CN101045993A - 无铅铝搪瓷涂层的制备方法 - Google Patents

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蒲永平
杨公安
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Abstract

无铅铝搪瓷涂层的制备方法，首先将SiO2、TiO2、K2O、Na2O、Li2O、B2O3、SnO2、Bi2O3和CoO混合后在加热炉中熔化得所需熔块；然后将的熔块、水玻璃、水、3Na3PO4、H3BO3和KOH混合在Al2O3质球磨罐球磨得到喷涂材料；将喷涂材料置于喷涂所用的喷枪中喷涂即可。本发明的涂层不含铅等有害物质，对环境无铅污染，并且选择铝板作为基体材料，使涂层很好地与电路中所需的电子浆料匹配，达到降低成本和提高产品质量的目的。

Description

无铅铝搪瓷涂层的制备方法
技术领域
本发明涉及一种铝搪瓷涂层的制备方法，具体涉及一种无铅铝搪瓷涂层的制备方法。
背景技术
目前烧水器用的钢板搪瓷涂层已应用于烧水器的底座。但是，钢板搪瓷涂层重量重、用单位重量的板材生产的产品少，而且烧制温度高导致成本高；由于铝搪瓷涂层烧制所需的温度较低，可以与电路中的电子浆料很好地匹配，因而可以成为钢板搪瓷涂层的替代品。作为铝基板涂层，由于铝的软化点较低，因而搪瓷釉的烧制温度不能太高，而铝搪瓷涂层具有耐腐蚀、热效率高、绝缘强度高的特点，被广泛地应用到烧水器等电器设备中。而金属铝合金和纯铝的熔融温度较低，现有用于铝合金和金属纯铝的表面涂搪的铝搪瓷瓷釉，为了满足低熔点的工艺要求，其原料中含有大量的氧化铅，众所周知使用铅无论是在生产还是在使用过程中都会对环境造成污染；另外，铝属于两性金属，铝既能够与稀的强酸(如稀盐酸，稀硫酸等)进行反应，生成氢气和相应的铝盐，同时也可以和强碱进行反应，形成偏铝酸盐和氢气。而我们所用的电子浆料是偏酸性或是偏碱性，这就需要在球磨工艺过程中加入相应的酸或碱来进行中和。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种无铅的对环境无污染、且密着性良好、耐高压的无铅铝搪瓷涂层的制备方法。
为达到上述目的本发明采用的技术方案是：按质量百分比将20-35％的SiO2、15-25％的TiO2、10-16％的K2O、12-19％的Na2O、2-6％的Li2O、4-7％的B2O3、3-7％的SnO2、5-8％的Bi2O3和1-2％的CoO混合，然后将该混合物置于850-1000℃的加热炉中，在950-1100℃下将混合物熔化，将熔化后的物料倒入冷水中，水淬，将水中的熔快放入烘箱中烘干，得所需熔块；按质量份数将100份的熔块、5-12份的水玻璃、30-60份的水、0.1-0.5份的3Na3PO4、2-5份的H3BO3、和1-3份的KOH混合在Al2O3质球磨罐球磨0.5-3小时后将搪瓷釉浆过200目标准筛得到喷涂材料；涂搪前铝材的表面处理：将铝坯经碱洗后再用去离子水冲洗干净在75～85℃下烘干，再将铝坯置于380～550℃下焙烧3～5分钟；最后将喷涂材料置于喷涂所用的喷枪中，将喷枪内的空气压缩至压力为3.5～4.5kg/cm，此时釉浆的容重在1.6～1.7g/mL之间，喷涂后自然风干或在不高于150℃的温度下烘干即可。
由于本发明的涂层不含铅等有害物质，对环境无铅污染，并且选择铝板作为基体材料，使涂层很好地与电路中所需的电子浆料匹配，达到降低成本和提高产品质量的目的。
具体实施方式
