稀土摻雜與納米效應(yīng)協(xié)同改性搪瓷涂層的制備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料及其制備方法，具體涉及工業(yè)搪瓷復(fù)合材料及其制備方 法，屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 搪瓷是將無機(jī)玻璃質(zhì)材料通過烙融凝于基體金屬上并與金屬牢固結(jié)合在一起的 一種復(fù)合材料。搪瓷是主要應(yīng)用于鋼板、鑄鐵或鉛制品表面，借W改善外觀，保護(hù)金屬表 面。搪瓷作為金屬表面的防護(hù)涂層，在機(jī)械、冶金、建筑、電子、輕工、儀表等各個(gè)工業(yè)及國防 部口乃至農(nóng)業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ钪薪饘俦砻娓男约夹g(shù)都有著廣泛的用途。因此，不斷地研究 新的方法和技術(shù)提高搪瓷的綜合性能，延長金屬材料的使用壽命，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域具有理論 研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在一種現(xiàn)有技術(shù)方案中，選用現(xiàn)有的高硬度耐腐蝕搪瓷作為基 體搪瓷，搪瓷基體釉的成分有氧化鋒，二氧化娃，氧化鉛，氧化鐵，氧化媒，硝酸鉆，五氧化二 磯，氣化巧，測(cè)酸，碳酸鋼，將混合均勻后的原料，放在70(TC下保溫30minW除去原料中的 水份和氣體，然后在1200~130(TC下烙制1.化，將融烙的釉料倒入冷水中渾碎，干燥后球 磨至200目，將制得的釉漿噴涂在處理后的基體鋼板上，在95(TC下燒結(jié)5min。其具有高硬 度和良好的耐酸性，但是耐熱性和熱沖擊強(qiáng)度不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是，提供一種簡(jiǎn)單有效地提高搪瓷綜合性能的方法，延長搪瓷制品 及工業(yè)設(shè)備使用壽命，拓寬搪瓷涂層的應(yīng)用領(lǐng)域。納米二氧化娃具有較高的化學(xué)活性，適量 引入的納米二氧化娃會(huì)部分進(jìn)入搪瓷釉的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，可W明顯改善娃酸鹽網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完 整性，顯著提高搪瓷涂層的耐酸化學(xué)穩(wěn)定性。稀±氧化物的滲雜能提高搪瓷耐熱急變性和 沖擊強(qiáng)度，改善釉漿流變性能，降低搪瓷燒成溫度，提高搪瓷表面光澤度，增強(qiáng)密著，減少冷 爆和魚鱗產(chǎn)生。研究表明，稀±氧化物的加入對(duì)瓷釉的耐酸化學(xué)穩(wěn)定性沒有顯著影響，通過 引入適當(dāng)比例的納米二氧化娃和稀±氧化物的混合組分，利用其互補(bǔ)及協(xié)同效應(yīng)，可W顯 著改善搪瓷的綜合性能。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種工業(yè)搪瓷復(fù)合材料的制備方法，該方法包括 向搪瓷釉中W磨加的方式同時(shí)引入一定比例的納米二氧化娃和稀±氧化物的混合物，并包 括W下步驟：
[0005]A)稱料步驟，稱量原料，混合均勻；
[0006] B)干燥步驟，將混合均勻的原料置于干燥箱中干燥1. 5小時(shí)，W除去原料中的水 分和氣體；
[0007] C)高溫烙制步驟，將干燥完畢的原料放入巧巧中，在高溫下保溫，直到拉絲無節(jié) 占. ;、、、?
