硅鈦酸鈉、搪瓷釉料、搪瓷料漿、微晶搪瓷及其制備方法
【專利摘要】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用，屬于搪瓷材料技術領域。本發(fā)明所要解決的技術問題是提供了一種硅鈦酸鈉，將重量配比的石英砂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份混勻制備得到。本發(fā)明還利用該硅鈦酸鈉制備了搪瓷釉料、利用該搪瓷釉料制備了搪瓷料漿，再將該搪瓷料漿涂覆在碳鋼上制備微晶搪瓷。本發(fā)明制備的微晶搪瓷具有耐酸性好、抗沖擊強度高等優(yōu)點。
【專利說明】
硅鈦酸鈉、搪瓷釉料、搪瓷料漿、微晶搪瓷及其制備方法
技術領域
[0001]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用，屬于搪瓷材料、金屬表面防腐處理技術領域。
【背景技術】
[0002]搪瓷材料是由無機涂層與金屬基材相結合所組成的復合材料，它是在金屬基材上涂覆玻璃質無機材料，經(jīng)高溫燒成，使二者熔合成為一種耐腐蝕、耐高溫、耐磨、表面光滑清潔的新型復合材料。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或硼硅酸鹽玻璃質，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。
[0003]微晶搪瓷是利用基礎搪瓷配方，添加適當?shù)某珊藙?、晶化劑，待搪瓷層燒成后，再進行微晶化處理，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。
[0004]專利CN201010536985.1公開了一種納米微晶搪瓷的制備技術，將石英砂30、硼砂22、長石粉20、純堿1、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 °C熔融制備成搪瓷熔塊，再將上述均質搪瓷熔塊與磨加物按搪瓷熔塊92、高嶺土 7、膨潤土I，混合80-300目的搪瓷預磨干粉，涂覆在金屬工件表面，760°C燒制成納米微晶搪遂
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[0005]專利CN201310654081.2公開了納米微晶搪瓷的制備技術，將5-6質量份純堿、45質量份石英砂、2-3質量份氟娃酸鈉、6質量份娃酸錯、15質量份硼砂、8質量份氧化鎳、5質量份氟化鋁、40質量份長石粉、13質量份鈦白粉、13質量份磷酸三鈣混合均勻后，在1600°C熔融，獲得組成均勻的搪瓷熔塊，將12質量份高嶺土、85質量份搪瓷熔塊、3質量份膨潤土混合，球磨涂搪金屬工件900°C熱處理，降至720°C晶化，制備得納米微晶搪瓷。
[0006]上述專利搪瓷釉料熔融需在1500?1600°C熔融，晶化溫度在720?760°C，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】

[0007]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。
[0008]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T12與磷酸鋁添加生成的P2O5形成復合的晶核劑，在搪瓷中存在大量微晶，晶化溫度降低至640?670°C，在此過程中，核化時間短，晶粒小，尺寸大，中間有較大的微晶，晶體結構分布均勻;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。
[0009]本發(fā)明所要解決的第一個技術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O?3.7份。
