专利名称:搪瓷的制作方法
本发明涉及搪瓷、特别是将搪瓷釉料涂搪到坯体上形成涂复层的方法。
当将搪瓷附着到某些金属，如钢的坯体上时，复着层中易产生各种缺陷。当使用钢制坯底时发生的主要缺陷是a)脱碳;b)鳞剥。假如釉料中掺加了金属粉末，那么最后结果是多孔性搪瓷层的釉料泡沫很可能是个严重的问题。
脱碳一般是由于在钢表面的碳与釉料之间的相互作用而引起的。这种相互作用产生黑斑，在严重的情况下，搪瓷表面会结疤。为使这种问题减少到令人满意的程度，则必须生产专门的“搪瓷品级”钢。其中碳含量降低到大约0.030%以下(重量)。即使如此，对于浅色或白色搪瓷，要得到满意的涂复层，则需要第二次涂搪。但是对于碳含量降低到约0.008%(重量)的特殊钢，可允许直接涂搪白色釉料，而没有任何明显的脱碳缺陷。
鳞剥是在搪瓷与钢坯体剥离的地方形成的“鱼鳞”状花纹。为避免这种问题，可以将钢坯体再次进行处理或用特殊技术涂搪，我们发现一般这种缺陷发生在冷轧钢上的机会比在热轧材料上的机会要少得多。然而由于这个问题，如果不对钢进行昂贵的予处理或不使用特殊的搪瓷釉料组合物，就会使可以涂敷搪瓷的钢的种类大大受到限制。
当使用其它金属坯体时，也会产生同样的问题，特别是那些具有亲氧性的金属，诸如铝、镁、钛、锆、硅及它们的合金。
此外，我们还得知，当将一些金属粉末，特别是铝及同类金属，添加到形成金属陶瓷的搪瓷釉料中，会得到韧性强、耐高温、与钢坯体的结合力得到改善的搪瓷。但是，这类釉料在制备的过程中容易产生泡沫，结果形成多孔搪瓷层。当这类搪瓷层用来作为自动清洗炉的涂层时，这种多孔性则是优点，因为它可为加热物体的催化氧化作用提供较大的表面积。但当要使金属坯体具备抗氧化、防腐蚀性能，而需要有含铝的金属陶瓷复盖层时，就不希望有这种气泡和多孔性。
用玻璃或釉料混合物构成搪瓷釉料，以粉末的形式涂搪于坯体上，然后焙烧形成整体复盖层。釉料常常作成琅玳浆的形式涂敷于坯体上，在琅玳浆中分离得很细的釉料颗粒由悬浊剂，比如粘土维持在水悬浊液中。加入其它添加剂以控制琅玳浆的性能，及控制焙烧后复盖层的最终性能。当将铝粉加到琅玳浆中时，存在着铝粉与琅玳浆反应，生成气态氢的可能性。
美国专利2900276中，通过使用基本上由三份氧化硼对一份氧化钡组成的搪瓷釉料防止了琅玳浆与铝粉之间的反应。他们声称，这种釉料比较难溶于琅玳浆中的水份中。
德国专利2829959提出这样一种搪瓷釉料混合物，当把它用于琅玳浆，并加入铝粉时，没有气体逸出。该搪瓷釉料混合物与类似美国专利2900276中的那种标准搪瓷釉料不同，它基本上是由氧化硼组成，并含有少于1%的二氧化硅(重量)。
即使在采取了上述防止铝粉与搪瓷琅玳浆之间的反应的各种措施后，焙烧过程中仍然会有气体逸出，从而在焙烧金属陶瓷涂复层时产生泡沫，使得生产无孔搪瓷复盖层相当困难。采用较低的焙烧温度，会使这个问题在某种程度上减轻。将一些高熔点的物质颗粒，如二氧化铬加到琅玳浆中(德国专利2829959)，考虑这样在焙烧时，在涂复层中会保持一些缝隙，从而便于气体逸出，这样就可使多孔现象在某种程度上进一步减少。另一种办法是采用这样的一些搪瓷釉料组合物，其中一种成分的软化点要比其它成分的软点高得多，这样也可以在焙烧时，使金属陶瓷中留下一些缝隙，便于气体逸出。尽管采取上述措施，最终的金属陶瓷复盖层还可能出现人们所不希望的多孔现象。
