一種低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于低溫陶瓷涂層技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬表面涂敷一層陶瓷涂層可以防止金屬生銹，使金屬在受熱時不至于在表面形成氧化層并且能抵抗各種液體的侵蝕。陶瓷制品不僅安全無毒，易于洗滌潔凈，可以廣泛地用作日常生活中使用的餐具、廚具、杯具等，而且在特定的條件下，陶瓷涂層在金屬坯體上表現(xiàn)出的硬度高、耐高溫、耐磨以及絕緣作用等優(yōu)良性能，使制品有了更加廣泛的用途。陶瓷涂層還可以賦予制品以美麗的外表，裝點人們的生活?？梢妿в刑沾赏繉拥闹破芳?zhèn)淞私饘俚捻g性和陶瓷華麗的外表以及耐化學(xué)侵蝕的性能。但是，對于一些很薄的不銹鋼來說，存在不能承受過高的溫度，高溫下極易變形等問題，因此有必要獲得不銹鋼基底涂敷陶瓷涂層制品制備方法以及陶瓷涂層配方。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層，其能很好的和不銹鋼結(jié)合，同時也避免了過高的燒結(jié)溫度，防止不銹鋼變形、裂紋、縮燒等問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
所述一種低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層，其特征在于:陶瓷料漿化學(xué)組成的質(zhì)量份數(shù)為:陶瓷原料:30~50，陶瓷添加劑:1~10，氯化鈉:0.01-0.05，水:20-600
[0005]進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述一種低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層，其特征在于:陶瓷原料的化學(xué)組成的質(zhì)量份數(shù)為:Si02:20~50, Al 203:5~30, B 203:l~10, K2O:1~10 Na2O:1~10，P2O5= 1~5, NaSiF 6: 1-10, Ti02:l~20, MgO:1?10，ZnO:1?10，CaO:1?10o
[0006]所述一種制備低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層的制備方法，其特征在于:該方法包括以下步驟:
步驟1:按照陶瓷料的配比稱取陶瓷料原料，并混合均勻，高溫1200°C ~1450°C燒制60-180分鐘，然后進(jìn)行水淬得到料漿前驅(qū)體；
步驟2:將步驟I中水淬得到的料漿前驅(qū)體與陶瓷添加劑、氯化鈉、水混合均勻，用球磨機進(jìn)行球磨，得到陶瓷料漿；
步驟3:將步驟2中得到的陶瓷料漿噴涂在經(jīng)過噴砂處理的不銹鋼基底表面上，形成10~150μπι的陶瓷料漿涂層；
步驟4:將步驟3所得到的陶瓷料漿涂層放入750°C ~950°C的馬弗爐中，燒結(jié)1~20分鐘后取出，即在不銹鋼表面上得到陶瓷涂層。
[0007]進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述一種制備低溫快燒不銹鋼基底陶瓷涂層的制備方法，其特征在于:步驟1、步驟2中所用述的陶瓷原料、陶瓷添加劑的質(zhì)量純度均不小于99.9%。
[0008]進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述一種制備低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層的制備方法，其特征在于:步驟2中所用的水為去離子水。
[0009]進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述一種制備低溫?zé)Y(jié)不銹鋼陶瓷涂層的制備方法，其特征在于:步驟2中所述的球磨機轉(zhuǎn)速為300~450轉(zhuǎn)/分鐘，時間為4h。
[0010]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的結(jié)果表明，利用本發(fā)明低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層的燒制得到的不銹鋼基底陶瓷涂層，能很好的和不銹鋼粘合，在陶瓷涂層上并沒有發(fā)現(xiàn)爆瓷、裂紋等現(xiàn)象。由于是低溫?zé)?，也避免不銹鋼變形的發(fā)生和陶瓷縮燒現(xiàn)象。所得到的陶瓷涂層細(xì)膩光滑，陶瓷層與不銹鋼基底結(jié)合不脫落。
【具體實施方式】
[0011 ] 實施例1陶瓷料漿的制作
提供陶瓷料的主要化學(xué)組成的物質(zhì)分別為二氧化硅、三氧化二鋁、硼酸、硝酸鉀、碳酸氫鈉、五氧化二磷、氟硅酸鈉、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈣。通過計算轉(zhuǎn)化各物質(zhì)的比，然后按比例稱取各物質(zhì)的量。