[0010]本發(fā)明所要解決的第二個技術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O?3.7份混勻后粉碎，在950?1050°C熔融保溫I?1.5h，將熔融料倒入水中淬碎，取出干燥即得硅鈦酸鈉。
[0011 ]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。
[0012]優(yōu)選的，上述硅鈦酸鈉的制備方法中，所述干燥為100?130°C干燥20?30min。
[0013]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O?1.7份。
[0014]本發(fā)明所要解決的第四個問題是提供上述搪瓷釉料的制備方法。該制備方法包括以下步驟:將上述硅鈦酸鈉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O?1.7份混勻后得混合料，將混合料在800?850°C保溫40?60min，再在1200?1250°C保溫90?120min，再倒入水中淬碎，取出固體、干燥、粉碎、過篩，篩下物即為搪瓷釉料。
[0015]優(yōu)選的，上述搪瓷釉料的制備方法中，所述的過篩為過140?160目篩網(wǎng)。
[0016]本發(fā)明所要解決的第五個技術問題是提供一種搪瓷料漿。該搪瓷料漿按重量配比將上述搪瓷釉料100份、亞硝酸鈉0.2?0.5份、粘土5?7份、改性膨潤土懸乳劑I?3份、三氧化二鉻0.3?0.5份、水30?45份混勻得混合料，球磨、陳化制得。
[0017]優(yōu)選的，上述搪瓷料楽中，所述球磨采用直徑5mm、2mm二氧化錯球珠兩種混合，球珠與混合料質量比為I?1.2:1。
[0018]優(yōu)選的，上述搪瓷料楽中，所述球磨的轉速為40?48r/min、時間為100?120min。
[0019]優(yōu)選的，上述搪瓷料楽中，所述陳化時間為90?120min。
[0020]優(yōu)選的，上述搪瓷料漿中，所述改性膨潤土懸乳劑的制備方法為:將重量配比的鈣基膨潤土 30?35份、十六烷基三甲基溴化銨0.3?0.5份、聚丙烯酸鈉0.3?0.5份、水45?50份混合調(diào)制成泥漿，70?80°C恒溫90?120min，過濾，洗滌，直到濾液中用硝酸銀檢測無淺黃色沉淀產(chǎn)生時停止洗滌，濾餅在100?130°C下干燥后粉碎即得改性膨潤土懸乳劑。
[0021]本發(fā)明所要解決的第六個技術問題是提供一種微晶搪瓷。該微晶搪瓷的制備方法是:將上述搪瓷料漿涂覆在碳鋼基體表面，在100?130 °C下烘20?30min，850?880 °C下搪燒5?7min，再降溫至640?670°C保溫40?60min，冷卻至室溫即得微晶搪瓷。
[0022]優(yōu)選的，上述微晶搪瓷中，所述的碳鋼為BTC系搪瓷鋼、Q235系熱乳酸洗碳鋼、SPCC冷乳碳鋼薄板中的任意一種。
[0023]本發(fā)明方法選擇了合適原料及特殊的工藝制備了硅鈦酸鈉，再將該硅鈦酸鈉配合磷酸鋁以及其他輔料制備出的搪瓷釉料，該搪瓷釉料再配合合適的輔料制備出的搪瓷料漿，該搪瓷料漿涂覆在金屬基體表面燒制成的搪瓷釉層，由于帶入的T12與磷酸鋁添加生成的P2O5形成復合的晶核劑，在搪瓷中存在大量微晶，使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。
[0024]該微晶搪瓷具有P2O5網(wǎng)狀結構，致密地連接在一起。搪瓷燒制過程中晶化溫度從850?8800C降至640?670°C，在此過程中，核化時間短，晶化時間長，造成晶粒小，尺寸大，中間有較大的微晶，晶體結構分布均勻，與普通搪瓷相比，其硬度和耐磨性均有提高。
【具體實施方式】