本发明提供了一种涂搪琅玳搪瓷的工艺，内容包括，粉末状搪瓷釉料涂敷于金属上，该搪瓷釉料含水量最高为0.03%(重量)，然后将带涂层的金属在高于搪瓷釉料熔点的温度下焙烧，炉中空气露点最高为10℃。
当使釉料中与炉中空气的含水量降低到上述范围内时，就会比用传统的搪瓷技术生产的搪瓷复盖层中所产生的缺陷明显减少，当将含水量最高为0.03%(重量)的釉料混合物，在空气露点最高为5℃的炉中焙烧，以及将含水量最高为0.015%(重量)的釉料混合物，在空气露点最高为10℃的炉中焙烧时，可得到更好的结果。
可将金属粉末添加到形成金属陶瓷的搪瓷釉料中。这些金属陶瓷混合物可含有多达60%(体积)的金属颗粒。最好采用小粒度的金属粉末，以粒度小于200μ的粉末最为理想。
我们已经发现，如上文所述通过降低釉料中含水量，并在具有低露点的空气中焙烧，就可使在钢及类似金属上的搪瓷的缺陷减少，特别是脱碳现象和鳞斑脱落缺陷明显减轻。此外，金属陶瓷复合物产生气体或出事汽泡而引起的多孔现象也能明显减缓。不用在搪瓷琅玳浆中再加入难熔粒子也能达到此种效果。既不需要使用搪瓷工业中那些常用的和人们孰知的釉料混合物以外的特殊物质，也不需要限制焙烧温度。
本发明中使用的釉料可以具有与一般搪瓷所用的釉料相类似的成分。但水含量或氢氧离子含量，需要通过采取适当的措施，降低到要求的范围。因此需要用干燥的气体，例如氩气，以鼓泡的方式，从熔融的釉料混合物中通过，即可除去其中的水分。另一办法是可将熔融釉料经过真空处理，以抽除水分。也可以用无水材料来制备釉料混合物，例如在混合前经过焙烧，并在制造过程中避免吸收水分。
还可使熔融釉料与能和水或氢氧离子作用的试剂进行反应，以从中除去水分。采用这种方法时，必须注意，试剂不能与釉料的其它成分起反应，并且反应产物对釉料的性能不能有不利影响。
当釉料混合物经过降低含水量的处理后，必须将其制成粉末状。这可以在采用普通的碾磨技术粉碎之前，采用无水急冷技术使物料初步破碎的方法完成。但也允许将釉料放入水中急冷，而不致使其含水量明显增加，条件是使温度迅速降低到低于水能溶解并分散到釉料中去的温度。明显吸附水分的这个温度，将由釉料与水接触的时间长短，以及釉料的成分确定，对于在钢材上使用的典型釉料来说，该温度大约为500℃。倘若不使用亲水碾磨添加剂，诸如粘土和硼酸，也可将釉料在水中碾磨。
可将本发明中的搪瓷釉料和金属陶瓷釉料混合物以无水的形式，例如含有3%的存在于乙酸戊脂中的硝基纤维素的形式很简便地涂搪到坯体上。但也可以使用含有纤维素或其它多糖悬浮剂的水悬浮体系，例如羧甲基纤维素钠或黄原树脂(Xanthan gum)的含水悬浮液。为这一目的可以采用的一种悬浮剂是在市场上可以买到的叫做“KELZAN”由Marck有限公司制造的黄原(Xanthan gum)树脂。当使用含水悬浮体系来涂搪金属陶瓷时，也有助于添加抗腐蚀剂以制成防止金属粉末发生反应的抗腐蚀琅玳浆。这种抗腐蚀剂必须本质上不亲水，或者在远低于釉料软化点的温度下就将水合的水份完全放出。市场上可买到“FERNOX ALV”是这种抗腐蚀剂，由工业抗蚀服务有限公司(Industrial Anticorrosion Services Limited)制造。
在搪瓷或金属陶瓷混合物中还可以包含其它添加剂，如颜料等，只要它们不亲水，或在远低于釉料软化点的温度下就能分解失去所有的水分。
