CN101497496B - 一种搪瓷釉料组合物与一种镀膜材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种搪瓷釉料组合物，该组合物含有氧化锌、三氧化二硼、氧化锆、氧化硅和氧化钠，其中，该组合物还含有氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化钡和氧化锂。本发明还提供了由该搪瓷釉料组合物制备的镀膜材料及其制备方法。本发明提供的镀膜材料的结合力、耐磨性、耐腐蚀性较好，而且表面粗糙度较小。

Description

一种搪瓷釉料组合物与一种镀膜材料及其制备方法
技术领域
本发明是关于一种搪瓷釉料组合物以及由该搪瓷釉料组合物制备的镀膜材料及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们在要求手机、MP3、MP4、相机等电子产品以及其它产品的多样化、个性化与多功能化的同时，对于这些产品的外观的要求也越来越高，例如要求颜色的多样化以及颜色鲜艳不易褪色等，外观光滑、手感好、同时具有金属的质感和玻璃的光滑等；一般来讲，通过在基材表面镀膜来实现这些产品的外观的要求，因此，在实现这些产品的外观的要求的同时，对基材表面的膜层的结合力、耐磨性以及耐腐蚀性也均有较高的要求。
为此，CN 1724430A公开了一种高温钛合金的表面防护方法，其特征在于，在高温钛合金的表面制备一层高温抗氧化搪瓷涂层；所述高温抗氧化搪瓷涂层的制备工艺为电泳预涂覆搪瓷涂层，瓷釉粉料的化学组成及其重量百分比为Al2O3：6.5-10.2；ZrO2：2.7-4.2；ZnO：5.3-8.9；B2O3：2.7-4.3；CaO：1.9-3.8；Na2O：1.9-3.6；稀土氧化物：1.0-2.0；Mg(NO3)2：2.0-5.6；ZrSiO4：12.2-15.8；Na2B4O7：5.2-8.0；SiO2及其它杂质：余量。
但是采用上述方法制备的高温抗氧化搪瓷涂层的结合力、耐磨性、耐腐蚀性较差，表面粗糙度较大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的搪瓷釉料组合物制备的镀膜材料的结合力、耐磨性、耐腐蚀性较差以及表面粗糙度较大的缺陷，提供一种能使镀膜材料的结合力、耐磨性、耐腐蚀性较好以及表面粗糙度较小的搪瓷釉料组合物以及由该搪瓷釉料组合物制备的镀膜材料及其制备方法。
本发明提供了一种搪瓷釉料组合物，该组合物含有氧化锌、三氧化二硼、氧化锆、氧化硅和氧化钠，其中，该组合物还含有氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化钡和氧化锂。
本发明还提供了一种镀膜材料，该镀膜材料包括基材以及附着在基材表面的搪瓷涂层，所述搪瓷涂层含有一种组合物，该组合物含有氧化锌、三氧化二硼、氧化锆、氧化硅、氧化钠、氧化铝和氧化钙，其中，该组合物还含有氧化钡和氧化锂。
本发明还提供了一种镀膜材料的制备方法，该方法包括在基材表面附着搪瓷涂层，所述在基材表面附着搪瓷涂层的方法包括将基材电泳，得到预涂搪瓷涂层后的基材，将该预涂搪瓷涂层后的基材烧结，所述将基材电泳的方法包括将基材与电源正极电连接，将导电材料与电源负极电连接，在电泳液中在电泳条件下对该基材进行电泳；所述电泳液为一种搪瓷釉料组合物与溶剂的混合物，该组合物含有氧化锌、三氧化二硼、氧化锆、氧化硅和氧化钠，其中，该组合物还含有氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化钡和氧化锂；
所述氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化锌、三氧化二硼、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化锆、氧化硅、氧化钠、氧化钡和氧化锂，以各自的颗粒或者它们中两者或两者以上的混合物的颗粒存在。
