化锆颗粒，强化颗粒用量为基料重量份的10-20wt%。

进一步的优选方案为：基料由二氧化硅60-70wt%、氧化锆15-20wt%、三氧化二铝5-7wt%、氧化钙8-10wt%、氧化镍1-2wt%、二氧化钛1-2wt%组成，上述各成份质量份数之和为100wt%。

强化颗粒的进一步优选方案为其用量为基料重量份的10-15wt%。

而对于氧化锆颗粒的选择，最好选用的氧化锆为纳米颗粒，并且纳米颗粒尺寸的最大尺寸范围不超过500nm，其中粒径范围在100-500nm的颗粒约占10-20%，粒径范围在50-100nm的颗粒约占30-70%，粒径范围在20-50nm的颗粒约占10-20%，并且三种粒径范围的颗粒之和为100%。

本申请还提供一种瓷釉的制备方法，具体过程如下：1)按要求的配比进行配料，然后进行熔料。熔炼工艺为匀速加热，升温速度为10-50℃/分，升温至1500-1700℃时，优选1550℃，然后保温1-2小时，冷水淬得到搪瓷釉基料；2)将得到的搪瓷釉基料球磨得到微粉，然后与氧化锆颗粒混合，以乙醇为分散剂，搅拌得悬浮液；3)使用中高压喷涂工艺将所得悬浮液喷于板材表面，得到胚料，然后经950-1100℃烧结5-20小时，自然冷却得成品。

其中步骤2)对基料球磨时将其磨至粒径小于10μm即可。

而对于搪瓷釉所施用的板材，优选用双面搪瓷板，且其板材化学成份为： C：0.02-0.05%，N：0.012-0.015%，S：0.01-0.05%，P：≤0.045%，Si：≤0.04%，W≤0.025%，Mn：0.05-1.3%，Al：0.01-0.05%，Ti：0.01-0.05%，RE：0.05-0.2%，余量为Fe和不可避免的杂质，以上均为重量百分比。