实施例1：按质量百分比将20％的SiO2、25％的TiO2、16％的K2O、12％的Na2O、6％的Li2O、7％的B2O3、7％的SnO2、5％的Bi2O3和2％的CoO混合，然后将该混合物置于850-1000℃的加热炉中，在950-1100℃下将混合物熔化，将熔化后的物料倒入冷水中，水淬，将水中的熔快放入烘箱中烘干，就得所需熔块；按质量份数将100份的熔块、5份的水玻璃、40份的水、0.3份的3Na3PO4、4份的H3BO3和1份的KOH混合在Al2O3质球磨罐球磨0.5小时后将搪瓷釉浆过200目标准筛得到喷涂材料；涂搪前铝材的表面处理：将铝坯经碱洗后再用去离子水冲洗干净在80℃下烘干，再将铝坯置于550℃下焙烧3分钟；最后将喷涂材料置于喷涂所用的喷枪中，将喷枪内的空气压缩至压力为3.5kg/cm，此时釉浆的容重在1.6～1.7g/mL之间，喷涂后自然风干或在不高于150℃的温度下烘干即可。
实施例2：按质量百分比将35％的SiO2、15％的TiO2、10％的K2O、19％的Na2O、5％的Li2O、4％的B2O3、3％的SnO2、8％的Bi2O3和1％的CoO混合，然后将该混合物置于850-1000℃的加热炉中，在950-1100℃下将混合物熔化，将熔化后的物料倒入冷水中，水淬，将水中的熔快放入烘箱中烘干，就得所需熔块；按质量份数将100份的熔块、10份的水玻璃、60份的水、0.5份的3Na3PO4、3份的H3BO3和3份的KOH混合在Al2O3质球磨罐球磨3小时后将搪瓷釉浆过200目标准筛得到喷涂材料；涂搪前铝材的表面处理：将铝坯经碱洗后再用去离子水冲洗干净在75℃下烘干，再将铝坯置于380℃下焙烧5分钟；最后将喷涂材料置于喷涂所用的喷枪中，将喷枪内的空气压缩至压力为4.5kg/cm，此时釉浆的容重在1.6～1.7g/mL之间，喷涂后自然风干或在不高于150℃的温度下烘干即可。
实施例3：按质量百分比将30％的SiO2、20％的TiO2、13％的K2O、17％的Na2O、2％的Li2O、5％的B2O3、5％的SnO2、6％的Bi2O3和2％的CoO混合，然后将该混合物置于850-1000℃的加热炉中，在950-1100℃下将混合物熔化，将熔化后的物料倒入冷水中，水淬，将水中的熔快放入烘箱中烘干，就得所需熔块；按质量份数将100份的熔块、8份的水玻璃、30份的水、0.1份的3Na3PO4、5份的H3BO3和2份的KOH混合在Al2O3质球磨罐球磨2小时后将搪瓷釉浆过200目标准筛得到喷涂材料；涂搪前铝材的表面处理：将铝坯经碱洗后再用去离子水冲洗干净在78℃下烘干，再将铝坯置于450℃下焙烧4分钟；最后将喷涂材料置于喷涂所用的喷枪中，将喷枪内的空气压缩至压力为4kg/cm，此时釉浆的容重在1.6～1.7g/mL之间，喷涂后自然风干或在不高于150℃的温度下烘干即可。
实施例4：按质量百分比将25％的SiO2、18％的TiO2、15％的K2O、15％的Na2O、4％的Li2O、6％的B2O3、7％的SnO2、8％的Bi2O3和2％的CoO混合，然后将该混合物置于850-1000℃的加热炉中，在950-1100℃下将混合物熔化，将熔化后的物料倒入冷水中，水淬，将水中的熔快放入烘箱中烘干，就得所需熔块；按质量份数将100份的熔块、12份的水玻璃、50份的水、0.4份的3Na3PO4、2份的H3BO3和1.5份的KOH混合在Al2O3质球磨罐球磨1小时后将搪瓷釉浆过200目标准筛得到喷涂材料；涂搪前铝材的表面处理：将铝坯经碱洗后再用去离子水冲洗干净在85℃下烘干，再将铝坯置于500℃下焙烧3.5分钟；最后将喷涂材料置于喷涂所用的喷枪中，将喷枪内的空气压缩至压力为4.3kg/cm，此时釉浆的容重在1.6～1.7g/mL之间，喷涂后自然风干或在不高于150℃的温度下烘干即可。