从表1所示的测试结果可以看出，对于实施1-8得到的镀膜材料A1-A8：结合力测试结果，镀膜材料的膜结合力分数为97-100；耐磨性测试结果，镀膜材料的棱角和表面均没有任何脱落；耐腐蚀性测试结果，镀膜材料在220-240小时后出现异常；表面粗糙度测试结果，镀膜材料的Ra值为0.5。对于对比例1-2得到的镀膜材料AC1-AC2：结合力测试结果，镀膜材料的膜结合力分数为70-75；耐磨性测试结果，镀膜材料的棱角有明显脱落，表面轻微脱落；耐腐蚀性测试结果，镀膜材料在70-80小时后出现异常；表面粗糙度测试结果，镀膜材料的Ra值为1.6-2.0。
因此，与对比例1-2得到的镀膜材料AC1-AC2相比，实施例1-8得到的镀膜材料A1-A8的结合力、耐磨性、耐腐蚀性较好，而且表面粗糙度较小。
具体实施方式
本发明提供了一种搪瓷釉料组合物，该组合物含有氧化锌、三氧化二硼、氧化锆、氧化硅和氧化钠，其中，该组合物还含有氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化钡和氧化锂。
所述搪瓷釉料为组成为碱-硼-硅酸盐系的、涂搪在金属坯体上的玻璃态物质。将搪瓷釉料涂搪在金属坯体并烧结后，能与金属坯体牢固地结合，从而对金属坯体具有保护和装饰作用。
以所述组合物的总量为基准，以氧化铝计，所述氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物的含量为5.6-11重量％，所述氧化锌的含量为5-8.5重量％，所述三氧化二硼的含量为2.5-6.5重量％，以氧化钙计，所述氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物的含量为1.8-3.6重量％，氧化锆的含量为2.6-4.2重量％，所述氧化硅的含量为49-68重量％，所述氧化钠的含量为3.6-10.2重量％，所述氧化钡的含量为6-10.5重量％，所述氧化锂的含量为2-10.5重量％。
所述氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化锌、三氧化二硼、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化锆、氧化硅、氧化钠、氧化钡和氧化锂，以各自的颗粒或者它们中两者或两者以上的混合物的颗粒存在。
优选情况下，所述氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物以氧化铝和铝矾土中的一种或两种的颗粒的形式存在；所述氧化锌以氧化锌颗粒的形式存在；所述三氧化二硼以三氧化二硼颗粒的形式存在；所述氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物以氧化钙和氢氧化钙中的一种或两种的颗粒的形式存在；所述氧化锆以氧化锆颗粒的形式存在；所述氧化硅以氧化硅和石英砂中的一种或几种的混合物颗粒的形式存在；所述氧化钠以氧化钠颗粒的形式存在；所述氧化钡以氧化钡颗粒的形式存在；所述氧化锂以氧化锂颗粒的形式存在。
上述所有颗粒的粒子直径可以为1-300纳米，优选为1-100纳米。
优选情况下，所述组合物还含有钼酸银和/或钼酸锌，根据该优选方式，可以使所述组合物具有抗污染、抗大肠杆菌和金色葡萄糖球菌等的抗菌作用，从而进一步使由该组合物制备的镀膜材料具有相应的抗菌作用，更重要的是，可以进一步提高镀膜材料的结合力、耐磨性、耐腐蚀性并且可以进一步减小镀膜材料的表面粗糙度。
以所述组合物的总重为基准，所述钼酸银与钼酸锌的总含量为0.1-0.3重量％，当所述组合物中同时含有钼酸银和钼酸锌时，钼酸银和钼酸锌可以以任意比例混合，只要满足以所述组合物的总重为基准，所述钼酸银与钼酸锌的总重为0.1-0.3重量％即可。所述钼酸银和钼酸锌以各自的颗粒或者两者的混合物的颗粒存在，优选所述钼酸银以钼酸银颗粒的形式存在、所述钼酸锌以钼酸锌颗粒的形式存在，所述颗粒的粒子直径均为1-300纳米即可，优选为1-100纳米。
