一種搪瓷傳熱元件及其涂搪方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種搪瓷傳熱元件及其涂搪方法。涂搪方法包括以下幾個步驟：（1）浸搪：將傳熱元件坯件浸沒入釉漿缸中，然后再勻速提起；（2）刮邊：使用滾筒在傳熱元件坯件下部滾動，將傳熱元件坯件下部堆集的釉漿刮除；（3）烘干：將傳熱元件坯件置于環(huán)烘干爐中烘干；（4）靜電噴涂補邊：將完全干燥的傳熱元件坯件置于靜電噴涂房，用靜電噴槍對其邊部進行搪瓷靜電粉末噴涂包邊；（5）燒結(jié)：將噴涂后的傳熱元件坯件置于燒成爐中燒成，出爐冷卻。本發(fā)明的涂搪方法生產(chǎn)效率高，涂搪效果好，邊緣和凹槽均能夠很好的包裹，設(shè)備投資低，節(jié)約生產(chǎn)成本；瓷釉的膨脹系數(shù)合理，經(jīng)過高溫?zé)珊笤倮鋮s下來也不會出現(xiàn)邊緣搪瓷層爆瓷現(xiàn)象。
【專利說明】一種搪瓷傳熱元件及其涂搪方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種涂搪方法，具體涉及一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法以及通過涂搪方法制備得到的搪瓷傳熱元件，屬于涂搪【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前對于傳熱元件的涂搪工藝，國內(nèi)主要使用兩種:
一是靜電干法涂搪方法，靜電干法涂搪就是利用靜電吸附的原理，使用靜電噴槍，使經(jīng)過處理的瓷釉粒子帶上靜電，然后吸附在金屬件上。但這種方法的不足在于，在換熱元件的凹槽處電力線會比較稀疏，形成法拉第籠，從而使搪瓷釉在凹槽處難于涂搪上搪瓷釉，從而造成此處的缺陷。中國專利200720102623.5公開了一種一次靜電噴涂傳熱元件，在金屬基體表面上靜電噴涂搪瓷層，搪瓷層的結(jié)構(gòu)比二次涂搪方法面釉更加致密。
[0003]二是濕法涂搪方法，濕法涂搪就是瓷釉利用水作為介質(zhì)，將瓷釉懸浮于水中，使之形成一種漿狀的物質(zhì)，謂之釉漿，這種釉漿具有一定的流動度與停留度，然后使用浸潰或者噴涂的方法使之附著在傳熱元件表面，浸潰方法是將工件浸入釉漿中再提起再利用轉(zhuǎn)、甩、撲、頓等動作將其涂層均勻化，但這種方法效率低、純手工，其質(zhì)量依賴于工人的技術(shù)水平高低，這種方法制作的搪瓷傳熱元件其邊部基本沒有搪瓷層包裹，在應(yīng)用時腐蝕會率先從這些沒有包裹搪瓷層的邊緣開始，從而腐蝕掉整片搪瓷傳熱元件。
[0004]近年來，有將濕法噴涂與靜電干法相結(jié)合的涂搪方法，中國專利201110098300.4公開了一種干濕法相結(jié)合搪瓷換熱器的制造方法，采用先濕法再靜電干法噴涂一次燒成，結(jié)合了濕法、干法的優(yōu)點，克服了干、濕法的缺點使搪瓷傳熱元件理化性能、質(zhì)量明顯提高。本單位申請的中國專利201110377565.8公開了一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，利用靜電噴槍噴涂靜電粉末到傳熱元件的表面，而基體的溝槽、凹陷等靜電干法噴涂不易噴到的地方使用濕法噴涂主法，傳熱元件搪瓷層的包裹完全率進一步提高。
[0005]上述幾種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，各有其缺點:靜電噴涂法存在溝槽等地方噴涂不到的問題；濕法噴涂存在邊緣缺少搪瓷層包裹且效率低下的問題；干濕法釉料不易匹配，生產(chǎn)效率不高，溝槽處的濕法噴涂需要大量的人工，同時其靜電粉末目前依然依賴進口，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)效率高且傳熱元件邊緣包裹效果好的一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，包括以下幾個步驟:
(1)浸搪:將經(jīng)過除油除銹處理的待涂搪的傳熱元件坯件浸沒入釉漿缸中，然后再以
0.5~I米/秒的速度勻速提起；
(2)刮邊:使用一表面纏繞有蓬松的塑料絲的滾筒在傳熱元件坯件下部滾動，將傳熱元件坯件下部堆集的釉漿刮除；
(3)烘干:將步驟(2)中的傳熱元件坯件置于150°C以下的環(huán)烘干爐中烘干；
(4)靜電噴涂補邊:將完全干燥的傳熱元件坯件置于靜電噴涂房，用靜電噴槍對其邊部進行搪瓷靜電粉末噴涂包邊；
(5)燒結(jié):將噴涂后的傳熱元件坯件置于燒成爐中，在800°C以上燒成2~10分鐘，出爐冷卻。
[0008]其中，步驟(1)中的釉漿是通過將瓷釉、粘土、硼砂、亞硝酸鈉、石英砂，水和羧甲基纖維素鈉混合研磨至D50為25~35微米的懸浮液而得到的，其中，每100公斤的瓷釉，混合5~7公斤粘土、0.1~0.4公斤硼砂、0.05~0.3公斤亞硝酸鈉、5~7公斤石英砂,40~50公斤水和0.01~0.1公斤羧甲基纖維素鈉。
[0009]所述的釉漿中瓷釉是由以下重量百分數(shù)的原料組成的:SiO2 50%~70%、Al2O30.5% ~3%, B2O3 5% ~15%、CaO 0.5% ~3% ,F2 0.5% ~3% ,K20.5% ~3%、Na20 8% ~15%、CoO0% ~3%、CuO 0.5% ~3%、TiO2 3% ~10%、MnO 0.5% ~3%、Li2O 1% ~5%、NiO 0.5% ~3% 和ZrO 1%~3%，所述組分的總和加起來為100重量％，將所述原料拌合均勻，在1200~1300°C的高溫下熔融2~3小時，再出爐急劇冷卻至室溫得到瓷釉。
[0010]其中，步驟(4)中噴涂的靜電粉末是通過以下步驟獲得的:將瓷釉和瓷釉重量
0.01-0.5%的甲基硅烷混合置于干式球磨機中研磨至D50為20~30微米。
[0011]所述的靜電粉末中瓷釉是由以下重量百分數(shù)的原料組成的:Si02 5 5%~75%、A1203
1.5% ~5%、B2O3 3% ~10%、CaO 0.5% ~3%、F2 0.5% ~3%、K20.5% ~3%、Na2O 4% ~15%、CoO 0% ~3%、CuO 0.5% ~3%、TiO2 3% ~10%、MnO 0.5% ~3%、Li2O 1% ~5%、NiO 0.5% ~3%和ZrO 1%~3%，所述組分的總和加起來為100重量％。將所述原料拌合均勻，在1280~1300°C的高溫下熔融2~3小時，再出爐急劇冷卻至室溫得到瓷釉。其中，瓷釉的體膨脹系數(shù)為 30(Τ350Χ10-7。
[0012]根據(jù)所述的涂搪方法得到的搪瓷傳熱元件。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明在濕法涂搪瓷的浸潰方法基礎(chǔ)上加以改進，主要改進了釉漿的組分及流動性能，讓其具有在浸搪時自我流動均勻的能力，在浸潰涂搪時不需要很多的動作來將涂層均勻化，搪瓷元件坯件上的釉漿涂層只需要使用浸潰工件再提起的簡化辦法，搪瓷元件坯件上的釉漿涂層會在自身重力下流動均勻，多余的釉漿則滴落在釉漿池，如此就可以使涂層均勻，同時使用經(jīng)過改進的專用包邊靜電搪瓷粉末噴涂邊部來解決濕法涂搪邊部包裹不良的問題。
[0014]本發(fā)明的涂搪方法生產(chǎn)效率高，涂搪效果好，邊緣和凹槽均能夠很好的包裹，設(shè)備投資低，節(jié)約生產(chǎn)成本；瓷釉的膨脹系數(shù)合理，經(jīng)過高溫?zé)珊笤倮鋮s下來也不會出現(xiàn)邊緣搪瓷層爆瓷現(xiàn)象。
