一种低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于低温陶瓷涂层技术领域，特别涉及一种低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层及其制备方法。
【背景技术】
[0002]金属表面涂敷一层陶瓷涂层可以防止金属生锈，使金属在受热时不至于在表面形成氧化层并且能抵抗各种液体的侵蚀。陶瓷制品不仅安全无毒，易于洗涤洁净，可以广泛地用作日常生活中使用的餐具、厨具、杯具等，而且在特定的条件下，陶瓷涂层在金属坯体上表现出的硬度高、耐高温、耐磨以及绝缘作用等优良性能，使制品有了更加广泛的用途。陶瓷涂层还可以赋予制品以美丽的外表，装点人们的生活。可见带有陶瓷涂层的制品兼备了金属的韧性和陶瓷华丽的外表以及耐化学侵蚀的性能。但是，对于一些很薄的不锈钢来说，存在不能承受过高的温度，高温下极易变形等问题，因此有必要获得不锈钢基底涂敷陶瓷涂层制品制备方法以及陶瓷涂层配方。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层，其能很好的和不锈钢结合，同时也避免了过高的烧结温度，防止不锈钢变形、裂纹、缩烧等问题。
[0004]本发明的技术方案为:
所述一种低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层，其特征在于:陶瓷料浆化学组成的质量份数为:陶瓷原料:30~50，陶瓷添加剂:1~10，氯化钠:0.01-0.05，水:20-600
[0005]进一步的优化方案，所述一种低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层，其特征在于:陶瓷原料的化学组成的质量份数为:Si02:20~50, Al 203:5~30, B 203:l~10, K2O:1~10 Na2O:1~10，P2O5= 1~5, NaSiF 6: 1-10, Ti02:l~20, MgO:1?10，ZnO:1?10，CaO:1?10o
[0006]所述一种制备低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层的制备方法，其特征在于:该方法包括以下步骤:
步骤1:按照陶瓷料的配比称取陶瓷料原料，并混合均匀，高温1200°C ~1450°C烧制60-180分钟，然后进行水淬得到料浆前驱体；
步骤2:将步骤I中水淬得到的料浆前驱体与陶瓷添加剂、氯化钠、水混合均匀，用球磨机进行球磨，得到陶瓷料浆；
步骤3:将步骤2中得到的陶瓷料浆喷涂在经过喷砂处理的不锈钢基底表面上，形成10~150μπι的陶瓷料浆涂层；
步骤4:将步骤3所得到的陶瓷料浆涂层放入750°C ~950°C的马弗炉中，烧结1~20分钟后取出，即在不锈钢表面上得到陶瓷涂层。
[0007]进一步的优化方案，所述一种制备低温快烧不锈钢基底陶瓷涂层的制备方法，其特征在于:步骤1、步骤2中所用述的陶瓷原料、陶瓷添加剂的质量纯度均不小于99.9%。
[0008]进一步的优化方案，所述一种制备低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层的制备方法，其特征在于:步骤2中所用的水为去离子水。
[0009]进一步的优化方案，所述一种制备低温烧结不锈钢陶瓷涂层的制备方法，其特征在于:步骤2中所述的球磨机转速为300~450转/分钟，时间为4h。
[0010]本发明的有益效果
本发明的结果表明，利用本发明低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层的烧制得到的不锈钢基底陶瓷涂层，能很好的和不锈钢粘合，在陶瓷涂层上并没有发现爆瓷、裂纹等现象。由于是低温烧制，也避免不锈钢变形的发生和陶瓷缩烧现象。所得到的陶瓷涂层细腻光滑，陶瓷层与不锈钢基底结合不脱落。
【具体实施方式】
[0011 ] 实施例1陶瓷料浆的制作
提供陶瓷料的主要化学组成的物质分别为二氧化硅、三氧化二铝、硼酸、硝酸钾、碳酸氢钠、五氧化二磷、氟硅酸钠、氧化钛、氧化镁、氧化锌、氧化钙。通过计算转化各物质的比，然后按比例称取各物质的量。
[0012]制作过程:将上述原料混合均匀，在1450°C的环境下烧熔，并进行水淬得到料浆前驱体。把料浆前驱体与陶瓷添加剂、氯化钠、水按比例混合均匀在球磨机中球磨四小时得到陶瓷料浆。
[0013]实施例2不锈钢基底陶瓷涂层制品的制作
不锈钢基底的预处理，包括喷砂或打磨以确保不锈钢基底有一定的粗糙度，并进行酸洗和碱洗，最后再用去离子水清洗。
[0014]将实施例1中制备的陶瓷料浆调节到一定的稠度，并喷涂到经过预处理的不锈钢基底表面上。
[0015]将喷涂过陶瓷料浆的不锈钢基底放在60~100度的环境中干燥5~15分钟，然后在7500C ~950°C的环境中烧制1~20分钟，得到不锈钢基底陶瓷涂层制品。
【主权项】
1.一种低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层，其特征在于:陶瓷料浆化学组成的质量份数为:陶瓷原料:30~50，陶瓷添加剂:1~10，氯化钠:0.01-0.05，水:20-6002.根据权利要求1所述一种低温快烧不锈钢基底陶瓷涂层，其特征在于:陶瓷原料化学组成的质量份数为:Si02:20~50,Al 203:5~30，B 203:1~10，K20:1?10 Na2O: 1~10，P2O5:1~5，NaSiF6:1-10, Ti02:l~20, MgO:1?10，ZnO:1?10，CaO:1?10o3.一种制备权利要求1或2所述一种低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层的方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: 步骤1:按照陶瓷原料的配比称取，混合均匀，高温1200°C ~1450°C烧制60~180分钟，然后进行水淬得到料浆前驱体； 步骤2:将步骤I中水淬得到的料浆前驱体与陶瓷添加剂、氯化钠、水混合均匀，用球磨机进行球磨，然后得到陶瓷料浆； 步骤3:将步骤2中得到的陶瓷料浆喷涂在经过喷砂处理的不锈钢基底表面上，形成10~150μπι的陶瓷料浆涂层； 步骤4:将步骤3所得到的陶瓷料浆涂层放入750°C ~950°C的马弗炉中，烧结1~20分钟后取出，即在不锈钢表面上得到陶瓷涂层。4.根据权利要求3所述一种制备烧结不锈钢基底陶瓷涂层的方法，其特征在于:步骤1、步骤2中所述的陶瓷原料、陶瓷添加剂的质量纯度均不小于99.9%。5.根据权利要求4所述一种制备低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层的方法，其特征在于:步骤2中所用的水为去离子水。6.根据权利要求5所述一种制备低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层的方法，其特征在于:步骤2中所述的球磨机转速为300~450转/分钟，时间为4h。
【专利摘要】本发明公开了一种低温烧结不锈钢基底陶瓷涂层及其制备方法，其陶瓷料浆化学组成的质量份数为：陶瓷原料：30~50，陶瓷添加剂：1~10，氯化钠：0.01~0.05，水：20~60。其中陶瓷原料的化学组成的质量份数为：SiO2：20~50，Al2O3：5~30，B2O3：1~10，K2O：1~10，Na2O：1~10，P2O5：1~5，NaSiF6：1~10，TiO2：1~20，MgO：1~10，ZnO：1~10，CaO：1~10。制备方法为：首先按照陶瓷原料的组成配样，在1200℃~1450℃条件下烧制60~180分钟进行水淬得到料浆前驱体。然后将料浆前驱体、陶瓷添加剂、氯化钠以及水进行混合并球磨得到陶瓷料浆，再将陶瓷料浆喷涂到不锈钢基底表面上，在750℃~950℃条件下进行烧结得到陶瓷涂层。该陶瓷涂层能很好的和不锈钢粘合，在陶瓷涂层上并没有发现爆瓷、裂纹等现象。由于是低温烧制，也避免不锈钢变形的发生。所得到的陶瓷涂层细腻光滑，陶瓷层与不锈钢基底结合不脱落。
【IPC分类】C23C4/12, C23C4/10
【公开号】CN105154808
【申请号】CN201510450836
【发明人】李友芬, 丁新科, 王彩萍
【申请人】北京化工大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月29日