[0025]一種硅鈦酸鈉，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O?3.7份混勻后粉碎，在950?1050 0C熔融保溫I?1.5h，將熔融料倒入水中淬碎，取出干燥即得硅鈦酸鈉。
[0026]優(yōu)選的，所述粉碎至粒度60?80目。
[0027]優(yōu)選的，所述干燥為100?130°C干燥20?30min。
[0028]一種搪瓷釉料(即上述硅鈦酸鈉的應用)，按重量配比將上述硅鈦酸鈉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O?1.7份混勻后得混合料，將混合料在8 O O?8 5 O °C保溫4 O?60min，再在1200?1250 V保溫90?120min，再倒入水中淬碎，取出固體、干燥、粉碎、過篩，篩下物即為搪瓷釉料。
[0029]上述搪瓷釉料中，混合料轉入電爐或窯爐中加熱到800?850°C保溫40?60min，該步驟是為了去除混合料中的水分和使碳酸鹽分解釋放出CO2氣體。熔融過程是一種物理和化學性質變化的過程。然后再在1200?1250°C保溫熔融1.5?2h，獲得均勻的熔融玻璃體，保溫時間不宜過長，否則會引起玻璃化過程，并造成氟的損失，氟以小氣泡逸出，導致熔融釉料與熔器壁的粘附，后期的搪瓷釉面光澤度容易發(fā)生降低的現(xiàn)象。待熔融體拉絲沒有節(jié)子后，倒入冷水中淬碎，取出，干燥，過篩即制得搪瓷釉料。
[0030]一種搪瓷料漿(即搪瓷釉料的應用)，按重量配比將上述搪瓷釉料100份、亞硝酸鈉
0.2?0.5份、粘土5?7份、改性膨潤土懸乳劑I?3份、三氧化二鉻0.3?0.5份、水30?45份混勻得混合料，球磨、陳化制得。
[0031 ] 優(yōu)選的，所述球磨采用直徑5mm、2mm二氧化錯球珠兩種混合，球珠與混合料質量比為I?1.2:1。
[0032]優(yōu)選的，所述球磨的轉速為40?48r/min、時間為100?120min。
[0033]優(yōu)選的，所述陳化時間為90?120min。
[0034]優(yōu)選的，所述改性膨潤土懸乳劑的制備方法為:將重量配比的鈣基膨潤土30?35份、十六烷基三甲基溴化銨0.3?0.5份、聚丙烯酸鈉0.3?0.5份、水45?50份混合調(diào)制成泥漿，70?80°C恒溫90?120min，過濾，洗滌，直到濾液中用硝酸銀檢測無淺黃色沉淀產(chǎn)生時停止洗滌，濾餅在100?130 °C下干燥后粉碎即得改性膨潤土懸乳劑。
[0035]一種微晶搪瓷(即搪瓷料漿的應用)，將上述搪瓷料漿涂覆在碳鋼基體表面，在100?130°C下烘20?30min，850?880°C下搪燒5?7min，再經(jīng)640?670°C保溫40?60min，冷卻至室溫即得微晶搪瓷。
[0036]優(yōu)選的，所述的碳鋼為BTC系搪瓷鋼、Q235系熱乳酸洗碳鋼、SPCC冷乳碳鋼薄板中任意一種。
[0037]由于搪瓷釉料中直接添加鈦白粉會使搪瓷釉層熔融軟化溫度點增加，制備的微晶玻璃釉面容易出現(xiàn)焦斑、麻點、白色斑狀的二氧化鈦析晶組織，使微晶搪瓷釉面光澤度降低，析晶組織強度，耐酸性能不足、抗沖擊強度差等缺陷。為了克服上述缺陷，本發(fā)明的發(fā)明人在二氧化鈦中配合加入了石英砂、純堿、硝酸鈉、氟硅酸鈉、螢石粉等原料，通過熔融、淬化工藝制備得到了硅鈦酸鈉。
[0038]進一步的，為了能夠很好地接受硅鈦酸鈉，本發(fā)明人又經(jīng)過試驗選擇調(diào)整了制備搪瓷釉料的其他原料，最終選擇了石英砂、長石粉、碳酸鈉、硝酸鈉、冰晶石、二氧化鋯、磷酸鋁、硝酸鈷、硝酸鎳、氧化鋅、碳酸鋇，再通過特殊的工藝制備出搪瓷釉料。該硅鈦酸鈉的加入能夠降低釉料熔融和搪瓷涂層燒制時的軟化溫度，同時也提供T12晶化劑與磷酸鋁高溫分解的P2O5形成復合的晶核劑，使微晶搪瓷形成大量微晶，提高耐酸腐蝕性能及抗沖擊性會K。