本发明还提供了一种搪瓷釉料组合物的制备方法，该方法包括将氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化锌、三氧化二硼、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化锆、氧化硅、氧化钠、氧化钡和氧化锂混合。所述混合的方法没有特别的限制，只要将各成分混合均匀并使各成分的粒子直径为1-300纳米、优选为1-100纳米即可，例如可以以料球重量比为(2-4)∶1的比例以250-320转/分钟的转速球磨180-350小时。
本发明还提供了一种镀膜材料，该镀膜材料包括基材以及附着在基材表面的搪瓷涂层，所述搪瓷涂层含有一种组合物，该组合物含有氧化锌、三氧化二硼、氧化锆、氧化硅、氧化钠、氧化铝和氧化钙，其中，该组合物还含有氧化钡和氧化锂。
以所述组合物的总量为基准，所述氧化铝的含量为5.6-11重量％，所述氧化锌的含量为5-8.5重量％，所述三氧化二硼的含量为2.5-6.5重量％，所述氧化钙的含量为1.8-3.6重量％，氧化锆的含量为2.6-4.2重量％，所述氧化硅的含量为49-68重量％，所述氧化钠的含量为3.6-10.2重量％，所述氧化钡的含量为6-10.5重量％，所述氧化锂的含量为2-10.5重量％。
另外，所述组合物还可以含有钼酸银和/或钼酸锌，以所述组合物的总量为基准，所述钼酸银与钼酸锌的总含量为0.1-0.3重量％。因为钼酸银与钼酸锌的分解温度在1000℃以上，远高于400-600℃，所以镀膜材料的搪瓷涂层中钼酸银以钼酸银的形式存在，钼酸锌以钼酸锌的形式存在。
本发明提供的镀膜材料中，附着在基材表面的搪瓷涂层的厚度可以为20-120微米。
本发明中所述基材可以为不锈钢、钛合金、镁合金、锌合金或铝合金。
本发明还提供了一种镀膜材料的制备方法，该方法包括在基材表面附着搪瓷涂层，所述在基材表面附着搪瓷涂层的方法包括将基材电泳，得到预涂搪瓷涂层后的基材，将该预涂搪瓷涂层后的基材烧结，所述将基材电泳的方法包括将基材与电源正极电连接，将导电材料与电源负极电连接，在电泳液中在电泳条件下对该基材进行电泳；所述电泳液为一种搪瓷釉料组合物与溶剂的混合物，该组合物含有氧化锌、三氧化二硼、氧化锆、氧化硅和氧化钠，其中，该组合物还含有氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化钡和氧化锂；
所述氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化锌、三氧化二硼、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化锆、氧化硅、氧化钠、氧化钡和氧化锂，以各自的颗粒或者它们中两者或两者以上的混合物的颗粒存在。
另外，为了使镀膜材料的颜色多样化，还可以在组合物中加入一些有色金属氧化物来调节镀膜材料的颜色，如本领域技术人员所公知，例如，加入氧化钴，镀膜材料呈蓝色；加入氧化铜，镀膜材料呈绿色或红色；加入氧化铬，镀膜材料呈深绿色；加入氧化铁，镀膜材料呈赭红色等；如本领域技术人员所公知，以组合物的总重为基准，所述有色金属氧化物的含量可以为0.1-2.5重量％。而且，本发明中，所述组合物中加入所述有色金属氧化物后，本发明的镀膜材料的颜色鲜艳浓厚不易褪色。
所述导电材料可以为各种可以导电的材料，例如可以铜、不锈钢、铅和铂铑合金中的一种或几种，优选为铜；所述电泳条件可以包括电泳温度为20-25℃，电泳时间为3-55秒，电泳电压为21-25伏，极间距为2-4厘米；所述溶剂为水和/或醇类，优选为乙醇，更优选为无水乙醇，根据该优选方式，可以进一步提高镀膜材料的结合力、耐磨性、耐腐蚀性并且可以进一步减小镀膜材料的表面粗糙度。并且在该电泳液中，所述组合物的浓度为180-220克/升。
根据本发明，所述在基材表面附着搪瓷涂层的方法包括将基材电泳，得到预涂搪瓷涂层后的基材，将该预涂搪瓷涂层后的基材烧结，所述烧结的条件包括烧结温度为400-600℃，烧结时间为0.5-2小时。
