[發(fā)明專利]一種碳纖維加強(qiáng)搪瓷制品的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910307102.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN109898083B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山美邦環(huán)境科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C23D5/02
• 分類號(hào): C23D5/02;C23D11/00;C03C8/20;C03C8/06
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明涉及一種碳纖維加強(qiáng)搪瓷制品的方法，包括基材預(yù)處理、涂搪底釉、制作含碳纖維搪瓷釉漿、涂敷搪瓷釉漿、涂敷面釉等過(guò)程。本發(fā)明通過(guò)高強(qiáng)度且成本較低的碳纖維增強(qiáng)搪瓷基材料，使搪瓷基體在斷裂過(guò)程中發(fā)生裂紋偏轉(zhuǎn)；纖維斷裂或被拔出的同時(shí)，吸收沖擊能量，從而增強(qiáng)了搪瓷材料的強(qiáng)度和韌性，同時(shí)碳纖維的加入不會(huì)影響搪瓷材料的耐高溫性能和耐腐蝕性能，使材料整體具有很好的綜合性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及搪瓷制品領(lǐng)域，尤其涉及一種碳纖維加強(qiáng)搪瓷制品的方法。

背景技術(shù)

搪瓷是金屬在其表面涂覆一層或多層無(wú)機(jī)玻璃質(zhì)材料，經(jīng)過(guò)高溫使其表面涂層融熔，從而發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化，使金屬與其表面涂層牢固結(jié)合，從而形成的一種復(fù)合材料，它同時(shí)具有金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度和易加工特性及無(wú)機(jī)玻璃質(zhì)材料所具有的耐腐蝕、耐磨、耐熱、無(wú)毒及豐富的裝飾效果。

搪瓷雖然性能優(yōu)良但也存在其性脆不耐沖擊強(qiáng)度不高的缺點(diǎn)，如何克服這些缺點(diǎn)，業(yè)者也提出了不少的辦法，比如搪瓷完成后對(duì)搪瓷品進(jìn)行熱處理，使其表面瓷層微晶化從而增加強(qiáng)度等。但由于效果或者成本的問(wèn)題都沒(méi)有實(shí)際進(jìn)入搪瓷的大規(guī)模生產(chǎn)。

近年來(lái)隨著技術(shù)的發(fā)展，碳纖維這種全新的材料應(yīng)用越來(lái)越廣泛，碳纖維具有高強(qiáng)度的特點(diǎn)、成本較低，但也具有不耐高溫的缺點(diǎn)，如果將搪瓷與碳纖維復(fù)合，克服彼此的弱點(diǎn)，利用碳纖維的高強(qiáng)度，對(duì)搪瓷制品增強(qiáng)，具有很廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種搪瓷制品強(qiáng)度加強(qiáng)的方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：提供了一種碳纖維加強(qiáng)搪瓷制品的方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）對(duì)金屬基體進(jìn)行預(yù)處理；

（2）對(duì)所述金屬基體涂搪底釉，在850-900℃下燒結(jié)，得到坯體；

（3）稱取長(zhǎng)石、石英、硼砂、硝酸鉀、氟硅酸鈉、純堿、氧化鈦；均勻混合，高溫熔制，冷卻后形成搪瓷釉漿；

（4）向所述搪瓷釉漿中加入5-10wt%的短切碳纖維，混合均勻；

（5）將混有短切碳纖維的搪瓷釉漿涂敷在所述坯體上，烘干；

（6）將烘干的坯體置于容器中，抽真空，加熱至搪瓷釉漿熔融，并保持10-100min；

（7）冷卻容器溫度至室溫；

（8）重復(fù)步驟（5）-（7），若干次；

（9）將經(jīng)過(guò)步驟（5）-（8）處理的坯體再次涂敷一層步驟（3）制得的搪瓷釉漿作為面釉，并烘干燒成，得到最終制品。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（1）中金屬基體為搪瓷專用鋼或低碳鋼方管。

作為一種更優(yōu)選方案，所述步驟（1）中預(yù)處理為除油除銹。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（2）中底釉厚80-150mm。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（3）中長(zhǎng)石為10-25wt%、石英為33-45wt%、硼砂為25-35wt%、硝酸鉀為3-6wt%、氟硅酸鈉為3-6wt%、純堿為5-10wt%、氧化鈦為3-8wt%。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（6）中抽真空后充入保護(hù)氣體。

作為一種更優(yōu)選方案，所述步驟（6）中保護(hù)氣體為氮?dú)狻?/p>

作為一種更優(yōu)選方案，所述步驟（6）中加熱溫度為800-820℃。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（8）中重復(fù)步驟（5）-（7）一次。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（9）中燒成溫度為800-820℃。