【具體實施方式】
[0015]實施例1
一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，包括以下幾個步驟:
(I)浸搪:將經(jīng)過除油除銹處理的待涂搪的傳熱元件坯件浸沒入釉漿缸中，然后再以0.5米/秒的速度勻速提起；將坯件浸沒入釉漿缸中，然后再勻速提起，此時多余的釉漿會在重力的作用下自行流淌，最后只有薄薄的一層釉漿會附著在傳熱元件的表面；
(2)刮邊:使用一表面纏繞有蓬松的塑料絲的滾筒在傳熱元件坯件下部滾動，將傳熱元件坯件下部堆集的釉漿刮除；傳熱元件坯件經(jīng)浸搪后底部邊緣會有釉漿堆集，這是因為表面張力的原因。使用一表面纏繞有蓬松的塑料絲的滾筒在工件下部滾動，將下部堆集的釉漿刮除，保證傳熱元件坯件上附著釉漿的均勻性；
(3)烘干:將步驟(2)中的傳熱元件坯件置于120°C的環(huán)烘干爐中烘干；
(4)靜電噴涂補邊:將完全干燥的傳熱元件坯件置于靜電噴涂房，用靜電噴槍對其邊部進行搪瓷靜電粉末噴涂包邊；
(5)燒結(jié):將噴涂后的傳熱元件坯件置于燒成爐中，在800°C燒成10分鐘，出爐冷卻。
[0016]其中，步驟(1)中的釉漿是通過將瓷釉、粘土、硼砂、亞硝酸鈉、石英砂，水和羧甲基纖維素鈉混合研磨至D50為30微米的懸浮液而得到的，其中，每100公斤的瓷釉，混合5公斤粘土、0.4公斤硼砂、0.3公斤亞硝酸鈉、7公斤石英砂，40公斤水和0.01公斤羧甲基纖維素鈉。
[0017]所述的釉漿中瓷釉是由以下重量百分數(shù)的原料組成的:SiO2 50%、Al2O3 3%、B2O39%、CaO 0.5%、F2 0.5%、K2 3%、Na2O 15%、CoO 3%、CuO 0.5%、TiO2 10%、MnO 0.5%、Li2O 1%、NiO3%和ZrO 1%，所述組分的總和加起來為100重量％，將所述原料拌合均勻，在1260°C的高溫下熔融2小時，再出爐急劇冷卻至室溫得到瓷釉。
[0018]其中，步驟(4)中噴涂的靜電粉末是通過以下步驟獲得的:將瓷釉和瓷釉重量0.01%的甲基硅烷混合置于干式球磨機中研磨至D50為26微米。
[0019]所述的靜電粉末中瓷釉是由以下重量百分數(shù)的原料組成的=SiO2 75%、Al2O3 1.5%、B2O3 3%、CaO 0.5%、F2 3%、K2 3%、Na2O 4%、CoO 0%、CuO 3%、TiO2 3%、MnO 0.5%、Li2O 1%、NiO
0.5%和ZrO 2%，所述組分的總和加起來為100重量％。將所述原料拌合均勻，在1300°C的高溫下熔融2小時，再出爐急劇冷卻至室溫得到瓷釉。其中，瓷釉的體膨脹系數(shù)為300X10'
[0020]實施例2
一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，包括以下幾個步驟:
(1)浸搪:將經(jīng)過除油除銹處理的待涂搪的傳熱元件坯件浸沒入釉漿缸中，然后再以I米/秒的速度勻速提起；
(2)刮邊:使用一表面纏繞有蓬松的塑料絲的滾筒在傳熱元件坯件下部滾動，將傳熱元件坯件下部堆集的釉漿刮除；
(3)烘干:將步驟(2)中的傳熱元件坯件置于110°C的環(huán)烘干爐中烘干；
(4)靜電噴涂補邊:將完全干燥的傳熱元件坯件置于靜電噴涂房，用靜電噴槍對其邊部進行搪瓷靜電粉末噴涂包邊；
(5)燒結(jié):將噴涂后的傳熱元件坯件置于燒成爐中，在1000°C燒成2分鐘，出爐冷卻。
[0021]其中，步驟(1)中的 釉漿是通過將瓷釉、粘土、硼砂、亞硝酸鈉、石英砂，水和羧甲基纖維素鈉混合研磨至D50為25微米的懸浮液而得到的，其中，每100公斤的瓷釉，混合7公斤粘土、0.1公斤硼砂、0.05公斤亞硝酸鈉、5公斤石英砂，50公斤水和0.1公斤羧甲基纖維素鈉。