优选情况下，所述在基材表面附着搪瓷涂层的方法还包括在将基材电泳后烧结前，将预涂搪瓷涂层后的基材于150-200℃下干燥1-2小时。根据该优选方式，可以进一步提高镀膜材料的结合力、耐磨性、耐腐蚀性并且可以进一步减小镀膜材料的表面粗糙度。
下面采用具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料。
(1)制备组合物
将5.6千克的氧化铝、7.8千克的氧化锌、2.5千克的三氧化二硼、1.8千克的氧化钙、2.6千克的氧化锆、67.9千克的氧化硅、3.6千克的氧化钠、6千克的氧化钡、2.1千克的氧化锂以及0.1千克的钼酸银放入行星式球磨机中球磨(料球重量比为2∶1)，以250转/分钟的速度球磨350小时，即得到所有颗粒的粒子直径为1-100纳米的搪瓷釉料组合物。
(2)制备镀膜材料
将不锈钢基材(304型号)与电源正极电连接，同时将铜与电源负极电连接，取80千克上述制备的组合物与444升无水乙醇混合均匀作为电泳液(电泳液中，组合物的浓度为180克/升)，调节电压为21伏，极间距为2厘米，在20℃在电泳3秒，即为将基材电泳预涂搪瓷涂层。
将上述电泳预涂搪瓷涂层后的不锈钢基材在150℃下干燥2小时后，在400℃下烧结2小时。
自然冷却至50℃取出上述镀膜后的不锈钢基材，用上海蔡康仪器有限公司DMM-660D型号的显微镜测得，不锈钢基材表面的搪瓷涂层的厚度为20微米。记作镀膜材料A1。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料。
(1)制备组合物
将8千克的氧化铝、8.5千克的氧化锌、6.2千克的三氧化二硼、3.6千克的氧化钙、4.2千克的氧化锆、49千克的氧化硅、7.2千克的氧化钠、8千克的氧化钡、5千克的氧化锂以及0.1千克的钼酸银与0.2千克的钼酸锌放入行星式球磨机中球磨(料球重量比为3∶1)，以280转/分钟的速度球磨280小时，即得到所有颗粒的粒子直径为1-100纳米的搪瓷釉料组合物。
(2)制备镀膜材料
将钛合金基材(TA2型号)与电源正极电连接，同时将铜与电源负极电连接，取80千克上述制备的组合物与400升无水乙醇混合均匀作为电泳液(电泳液中，组合物的浓度为200克/升)，调节电压为23伏，极间距为3厘米，在23℃在电泳35秒，即为将基材电泳预涂搪瓷涂层。
将上述电泳预涂搪瓷涂层后的钛合金基材在180℃下干燥1.5小时后，在500℃下烧结1小时。
自然冷却至50℃取出上述镀膜后的钛合金基材，用上海蔡康仪器有限公司DMM-660D型号的显微镜测得，钛合金基材表面的搪瓷涂层的厚度为70微米。记作镀膜材料A2。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料。
(1)制备组合物
将12.5千克的铝矾土(相当于9千克的氧化铝)、5千克的氧化锌、2.5千克的三氧化二硼、2.38千克的氢氧化钙(相当于1.8千克的氧化钙)、2.6千克的氧化锆、53.3千克的石英砂(相当于53.1千克的氧化硅)、8千克的氧化钠、9千克的氧化钡、8.8千克的氧化锂以及0.2千克的钼酸锌放入行星式球磨机中球磨(料球重量比为4∶1)，以320转/分钟的速度球磨180小时，即得到所有颗粒的粒子直径为1-100纳米的搪瓷釉料组合物。
(2)制备镀膜材料
将镁合金基材(AZ91型号)与电源正极电连接，同时将铜与电源负极电连接，取80千克上述制备的组合物与364升无水乙醇混合均匀作为电泳液(电泳液中，组合物的浓度为220克/升)，调节电压为25伏，极间距为4厘米，在25℃在电泳55秒，即为将基材电泳预涂搪瓷涂层。
将上述电泳预涂搪瓷涂层后的镁合金基材在200℃下干燥1小时后，在600℃下烧结0.5小时。
自然冷却至50℃取出上述镀膜后的镁合金基材，用上海蔡康仪器有限公司DMM-660D型号的显微镜测得，镁合金基材表面的搪瓷涂层的厚度为120微米。记作镀膜材料A3。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料。
