[发明专利]一种防爆瓷搪瓷底釉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防爆瓷搪瓷底釉的制备方法，属于搪瓷底釉制备技术领域。

背景技术

搪瓷底釉以其高档的外观，卓越的耐摩擦、耐酸碱、耐腐蚀、耐高温性能和良好的易清洁性能一直受到广泛的关注与研究。搪瓷底釉一是用作过渡层或者说密着层，使得面釉和钢粘结起来牢固地粘在一起，二是起到储藏气体的作用，因为搪烧过程中会产生CO、CO₂、H₂等气体，这些气体有部分必须留在底釉的微气孔中才稳定。

众所周知，搪瓷使用性能的优劣，在很大程度上取决于底釉的性能，这层底釉所起的作用是确保金属与瓷层间的牢固结合。因此，为了提高其密着性能，底釉组成中一般均含有CoO和NiO。但在大规模生产各种搪瓷制品时，需要大批量使用这些原料，就使这些原材料显得供应紧张，价格日趋上涨。为了妥善解决这一矛盾，必须设法寻求一条能降低底釉组成中钻和镍含量的有效途径。

科研工作者认为：如果在涂搪前对金属表面采用现代化的表面处理新工艺，则可以通过三个方面来解决这一问题，首先采用在组成中适当降低CoO和NiO的含量，其次是采用性质相类似的其他化合物加以代替，最后利用价格更便宜的原料，甚至工业生产中的废料。使用这种方法生产出来的搪瓷底釉成本有所降低，但是其在金属基材表面进行喷涂搪瓷材料处理后，附着力差，易产生爆瓷，影响外观与使用；搪瓷底釉的膨胀系数与金属基材相差较大，容易产生开裂、爆瓷等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对传统的搪瓷底釉与金属基材的附着力差，热膨胀系数与金属基材相差较大，容易产生开裂和爆瓷，影响外观与使用的问题，提供了一种利用改性膨润土、高岭土和稻壳中二氧化钛制备得防爆瓷搪瓷底釉的方法，本发明首先以膨润土、高岭土进行球磨后煅烧，得到煅烧物，再将其与铝钛复合偶联剂等物质进行混合，制备得改性混合物，接着以稻壳为原料，对其炭化后，利用十二烷基硫酸钠溶液对其进行改性，得到改性稻壳粉末，将其与改性混合物、石英砂等物质进行混合，得到混合釉料，最后对其进行热处理，即可得到防爆瓷搪瓷底釉。本发明制备的防爆瓷搪瓷底釉解决了与金属基材附着力差，容易产生开裂和爆瓷的问题，提高了与金属基材的结合度，不易出现爆瓷现象。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）称取200～300g膨润土和150～250g高岭土加入球磨机中球磨1～2h，过200～240目筛，得混合粉末，将混合粉末置于坩埚中，并将坩埚放入马弗炉中，以5～10℃/min速率升温至550～650℃，保温煅烧60～100min后冷却取出得煅烧物；

（2）向煅烧物中加入2～4g铝钛复合偶联剂OL-AT1618，加热至70～80℃后以500～600r/min转速搅拌混合20～30min，随后喷洒5～7mL质量分数3%十八胺氯仿溶液，继续搅拌混合30～40min后，得到改性混合物，备用；

（3）称取400～600g稻壳，晒干后加入粉碎机中粉碎后过80～100目筛，得稻壳粉末，放入管式炉中，升高温度至300～400℃，在空气环境下热处理10～20min，收集稻壳灰，将稻壳灰按质量比1:6加入质量分数10%十二烷基硫酸钠溶液中，搅拌混合20～30min后抽滤，得滤渣后在60～70℃下干燥4～6h，得改性稻壳粉末；

（4）按重量份数计，分别选取15～25份步骤（2）备用的改性混合物、20～30份上述改性稻壳粉末、15～20份石英砂、4～6份氧化铝、2～4份氧化锌、1～3份氧化铁、0.5～1.0份氧化镁、3～5份氧化钙、1～2份氧化钠、0.3～0.5份二氧化锆、0.3～0.5份三氧化钼、0.2～0.4份氧化锑、1～2份硝酸镍、0.2～0.6份碳酸钡和1～3份稀土，搅拌混合后得混合釉料；

（5）将上述混合釉料加入管式炉中，先以10～12℃/min速率升温至700～800℃，保温30～40min，保温后再升温至1000～1200℃，热处理1～2h，将热处理后的混合物倒入水中进行淬火20～40min，淬火后过滤收集滤渣，放入烘箱中，在90～100℃温度下干燥8～10h，干燥后加入球磨机中球磨3～5h，球磨后过400～420目筛，得混合粉末，即为防爆瓷搪瓷底釉。