[0022]所述的釉漿中瓷釉是由以下重量百分數(shù)的原料組成的:Si02 70%、Al2O3 0.5%、B2O35%、CaO 3%、F2 3%、K2 0.5%、Na2O 8%、CoO 0%、CuO 2%、TiO2 3%、MnO 1%、Li2O 2%、NiO 0.5% 和
ZrO 1.5%，所述組分的總和加起來為100重量％。將所述原料拌合均勻，在1200°C的高溫下熔融3小時，再出爐急劇冷卻至室溫得到瓷釉。
[0023]其中，步驟(4)中噴涂的靜電粉末是通過以下步驟獲得的:將瓷釉和瓷釉重量
0.5%的甲基硅烷混合置于干式球磨機中研磨至D50為20微米。
[0024]所述的靜電粉末中瓷釉是由以下重量百分數(shù)的原料組成的=SiO2 55%、Al2O3 5%、B2O3 10%、CaO 3% ,F2 0.5% ,K20.5% ,Na2O 8%, CoO 3%, CuO 0.5%, TiO2 4%,MnO 3%、Li20 5%、NiO
1.5%和ZrO 1%，所述組分的總和加起來為100重量％。將所述原料拌合均勻，在1200°C的高溫下熔融3小時，再出爐急劇冷卻至室溫得到瓷釉。其中，瓷釉的體膨脹系數(shù)為350X10'
[0025]實施例3
一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，包括以下幾個步驟:
(1)浸搪:將經(jīng)過除油除銹處理的待涂搪的傳熱元件坯件浸沒入釉漿缸中，然后再以
0.8米/秒的速度勻速提起；
(2)刮邊:使用一表面纏繞有蓬松的塑料絲的滾筒在傳熱元件坯件下部滾動，將傳熱元件坯件下部堆集的釉漿刮除；
(3)烘干:將步驟(2)中的傳熱元件坯件置于150°C的環(huán)烘干爐中烘干；
(4)靜電噴涂補邊:將完全干燥的傳熱元件坯件置于靜電噴涂房，用靜電噴槍對其邊部進行搪瓷靜電粉末噴涂包邊；
(5)燒結(jié):將噴涂后的傳熱元件坯件置于燒成爐中，在900°C燒成6分鐘，出爐冷卻。
[0026]其中，步驟(1)中的釉漿是通過將瓷釉、粘土、硼砂、亞硝酸鈉、石英砂，水和羧甲基纖維素鈉混合研磨至D50為35微米的懸浮液而得到的，其中，每一百公斤的瓷釉，混合6公斤粘土、0.3公斤硼砂、0.15公斤亞硝酸鈉、6公斤石英砂，46公斤水和0.07公斤羧甲基纖維素鈉。
[0027]所述的釉漿中瓷釉是由以下重量百分數(shù)的原料組成的:SiO2 51%、Al2O3 2%、B2O315%、CaO 1%、F2 1%、K21%、Na2O 9%、CoO 1%、CuO 3%、TiO2 4%、MnO 3%、Li2O 5%、NiO 1% 和 ZrO
3%，所述組分的總和加起來為100重量％。將所述原料拌合均勻，在1300°C的高溫下熔融
2.4小時，再出爐急劇冷卻至室溫得到瓷釉。
[0028]其中，步驟(4)中噴涂的靜電粉末是通過以下步驟獲得的:將瓷釉和瓷釉重量
0.34%的甲基硅烷混合置于干式球磨機中研磨至D50為30微米。
[0029] 所述的靜電粉末中瓷釉是由以下重量百分數(shù)的原料組成的=SiO2 56%、Al2O3 2%、B2O3 4%, CaO 1%、F2 1%、K21% , Na2O 15%、CoO 0.5%, CuO 1%, TiO2 10%、MnO 1%, Li2O 1.5%、NiO3%和ZrO 3%，所述組分的總和加起來為100重量％。將所述原料拌合均勻，在1290°C的高溫下熔融2.2小時，再出爐急劇冷卻至室溫得到瓷釉。其中，瓷釉的體膨脹系數(shù)為320X10'
【權(quán)利要求】