[0039]為了能夠使制備的搪瓷釉料很好地涂覆在金屬基體上，本發(fā)明又在制備搪瓷料漿的主要原料搪瓷釉料中加入了改性膨潤土懸乳劑等原料。由于普通膨潤土為鈣基膨潤土，其粘性和懸乳性差，不合適于搪瓷料漿的涂覆。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在普通膨潤土中配合加入十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、聚丙烯酸鈉(PAAS)、水混合調(diào)制成泥漿，70?80°C恒溫90?120min，過濾洗滌干燥粉碎后制得改性膨潤土懸乳劑，其懸乳性更好;然后該改性膨潤土懸乳劑再與粘土、搪瓷釉料等制備成搪瓷料漿，該搪瓷料漿在金屬基體表面涂覆時更平整，分散和懸乳效果更好。
[0040]本發(fā)明制備微晶搪瓷的步驟中，第一步是搪瓷涂層的燒制，第二步是在640?670°(:保溫晶化制備微晶搪瓷。只有采用本發(fā)明制備的硅鈦酸鈉、再配合磷酸鋁和其他原料通過特殊工藝制備出搪瓷釉料，該搪瓷釉料再配合其他原料制成的搪瓷料漿，該搪瓷料漿涂覆在金屬基體表面再通過上述兩段燒制的方法才能夠制備得到本發(fā)明具有良好的耐酸腐蝕性能及抗沖擊性能的微晶搪瓷。
[0041]下面結合實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
[0042]實施例1
[0043]硅鈦酸鈉的制備:按重量份將石英砂13.5份、二氧化鈦19份、純堿25.5份、亞硝酸鈉2.5份、氟硅酸鈉1.7份、螢石粉3.7份混合均勻，混合的均勻度多98%，電爐或窯爐中加熱到1000 °C熔融保溫Ih后，熔融料倒入冷水中淬碎，取出后130 °C下烘干30min，制得乳白色多孔狀的硅鈦酸鈉原料。
[0044]搪瓷釉料的制備:按重量份將硅鈦酸鈉28份、石英砂30份、長石粉22份、碳酸鈉4.3份、硝酸鈉3.7份、冰晶石3.0份、二氧化鋯0.5份、磷酸鋁5份、硝酸鈷1.2份、硝酸鎳0.3份、氧化鋅2.2份、碳酸鋇1.5份混合均勻，轉入電爐或窯爐中加熱到850°C保溫Ih后，加熱到12000C保溫2h，獲得均勻的熔融玻璃體，倒入冷水中淬碎，取出后130 °C下干燥30min，球磨粉碎過140目篩，制得搪瓷釉料。
[0045]改性膨潤土懸乳劑的制備:按重量份將鈣基膨潤土30份、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)0.3份、聚丙烯酸鈉(PAAS)0.5份、水45份混合調(diào)制成泥漿，80°C水浴恒溫2h，過濾、多次洗滌，濾液加I %硝酸銀檢測無淺黃色沉淀，停止洗滌，濾餅在130 °C下干燥，粉碎至200目，制得改性膨潤土懸乳劑。
[0046]搪瓷料漿的制備:按重量份將搪瓷釉料100份、亞硝酸鈉0.2份、粘土5份、改性膨潤土懸乳劑1.5份、三氧化二鉻0.3份、水45份混勻后球磨，陳化2h，制得搪瓷料漿。
[0047]搪瓷料漿的應用(即制備微晶搪瓷):將上述搪瓷料漿涂覆在搪瓷鋼BTC245R基體表面，經(jīng)烘干，在搪燒窯中850 °C下搪燒5min，經(jīng)低溫區(qū)降溫至670 °(:保溫晶化40min，隨爐溫冷卻至室溫，制得微晶搪瓷。搪瓷層密著性能良好，釉面光滑、無氣泡、麻點。測試微晶搪瓷層的維氏硬度為566HV。
[0048]將微晶搪瓷取出放入10%的出504溶液中煮沸48h，取出40°C烘干，稱量微晶搪瓷酸腐蝕前后質量變化，計算微晶搪瓷的耐酸腐蝕損耗為10.42mg/cm2.d。
[0049]實施例2
[0050]硅鈦酸鈉的制備:按重量份石英砂13.5份、二氧化鈦19份、純堿24份、亞硝酸鈉2.7份、氟硅酸鈉1.9份、螢石粉3.7份混合均勻，混合的均勻度多98 %，電爐或窯爐中加熱到9500C熔融保溫Ih后，熔融料倒入冷水中淬碎，130 °C下烘干30min，制得乳白色多孔狀的硅鈦酸納原料。