[0012]制作過程:將上述原料混合均勻，在1450°C的環(huán)境下燒熔，并進(jìn)行水淬得到料漿前驅(qū)體。把料漿前驅(qū)體與陶瓷添加劑、氯化鈉、水按比例混合均勻在球磨機中球磨四小時得到陶瓷料漿。
[0013]實施例2不銹鋼基底陶瓷涂層制品的制作
不銹鋼基底的預(yù)處理，包括噴砂或打磨以確保不銹鋼基底有一定的粗糙度，并進(jìn)行酸洗和堿洗，最后再用去離子水清洗。
[0014]將實施例1中制備的陶瓷料漿調(diào)節(jié)到一定的稠度，并噴涂到經(jīng)過預(yù)處理的不銹鋼基底表面上。
[0015]將噴涂過陶瓷料漿的不銹鋼基底放在60~100度的環(huán)境中干燥5~15分鐘，然后在7500C ~950°C的環(huán)境中燒制1~20分鐘，得到不銹鋼基底陶瓷涂層制品。
【主權(quán)項】
1.一種低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層，其特征在于:陶瓷料漿化學(xué)組成的質(zhì)量份數(shù)為:陶瓷原料:30~50，陶瓷添加劑:1~10，氯化鈉:0.01-0.05，水:20-6002.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低溫快燒不銹鋼基底陶瓷涂層，其特征在于:陶瓷原料化學(xué)組成的質(zhì)量份數(shù)為:Si02:20~50,Al 203:5~30，B 203:1~10，K20:1?10 Na2O: 1~10，P2O5:1~5，NaSiF6:1-10, Ti02:l~20, MgO:1?10，ZnO:1?10，CaO:1?10o3.一種制備權(quán)利要求1或2所述一種低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 步驟1:按照陶瓷原料的配比稱取，混合均勻，高溫1200°C ~1450°C燒制60~180分鐘，然后進(jìn)行水淬得到料漿前驅(qū)體； 步驟2:將步驟I中水淬得到的料漿前驅(qū)體與陶瓷添加劑、氯化鈉、水混合均勻，用球磨機進(jìn)行球磨，然后得到陶瓷料漿； 步驟3:將步驟2中得到的陶瓷料漿噴涂在經(jīng)過噴砂處理的不銹鋼基底表面上，形成10~150μπι的陶瓷料漿涂層； 步驟4:將步驟3所得到的陶瓷料漿涂層放入750°C ~950°C的馬弗爐中，燒結(jié)1~20分鐘后取出，即在不銹鋼表面上得到陶瓷涂層。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種制備燒結(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層的方法，其特征在于:步驟1、步驟2中所述的陶瓷原料、陶瓷添加劑的質(zhì)量純度均不小于99.9%。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種制備低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層的方法，其特征在于:步驟2中所用的水為去離子水。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種制備低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層的方法，其特征在于:步驟2中所述的球磨機轉(zhuǎn)速為300~450轉(zhuǎn)/分鐘，時間為4h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低溫?zé)Y(jié)不銹鋼基底陶瓷涂層及其制備方法，其陶瓷料漿化學(xué)組成的質(zhì)量份數(shù)為：陶瓷原料：30~50，陶瓷添加劑：1~10，氯化鈉：0.01~0.05，水：20~60。其中陶瓷原料的化學(xué)組成的質(zhì)量份數(shù)為：SiO2：20~50，Al2O3：5~30，B2O3：1~10，K2O：1~10，Na2O：1~10，P2O5：1~5，NaSiF6：1~10，TiO2：1~20，MgO：1~10，ZnO：1~10，CaO：1~10。制備方法為：首先按照陶瓷原料的組成配樣，在1200℃~1450℃條件下燒制60~180分鐘進(jìn)行水淬得到料漿前驅(qū)體。然后將料漿前驅(qū)體、陶瓷添加劑、氯化鈉以及水進(jìn)行混合并球磨得到陶瓷料漿，再將陶瓷料漿噴涂到不銹鋼基底表面上，在750℃~950℃條件下進(jìn)行燒結(jié)得到陶瓷涂層。該陶瓷涂層能很好的和不銹鋼粘合，在陶瓷涂層上并沒有發(fā)現(xiàn)爆瓷、裂紋等現(xiàn)象。由于是低溫?zé)疲脖苊獠讳P鋼變形的發(fā)生。所得到的陶瓷涂層細(xì)膩光滑，陶瓷層與不銹鋼基底結(jié)合不脫落。
【IPC分類】C23C4/12, C23C4/10
【公開號】CN105154808
【申請?zhí)枴緾N201510450836
【發(fā)明人】李友芬, 丁新科, 王彩萍
【申請人】北京化工大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月29日