本发明涉及搪瓷加工领域，具体涉及一种气瓶搪瓷标签的加工方法。
背景技术：
1、标签是物品属性的载体，根据使用环境和需要可以由不同材料制作。储存了气体的气瓶一般在高温和腐蚀性环境中使用，其标签对于耐高温、耐腐蚀、耐磨的要求非常高，这其中包括走进千家万户的液化气瓶。气瓶标签经历了纸质标签，挂环标签，一体化标签直到现在使用方便的不锈钢搪瓷标签。搪瓷材料是由金属和玻璃质无机材料经高温烧制而成的，搪瓷材料兼顾了金属和玻璃质无机材料的各自的优点，其具有耐腐蚀、耐高温、耐磨、稳定性好、光泽度优良等特点。然而，金属和玻璃质无机材料是两种结构不同、性能各异的材料，金属的加工性较好，玻璃质无机材料的加工性很差。金属的耐蚀性较差，但玻璃质无机材料的耐蚀性很好。金属和玻璃质无机材料的热膨胀系数差别也很大。釉层是玻璃质无机材料烧制后的得到的涂层，釉层与金属基体紧密结合，才能很好地发挥搪瓷材料的优点。现有技术还存在搪瓷材料釉层与金属基体结合不佳、耐腐蚀性能不高、耐磨性差、光泽度不良等问题，搪瓷材料的组成及制备工艺上仍有待改进。
2、不锈钢搪瓷标签也称为钢釉标签，可以提前制作，固定在气瓶上可以保存超过15年以上，或称永久保存。但是，气瓶重复利用的次数越来越多，使用的时间越来越长，对钢釉标签耐高温、耐酸碱腐蚀、耐磨的要求也越来越高，因此需要对钢釉标签的不锈钢基板处理、瓷釉保护层的配方、以及钢釉标签的烧结工艺进行创新性改进。
技术实现思路
1、针对上述问题，本技术的发明人进行了深入的研究，成功地开发出一种加工方法，能生产出耐高温、耐酸碱腐蚀、耐磨的气瓶搪瓷标签。本发明的一种气瓶搪瓷标签的加工方法，其特殊之处在于，加工步骤包括：
2、s1：不锈钢基板经喷砂，打磨，将表面毛刺清理干净；丙酮浸泡去油，清水冲洗后干燥；40-70℃下在0.6-0.9mol/l naoh 溶液中进行脱脂，清水冲洗后干燥；65-75℃下在30%hcl 溶液中进行除锈，清水冲洗后干燥；在真空干燥箱中100-130℃下干燥30min，充分去除水分；
3、s2：将底釉原料配成底釉釉料，涂在不锈钢基板上，第一次烧结，冷却得到不锈钢底釉材料；
4、其中底釉原料的成分以质量百分比计为二氧化硅含量22%、氧化铝含量25%、三氧化二铬含量14%、氧化钠含量12%、氧化锆含量12%、五氧化二铌含量7%，硼砂8%;
5、第一次烧结温度为700-800℃，烧结时间为5-10min；
6、s3：不锈钢底釉材料进行釉面印刷，第二次烧结，-冷却得到不锈钢底釉标签；
7、第二次烧结温度为750-850℃，烧结时间为10-15min；
8、s4：将面釉原料配成面釉釉料，涂在不锈钢底釉标签的印刷面，第三次烧结，冷却即得不锈钢搪瓷标签；
9、其中面釉原料的成分以质量百分比计为石英含量25％、钾长石含量27％、方解石含量 22％、龙岩高岭土含量8％、氧化锌含量6％、三氧化二铝含量12％;
10、第三次烧结是先在800-900℃下烧制10-40min，然后在1000-1200℃下烧制为2-4h，最后在1300-1350℃下烧制15-30min。
11、s5：不锈钢搪瓷标签固定于气瓶上；
12、作为进一步的改进，以质量百分比计，不锈钢基板中cr含量为15-19%，ni含量为8-15%，mo含量为0-3%，c含量为≤0.08%，余量为fe。
13、作为进一步的改进，底釉釉料由下列步骤配制：按配比将底釉原料放入球磨机混合，将混合料放入加热炉中加热至600-650℃，保温10-20min；再加热至1150-1230℃保温30-50min，得到熔融的底釉釉料；将底釉釉料熔液进行水淬并烘干得到熔块；将熔块进行研磨得到粉状搪瓷釉，再加入乙醇得到底釉釉料。
14、作为进一步的改进，涂底釉釉料的步骤为，将预处理后的不锈钢基板浸入底釉釉浆中10min，然后将不锈钢基板取出烘干后，进行第一次烧结，烧结温度为760oc，烧结时间为8min。
15、作为进一步的改进，不锈钢底釉釉面印刷采用激光、喷墨、热转印或丝网印刷，印刷完干燥后，进行第二次烧结。
16、作为进一步的改进，面釉釉料由下列步骤配制：面釉原料按比例混合均匀得到混合料，再按混合料：水为1:0.6-0.8的质量比进行加水，并搅拌2h，再经球磨5h后，过200-250目的网筛，制得面釉釉料。
17、作为进一步的改进，涂面釉釉料的步骤为：将不锈钢底釉印刷面浸入面釉釉浆中10min，然后将不锈钢基板取出烘干后，进行第三次烧结，即先在850℃温度下烧制20min，然后在1050℃烧制为2.5h，最后在1310℃下烧制20min。
18、作为进一步的改进，不锈钢搪瓷标签采用铆钉、套环或强力胶方式固定于气瓶上。
19、不锈钢涂搪工艺，首先要保证不锈钢基材适合涂搪工艺，包括高温高压以及与瓷釉的烧结结合力，本发明对不锈钢基材进行了全面的除毛刺、除油、除脂、除锈处理。同时，不锈钢中的cr、ni、mo含量都有利于耐高温、抗腐蚀，但c含量不易过高，因此本发明选取的不锈钢基板中按质量百分比计cr含量为15-19%，ni含量为8-15%，mo含量为0-3%，c含量≤0.08%，余量为fe。
20、对不锈钢进行预处理，包括喷砂、打磨不锈钢基板，既能去除表面附着的污染物，还能保持表面平整但带有一定的微观不平，这样使得与底釉的结合能产生锚点。此外，在涂底釉釉料前对不锈钢基板进行除油、除脂、除锈，以及彻底干燥，都是非常重要的。本发明的不锈钢基板前处理保证了后期涂釉的性能。
21、不锈钢与瓷釉的烧结温度和时间是保证搪瓷涂层与基体有良好结合的重要条件，对搪瓷材料的耐腐蚀性、耐磨性和光泽度有至关重要的影响。烧结温度过低导致结合强度过低，烧结温度过高导致搪瓷釉料在基体中的溶解度降低，不利于结合强度，且铁会过度氧化，不利于形成希望的梯度层结构。烧结时间过短，搪瓷涂层的光泽度较差且结合强度低，烧结时间过长，产生的氧化物没有良好的梯度结构，阻碍搪瓷涂层与基体的结合。在烧结过程中需要很好地控制瓷釉的流动性。烧结温度过低，瓷釉流动性差而无法覆盖基材；烧结温度过高，瓷釉容易溜走而裸露基材。本发明的不锈钢与底釉在较低的温度700-800℃下烧结，仍具有优良的结合力。
22、不锈钢搪瓷标签的面釉起到展示标签、保护标签的作用，因此本发明采用透明釉作为面釉，并且同时耐高温、耐腐蚀。不锈钢底釉印刷面与面釉釉料采用梯度升温烧结，避免了釉料烧结不均匀而造成细小孔隙，同时也逐步提高面釉与底釉之间的锚点和结合力。
23、本发明的第一个有益效果是提供了钢釉标签中的不锈钢基板的控制要素。一方面是不锈钢基板中关键元素含量范围，这对保障不锈钢搪瓷标签的长期使用质量提供了基础。另一方面是不锈钢基板喷砂、打磨、除油、除脂、除锈的预处理细节。
24、本发明的第二个有益效果是底釉的烧结温度较低，时间较短，而面釉的烧结采用梯度升温，整体节约了加工能源，提高了烧结的结合力，使得不锈钢搪瓷标签的硬度更高，更耐磨。
25、本发明的第三个有益效果是提供了耐磨、耐高温、耐酸碱腐蚀性能的不锈钢搪瓷标签。
26、本发明的加工方法得到的不锈钢搪瓷标签，其底釉厚度为30-35um，面釉厚度为40-45um。对它们的性能进行了测试，测试方法如下：
27、耐磨测试：按照gb/t16534-2009,测试维氏硬度，单位gpa
28、耐酸性测试：室温下，将搪瓷材料放入溶度10%的盐酸溶液中停留48h，测试搪瓷材料的失重。
29、耐碱性测试：室温下，将搪瓷材料放入溶度10%的naoh溶液中停留48h，测量搪瓷材料的失重。
30、耐高温腐蚀测试： 850℃下，将搪瓷材料放入质量比为1:1混合的20%硫酸钠和20%氯化钠中，加速腐蚀200h，测试腐蚀增重。
31、测试结果表明，本发明的一种气瓶搪瓷标签的硬度为18.3-19.5gpa,耐酸性失重0.03-0.06mg/cm2，耐碱性失重0.04-0.09mg/cm2，耐高温腐蚀增重0.06-0.09g/m2·h，加工控制最优的气瓶搪瓷标签能达到耐磨性测试硬度为19.5gpa,耐酸性测试失重为0.03mg/cm2,耐碱性测试失重为0.04mg/cm2 ，耐高温腐蚀测试增重为0.06g/m2·h，满足了气瓶标签长期保存的需求。