[0051]搪瓷釉料的制備:按重量份將硅鈦酸鈉32份、石英砂30份、長石粉21份、碳酸鈉4.3份、硝酸鈉3.7份、冰晶石3.5份、二氧化鋯0.5份、磷酸鋁5.5份、硝酸鈷1.5份、硝酸鎳0.5份、氧化鋅2.2份、碳酸鋇1.5份混合均勻，轉入電爐或窯爐中加熱到850°C保溫Ih后，加熱到1200 °C保溫2h，獲得均勻的熔融玻璃體，倒入冷水中淬碎，取出后130 °C下干燥30min，球磨粉碎過150目篩，制得搪瓷釉料。
[0052]改性膨潤土懸乳劑的制備:按重量份將鈣基膨潤土30份、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)0.3份、聚丙烯酸鈉(PAAS)0.5份、水45份混合調(diào)制成泥漿，80°C水浴恒溫2h，過濾、多次洗滌，濾液加I %硝酸銀檢測無淺黃色沉淀，停止洗滌，濾餅在130 °C下干燥，粉碎至200目，制得改性膨潤土懸乳劑。
[0053]搪瓷料漿的制備:按重量份將搪瓷釉料100份、亞硝酸鈉0.5份、粘土5.5份、改性膨潤土懸乳劑2.5份、三氧化二鉻0.3份、水45份混勻后球磨，陳化2h，制得搪瓷料漿。
[0054]搪瓷料漿的應用(即制備微晶搪瓷):將上述搪瓷料漿涂覆在碳鋼Q235基體表面，經(jīng)烘干，在搪燒窯中850°C下搪燒7min，經(jīng)低溫區(qū)至670°C，保溫晶化60min，隨爐溫冷卻至室溫，制得微晶搪瓷。搪瓷層密著性能良好，釉面光滑、有少量微孔出現(xiàn)、無麻點、無焦邊。測試微晶搪瓷層的維氏硬度為434HV。
[0055]將微晶搪瓷取出放入10%的出504溶液中煮沸48h，取出40°C烘干，稱量微晶搪瓷酸腐蝕前后質量變化，計算微晶搪瓷的耐酸腐蝕損耗為16.08mg/cm2.d。
[0056]實施例3
[0057]硅鈦酸鈉的制備:按重量份將石英砂13.5份、二氧化鈦19份、純堿25.5份、亞硝酸鈉2.7份、氟硅酸鈉1.9份混合均勻，混合的均勻度多98 %，電爐或窯爐中加熱到1050 °C熔融保溫Ih后，熔融料倒入冷水中淬碎，130°C下烘干30min，制得乳白色多孔狀的硅鈦酸鈉原料。
[0058]搪瓷釉料的制備:按重量份將硅鈦酸鈉29份、石英砂30份、長石粉22份、碳酸鈉4.5份、硝酸鈉3.7份、冰晶石3.5份、二氧化鋯0.8份、磷酸鋁6.5份、硝酸鈷1.2份、硝酸鎳0.3份、氧化鋅2份混合均勻，轉入電爐或窯爐中加熱到850 0C保溫Ih后，加熱到1200 °C保溫2h，獲得均勻的熔融玻璃體，倒入冷水中淬碎，取出，1300C下干燥30min，球磨粉碎過160目篩，制得搪瓷釉料。
[0059]改性膨潤土懸乳劑的制備:按重量份將鈣基膨潤土30份、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)0.3份、聚丙烯酸鈉(PAAS)0.5份、水45份混合調(diào)制成泥漿，80°C水浴恒溫2h，過濾、多次洗滌，濾液加I %硝酸銀檢測無淺黃色沉淀，停止洗滌，濾餅在130 °C下干燥，粉碎至200目，制得改性膨潤土懸乳劑。
[0060]搪瓷料漿的制備:按重量份將搪瓷釉料100份、亞硝酸鈉0.5份、粘土5份、改性膨潤土懸乳劑2.5份、三氧化二鉻0.3份、水45份混勻球磨，陳化2h，制得搪瓷料漿。
[0061 ]將上述搪瓷料漿涂覆在冷乳碳鋼板SPCC基體表面，經(jīng)烘干，在搪燒窯中880 °C下搪燒5min，經(jīng)低溫區(qū)至670°C，保溫晶化60min，隨爐溫冷卻至室溫，制得微晶搪瓷。搪瓷層密著性能良好，釉面光滑、無氣泡、麻點。測試微晶搪瓷層的維氏硬度為386HV。
[0062]搪瓷料漿的應用(即制備微晶搪瓷):將微晶搪瓷取出放入10%的出504溶液中煮沸48h，取出40°C烘干，稱量微晶搪瓷酸腐蝕前后質量變化，計算微晶搪瓷的耐酸腐蝕損耗為21.42mg/cm2.d。
[0063]實施例4
