一种搪瓷涂层及使用方法技术

本发明专利技术涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种搪瓷涂层及使用方法。本发明专利技术以硝酸镍、碳酸锂为原料，形成镍酸锂晶体引入为搪瓷涂层作为密着剂，使搪瓷层形成分布均匀的气泡结构,而均匀分布的气泡结构可以分散贮藏氢气，降低氢气压力，防止搪瓷鳞爆缺陷的产生；本发明专利技术以正硅酸乙酯为原料，通过加氨水和盐酸分别制成碱和酸溶胶进行复配，改变搪瓷表面疏水性能，同时二氧化硅粒子的加入增加了搪瓷涂层的光泽度和白度；本发明专利技术先对钢板进行阳极氧化处理，网络的致密性在一定程度上得到提高，提高了搪瓷涂层的硬度。本发明专利技术解决了目前搪瓷涂层涂搪时出现鳞爆的问题。

An Enamel Coating and Its Application

The invention relates to the technical field of material preparation, in particular to an enamel coating and its use method. The present invention takes nickel nitrate and lithium carbonate as raw materials, forms lithium nickel oxide crystals and introduces them into enamel coating as an adhesive to form uniformly distributed bubble structure of enamel layer. The uniformly distributed bubble structure can disperse and store hydrogen gas, reduce hydrogen pressure and prevent enamel scale explosion defects from occurring. By adding ammonia water and hydrochloric acid to prepare alkali and acid sol respectively for compounding, the hydrophobic property of enamel surface is changed, and the addition of silica particles increases the gloss and whiteness of enamel coating. Hardness of the coating. The present invention solves the problem of scale explosion in enameling coating.