[0008] D)渾火步驟，將烙化后的原料快速冷卻至室溫，得到渾碎后的烙塊，然后干燥；
[0009]巧球磨制漿步驟，將干燥后的烙塊球磨粉碎成粉，稱量稀±氧化物和納米級(jí)二氧 化娃的混合物作為磨加添加物，混合均勻后球磨至200目。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的方面，上述稀±氧化物是從氧化飾和氧化銅中選出的 至少一種。
【附圖說明】
[0011] 圖IA和IB顯示了現(xiàn)有技術(shù)釉塊搪瓷涂層的表面金相照片。
[0012] 圖2A和2B顯示了根據(jù)本發(fā)明的滲雜納米二氧化娃和氧化飾后的搪瓷涂層表面金 相照片。
[001引圖3A和3B分別顯示了圖IA-IB和圖2A-2B的樣品的搪瓷截面掃描電鏡照片。
[0014] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的搪瓷涂層材料和現(xiàn)有技術(shù)的搪瓷涂層材料的X射線衍射譜 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，提供了一種工業(yè)搪瓷復(fù)合材料的制備方法，該方法包括向搪瓷釉中 W磨加的方式同時(shí)引入一定比例的納米二氧化娃和稀±氧化物（氧化飾或氧化銅）的混合 物，并包括W下步驟：
[001引 （1)稱料；稱量原料，混合均勻；
[0017] 似干燥：將混合均勻的原料置于700~80(TC的干燥箱中干燥1. 5小時(shí)化），W 除去原料中的水分和氣體；
[0018] (3)高溫烙制：將干燥完畢的原料放入巧巧中，在1200~130(TC下保溫1.化，直 到拉絲無節(jié)點(diǎn)；
[0019] (4)渾火；將烙化后的原料立即投入冷水中，快速冷卻至室溫，得到渾碎后的烙 塊，然后干燥；
[0020] (5)球磨制漿：將干燥后的烙塊球磨粉碎成粉，稱量稀±氧化物和納米級(jí)二氧化 娃（分別為3~6%Wt, 1~4%Wt)的混合物作為磨加添加物，釉塊和添加物的組成為： [00引]釉塊；90~96%,
[0022] 稀±氧化物；3~6%，
[0023]納米二氧化娃；1~4 %，
[0024] 混合均勻后球磨至200目；加入適量的酒精后密閉陳化24h;
[00巧](6)噴涂；用噴槍將釉漿均勻的噴涂在鋼板上，并在IOOC下干燥1.化；
[002引 （7)燒制；將干燥后的鋼板放馬弗爐中，在900~95(TC下燒制5~7分鐘（min)。
[0027]W下通過具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步說明
[0028] 該高性能搪瓷制備包括W下工藝步驟：
[002引 （1)稱料，干燥：將搪瓷原料按W下比例稱量混合均勻后，放入75(TC干燥箱中，干 燥1.化，W除去生料中的水份，釋放氣體；
[0030]材料組成為；氧化鋒7 %，二氧化娃42. 5 %，氧化鉛5. 7 %，氧化鐵2 %，氧化媒 2. 5 %，硝酸鉆3. 9 %，五氧化二磯2. 4 %，氣化巧3. 9 %，測(cè)酸33. 7 %，碳酸鋼27. 4 % ;
[0031] (2)高溫烙制：將干燥完畢的原料放入巧巧中，在1200~130(TC下保溫1.化，直 到拉絲無節(jié)點(diǎn)，取出后立即放入冷水中渾碎。然后干燥；
[0032] (3)球磨制漿；先將釉塊粉碎成粉末狀后分成兩份，一份加入3%二氧化飾，1%二 氧化娃的混合物，一份不添加任何磨加物，按球料重量比為25 ;1的比例向球磨罐中添加剛 玉磨球，研磨2地，過200目篩，添加適量酒精，靜置24h使其老化；
[003引 （4)調(diào)漿和涂搪；向老化后的釉漿中添加無水酒精，使其剛好能噴涂為止。用噴槍 將釉漿均勻的噴涂在鋼板上（2c;rl3不鎊鋼，30X40mm)，使其厚度達(dá)到0. 2~0.8mm，并在100°C下干燥1.化；
[0034] (5)燒制；將干燥后的涂搪試樣放入馬弗爐中，在93(TC下燒制7min，然后取出放 在石棉板上冷卻至室溫；
[0035] 對(duì)所得的搪瓷進(jìn)行W下測(cè)試，并分析：
[0036] 耐酸性測(cè)試；根據(jù)國標(biāo)GB/T9989-2005測(cè)得搪瓷涂