为使焙烧炉中空气含水量维持在规定的限度内，必须使用这样的炉子，它可将熔融区内空气含水量控制在低范围内。为此目的电加热炉最为适合。但也可用以煤气或油为燃料的炉子，但需要能将潮湿的燃烧产物有效地与正在焙烧的物品分隔开。这可以通过使用金属幅射管加热器实现，火焰和燃烧产物完全被封闭在加热器内部。此外，必须控制炉内空气或进入炉内的空气中的水含量。例如可使压缩空气从干燥剂上通过，使其露点降到-40℃左右，然后将这样的干燥空气以能够充分保持炉中空气露点低于10℃的速度通进炉中。另一种办法是，将炉子放在空气调节的室内操作。
为提供光泽好的搪瓷层，可在本发明的金属陶瓷搪瓷复盖层外再罩上一层不含金属粉末的琅玳层。为防止在涂搪这另外一层琅玳层时，产生气体或形成气泡，可以使用与金属陶瓷层中所使用的相类似的釉料，其水含量及氢氧离子含量低于0.03%(重量)。在那些要罩上另一层复盖层的地方，这两层复盖层可以分别烧融，也可同时烧融。此外，为了装饰目的，也可将一种颜色的含水量低于0.03%(重量)釉料加到另外一种颜色的按本发明制成的搪瓷或金属陶瓷釉料中。
为生产耐高温涂层，还可将熔点特别高的颗粒材料，如氧化硅或氧化锆添加到本发明的釉料中，特别是金属陶瓷釉料中。
参照下列实例，对本发明进一步举例说明在这些实例中所使用的搪瓷釉料是以A1，A2，两种基本釉料混合物为基础的，还有耐酸底涂釉料为基础的A3，其成分如下重量百分数%二氧化硅 (SiO2) 52.8氧化硼 (B2O3) 16.6氧化钠 (Na2O) 15.4氧化锂 (Li2O) 0.2氧化钛 (TiO2) 5.6氧化钡 (BaO) 3.8五氧化二磷 (P2O5) 0.4氧化钴 (CoO) 0.3三氧化二铁 (Fe2O3) 0.2氟 (F2) 3.7氧化镍 (NiO) 1.0釉料A1是用普通技术生产的基本釉料混合物。釉料中水含量为0.083%(重量)。这水分有两方面的来源，来自制造釉料所用的原材料和制备釉料炉中的空气。
至于釉料A2和A3，由于让干燥气体从熔融釉料混合物中鼓泡穿过，因而釉料中含水量已被降低，釉料A2是将15公斤原始釉料在1100℃温度下重新熔融，并让660升含水量低于3ppm的氩气鼓泡从熔融物中通过制得的再将熔融釉料按通用方式放进水中急冷，并在150℃温度下干燥1小时，得到的釉料A2含水量降到0.027%(重量)。
为制取釉料A3，重复了上述过程，但是使2250升干燥氩气通过熔融物，得到的釉料含水量为0.012%(重量)。
釉料B1和B2是以不透光的白色二氧化钛面涂料为主体，其成分如下重量百分数%二氧化硅 (SiO2) 46.5氧化硼 (B2O3) 15.6氧化钠 (Na2O) 7.4氧化钾 (K2O) 7.4氧化锂 (Li2O) 0.8氧化钛 (TiO2) 19.0氧化锌 (ZnO) 0.5氧化铝 (Al2O3) 0.5五氧化二磷 (P2O5) 0.7氟 (F2) 1.6釉料B1是用通用技术生产的基础组合物，含水量为0.032%(重量);
釉料B2是将15公斤基础釉料在1100℃温度下重新熔融，再让1950升含水量低于3ppm(体积)的氩气从熔融物中鼓泡穿过，经过这样处理后，再将该釉料在水中急冷，在150℃温度下干燥1小时。得到的釉料B2含水量为0.009%(重量)。