[0064]硅鈦酸鈉的制備:按重量份將石英砂13.5份、二氧化鈦20.5份、純堿25.5份、亞硝酸鈉2.7份、氟硅酸鈉1.7份、螢石粉3.7份混合均勻，混合的均勻度多98%，電爐或窯爐中加熱到950°C熔融保溫Ih后，熔融料倒入冷水中淬碎，130°C下烘干30min，制得乳白色多孔狀的硅鈦酸鈉原料。
[0065]搪瓷釉料的制備:按重量份將硅鈦酸鈉31份、石英砂34份、長石粉22份、碳酸鈉4.3份、硝酸鈉3.7份、冰晶石3.5份、二氧化鋯0.8份、磷酸鋁6.5份、硝酸鈷1.5份、硝酸鎳0.3份、氧化鋅2.2份、碳酸鋇1.5份混合均勻，轉入電爐或窯爐中加熱到850°C保溫Ih后，加熱到1200 °C保溫2h，獲得均勻的熔融玻璃體，倒入冷水中淬碎，130 °C下干燥30min，球磨粉碎過140目篩，制得搪瓷釉料。
[0066]改性膨潤土懸乳劑的制備:按重量份將鈣基膨潤土30份，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)0.3份，聚丙烯酸鈉(PAAS)0.5份，水45份混合調(diào)制成泥漿，80°C水浴恒溫2h，過濾、多次洗滌，濾液加I %硝酸銀檢測無淺黃色沉淀，停止洗滌，濾餅在130 °C下干燥，粉碎至200目，制得改性膨潤土懸乳劑。
[0067]搪瓷料漿的制備:按重量份將搪瓷釉料100份、亞硝酸鈉0.2份、粘土5.5份、改性膨潤土懸乳劑2.5份、三氧化二鉻0.3份、水45份混勻后球磨，陳化2h，制得搪瓷料漿。
[0068]搪瓷料漿的應用(即制備微晶搪瓷):將上述搪瓷料漿涂覆在搪瓷鋼BTC245R基體表面，經(jīng)烘干，在搪燒窯中8800C下搪燒5min，經(jīng)低溫區(qū)至640°C，保溫晶化60min，隨爐溫冷卻至室溫，制得微晶搪瓷。搪瓷層密著性能良好，釉面光滑、無氣泡、麻點。測試微晶搪瓷層的維氏硬度為624HV。
[0069]將微晶搪瓷取出放入10%的出504溶液中煮沸48h，取出40 °C烘干，稱量微晶搪瓷酸腐蝕前后質量變化，計算微晶搪瓷的耐酸腐蝕損耗為8.60mg/cm2.d。
[0070]實施例5[0071 ]硅鈦酸鈉的制備:按重量份將石英砂13.5份、二氧化鈦19份、純堿25.5份、硝酸鈉2.7份、氟硅酸鈉1.9份混合均勻，混合的均勻度多98 %，電爐或窯爐中加熱到1000°C熔融保溫Ih后，熔融料倒入冷水中淬碎，130 °C下烘干30min，制得乳白色多孔狀的硅鈦酸鈉原料。
[0072]搪瓷釉料的制備:按重量份將硅鈦酸鈉32份、石英砂32份、長石粉22份、碳酸鈉4.3份、硝酸鈉3.7份、冰晶石3.0份、二氧化鋯0.8份、磷酸鋁6.5份、硝酸鈷1.5份、硝酸鎳0.3份、氧化鋅2.2份、碳酸鋇1.7份混合均勻，轉入電爐或窯爐中加熱到850°C保溫Ih后，加熱到1200 °C保溫2h，獲得均勻的熔融玻璃體，倒入冷水中淬碎，130 °C下干燥30min，球磨粉碎至200目過篩，制得搪瓷釉料。
[0073]改性膨潤土懸乳劑的制備:按重量份將鈣基膨潤土30份，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)0.3份，聚丙烯酸鈉(PAAS)0.5份，水45份混合調(diào)制成泥漿，80°C水浴恒溫2h，過濾、多次洗滌，濾液加I %硝酸銀檢測無淺黃色沉淀，停止洗滌，濾餅在130 °C下干燥，粉碎至200目，制得改性膨潤土懸乳劑。
[0074]搪瓷料漿的制備:按重量份將搪瓷釉料100份，亞硝酸鈉0.2份，粘土5.5份，改性膨潤土懸乳劑2.5份，水45份球磨，陳化2h，制得搪瓷料漿。
[0075]搪瓷料漿的應用(即制備微晶搪瓷):將上述搪瓷料漿涂覆在搪瓷鋼BTC245R基體表面，經(jīng)烘干，在搪燒窯中8500C下搪燒7min，經(jīng)低溫區(qū)至640°C，保溫晶化60min，隨爐溫冷卻至室溫，制得微晶搪瓷。搪瓷層密著性能良好，釉面光滑、無氣泡、麻點。測試微晶搪瓷層的維氏硬度為413HV。
