CN1083739C - 圆筒形的内侧玻璃质成膜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在圆筒形的金属及可耐受低温预热的圆筒形材料的内侧进行玻璃质成膜的方法，包括：首先对被涂物的内侧进行100～300℃预热处理后，往圆筒里侧加入适量玻璃质粉末材料、经加热使之熔融后就能形成平滑光亮的玻璃质防护膜。以及该方法所用玻璃质材料的制造方法。
Description
此发明的优点：
此发明对于套管、套筒、空心轴、管、量筒、汽缸、圆筒、钢筒、钢瓶等圆筒形的物体均可做成玻璃质复合膜，以提高防水性、耐候性、耐光性、耐腐蚀性等。如对金属表面起到防锈、耐腐蚀、耐磨损、耐热、绝缘、隔热等作用。
此为一种斩新的、简便的、不使用特殊设备的表面防护处理方法。此发明的方法适用于一切能适应低温预热的圆筒形材料的内侧防护。
现有技术：
例如喷气式发动机、石油化学工业、制铁工业、家庭用器具、建筑等行业中的管路、套管、套筒、空心轴、管、量筒、汽缸、圆筒、钢筒、钢管、钢瓶等圆筒形制品的内侧广泛使用涂挂珐琅法来进行防腐处理。但是仅限于常温下使用、并且制造工艺复杂、成本高、还存在不经处理就使用的状况。还有使用蒸镀法、热喷涂等处理方法，但是设备投资庞大，并且对细长的管部深处则无法处理。此发明的方法具体说明如下：
例如喷气式发动机、石油化学工业、制铁工业、家庭用器具、建筑等行业中的管路、套管、套筒、空心轴、管、量筒、汽缸、圆筒、钢筒、钢管、钢瓶等及能适应低温预热的一切圆筒形材料的内侧防护或表面改性均可以此方法进行覆膜。以提高其防水性、耐候性、耐光性、耐久性、耐腐蚀性等。如对金属表面起到防锈、耐腐蚀、耐磨损、耐热、绝缘、隔热等作用。并且施工简单、设备投资极少。是一种新型的复合材料技术。施工方法：
本发明是将圆筒形腐蚀金属及能适应低温预热的一切圆筒形材料并希望得到玻璃质改质保护复合膜层的部分，为了提高如铁等易被腐蚀的金属与被涂层间的结合力，可采取以下手段，先将金属表面经喷砂处理露出新面后、或经车刀车出斜刀纹加工(如图1所示)以防旋转时材料移动。或再经硫酸镍或硫酸钴等表面处理以提高被覆物的结合力。然后向圆筒覆膜部分加入玻璃质复合材料，内侧两端扣入金属圆环以防材料漏出。将圆筒横向固定于转盘上如车床等转动被涂物并对被涂物外侧进行加热升温至100～300℃、使玻璃质复合材料缓慢熔融而均匀地复合于希望被涂部分上，再升温稍许，即可得到致密、平滑、坚硬的玻璃质复合膜。一般可能到0.05～0.5mm，必要时厚度可达到5mm。玻璃质复合材料的制造：
关于玻璃质复合材料、凡是经以预热工艺处理后能形成玻璃质膜层的材料均可以此方法进行覆膜，例如玻璃质粉末及玻璃原料、釉及釉原料、透明或半透明陶瓷及其原料等。
另外，于上述玻璃材料中掺入适当金属氧化物或塑料即成所希望的颜色，添加适当的金属氧化物还可提高膜层的密着性。玻璃质复合材料的成分及制造方法：
主要成分：SiO2 30～70％
补助成分：B2O3 5～30％；
Li2O 5～20％；
SrO 5～20％。
补助成分占总重量一般30～50％为宜。
添加助剂CaO、Al2O3、MgO、Na2O、K2O、ZnO、ZrO2、WO3、SnO2、TiO2、BaO、V2O5、MoO、P2O5、CeO2等中的一种或二种类以上，以1～25％比例掺入为宜。
实际按表1中的一组配方、将根据实际使用条件而配制好的材料均匀地混合后，投入熔融炉内，升温至1200～1500℃后冷却，再将其通过粉碎机粉碎，粒度以10～80微米范围进行分选。若SiO2等比较难熔的成分多的时候、适当使颗粒较细些。反之则较粗些。关于非晶质(americium)问题必需注意，急速冷却、将会产生硬度降低等问题，所以在冷却至450～700℃之间以100℃/小时的速度进行慢冷、使材料中产生部分结晶核、材料将形成乳浊色。这样做出来玻璃质膜材料，具有低熔点、熔融时粘度低、流动性好、被涂物也相对在较低温度下就能形成覆膜等特点。然后粉碎分级而得到所需的热复合材料。
本发明经大量实验、基本掌握其规律、只要适当调整其中的一些混合成分条件及温度控制就能造出很多适应各种各样目的条件下所需的复合材料。满足耐腐蚀、耐磨损、耐热、绝缘等、以及表面平滑、光洁等。
若在喷涂材料中加入适当颜料、则可调节出所希望的颜色。添加的颜料比如：WO3、Fe2O3、MnO2、NiO、CuO、CoO、Cr2O3、SnO2、ZrSiO4、TiO2、MoO、V2O5、NbO、Nd2O3、Pr2O3等等。
实施例
首先，圆筒形腐蚀金属套管将希望得到玻璃质改质保护复合膜层的部分经车刀车出斜刀纹、内侧两端扣入金属圆环并注入适量材料。将套管横向固定于车床转盘上、转动被涂物并对被涂物外侧进行加热升温至100～300℃、使玻璃质复合材料缓慢熔融而均匀地涂上1mm厚的复合膜。再升温至600℃、冷却时以100℃/小时的速度进行。而得到了致密、平滑、坚硬的玻璃质复合膜。
此发明对水、油输送管等内层处理能提高耐化学性，而大大延长使用寿命。
在此发明中使用的材料组成、稍加以调整即可改变热膨胀系数以接近被涂物的热膨胀系数以致整减小应力、增加复合强度。
总之玻璃质成膜方法的发明是复合材料的一次重大革命，此发明施工简单，设备投资极少，将会直接及间接给各行业巨大的利益。表1、热喷涂系列材料配合表
| 成分/序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| SiO2B2O3Li2O | 311716 | 381716 | 401616 | 451917 | 48184 | 501716 | 551516 | 581216 | 601116 | 65916 |
| SrOAl2O3CaO | 424 | 423 | 422 | 433 | 444 | 443 | 433 | 334 | 334 | 25 |