实例中使用了四种不同的钢坯体1.一种市场上可买到的“Vitrostaal”脱碳搪瓷用钢，由荷兰的Estel NV制造。
2.一种按英国标准1449∶1分册1972，参照CR2VE制取的搪瓷用钢;
3.按照英国标准1449，1分册1972，参照CR1制取的极深度冲压钢。
4.按照英国标准1449，1分册1972，参照HR4制取的普通用途热轧钢。
这些钢材的成分用重量百分比表示，在下面表中给出，剩余部分是铁钢材Vitrostaal CR2VE CRI HR4碳 ＜0.01 0.016 0.059 0.060硅 0.015 0.014 0.028 ＜0.01硫 0.010 0.012 0.010 0.012磷 0.006 0.007 0.005 0.021锰 0.037 0.39 0.30 ＜0.29铬 0.10 0.09 0.06 0.01镍 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 0.02钼 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 0.01钛 0.01 0.01 0.01 0.01铌 0.007 0.004 0.007 ＜0.01铜 0.011 0.03 0.006 0.03钴 0.012 0.012 0.008 0.01铝 0.008 0.007 0.081 0.039脱碳搪瓷用钢“Vitrostaal”和CR2VE搪瓷用钢都是用沸腾钢模铸的钢锭制造的，通过第一次热轧、中间低温退火，最后冷轧变为0.7毫米厚的钢板，采用这种方式是为使涂搪时，将出现的鳞剥缺陷的可能降低到最小程度。脱碳搪瓷用钢还在潮湿氩气保护气氛中，经低温退火，进行了脱碳处理。
极深度冲压钢CRI是用铝脱氧钢的模铸钢锭制造的，通过第一次热轧、中间低温退火、最后冷轧变为1毫米厚的钢板，采用这种方式是为产生优良的深度冲压性能。这种钢材在使用普通的搪瓷技术时，容易产生鳞剥缺陷。
将铝脱氧钢连续铸造成钢锭，随后只经过热轧变为3毫米厚的钢板，通过这样的过程制造出普通用途的热轧钢HR4。这种钢材在使用普通的搪瓷技术时，极易产生鳞剥缺陷。
除非另有说明，釉料都是用含水琅玳浆的形式涂搪到钢坯体上。琅玳浆是这样制备的，将釉料放至球磨机中，用普通方式进行湿磨，直到99%(重量)的釉料粒度都小于38μ为止。采用的碾磨物料配方为釉料 1.2公斤水 600毫升黄原(Xanthan)树脂悬浊剂 3.0克亚硝酸钠 12.0克在琅玳浆中掺有金属粉末添加剂时，这些添加剂和4%(体积)的Fernox Alu”抗蚀剂(以琅玳浆总体积为基准)与琅玳浆成分混合。金属粉末的重量百分比以最后琅玳浆中存在的固体总量为基准。
实例1和2将釉料A1和A3的含水琅玳浆喷涂到只经过喷砂处理的HR4热轧钢板上。使涂层在120℃温度下干燥10分钟，然后在空气露点为15℃、温度为850℃的炉中焙烧6分钟。得到的搪瓷复盖层显示出大范围的鳞剥缺陷，分别如图1和图2所示。
实例3用釉料A3的含水琅玳浆重复实例1的操作，但是将干燥了的涂层放在空气露点为0℃、温度为850℃的炉中焙烧了6分钟，得到的搪瓷复盖层表面十分光滑有光泽，完全没有鳞剥缺陷，如图3所示。
实例4将釉料A1的含水琅玳浆喷涂到CR2VE搪瓷用钢的样品上，其表面经过酸洗和喷镀镍的予处理。样品在120℃温度下干燥了10分钟，并在空气露点为5℃，温度为830℃的炉中焙烧了3分钟。产生的复盖层无鳞剥缺陷，但是以黑斑形式出现的脱碳缺陷遍布整个样品，见图4。
