[發(fā)明專利]硅鈦酸鈉、搪瓷釉料、搪瓷料漿、微晶搪瓷及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610305821.5
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN106006652B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 舒明勇;尹海英;劉光輝;韓洪波;楊梅;王春花
• 申請（專利權(quán)）人: 攀枝花學(xué)院
• 主分類號: C01B33/20
• 分類號: C01B33/20;C03C8/00;C03C8/14;C23D11/00
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙)51124
• 代理人: 梁鑫,高蕓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅鈦酸鈉、搪瓷釉料、搪瓷料漿、微晶搪瓷及其制備方法和應(yīng)用，屬于搪瓷材料、金屬表面防腐處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

搪瓷材料是由無機涂層與金屬基材相結(jié)合所組成的復(fù)合材料，它是在金屬基材上涂覆玻璃質(zhì)無機材料，經(jīng)高溫?zé)桑苟呷酆铣蔀橐环N耐腐蝕、耐高溫、耐磨、表面光滑清潔的新型復(fù)合材料。瓷釉主要是由長石，石英等礦物和其他多種化工類輔助原料按一定的配比混合，經(jīng)高溫熔制而成的硅酸鹽玻璃質(zhì)或硼硅酸鹽玻璃質(zhì)，分子是有規(guī)律的組織基團，同時兼具金屬與玻璃的優(yōu)點。

微晶搪瓷是利用基礎(chǔ)搪瓷配方，添加適當(dāng)?shù)某珊藙⒕Щ瘎麓蓪訜珊螅龠M行微晶化處理，使其析出微晶的一種搪瓷。晶化后的搪瓷層有較大的硬度，較高的耐磨性。由于在搪瓷中存在大量微晶，使搪瓷層的耐酸腐蝕性能及抗沖擊強度顯著提高。

專利CN201010536985.1公開了一種納米微晶搪瓷的制備技術(shù)，將石英砂30、硼砂22、長石粉20、純堿10、氟硅酸鈉8、硅酸鋯12、鈦白粉8、磷酸三鈣5、氧化鎳3、氟化鋁2在1300～1500℃熔融制備成搪瓷熔塊，再將上述均質(zhì)搪瓷熔塊與磨加物按搪瓷熔塊92、高嶺土7、膨潤土1，混合80-300目的搪瓷預(yù)磨干粉，涂覆在金屬工件表面，760℃燒制成納米微晶搪瓷。

專利CN201310654081.2公開了納米微晶搪瓷的制備技術(shù)，將5-6質(zhì)量份純堿、45質(zhì)量份石英砂、2-3質(zhì)量份氟硅酸鈉、6質(zhì)量份硅酸鋯、15質(zhì)量份硼砂、8質(zhì)量份氧化鎳、5質(zhì)量份氟化鋁、40質(zhì)量份長石粉、13質(zhì)量份鈦白粉、13質(zhì)量份磷酸三鈣混合均勻后，在1600℃熔融，獲得組成均勻的搪瓷熔塊，將12質(zhì)量份高嶺土、85質(zhì)量份搪瓷熔塊、3質(zhì)量份膨潤土混合，球磨涂搪金屬工件900℃熱處理，降至720℃晶化，制備得納米微晶搪瓷。

上述專利搪瓷釉料熔融需在1500～1600℃熔融，晶化溫度在720～760℃，所需搪瓷釉塊熔點和晶化溫度較高，直接添加鈦白粉到搪瓷釉料中，容易導(dǎo)致生成的微晶搪瓷釉面光澤度低，并出現(xiàn)焦斑、麻點、白色斑狀的二氧化鈦析晶組織及密著性能不足等缺陷，使微晶搪瓷耐酸性能不足，抗沖擊強度差。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有微晶搪瓷耐酸性能不足、抗沖擊強度差等缺陷，本發(fā)明提供了一種硅鈦酸鈉、再利用該硅鈦酸鈉配合合適的其他原料制備搪瓷釉料、再利用該搪瓷釉料加入合適的其它原料制備搪瓷料漿，該搪瓷料漿涂覆在金屬基體表面燒制成的微晶搪瓷能夠克服上述缺陷。

本發(fā)明方法利用硅鈦酸鈉制備搪瓷釉料能夠很好地降低釉塊熔點溫度，并且硅鈦酸鈉帶入的TiO₂與磷酸鋁添加生成的P₂O₅形成復(fù)合的晶核劑，在搪瓷中存在大量微晶，晶化溫度降低至640～670℃，在此過程中，核化時間短，晶粒小，尺寸大，中間有較大的微晶，晶體結(jié)構(gòu)分布均勻；與普通搪瓷相比生成的微晶搪瓷獲得更好的耐酸腐蝕性能及更高的抗沖擊性能、耐溫急變性能。

本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種硅鈦酸鈉。該硅鈦酸鈉由以下重量配比的原料混勻熔融制備而成，石英砂13.5～14份、二氧化鈦19～20.5份、純堿24～25.5份、亞硝酸鈉2.5～2.7份、氟硅酸鈉1.7～1.9份、螢石粉0～3.7份。

本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供上述硅鈦酸鈉的制備方法。該方法包括以下步驟：按重量配比，將石英砂13.5～14份、二氧化鈦19～20.5份、純堿24～25.5份、亞硝酸鈉2.5～2.7份、氟硅酸鈉1.7～1.9份、螢石粉0～3.7份混勻后粉碎，在950～1050℃熔融保溫1～1.5h，將熔融料倒入水中淬碎，取出干燥即得硅鈦酸鈉。

優(yōu)選的，上述硅鈦酸鈉的制備方法中，所述粉碎至粒度60～80目。

優(yōu)選的，上述硅鈦酸鈉的制備方法中，所述干燥為100～130℃干燥20～30min。

本發(fā)明所要解決的第三個問題是提供一種搪瓷釉料。該搪瓷釉料由以下重量配比的原料混勻制備而成，上述硅鈦酸鈉28～32份、石英砂30～34份、長石粉18～22份、碳酸鈉4.3～4.5份、硝酸鈉3.7～4.0份、冰晶石3.0～3.5份、二氧化鋯0.5～0.8份、磷酸鋁5～6.5份、硝酸鈷1.2～1.5份、硝酸鎳0.3～0.5份、氧化鋅2.2～2.5份、碳酸鋇0～1.7份。