按照实施例1所述的方法制备搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料，不同的是，制备镀膜材料时，用锌合金基材(比亚迪股份有限公司生产)代替不锈钢基材。
用上海蔡康仪器有限公司DMM-660D型号的显微镜测得，锌合金基材表面的搪瓷涂层的厚度为20微米。记作镀膜材料A4。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供的搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料。
按照实施例1所述的方法制备搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料，不同的是，制备镀膜材料时，用铝合金基材(3003型号)代替不锈钢基材。
用上海蔡康仪器有限公司DMM-660D型号的显微镜测得，铝合金基材表面的搪瓷涂层的厚度为20微米。记作镀膜材料A5。
实施例6
本实施例用于说明本发明提供的搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料。
按照实施例1所述的方法制备搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料，不同的是，制备组合物时，不加0.1千克的钼酸银。
用上海蔡康仪器有限公司DMM-660D型号的显微镜测得，不锈钢基材表面的搪瓷涂层的厚度为20微米。记作镀膜材料A6。
实施例7
本实施例用于说明本发明提供的搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料。
按照实施例1所述的方法制备搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料，不同的是，制备镀膜材料时，用444升水代替444升无水乙醇与80千克制备的组合物混合均匀作为电泳液(电泳液中，组合物的浓度为180克/升)。
用上海蔡康仪器有限公司DMM-660D型号的显微镜测得，不锈钢基材表面的搪瓷涂层的厚度为20微米。记作镀膜材料A7。
实施例8
本实施例用于说明本发明提供的搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料。
按照实施例2所述的方法制备搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料，不同的是，制备镀膜材料时，将电泳预涂搪瓷涂层后的钛合金基材直接在400℃下烧结2小时。
用上海蔡康仪器有限公司DMM-660D型号的显微镜测得，钛合金基材表面的搪瓷涂层的厚度为70微米。记作镀膜材料A8。
对比例1
本对比例用于说明现有的搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料。
按照实施例8所述的方法制备搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料，不同的是，用如下方法制备组合物：
将8千克的氧化铝、8.5千克的氧化锌、4.3千克的三氧化二硼、3.6千克的氧化钙、4.2千克的氧化锆、3.6千克的氧化钠、1.0千克的CeO2、2.0千克的硝酸镁、12.2千克的ZrSiO4、5.2千克的NaB4O7、总重为47.4千克的氧化硅及其它杂质放入行星式球磨机中球磨(料球重量比为2∶1)，以250转/分钟的速度球磨350小时，即得到所有颗粒的粒子直径为1-100纳米的搪瓷釉料组合物。
用上海蔡康仪器有限公司DMM-660D型号的显微镜测得，钛合金基材表面的搪瓷涂层的厚度为70微米。记作镀膜材料AC1。
对比例2
本对比例用于说明现有的搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料。
按照实施例8所述的方法制备搪瓷釉料组合物以及由该组合物制备的镀膜材料，不同的是，用如下方法制备组合物：