实例5和6将釉料A3的含水琅玳浆喷涂到脱碳搪瓷用钢及CR2VE搪瓷用钢的样品上，这些样品已经过酸洗和镀锌的予处理。样品在120℃温度下干燥了10分钟，并在空气露点为5℃，温度为830℃的炉中焙烧了3分钟，与实例4采取的方法相同。这两个实例中得到的搪瓷复盖层仍然没有鳞剥缺陷，而仅在表面分散着极少量由于脱碳而形成的黑斑，见图5和图6。
对实例4、5和6制得的样品的横截面进行微观检查，结果表明搪瓷复盖层中出现的黑斑是伴随着钢表面气体的逸出而产生的，从而使搪瓷颜色改变，从接近钢的表面一直延续到复盖层内部。在使用釉料A3的实例5和实例6所得到的搪瓷复盖层中，在搪瓷层与钢交界面处的残留气泡，显然要少得多。
实例7至15用各自含有15%(重量)，粒度为50μ以下铝粉的釉料A1、A2和A3制备含水琅玳浆。将每种琅玳浆分别喷涂到只经过表面除油，用脱碳搪瓷品级钢制取的钢板试样上。将各试样上的涂层在温度为120℃的空气中干燥了10分钟。然后将带有一种釉料涂层的一组试样分别放入具有空气露点各为15℃、7℃和-5℃，温度为810℃的炉中焙烧3分钟。钢板上熔融涂层的量，在所有实例中都为每平方米钢表面积350克左右。
制得的陶瓷复盖层都没有显示出任何鳞剥缺陷，但是全部都有因焙烧过程中气体逸出形成的多孔现象。可是多孔的程度是随着釉料和炉中气体含水量增加而加剧的，如下表所示搪瓷复盖层的表面状况也随着焙烧过程中气体逸出的程度而改变。
下表中气孔率的数值是以体积百分率为基准，是通过对搪瓷复盖层抛光了的横截面，在放大200倍的条件下经金相检查定量测定的。
实例 釉料 露点 气孔率 表面状况7 A115℃ 43% 粗糙并有气泡(见图7)8 A215℃ 30.0% 粗糙无光泽(见图8)9 A315℃ 26.2% 粗糙无光泽(见图9)10 A17℃ 32% 粗糙无光泽(见图10)11 A27℃ 22.5% 平坦无光泽(见图11)12 A37℃ 19.5% 平坦半光泽(见图12)13 A1-5℃ 24.9% 粗糙无光泽(见图13)14 A2-5℃ 16.5% 平坦半光泽(见图14)15 A3-5℃ 14.7% 平坦半光泽(见图15)实例16和17用含有15%(重量)，粒度为50μ以下铝粉的釉料B1和B2的含水琅玳浆，喷涂到经过酸洗和镀镍的脱碳搪瓷用钢钢板上。使涂层在120℃的温度下干燥了10分钟。然后在空气露点为0℃，温度为810℃的炉中焙烧3分钟。在每个实例中，钢板上每平方米的熔融涂层的量都为350克左右。搪瓷复盖层的气孔率按实例7中叙述进行了测量。
实例 釉料 露点 气孔率 表面16 B10℃ 28.4% 粗糙无光泽
(见图16)17 B20℃ 3.0% 平坦半光泽(见图17)实例18至20用含有5%、10%和30%(重量)，粒度在50μ以下铝粉的釉料A3的含水琅玳浆，分别喷涂到经过喷砂处理的HR4热轧钢板上。将这些涂层在120℃的温度下干燥了10分钟，并在空气露点各为0℃，温度为850℃的炉中焙烧了6分钟。