【技术实现步骤摘要】
一种搪瓷涂层及使用方法
本专利技术涉及材料制备
，尤其涉及一种搪瓷涂层及使用方法。
技术介绍
搪玻璃工艺就是将含有高二氧化硅组份的玻璃质瓷釉涂覆在经过加工成型后的钢板基体表面，然后经高温烧结后瓷釉牢固地结合在钢板基体表面形成复合材料的一种加工过程，这种复合材料具有玻璃的稳定性和钢材的强度等共同优点，有良好的耐磨性，对各种酸、碱、有机溶剂均有较好的耐腐蚀性。搪玻璃工艺主要用于搪玻璃设备及搪玻璃配件的加工制造如搪玻璃反应釜、搪玻璃储罐、搪玻璃搅拌器等，广泛地应用于石化、制医制药等行业。搪玻璃设备一般采用单面涂搪，搪玻璃配件多采用双面涂搪或称全包裹涂搪。搪玻璃行业发展有60多年的历史，特别是近些年来，随着搪玻璃行业的不断发展，对搪玻璃设备及搪玻璃配件的整体质量要求日益提高。现有技术中用于双面涂搪的热轧钢板为了提高钢板的抗鳞爆性能，主要采用添加大量的钛，并且提高Ti/C的比例，例如Ti的质量百分比为0.09～0.20％，Ti/C比例为1.5～3.0，甚至Ti/C比例5～15等。采用该种方法的目的是在钢中形成大量细小的TiC粒子，依靠TiC粒子成为贮氢陷阱，用以阻止在涂搪过程中产生鳞爆。目前搪玻璃用钢板仍是以Q235、Q245R和Q345R等普通结构钢板和压力容器钢板为主。现有技术无法从根本上解决易产生鳞爆的问题，即使仅有的一些专用钢板虽然在用于单面涂搪时减轻了涂搪时出现鳞爆的风险，但在用于双面涂搪时也很难保证不产生鳞爆等缺陷。因此，生产出一种防鳞爆搪瓷涂层具有很大的市场前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前搪瓷涂层涂搪时出现鳞爆的问题，提供一种搪瓷涂层及其使用方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种搪瓷涂层，按重量份数计，包括0.8~1.5份助熔剂、1~2份乳浊剂、2~5份稳定剂、40~50份无水乙醇，其特征在于，还包括1~3份密着剂、80~90份疏水涂膜；所述密着剂的制备方法，包括如下步骤：取硝酸镍按质量比5~8：3~6加入碳酸锂混合，研磨粉碎，过200目筛，收集混合过筛颗粒，于马弗炉中升温至95~100℃搅拌混合，升温至280~290℃保温，再升温至560~570℃保温，冷却至室温，即得密着剂。所述疏水涂膜的制备方法，包括如下步骤：（1）取正硅酸乙酯按质量比2~4：10~15加入无水乙醇，磁力搅拌5~10min，再加入正硅酸乙酯质量25~30%的氨水，静置，得混合液a，取正硅酸乙酯按质量比1~3：9~15加入无水乙醇搅拌混合，再加入正硅酸乙酯质量10~13%的质量分数为36%的盐酸搅拌混合，得混合液b；（2）取混合液a按质量比6~8：3~5加入混合液b，于180~200℃搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10~15：1~3：70~80加入二甲基二氯硅烷、无水乙醇，搅拌混合30~40min，即得疏水涂膜。所述助熔剂：取氧化硼按质量比7~10：15~20：3~6加入氧化钠、氟化钙混合，即得。所述乳浊剂：取氧化锆按质量比1~3：2~5加入二氧化钛混合，即得。所述稳定剂：取陶土按质量比2~5：2~6加入氧化钙混合，即得。一种如权利要求1~5任意一项所述的搪瓷涂层的使用方法，其特征在于，该使用方法包括如下步骤：S1.取尺寸为50mm×50mm×1mm的钢板，在丙酮中浸泡20~30min，取出浸泡后钢板，取柠檬酸按质量10~15：6~9：3~6加入草酸、双氧水，得抛光液，于55~60℃取浸泡后钢板经抛光液抛光1~3min，用去离子水冲洗，真空干燥，得干燥物，进行氧化处理，得氧化物；S2.取氧化物于质量分数为5%的磷酸中浸泡5~10min，取出浸泡后氧化物，按质量份数计，取1~3份密着剂、80~90份疏水涂层、0.8~1.5份助熔剂、1~2份乳浊剂、2~5份稳定剂、40~50份无水乙醇混合，球磨3~5min，得球磨物，取球磨物喷涂于浸泡后氧化物表面，升温至550~560℃保温5~8min，冷却至室温，即得。所述步骤S1中氧化处理条件为：于电解液为质量分数为10%的硫酸、0~2℃、氧化电流密度为3A/dm2、频率为0.6，氧化处理30~40min。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以硝酸镍、碳酸锂为原料，形成镍酸锂晶体引入为搪瓷涂层作为密着剂，通过研磨磨加料引入到搪涂层中，其界面比较粗糙，存在着搪瓷釉与金属基表面相互镶嵌的结构，搪瓷界面形成相互镶嵌的结构极大地增加了搪瓷釉与金属基体的接触表面，搪瓷涂层与金属铁产生良好的机械力密着和化学键力密着，使得涂层能较好的附着于金属表面，引入的镍是面心立方结构，对氢的吸收增加，高温下氢能使氧化镍还原成为金属镍，并部分溶解于金属镍中，被还原的氧化镍沉积于金属基体的表面,阻碍金属与水发生氧化还原反应，也阻碍了生成的氢进入金属铁内部，减少了氢的生成量，同时能使搪瓷层形成分布均匀的气泡结构,而均匀分布的气泡结构可以分散贮藏氢气，降低氢气压力，防止搪瓷鳞爆缺陷的产生；（2）本专利技术以正硅酸乙酯为原料，通过加氨水和盐酸分别制成碱和酸溶胶进行复配，利用水热法制备搪瓷的疏水涂膜，成膜后膜表面存在大量的-OH，经二甲基氯硅烷修饰时，薄膜表面和二甲基氯硅烷发生缩合反应，形成一层疏水单分子层疏水层和薄膜之间是通过化学键相连，当碱溶胶加入量大于酸溶胶，碱溶胶中的胶体粒子将不能再被酸溶胶形成的致密的薄膜覆盖，胶体粒子突出在表面，形成的薄膜表面粗糙度变大，可以改变搪瓷表面疏水性能，同时二氧化硅粒子的加入增加了搪瓷涂层的光泽度和白度；（3）本专利技术先对钢板进行阳极氧化处理，基体自身生长出一层致密的氧化物陶瓷，并用磷酸扩孔，在钢板基体和搪瓷层之间形成一层过渡层，然后再进行涂搪烧制，形成的膜是由钢板生成的，与钢板基体结合为一个整体，且膜层有很多毛细管状的空隙，孔径为锥形自内向外变大，蜂窝状般均匀地分布于钢板基体表面，使膜层具有很好的吸附能力，这种膜层结构有利于扩孔和提高搪瓷层与基体的结合强，经阳极氧化形成的膜可以有效地抑制钢板基体与搪瓷涂层发生缩合水反应，进而阻止气泡的产生，且具有较强的吸附性，涂层在阳极氧化表面的浸润性较好，可以比较平整地平铺在表面，增加了表面的光洁度，形成蜂窝状的纳米孔经磷酸扩孔，在钢板基体表面熔融后可以流淌到孔隙中，故网络的致密性在一定程度上得到提高，提高了搪瓷涂层的硬度。具体实施方式密着剂：取硝酸镍按质量比5~8：3~6加入碳酸锂混合，研磨粉碎，过200目筛，收集混合过筛颗粒，于马弗炉中升温至95~100℃搅拌混合40~50min，升温至280~290℃保温4~5h，再升温至560~570℃保温3~5h，冷却至室温，即得密着剂。疏水涂膜：（1）取正硅酸乙酯按质量比2~4：10~15加入无水乙醇，磁力搅拌5~10min，再加入正硅酸乙酯质量25~30%的氨水，静置36~48h，得混合液a，取正硅酸乙酯按质量比1~3：9~15加入无水乙醇，搅拌混合20~30min，再加入正硅酸乙酯质量10~13%的质量分数为36%的盐酸，搅拌混合20~30min，得混合液b；（2）取混合液a按质量比6~8：3~5加入混合液b，于180~200℃搅拌混合12~15h，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10~15：1~3：70~80加入二甲基二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搪瓷涂层，按重量份数计，包括0.8~1.5份助熔剂、1~2份乳浊剂、2~5份稳定剂、40~50份无水乙醇，其特征在于，还包括1~3份密着剂、80~90份疏水涂膜；所述密着剂的制备方法，包括如下步骤：取硝酸镍按质量比5~8：3~6加入碳酸锂混合，研磨粉碎，过200目筛，收集混合过筛颗粒，于马弗炉中升温至95~100℃搅拌混合，升温至280~290℃保温，再升温至560~570℃保温，冷却至室温，即得密着剂。