1.一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，其特征在于，包括以下幾個步驟: (1)浸搪:將經(jīng)過除油除銹處理的待涂搪的傳熱元件坯件浸沒入釉漿缸中，然后再以0.5~I米/秒的速度勻速提起； (2)刮邊:使用一表面纏繞有蓬松的塑料絲的滾筒在傳熱元件坯件下部滾動，將傳熱元件坯件下部堆集的釉漿刮除； (3)烘干:將步驟(2)中的傳熱元件坯件置于150°C以下的環(huán)烘干爐中烘干； (4)靜電噴涂補邊:將完全干燥的傳熱元件坯件置于靜電噴涂房，用靜電噴槍對其邊部進行搪瓷靜電粉末噴涂包邊； (5)燒結(jié):將噴涂后的傳熱元件坯件置于燒成爐中，在800°C以上燒成2~10分鐘，出爐冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，其特征在于，步驟(1)中的釉漿是通過將瓷釉、粘土、硼砂、亞硝酸鈉、石英砂，水和羧甲基纖維素鈉混合研磨至D50為25~35微米的懸浮液而得到的,其中，每100公斤的瓷釉,混合5~7公斤粘土、0.1~0.4公斤硼砂、0.05~0.3公斤亞硝酸鈉、5~7公斤石英砂,40~50公斤水和0.01~0.1公斤羧甲基纖維素鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2 所述的一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，其特征在于，瓷釉由以下重量百分數(shù)的原料組成:SiO2 50% ~70%、Al2O3 0.5% ~3%、B203 5% ~15%、CaO 0.5% ~3% ,F20.5% ~3% ,K20.5% ~3% ,Na2O 8% ~15%、Co0 0% ~3%、Cu0 0.5% ~3%、Ti02 3% ~10%、Mn00.5%~3%、Li20 1%~5% ,NiO 0.5%~3%和ZrO 1%~3%,所述組分的總和加起來為100重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，其特征在于，所述瓷釉是將所述原料拌合均勻，在1200~1300°C的高溫下熔融2~3小時，再出爐急劇冷卻至室溫得到的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，其特征在于，步驟(4)中噴涂的靜電粉末是通過以下步驟獲得的:將瓷釉和瓷釉重量0.01-0.5%的甲基硅烷混合置于干式球磨機中研磨至D50為20~30微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，其特征在于，瓷釉由以下重量百分數(shù)的原料組成=SiO2 55% ~75%、Al2O3 1.5% ~5%、B2O3 3% ~10%、CaO 0.5% ~3%、F20.5% ~3% ,K20.5% ~3% ,Na2O 4% ~15%、Co0 0% ~3%、Cu0 0.5% ~3%、Ti02 3% ~10%、Mn00.5%~3%、Li20 1%~5% ,NiO 0.5%~3%和ZrO 1%~3%,所述組分的總和加起來為100重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，其特征在于，所述瓷釉是將所述原料拌合均勻，在1200~1300°C的高溫下熔融2~3小時，再出爐急劇冷卻至室溫得到的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種搪瓷傳熱元件的涂搪方法，其特征在于，所述瓷釉的體膨脹系數(shù)為300-350Χ 10'
9.根據(jù)以上任一權(quán)利要求所述的涂搪方法制備得到的搪瓷傳熱元件。
【文檔編號】C23D5/00GK103993316SQ201410168861
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】張虎 申請人:昆山美邦搪瓷有限公司