将8千克的氧化铝、8.5千克的氧化锌、4.3千克的三氧化二硼、3.6千克的氧化钙、4.2千克的氧化锆、3.6千克的氧化钠、5千克的氧化锂、1.0千克的CeO2、2.0千克的硝酸镁、12.2千克的ZrSiO4、5.2千克的NaB4O7、总重为42.4千克的氧化硅及其它杂质放入行星式球磨机中球磨(料球重量比为2∶1)，以250转/分钟的速度球磨350小时，即得到所有颗粒的粒子直径为1-100纳米的搪瓷釉料组合物。
用上海蔡康仪器有限公司DMM-660D型号的显微镜测得，钛合金基材表面的搪瓷涂层的厚度为70微米。记作镀膜材料AC2。
实施例9-16
该实施例用于测定实施例1-8制得的镀膜材料的薄膜的性能。
使用下述方法测定实施例1-8制备的镀膜材料A1-A8的结合力、耐磨性、耐腐蚀性和表面粗糙度。
(1)结合力测试
分别在实施例1-8制备的镀膜材料A1-A8的表面上用锋利的刀刃划出100个大小均匀的间隔为1毫米的小方格(划痕深度控制在保证膜下基体金属暴露)，统计膜脱落的小方格数N1，在膜上的划格区域贴上宽度为24毫米的透明胶带(3M公司生产的600型号胶带)，并保证胶带与有方格的膜之间结合紧密。5分钟后，用一垂直膜面的力将胶带揭起，并再次统计膜脱落的小方格数N2。评估方法如下：采用百分制，膜结合力分数＝100-(N1+N2)，膜结合力分数越大，说明结合力越好。评测结果如下表1所示。
(2)耐磨性测试
耐磨性测定：分别将实施例1-8中得到的镀膜材料放入振动研磨机中连续振动研磨2小时后取出，观察镀膜材料的棱角和表面(即非棱角部位)的膜层是否有脱落。评测结果如下表1所示。
(3)耐腐蚀性测试
耐腐蚀性通过盐雾试验衡量，盐雾试验方法为将实施例1-8制备的镀膜材料A1-A8分别置于无锡市苏南试验设备有限公司生产的YWX/Q-250型盐雾腐蚀试验箱内，在35℃下用浓度为5重量％的氯化钠水溶液喷溅2小时后，取出后再将制品置于另外一个温度为40℃、相对湿度为80％的恒温恒湿箱中，观察合金制品，记录在多长时间后制品表面出现异常，时间越长，说明膜层的耐腐蚀性越好。测试结果如下表1所示。
(4)表面粗糙度测试
表面粗糙度：采用上海蔡康光学仪器有限公司JB-3C型号粗糙度测试仪进行测试。用仪器的划针在工件表面移动一段距离，通过与划针连接的微机处理器将划针走出的波形放大并测量其波峰与波谷间距，由指示表读出工件的表面粗糙度Ra值。Ra值越小，说明薄膜的粗糙度越小。测定结果如下表1所示。
对比例3-4
该对比例用于测定对比例1-2制得的镀膜材料的薄膜的性能。
采用与实施例9-16相同的方法测量对比例1-2制备的镀膜材料AC1-AC2的结合力、耐磨性、耐腐蚀性和表面粗糙度。测定结果如下表1所示。
表1
镀膜材料   膜结合力分数 耐磨性   耐腐蚀性(小时)   表面粗糙度Ra
实施例9 A1 100   棱角和表面均没有任何脱落 240 0.5
实施例10 A2 100   棱角和表面均没有任何脱落 240 0.5
实施例11 A3 100   棱角和表面均没有任何脱落 240 0.5
实施例12 A4 100   棱角和表面均没有任何脱落 240 0.5
实施例13 A5 100   棱角和表面均没有任何脱落 240 0.5
实施例14 A6 99   棱角和表面均没有任何脱落 230 0.5
实施例15 A7 97   棱角和表面均没有任何脱落 220 0.5
实施例16 A8 97   棱角和表面均没有任何脱落 220 0.5
对比例3 AC1 70   棱角有明显脱落，表面轻微脱落 70 2.0
对比例4 AC2 75   棱角有明显脱落，表面轻微脱落 80 1.6
从表1所示的测试结果可以看出，对于实施例1-8得到的镀膜材料A1-A8：结合力测试结果，镀膜材料的膜结合力分数为97-100；耐磨性测试结果，镀膜材料的棱角和表面均没有任何脱落；耐腐蚀性测试结果，镀膜材料在220-240小时后出现异常；表面粗糙度测试结果，镀膜材料的Ra值为0.5。对于对比例1-2得到的镀膜材料AC1-AC2：结合力测试结果，镀膜材料的膜结合力分数为70-75；耐磨性测试结果，镀膜材料的棱角有明显脱落，表面轻微脱落；耐腐蚀性测试结果，镀膜材料在70-80小时后出现异常；表面粗糙度测试结果，镀膜材料的Ra值为1.6-2.0。
