CN111423116A - 釉料及耐高温金属涂层的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属釉料领域，具体涉及釉料及耐高温金属涂层的制备方法，制作面釉涂层时，采用的釉料包括基釉、磨加物和无机纤维，其中，对于每100份基釉，磨加物配比的质量份数为5质量份黏土、0.2~0.6质量份亚硝酸钠、0.2~0.6质量份的硼砂，2~25质量份的难熔骨料，2‑20质量份的无机纤维。本发明把纤维加入到金属涂层中，纤维是一维结构，经过短时间的搪瓷烧结工艺后并没有被熔化，因此涂层在600℃下能显著提高搪瓷材料的强度，降低搪瓷的液相流动性能和熔融性能，在金属涂层中能看到保持良好的纤维形貌，可用于耐高温高强度金属复合材料，能显著提供金属涂层的使用温度，最高段时间使用温度能提到高750℃。

Description

釉料及耐高温金属涂层的制备方法
技术领域
本发明属釉料领域，具体涉及釉料及耐高温金属涂层的制备方法。
背景技术
金属涂层是指在金属表面涂敷一层硅含量高的瓷釉；经过高温搪烧形成的一种金属无机复合材料。其具有金属材料的易成型和高强度特定，也能发挥无机材料的耐化学稳定性特点，广泛应用于建筑装饰及烟气余热回收、化工容器等领域的高温防护。
然而为了具有良好的密封性能，无机涂层都必须挂在高温下形成液相，并对金属基体材料有良好的浸润效果来实现密封。较低的玻璃相温度对密封有利，但是在使用温度方面大大降低。目前常用的搪瓷一般使用温度不高于300℃，如GB/T 31567-2015中关于换热器用搪瓷元件的正常使用温度为120-160℃，最高使用温度为200℃。其他搪瓷涂层的使用温度更低。
然而在实际使用中，特别是发电厂锅炉内使用的受热面，在受烟气腐蚀的情况下，其使用温度高达600℃以上，常规搪瓷制品直接使用后基本都出现过早软化并脱落的现象。因此开发一种耐高温高强度的金属涂层成为必须。
发明内容
本发明的主要目的之一在于提供一种釉料及耐高温金属涂层的制备方法，采用该釉料制备的搪瓷制品能够适用于高温，尤其是600℃以上的环境，诸如发电厂锅炉受热面。
本发明的主要目的之二在于提供一种釉料及耐高温金属涂层的制备方法，该釉料能够有效的阻止裂纹的扩展。
为了实现上述目的，提供一种釉料，包括基釉和磨加物，其中，
对于每100份基釉，磨加物配比的质量份数为5质量份黏土、0.2~0.6质量份亚硝酸钠、0.2~0.6质量份的硼砂，2~25量份的难熔骨料，2-20量份的无机纤维。
上述釉料还具有如下优化配比：
难熔骨料优选为Cr2O3、ZrSiO4、ZrO2、SiO2中的一种或多种。
无机纤维优选采用无机非晶态纤维。进一步的，所述的无机非晶态纤维优选采用玻璃纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维及高硅氧纤维中的一种或多种。
所述的无机纤维直径优选为3-20微米，长度直径比为3-100。
所述的基釉的制备步骤包括：将质量百分比56-60%的SiO2、11-20%的Na2O+K2O+Li2O、3-7%的CaO+MgO+SrO、0-8%的B2O3、0-4%的Al2O3、0-4%的TiO2、0~2%的ZnO、0-3%的CoO和0-3%的NiO混合均匀，在1380℃～1480℃下熔化2～4h，水冷，球磨，过140目筛。
本发明还涉及一种耐高温金属涂层制备方法，包括制作底釉涂层和面釉涂层的步骤，所述底釉和面釉采用上述的釉料制备。
该制备方法还进一步包括制作底釉涂层的步骤，用浸搪或喷搪方式将基釉涂敷到基体上，涂敷的厚度为100~300微米，干燥后在850℃~930℃下烧结3~8分钟。进一步的，优选采用浸搪或喷搪方式将所述的釉料涂敷到底釉上，厚度为150~300微米；干燥后在860℃~930℃下烧结3~8分钟。
本发明具有以下优点：
（1）本发明的制备方法简单，制备工艺完备，可以适合各种形状及金属基材。
（2）本发明把纤维加入到金属涂层中，纤维是一维结构，经过短时间的搪瓷烧结工艺后并没有被熔化，因此涂层在600℃下能显著提高搪瓷材料的强度，降低搪瓷的液相流动性能和熔融性能，在金属涂层中能看到保持良好的纤维形貌。