[0076]將微晶搪瓷取出放入10%的出504溶液中煮沸48h，取出40°C烘干，稱量微晶搪瓷酸腐蝕前后質量變化，計算微晶搪瓷耐酸腐蝕損耗為14.74mg/cm2.d。
[0077]本發(fā)明制備的微晶搪瓷耐酸效果好，具有較高的抗沖擊性能；本發(fā)明方法制備工藝操作過程簡單，成本低廉，節(jié)能環(huán)保，適于工業(yè)化生產(chǎn);具有明顯的經(jīng)濟效益，廣闊的應用前景。
【主權項】
1.一種硅鈦酸鈉，其特征在于: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O?3.7份。2.權利要求1所述的硅鈦酸鈉的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: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O?3.7份混勻后粉碎，在950?1050 °C熔融保溫I?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，所述粉碎至粒度60?80目。3.—種搪瓷釉料，其特征在于:由以下重量配比的原料混勻制備而成，權利要求1所述的硅鈦酸鈉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O?1.7份。4.權利要求3所述的搪瓷釉料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:將硅鈦酸鈉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O?1.7份混勻后得混合料，將混合料在800?850°C保溫40?60min，再在1200?1250 V保溫90?120min，再倒入水中淬碎，取出固體、干燥、粉碎、過篩，篩下物即為搪瓷釉料;優(yōu)選的，所述的過篩為過140?160目篩網(wǎng)。5.一種搪瓷料漿，其特征在于:按重量配比將權利要求3所述的搪瓷釉料100份、亞硝酸鈉0.2?0.5份、粘土5?7份、改性膨潤土懸乳劑I?3份、三氧化二鉻0.3?0.5份、水30?45份混勻得混合料，球磨、陳化制得。6.根據(jù)權利要求5所述的搪瓷料楽，其特征在于:所述球磨采用直徑5mm、2mm二氧化錯球珠兩種混合，球珠與混合料質量比為I?1.2:1。7.根據(jù)權利要求5所述的搪瓷料楽，其特征在于:所述球磨的轉速為40?48r/min、時間為100?120min;所述陳化時間為90?120min。8.根據(jù)權利要求5所述的搪瓷料漿，其特征在于:所述改性膨潤土懸乳劑的制備方法為:將重量配比的鈣基膨潤土 30?35份、十六烷基三甲基溴化銨0.3?0.5份、聚丙烯酸鈉0.3?0.5份、水45?50份混合調(diào)制成泥漿，70?80 °C恒溫90?120min，過濾，洗滌，直到濾液中用硝酸銀檢測無淺黃色沉淀產(chǎn)生時停止洗滌，濾餅在100?130 °C下干燥后粉碎即得改性膨潤土懸乳劑。9.一種微晶搪瓷，其特征在于:將權利要求5?8任一項所述的搪瓷料漿涂覆在碳鋼基體表面，在100?130°C下烘20?30min，850?880°C下搪燒5?7min，再降溫至640?670°C保溫40?60min，冷卻至室溫即得微晶搪瓷。10.根據(jù)權利要求9所述的微晶搪瓷，其特征在于:所述的碳鋼為BTC系搪瓷鋼、Q235系熱乳酸洗碳鋼、SPCC冷乳碳鋼薄板中的任意一種。
【文檔編號】C01B33/20GK106006652SQ201610305821
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】舒明勇, 尹海英, 劉光輝, 韓洪波, 楊梅, 王春花
【申請人】攀枝花學院