因此，与对比例1-2得到的镀膜材料AC1-AC2相比，实施例1-8得到的镀膜材料A1-A8的结合力、耐磨性、耐腐蚀性较好，而且表面粗糙度较小。

Claims (14)

1.一种搪瓷釉料组合物，该组合物含有氧化锌、三氧化二硼、氧化锆、氧化硅和氧化钠，其特征在于，该组合物还含有氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化钡和氧化锂；以所述组合物的总量为基准，以氧化铝计，所述氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物的含量为5.6-11重量％，所述氧化锌的含量为5-8.5重量％，所述三氧化二硼的含量为2.5-6.5重量％，以氧化钙计，所述氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物的含量为1.8-3.6重量％，氧化锆的含量为2.6-4.2重量％，所述氧化硅的含量为49-68重量％，所述氧化钠的含量为3.6-10.2重量％，所述氧化钡的含量为6-10.5重量％，所述氧化锂的含量为2-10.5重量％。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化锌、三氧化二硼、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化锆、氧化硅、氧化钠、氧化钡和氧化锂，以各自的颗粒或者它们中两者以上的混合物的颗粒存在。
3.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物以氧化铝和铝矾土中的一种或两种的颗粒的形式存在；所述氧化锌以氧化锌颗粒的形式存在；所述三氧化二硼以三氧化二硼颗粒的形式存在；所述氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物以氧化钙和氢氧化钙中的一种或两种的颗粒的形式存在；所述氧化锆以氧化锆颗粒的形式存在；所述氧化硅以氧化硅和石英砂中的一种或几种的混合物颗粒的形式存在；所述氧化钠以氧化钠颗粒的形式存在；所述氧化钡以氧化钡颗粒的形式存在；所述氧化锂以氧化锂颗粒的形式存在。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中，所有颗粒的粒子直径为1-300纳米。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物还含有钼酸银和/或钼酸锌，以所述组合物的总量为基准，所述钼酸银与钼酸锌的总含量为0.1-0.3重量％，所述钼酸银和钼酸锌以各自的颗粒或者两者的混合物的颗粒存在，所述颗粒的粒子直径均为1-300纳米。
6.一种镀膜材料，该镀膜材料包括基材以及附着在基材表面的搪瓷涂层，所述搪瓷涂层含有一种组合物，该组合物含有氧化锌、三氧化二硼、氧化锆、氧化硅、氧化钠、氧化铝和氧化钙，其特征在于，该组合物还含有氧化钡和氧化锂；以所述组合物的总量为基准，所述氧化铝的含量为5.6-11重量％，所述氧化锌的含量为5-8.5重量％，所述三氧化二硼的含量为2.5-6.5重量％，所述氧化钙的含量为1.8-3.6重量％，氧化锆的含量为2.6-4.2重量％，所述氧化硅的含量为49-68重量％，所述氧化钠的含量为3.6-10.2重量％，所述氧化钡的含量为6-10.5重量％，所述氧化锂的含量为2-10.5重量％。
7.根据权利要求6所述的镀膜材料，其中，所述组合物还含有钼酸银和/或钼酸锌，以所述组合物的总量为基准，所述钼酸银与钼酸锌的总含量为0.1-0.3重量％。
8.根据权利要求6所述的镀膜材料，其中，所述基材为不锈钢、钛合金、镁合金、锌合金或铝合金；所述搪瓷涂层的厚度为20-120微米。