Claims (5)

1、无铅铝搪瓷涂层的制备方法，其特征在于：
1)按质量百分比将20-35％的SiO2、15-25％的TiO2、10-16％的K2O、12-19％的Na2O、2-6％的Li2O、4-7％的B2O3、3-7％的SnO2、5-8％的Bi2O3和1-2％的CoO混合，然后将该混合物置于850-1000℃的加热炉中，在950-1100℃下将混合物熔化，将熔化后的物料倒入冷水中，水淬，将水中的熔快放入烘箱中烘干，就得所需熔块；
2)按质量份数将100份的熔块、5-12份的水玻璃、30-60份的水、0.1-0.5份的3Na3PO4、2-5份的H3BO3、和1-3份的KOH混合在Al2O3质球磨罐球磨0.5-3小时后将搪瓷釉浆过200目标准筛得到喷涂材料；
3)涂搪前铝材的表面处理：将铝坯经碱洗后再用去离子水冲洗干净在75～85℃下烘干，再将铝坯置于380～550℃下焙烧3～5分钟；
4)最后将喷涂材料置于喷涂所用的喷枪中，将喷枪内的空气压缩至压力为3.5～4.5kg/cm，此时釉浆的容重在1.6～1.7g/mL之间，喷涂后自然风干或在不高于150℃的温度下烘干即可。
2、根据要权利要求1所述的无铅铝搪瓷涂层的制备方法，其特征在于：按质量百分比将20％的SiO2、25％的TiO2、16％的K2O、12％的Na2O、6％的Li2O、7％的B2O3、7％的SnO2、5％的Bi2O3和2％的CoO混合，然后将该混合物置于850-1000℃的加热炉中，在950-1100℃下将混合物熔化，将熔化后的物料倒入冷水中，水淬，将水中的熔快放入烘箱中烘干，就得所需熔块；按质量份数将100份的熔块、5份的水玻璃、40份的水、0.3份的3Na3PO4、4份的H3BO3和1份的KOH混合在Al2O3质球磨罐球磨0.5小时后将搪瓷釉浆过200目标准筛得到喷涂材料；涂搪前铝材的表面处理：将铝坯经碱洗后再用去离子水冲洗干净在80℃下烘干，再将铝坯置于550℃下焙烧3分钟；最后将喷涂材料置于喷涂所用的喷枪中，将喷枪内的空气压缩至压力为3.5kg/cm，此时釉浆的容重在1.6～1.7g/mL之间，喷涂后自然风干或在不高于150℃的温度下烘干即可。
3、根据要权利要求1所述的无铅铝搪瓷涂层的制备方法，其特征在于：按质量百分比将35％的SiO2、15％的TiO2、10％的K2O、19％的Na2O、5％的Li2O、4％的B2O3、3％的SnO2、8％的Bi2O3和1％的CoO混合，然后将该混合物置于850-1000℃的加热炉中，在950-1100℃下将混合物熔化，将熔化后的物料倒入冷水中，水淬，将水中的熔快放入烘箱中烘干，就得所需熔块；按质量份数将100份的熔块、10份的水玻璃、60份的水、0.5份的3Na3PO4、3份的H3BO3和3份的KOH混合在Al2O3质球磨罐球磨3小时后将搪瓷釉浆过200目标准筛得到喷涂材料；涂搪前铝材的表面处理：将铝坯经碱洗后再用去离子水冲洗干净在75℃下烘干，再将铝坯置于380℃下焙烧5分钟；最后将喷涂材料置于喷涂所用的喷枪中，将喷枪内的空气压缩至压力为4.5kg/cm，此时釉浆的容重在1.6～1.7g/mL之间，喷涂后自然风干或在不高于150℃的温度下烘干即可。
4、根据要权利要求1所述的无铅铝搪瓷涂层的制备方法，其特征在于：按质量百分比将30％的SiO2、20％的TiO2、13％的K2O、17％的Na2O、2％的Li2O、5％的B2O3、5％的SnO2、6％的Bi2O3和2％的CoO混合，然后将该混合物置于850-1000℃的加热炉中，在950-1100℃下将混合物熔化，将熔化后的物料倒入冷水中，水淬，将水中的熔快放入烘箱中烘干，就得所需熔块；按质量份数将100份的熔块、8份的水玻璃、30份的水、0.1份的3Na3PO4、5份的H3BO3和2份的KOH混合在Al2O3质球磨罐球磨2小时后将搪瓷釉浆过200目标准筛得到喷涂材料；涂搪前铝材的表面处理：将铝坯经碱洗后再用去离子水冲洗干净在78℃下烘干，再将铝坯置于450℃下焙烧4分钟；最后将喷涂材料置于喷涂所用的喷枪中，将喷枪内的空气压缩至压力为4kg/cm，此时釉浆的容重在1.6～1.7g/mL之间，喷涂后自然风干或在不高于150℃的温度下烘干即可。
5、根据要权利要求1所述的无铅铝搪瓷涂层的制备方法，其特征在于：按质量百分比将25％的SiO2、18％的TiO2、15％的K2O、15％的Na2O、4％的Li2O、6％的B2O3、7％的SnO2、8％的Bi2O3和2％的CoO混合，然后将该混合物置于850-1000℃的加热炉中，在950-1100℃下将混合物熔化，将熔化后的物料倒入冷水中，水淬，将水中的熔快放入烘箱中烘干，就得所需熔块；按质量份数将100份的熔块、12份的水玻璃、50份的水、0.4份的3Na3PO4、2份的H3BO3和1.5份的KOH混合在Al2O3质球磨罐球磨1小时后将搪瓷釉浆过200目标准筛得到喷涂材料；涂搪前铝材的表面处理：将铝坯经碱洗后再用去离子水冲洗干净在85℃下烘干，再将铝坯置于500℃下焙烧3.5分钟；最后将喷涂材料置于喷涂所用的喷枪中，将喷枪内的空气压缩至压力为4.3kg/cm，此时釉浆的容重在1.6～1.7g/mL之间，喷涂后自然风干或在不高于150℃的温度下烘干即可。
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