（3）本发明可用于耐高温高强度金属复合材料。能显著提供金属涂层的使用温度，最高段时间使用温度能提到高750℃。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
（1）基体的预处理
将SS 304不锈钢（含碳量0.08％）的金属基体进行高温烧油，酸洗，碱洗中和烘干。
（2）涂层釉料制备
(a) 制备基釉：将耐酸玻璃配合料（质量百分比为SiO2：56-58%；Na2O+K2O+Li2O：15-18%；CaO+MgO+SrO：5-7%；B2O3：5-7%、Al2O3：2~3%、TiO2：1~3%、ZnO：0~1%、CoO：1-2%；NiO：1-2%.）混合均匀，在1420℃下熔化2～4h，水冷，球磨，过140目筛，为基釉。
(b) 制备底釉：取一定量的基釉放入球磨罐中，并其配比质量份数为：基釉100份、粘土：5份、亚硝酸钠：0.3份、硼砂：0.4份、Cr2O3：5份。按照比例称取磨加物，进行球磨。按照料球比为3：1，将球磨后的预磨料过140目筛。用作底釉。
(c) 制备面釉：在制备的底釉中按质量分数比例5%加入陶瓷纤维，纤维直径约为6微米，长度直径比为10-100。通过机械搅拌的形式混匀，用作面釉。
（3）涂层的涂敷和烧结
用浸搪或喷搪方式，把底釉涂敷到金属基体上，涂敷厚度为100~200微米；干燥后在890℃下烧结5~8分钟后，再涂敷面釉，厚度为200~300微米；干燥后在910℃下烧结5~8分钟后得到耐高温金属搪瓷。
制备的金属涂层复合材料的冲击强度从4000g·cm提高到11000g·cm。耐酸性能从9.2 g/m2提高到5.2 g/m2。
实施例2
（1）基体的预处理
金属基材为12Cr1MoVG合金管，其它工艺与实施例1相同。
（2）涂层釉料制备
(a) 制备基釉：将耐酸玻璃配合料（质量百分比为SiO2：56-58%、Na2O+K2O+Li2O：18-20%、CaO+MgO+SrO：6-7%、B2O3：6-8%、Al2O3：2~3%、TiO2：1~3%、ZnO：1~2%、CoO：0-1%、NiO：0-2%）混合均匀，在1420℃下熔化2～4h，水冷，球磨，过140目筛，为基釉。
(b) 制备底釉：取一定量的基釉放入球磨罐中，并其配比质量份数为：基釉100份、粘土：5份、亚硝酸钠：0.3份、硼砂：0.4份、ZrO2：8份。按照比例称取磨加物，进行球磨。按照料球比为3：1，将球磨后的预磨料过140目筛。用作底釉。
(c) 制备面釉：在制备的底釉中按质量分数比例10%加入玄武岩纤维，纤维直径约为13微米，长度直径比为3-20。通过机械搅拌的形式混匀，用作面釉。
（3）涂层的涂敷和烧结
用浸搪或喷搪方式，把底釉涂敷到金属基体上，涂敷厚度为100~200微米。干燥后在910℃下烧结5~8分钟后，再涂敷面釉，厚度为200~300微米。干燥后在930℃下烧结5~8分钟后得到耐高温金属搪瓷。
制备的金属涂层复合材料的冲击强度提高到12300g·cm。耐酸性能从9.2 g/m2提高到6.2 g/m2。
实施例3
（1）基体的预处理
金属基材为20G钢管，其它工艺与实施例1相同。
（2）涂层釉料制备
(a) 制备基釉：将耐酸玻璃配合料（质量百分比为SiO2：56-58%、Na2O+K2O+Li2O：18-20%、CaO+MgO+SrO：6-7%、B2O3：6-8%、Al2O3：2~3%、TiO2：1~3%、ZnO：1~2%、CoO：0-1%、NiO：0-2%.）混合均匀，在1420℃下熔化2～4h，水冷，球磨，过140目筛。
(b) 制备底釉：取一定量的基釉放入球磨罐中，并其配比质量份数为：基釉100份、粘土：5份、亚硝酸钠：0.3份、硼砂：0.4份、SiO2：8份。按照比例称取磨加物，进行球磨。按照料球比为3：1，将球磨后的预磨料过140目筛。
(c) 制备面釉：在制备的底釉中按质量分数比例5%加入E玻璃纤维，纤维直径约为6微米，长度直径比为5-50。通过机械搅拌的形式混匀。
（3）涂层的涂敷和烧结
用浸搪或喷搪方式，把底釉涂敷到金属基体上，涂敷厚度为100~200微米。干燥后在860℃下烧结5~8分钟后，再涂敷面釉，厚度为200~300微米。干燥后在880℃下烧结5~8分钟后得到耐高温金属搪瓷。
制备的金属涂层复合材料的冲击强度提高到9500g·cm。耐酸性能从9.2 g/m2提高到7.2 g/m2。