9.一种镀膜材料的制备方法，该方法包括在基材表面附着搪瓷涂层，所述在基材表面附着搪瓷涂层的方法包括将基材电泳，得到预涂搪瓷涂层后的基材，将该预涂搪瓷涂层后的基材烧结，所述将基材电泳的方法包括将基材与电源正极电连接，将导电材料与电源负极电连接，在电泳液中在电泳条件下对该基材进行电泳；所述电泳液为一种搪瓷釉料组合物与溶剂的混合物，该组合物含有氧化锌、三氧化二硼、氧化锆、氧化硅和氧化钠，其特征在于，该组合物还含有氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化钡和氧化锂；
所述氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物、氧化锌、三氧化二硼、氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物、氧化锆、氧化硅、氧化钠、氧化钡和氧化锂，以各自的颗粒或者它们中两者以上的混合物的颗粒存在；
以所述组合物的总量为基准，以氧化铝计，所述氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物的含量为5.6-11重量％，所述氧化锌的含量为5-8.5重量％，所述三氧化二硼的含量为2.5-6.5重量％，以氧化钙计，所述氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物的含量为1.8-3.6重量％，氧化锆的含量为2.6-4.2重量％，所述氧化硅的含量为49-68重量％，所述氧化钠的含量为3.6-10.2重量％，所述氧化钡的含量为6-10.5重量％，所述氧化锂的含量为2-10.5重量％。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述氧化铝或烧结后能生成氧化铝的化合物以氧化铝和铝矾土中的一种或两种的颗粒的形式存在；所述氧化锌以氧化锌颗粒的形式存在；所述三氧化二硼以三氧化二硼颗粒的形式存在；所述氧化钙或烧结后能生成氧化钙的化合物以氧化钙和氢氧化钙中的一种或两种的颗粒的形式存在；所述氧化锆以氧化锆颗粒的形式存在；所述氧化硅以氧化硅和石英砂中的一种或几种的混合物颗粒的形式存在；所述氧化钠以氧化钠颗粒的形式存在；所述氧化钡以氧化钡颗粒的形式存在；所述氧化锂以氧化锂颗粒的形式存在；所有颗粒的粒子直径为1-300纳米。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述组合物还含有钼酸银和/或钼酸锌，以所述组合物的总量为基准，所述钼酸银与钼酸锌的总含量为0.1-0.3重量％，所述钼酸银和钼酸锌以各自的颗粒或者两者的混合物的颗粒存在，所述颗粒的粒子直径均为1-300纳米。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述导电材料为铜、不锈钢、铅和铂铑合金中的一种或几种；所述电泳条件包括电泳温度为20-25℃，电泳时间为3-55秒，电泳电压为21-25伏，极间距为2-4厘米；所述溶剂为水和/或乙醇，且在该电泳液中，所述组合物的浓度为150-250克/升；所述烧结的条件包括烧结温度为400-600℃，烧结时间为0.5-2小时。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述在基材表面附着搪瓷涂层的方法还包括在将基材电泳后烧结前，将预涂搪瓷涂层后的基材于150-200℃下干燥1-2小时。
14.根据权利要求9或13所述的方法，其中，所述基材为不锈钢、钛合金、镁合金、锌合金或铝合金；所述搪瓷涂层的厚度为20-120微米。
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Ghorbani et al. Enhanced hardness and corrosion resistance of Zn/SiO2 films by electrodeposition

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