| Na2OK2OTiO2 | 0.5 | 0.5 | 2 | 1 | 1 | 1 | ||||
| MgOZnOZrO2 | 2118 | 2212 | 2211 | 121 | 12 | 12 | 1 | 11 | 11 | 12 |
| SnO2BaOV2O5 | 22 | 12 | 2 | 12 | 12 | 11 | 11 | 2 | 1 | |
| MoOWO3P2O5 | 0.50.5 | |||||||||
| CeO2Cr2O3CoOFe2O3 | 0.5 | 0.5 | 2 | 0.50.2 | ||||||
| 颜色 | 蓝 | 白 | 棕 | 透明 | 浅绿 | 白 | 白 | 白 | 白 | 蓝绿 |
| 体膨胀系数 | 399 | 364 | 382 | 400 | 382 | 380 | 374 | 379 | 376 | 372 |
| 适应基材 | SUS | SS | 混凝土制品 | SUS | SUS | SUS | 石膏 | 混凝土制 | 混凝土制品 | SUS |
备注：膨胀系数3a×10-2，表中各含量以重量百分比计。表1、热喷涂系列材料配合表(续)
| 成分/序号 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| SiO2B2O3Li2O | 66916 | 66916 | 67716 | 67516 | 68616 | 69616 | 70716 | 71816 | 72816 | 73316 |
| SrOAl2O3CaO | 241 | 241 | 221 | 2.551 | 241 | 231 | 222 | 212 | 211 | 21 |
| Na2OK2OTiO2 | 1 | |||||||||
| MgOZnOZrO2 | 0.51.5 | 0.50.5 | 0.51.5 | 0.52 | 1 | 2 | ||||
| SnO2BaOV2O5 | 1 | 1 | ||||||||
| MoOWO3P2O5 | 1 | |||||||||
| CeO2Cr2O3CoOFe2O3 | 0.5 | |||||||||
| 颜色 | 白 | 白 | 白 | 蓝 | 白 | 白 | 白 | 白 | 白 | 白 |
| 体膨胀系数 | 383 | 373 | 376 | 377 | 376 | 372 | 367 | 361 | 354 | 354 |
| 适应基材 | SS | SS | SS |
备注：膨胀系数3a×10-2，表中各含量以重量百分比计。
Claims (2)
1.在圆筒形的金属或可耐受低温预热的圆筒形材料的内侧进行玻璃质成膜的方法，包括：对被涂物的内侧进行100～300℃预热处理后，往圆筒里侧加入适量玻璃质粉末材料，经加热使之熔融后就能形成平滑光亮的玻璃质防护膜，其中所述玻璃质粉末材料按重量计具有以下组成：SiO2 30-70％，总量为30-50％的下述三种组分：B2O3 5-30％、Li2O 5-20％和SrO 5-20％，以及总量为1-25％的至少一种下述组分：CaO、Al2O3、MgO、Na2O、K2O、ZnO、ZrO2、WO3、SnO2、TiO2、BaO、V2O5、MoO、P2O5和CeO2。
2.根据权利要求1的方法，还包括首先在圆筒内侧两端扣入金属圆环以防止材料漏出。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN97110018A CN1083739C (zh) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 圆筒形的内侧玻璃质成膜方法 |
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| CN97110018A CN1083739C (zh) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 圆筒形的内侧玻璃质成膜方法 |
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|---|---|
| CN1195582A CN1195582A (zh) | 1998-10-14 |
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| CN (1) | CN1083739C (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1051075A (zh) * | 1989-10-17 | 1991-05-01 | 王理泉 | 金属-玻璃(釉)热喷复合防腐管道 |
| CN1116579A (zh) * | 1994-09-13 | 1996-02-14 | 张凤焘 | 金属管道的内浸塑工艺及装置 |
| CN1129167A (zh) * | 1995-11-29 | 1996-08-21 | 张凤焘 | 金属容器的内浸塑工艺及装置 |
-
1997
- 1997-04-04 CN CN97110018A patent/CN1083739C/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN1129167A (zh) * | 1995-11-29 | 1996-08-21 | 张凤焘 | 金属容器的内浸塑工艺及装置 |
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| CN1195582A (zh) | 1998-10-14 |
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