制得的搪瓷复盖层没有显示出任何鳞剥缺陷，也没有通常在对这种钢涂搪，并使整个涂层牢固地附看到钢坯体上时常发现的那种气泡。搪瓷复盖层的表面状况列于下面实例 铝粉百分含量 表面状况18 5 平坦有光泽(可与普通搪瓷相比)19 10 平坦半光泽20 30 平坦无光泽实例21和22将含有15%(重量)，粒度小于50μ锆粉的釉料A1和A3的含水琅玳浆喷涂到经过酸洗和镀镍予处理的脱碳搪瓷用钢钢板上。使涂层在120℃的温度下干燥了10分钟。并在空气露点各为0℃，温度为810℃的炉中焙烧了4分钟。采用釉料A1的实例21得到的搪瓷复盖层，表面粗糙有气泡，而采用釉料A3的实例22中制得的搪瓷复盖层表面平坦有光泽。对复盖层结构的微观检查显示出，实例21的粗糙不平的外观是与锆粒子周围的气泡有关(见图18)，而实例22，搪瓷是紧密附着在锆粒子上的(见图19)。除了复盖层的外观有改善外，由于釉料A3复盖层附着性能更强，因而还改善了搪瓷复盖层的强度。
实例23和24将含有15%(重量)，粒度小于50μ钛粉的釉料A1和A3的含水琅玳浆喷涂到经过酸洗和镀镍予处理的脱碳搪瓷用钢钢板上。使涂层在120℃的温度下干燥了10分钟，并在空气露点各为0℃，温度为810℃的炉中焙烧了4分钟。两实例均得到平坦有光泽的复盖层。但是对复盖层结构的微观检查表明，加入釉料A1的实例23中，在钛粒子周围多孔现象是明显的(见图20)而加入釉料A3的实例24，搪瓷紧密地附着到钛粒子上(见图21)。釉料A3复盖层的更为优良的附着性能，会使复盖层的强度得到改善。
实例25将釉料A3以上文中叙述的方式经碾磨制成含水琅玳浆，只是碾磨配比有如下变化釉料 1.2公斤水 600毫升羧基甲基纤维素钠(悬浮剂) 8克亚硝酸钠 12克将15%(重量)，粒度小于50μ的铝粉与4%(体积)的“Fernox Alu”抗腐蚀剂一起配制到琅玳浆中。将此琅玳浆喷涂到经过酸洗和镀镍予处理的CR2VE搪瓷用钢钢板上。将该涂层在120℃温度下干燥了10分钟，在具有露点为0℃，温度为810℃的炉中焙烧3分钟。得到的搪瓷复盖层与实例12中得到的复盖层类似，外观平坦半有光泽，并且无气泡。
实例26将釉料A3以上文中叙述的方式碾磨制成含水琅玳浆，只是使用的是具有下列成分的普通碾磨配方釉料 1.2公斤水 600毫升白瓷土(悬浊剂) 72克硼酸 72克亚硝酸钠 0.6克将15%(重量)，粒度小于50μ的铝粉配制到琅玳浆中。将此琅玳浆喷涂到经过酸洗和镀镍予处理的CR2VE搪瓷用钢钢板上。将该涂层在120℃的温度下干燥10分钟，并在空气露点为0℃，温度为810℃的炉中焙烧了3分钟。得到的搪瓷复盖层粗糙而有气泡，和实例7中制得的复盖层相类似。
实例27将釉料A3放在球磨机中无水碾磨，直至99%(重量)的釉料粒度都小于38μ。将此干燥的釉料粉末与7.5%(重量，以固体总重量为基准)，粒度小于50μ的铝粉混合，加到3%(重量)硝基纤维素的醋酸戊酯溶液中，制成琅玳浆。将该无水琅玳浆喷涂到经除油的CR2VE搪瓷品级钢钢板上，使其通风良好，在环境温度下干燥。然后在具有空气露点为5℃，温度为810℃的炉中熔融4分钟。得到的复盖层无起泡沫或产生气泡的现象，制得的搪瓷复盖层附着牢固，不透水，强度好，外观与实例15中的相似，平坦半有光泽。
实例28和29按实例20中所叙，将两块喷涂含30%(重量)铝粉的釉料A3涂层的热轧钢HR4钢板进行焙烧。