Claims (8)

1.一种釉料，其特征在于包括基釉和磨加物，其中，
对于每100份基釉，磨加物配比的质量份数为5质量份黏土、0.2~0.6质量份亚硝酸钠、0.2~0.6质量份的硼砂，2~25质量份的难熔骨料，2-20质量份的无机纤维。
2.如权利要求1所述的釉料，其特征在于所述的难熔骨料为Cr2O3、 ZrSiO4、ZrO2、SiO2中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的釉料，其特征在于所述的无机纤维采用无机非晶态纤维。
4.如权利要求3所述的釉料，其特征在于所述的无机非晶态纤维采用玻璃纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维及高硅氧纤维中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的釉料，其特征在于所述的无机纤维直径为3~20微米，长度直径比为3-100。
6.如权利要求1所述的釉料，其特征在于所述的基釉的制备步骤包括：将质量百分比56-60%的SiO2、11-20%的Na2O+K2O+Li2O、3-7%的CaO+MgO+SrO、0-8%的B2O3、0~4%的Al2O3、0~4%的TiO2、0~2%的ZnO、0-3%的CoO和0-3%的NiO混合均匀，在1380℃～1480℃下熔化2～4h，水冷，球磨，过140目筛。
7.一种耐高温金属涂层制备方法，包括制作底釉涂层和面釉涂层的步骤，其特征在于：所述底釉和面釉采用权利要求1~6任一所述的釉料制备。
8.如权利要求7所述的耐高温金属涂层制备方法，其特征在于包括制作底釉涂层的步骤，用浸搪或喷搪方式将基釉涂敷到基体上，涂敷的厚度为100~300微米，干燥后在850℃~930℃下烧结3~8分钟，
用浸搪或喷搪方式将所述的釉料涂敷到底釉上，厚度为150~300微米；干燥后在860℃~930℃下烧结3~8分钟。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113308695A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 永康市江南搪瓷制品有限公司 一种具有高光搪玻璃瓷层的珐琅锅生产工艺

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4407868A (en) * 1980-11-18 1983-10-04 Ikebukuro Horo Kogyo Co., Ltd. Process for the preparation of inorganic fiber containing enamelware
JPS60181279A (ja) * 1984-02-28 1985-09-14 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd ホ−ロ−基板の製造方法
JPH01149975A (ja) * 1987-12-04 1989-06-13 Nippon Furitsuto Kk メタリック調ほうろう製品
US5266357A (en) * 1991-07-10 1993-11-30 Email Brugge N.V. Process for enamelling aluminum-coated steel plate and enamelled steel plate
CN101921063A (zh) * 2010-08-05 2010-12-22 奇瑞汽车股份有限公司 一种搪瓷及其制备方法
CN104876443A (zh) * 2015-05-04 2015-09-02 江阴硅普搪瓷有限公司 一种耐高温热水腐蚀的高韧性搪瓷涂层
CN109898083A (zh) * 2019-04-17 2019-06-18 昆山美邦环境科技股份有限公司 一种碳纤维加强搪瓷制品的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4407868A (en) * 1980-11-18 1983-10-04 Ikebukuro Horo Kogyo Co., Ltd. Process for the preparation of inorganic fiber containing enamelware
JPS60181279A (ja) * 1984-02-28 1985-09-14 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd ホ−ロ−基板の製造方法
JPH01149975A (ja) * 1987-12-04 1989-06-13 Nippon Furitsuto Kk メタリック調ほうろう製品
US5266357A (en) * 1991-07-10 1993-11-30 Email Brugge N.V. Process for enamelling aluminum-coated steel plate and enamelled steel plate
CN101921063A (zh) * 2010-08-05 2010-12-22 奇瑞汽车股份有限公司 一种搪瓷及其制备方法
CN104876443A (zh) * 2015-05-04 2015-09-02 江阴硅普搪瓷有限公司 一种耐高温热水腐蚀的高韧性搪瓷涂层
CN109898083A (zh) * 2019-04-17 2019-06-18 昆山美邦环境科技股份有限公司 一种碳纤维加强搪瓷制品的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113308695A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 永康市江南搪瓷制品有限公司 一种具有高光搪玻璃瓷层的珐琅锅生产工艺

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