【技术特征摘要】
1.一种搪瓷涂层，按重量份数计，包括0.8~1.5份助熔剂、1~2份乳浊剂、2~5份稳定剂、40~50份无水乙醇，其特征在于，还包括1~3份密着剂、80~90份疏水涂膜；所述密着剂的制备方法，包括如下步骤：取硝酸镍按质量比5~8：3~6加入碳酸锂混合，研磨粉碎，过200目筛，收集混合过筛颗粒，于马弗炉中升温至95~100℃搅拌混合，升温至280~290℃保温，再升温至560~570℃保温，冷却至室温，即得密着剂。2.根据权利要求1所述的搪瓷涂层，其特征在于，所述疏水涂膜的制备方法，包括如下步骤：（1）取正硅酸乙酯按质量比2~4：10~15加入无水乙醇，磁力搅拌5~10min，再加入正硅酸乙酯质量25~30%的氨水，静置，得混合液a，取正硅酸乙酯按质量比1~3：9~15加入无水乙醇搅拌混合，再加入正硅酸乙酯质量10~13%的质量分数为36%的盐酸搅拌混合，得混合液b；（2）取混合液a按质量比6~8：3~5加入混合液b，于180~200℃搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10~15：1~3：70~80加入二甲基二氯硅烷、无水乙醇，搅拌混合30~40min，即得疏水涂膜。3.根据权利要求1所述的搪瓷涂层，其特征在于，所述助熔剂：取氧化硼按质量比7~10：15~20：3~6加入氧化钠、氟化钙混合，即...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟华，路芸，庞成荣，
申请(专利权)人：吴伟华，
类型：发明
国别省市：江苏,32