然后，将釉料A1和A3的琅玳浆水溶液喷涂到经过焙烧的钢板上。使其在150℃温度下干燥了10分钟，并在具有空气露点为0℃，温度为850℃的炉中焙烧6分钟。实例28中得到的外面涂搪有釉料A1的搪瓷复盖层粗糙带有许多气泡，而由实例29得到的外面涂搪有釉料A3的搪瓷复盖层，其表面状况却可与实例3中得到的相比，即平坦，且光泽很好，无任何气泡或鳞剥缺陷。
实例30将含有15%(重量)，粒度小于50μ铝粉的釉料A3的含水琅玳浆喷涂到除过油的脱碳搪瓷品级钢钢板上。当涂层未干燥以前，再将没有添加金属的釉料A3的含水琅玳浆喷涂到钢板上，形成第二层涂搪层。将该样品在120℃的温度下干燥10分钟，并在具有空气露点各为0℃，温度为810℃的炉中焙烧了3分钟。得到的搪瓷复盖层牢固地附着到钢坯体上，表面状况可与实例3得到的相比，即平坦有光泽，实例31和32按上文叙述的方法制备含有10%(重量)，粒度小于50μ铝粉的釉料A3的含水琅玳浆。将此琅玳浆分成两份。在第一份中添加50%(重量)已经过无水碾磨，其拉度介于25μ至250μ之间的釉料B1。第二份中，加入50%(重量)经过无水碾磨，其粒度介于25μ至250μ之间的釉料B2。将这两种琅玳浆喷涂到事先经过除油处理的深度中压钢CR1钢板上。将涂层在120℃温度下干燥10分钟，并在具有空气露点为5℃，温度为850℃的炉中焙烧4分钟。两种复盖层都牢固地附着到钢坯体上，并且没有这种钢涂搪时常出现的鳞剥缺陷。但是含有釉料B1的实例31中，其表面有大量与釉料B1颗粒相毗连的小气泡(见图22)。含有釉料B2的实例32则具有引人注目的黑色半光泽表面外观，并有因釉料B2颗粒而形成的大量白斑(见图23)。
实例33釉料A3中添加15%(重量)、粒度小于50μ的铝粉，和12%(重量)，粒度小于50μ的氧化硅粉末，制成含水琅玳浆。将该琅玳浆喷涂到经除油的脱碳搪瓷用钢试样上。让涂层在120℃温度下干燥了10分钟，然后在具有空气露点为0℃，温度为810℃的炉中焙烧3分钟。得到的搪瓷复盖层牢固，不透水，表面是平坦半光泽。
有关上述实例可参考附图图1～6是分别按照实例1～6制取的搪瓷复盖层表面的放大照片。
图7～17是分别按照实例7～17制得的搪瓷复盖层横截面的光学显微照片。
图18～21是分别按照实例21～24制得的搪瓷复盖层横截面的光学显微照片。
图22～23是分别按照实例31和32制得的搪瓷复盖层表面的放大照片。
图1和2显示了分别按照实例1和2制得的搪瓷复盖层中形成的鳞剥斑缺陷10(图1)。图3中没有鳞剥缺陷，该图显示了按实例3制得的搪瓷复盖层。
图4～6表示分别按照实例4～6制得的搪瓷复盖层中的黑斑11形成的脱碳缺陷分布(图4)。
以图15为例说明图7～17中表示的横截面，展示了钢坯体12和金属陶瓷层13，陶瓷层13包括有金属颗粒14、玻璃体或釉料基体15和气泡16。气泡16分成两种ⅰ)为所有搪瓷层所固有的小气泡，这是焙烧过程中釉料颗粒之间夹带的气体而产生的;ⅱ)在金属/釉料分界面因气体逸出产生的大气泡。从图7～17中可清楚看出，当釉料和炉中空气含水量降低时，由于金属/釉料分界面处气体逸出产生的多孔现象也就减轻。
在这些图中陶瓷层13上面的深色层17是贴复层复合物(mounting compound)。从图7～17也可明显看到，按照本发明制取的试样表面，就如图11、12、14、15和17中所示，通常要比本发明以外的那些试样表面光滑一些。
图22显示了由于在实例31中采用了釉料B1的颗粒而产生的气泡18，而图23则表示在实例32中因采用了釉料B2的颗粒而产生的白斑19。
虽然上面所叙述的内容仅提到将釉料涂搪到钢坯体上，及用含有铝的金属陶瓷混合物来涂搪，使用此方法体现出的优越性，在采用其它坯体，或在金属陶瓷混合物中加入其它金属添加剂时，也同样能显示出来。该方法特别适用于具有高亲氧性的坯体，或者具有高亲氧性的微粒金属添加剂，例如铁、铝、镁、钛、锆、硅以及它们的合金。不过，对于高熔点的坯体，如金属或陶瓷坯体也可使用该方法。
除了对金属或非金属坯体进行涂搪外，本发明也可涂复玻璃/金属复合物，其中玻璃对金属颗粒起基体的作用。
权利要求
1.一种涂搪琅玳搪瓷的工艺，其特征在于，将粉末状釉料涂搪于金属上，该釉料含水量低于0.03%(重量)，然后将带涂层的金属在温度超过釉料熔点，具有空气露点低于10℃的炉中焙烧。
2.权利要求
书第1项所述的工艺，其特征在于，釉料含水量低于0.015%(重量)，炉中空气露点低于10℃。
3.权利要求
书第1项所述的工艺，其特征在于，釉料含水量低于0.03%(重量)，炉中空气露点低于5℃。
4.权利要求
书1至3中任意一项所述的工艺，其特征在于将粉末状金属与粉末状釉料混合。
5.权利要求
书第4项所述的工艺，其特征在于，粉末状金属颗粒粒度低于200μ。
6.权利要求
书第4或第5项所述的工艺，其特征在于，添加到粉末状釉料中的粉末状金属最高达60%(重量)。
7.权利要求
书4至6中任意一项所述的工艺，其特征在于，所说的金属是以铁、铝、镁、钛、锆、硅，及它们的合金中选择出来的。
8.上述权利要求
书中任意一项中所述的工艺，其特征在于，将粉末状釉料作为涂料涂搪到坯体上。
9.权利要求
书第8项所述的工艺，其特征在于，将釉料以无水琅玳浆的形式涂搪到坯体上。
10.权利要求
书第8项所述的工艺，其特征在于，釉料以含水琅玳浆的形式涂搪到坯体上，该琅玳浆包含有作为悬浮剂的多搪。
11.权利要求
书第10项所述的工艺，其特征在于，悬浮剂是黄原树脂(Xanthan gum)。
12.权利要求
书8至11项中任意一项所述的工艺，其特征在于，将第2层粉末状釉料涂搪于坯体上，该涂层中的釉料含水量低于0.03%(重量)，将该第二涂层在温度超过釉料熔点，具有空气露点低于10℃的炉中焙烧。
13.权利要求
书第12项所述的工艺，其特征在于，在第一层涂层焙烧之前涂搪第二层涂层，再将第一层与第二层涂层同时焙烧。
14.权利要求
书1至14项中任意一项所述的工艺，其特征在于，将粉末状难熔材料与粉末状釉料混合。
专利摘要
本发明介绍一种涂搪琅玳搪瓷的工艺，其内容包括将一种粉末状釉料涂到金属上，该搪瓷釉料含水量最高为0.03％(重量)，然后将带有搪瓷釉料涂层的金属放至温度超过釉料熔点的炉中焙烧，炉中空气露点最高为10℃。也可以将金属粉末与粉末状搪瓷釉料掺合，形成金属陶瓷或玻璃/金属混合陶瓷。可以使用无水琅玳浆形式的粉末状搪瓷釉料，也可以使用含有多糖类化合物为悬浊剂的含水琅玳浆釉料，涂搪到坯体上。
文档编号C23D5/04GK85104132SQ85104132
公开日1986年11月26日 申请日期1985年5月30日
发明者琼·刘易斯·克劳德·芒福德, 罗格·弗兰克·普赖斯 申请人:Ti有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan