專利名稱：利用納米Al的制作方法
技術領域：
本發明涉及搪瓷釉的制備方法，是一種利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉及制備方法。
搪瓷是金屬與玻璃釉這二種不同的材料在高溫條件下有機地結合成一體的復合材料，它兼有鋼的強度、延伸性和玻璃的耐酸堿腐蝕、不易污染產品、容易清洗等優點，被廣泛地應用于化工、農藥、醫藥、染料、治金、食品等行業中。但是，由于金屬與玻璃是二種截然不同的材料，它們之間沒有密著性。為使兩者之間具有密著性能，必須在玻璃釉中添加“密著劑”。目前通用的密著劑有三種氧化銻-氧化鉬、氧化鎳、氧化鈷。其中氧化鈷效果最好、但價格昂貴；氧化銻-氧化鉬最廉價但效果較差；氧化鎳則居中。
一般認為，銻鉬底釉的密著性能是由于氧化銻對鋼鐵表面的電化學腐蝕而產生的。銻、鐵混晶以枝晶體形式增強密著；氧化鉬則因降低熔體表面張力而對密著起促進作用。氧化銻-氧化鉬的恰當組合才能獲得良好的密著。氧化鎳、氧化鈷的密著機理是含氧化鎳或氧化鈷的瓷釉易使高溫燒成時鐵表面形成的氧化鐵溶解，并與新生鐵基體發生氧化還原反應，對鐵基全產生腐蝕，同時鈷、鎳被還原析出，使其表面粗糙，進而提高密著性能。
本發明的的目的是提供一種將納米粉體添加到氧化銻-氧化鉬或氧化鎳底釉中，提高底釉與金屬材料的密著性能的利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉及制備方法。
為了達到上述目的，本發明采取下列措施方案11．利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉包括1)氧化銻-氧化鉬底釉配比(重量百分比)Na2O15.0～17.0％B2O312.0～15.0％K2O 4.0～4.8％Al2O34.8～5.0％SiO246.0～52.0％CaF28.4～9.8％MnO22.0～2.4％
Sb2O30.8～1.0％BaO 0.5～0.9％MoO30.5～0.9％2)磨加物配比(重量百分比)粘土 3.0～6.0％Sb2O30.2～1.5％BaMoO30.3～1.5％Na3BO30.2～1.2％NaNO20.1～0.8％水 50％底釉 其余3)納米Al2O3粉體的乳狀液(重量百分比)粒徑為10～20nm的Al2O3粉體 10～25％水 其余2．納米Al2O3粉體為密著劑的搪瓷底釉制備方法是1)將氧化銻-氧化鉬底釉按比例混合均勻后，在箱式爐中用坩堝熔制，熔制溫度為1190～1250℃，熔制時間為2小時后粉碎；2)將粉碎后的底釉與按比例混合的磨加物進行球磨制成料漿，球磨20小時后老化1～2天；3)將粒徑為10～20nm的Al2O3粉體分散在水溶液中，制成重量百分比為10～25％的乳狀液，將它按重量百分比為0.5～2.5％加入底釉料漿即成。
方案21．利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉包括1)氧化鎳底釉配比(重量百分比)Na2O 14.0～16.0％B2O311.0～13.0％K2O 2.0～5.0％Al2O33.0～6.0％SiO242.0～51.0％CaF28.0～10.0％NiO 1.0～2.0％MnO22.0～2.5％
NaSiF43.0～4.2％Fe2O30～2.0％2)磨加物配比(重量百分比)粘土 3.0～6.0％Na3BO30.2～1.2％NaOH 0.1～0.8％水 50％底釉 其余3)納米Al2O3粉體的乳狀液(重量百分比)粒徑為10～20nm的Al2O3粉體10～25％水 其余2．納米Al2O3粉體為著劑的搪瓷底釉制備方法是1)將氧化鎳底釉按比例混合均勻后，在箱式爐中用坩堝熔制，熔制溫度為1190～1250℃，熔制時間為2小時后粉碎；2)將粉碎后的底釉與按比例混合的磨加物進行球磨制成料漿，球磨20小時后老化1～2天；3)將粒徑為10～20nm的Al2O3粉體分散在水溶液中，制成重量百分比為10～25％的乳狀液，將它按重量百分比為0.5～2.5％加入底釉料漿即成。
本發明與一般的搪瓷密著劑相比，本發明利用納米Al2O3粉體的尺寸效應，通過在以氧化銻-氧化鉬和以氧化鎳為密著劑的搪瓷底釉中添加納米Al2O3粉體，細化金屬與搪瓷釉之間過渡區中的枝晶體，并使過渡區鐵等元素的濃度梯度變化平緩，使上述兩種底釉的密著性能與氧化鈷為密著劑的底釉相當。從而可替代氧化鈷底釉，降低高質量搪瓷的成本。同時擴大搪瓷的燒成溫度和燒成時間范圍。
下面是本發明的實施例。
實施例11．利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉包括1)氧化銻-氧化鉬底釉配比(重量百分比)Na2O 5.09％B2O313.01％K2O 4.5％Al2O34.9％
SiO249.07％CaF28.51％MnO22.32％Sb2O30.89％BaO 0.89％MoO30.82％2)磨加物配比(重量百分比)粘土4.0％Sb2O31.0％BaMoO30.9％Na3BO30.7％NaNO20.4％水 50％底釉其余3)納米Al2O3粉體的乳狀液(重量百分比)粒徑為10～20nm的Al2O3粉體 25％水 其余2．納米Al2O3粉體為密著劑的搪瓷底釉制備方法為1)將氧化銻-氧化鉬底釉按比例混合均勻后，在箱式爐中用坩堝熔制，熔制溫度為1190～1210℃，熔制時間為2小時，進行抽絲檢驗，抽絲為1～2節/米后即可粉碎；2)將粉碎后的底釉與按比例混合的磨加物進行球磨制成料漿，球磨20小時，粗化度為0.5～1.0g/100ml，過150目篩后老化1～2天；3)將粒徑為10～20nm的Al2O3粉體分散在水溶液中，制成重量百分比為25％的乳狀液。
在涂搪前以機械攪拌加入底釉漿料，添加量1.0％，采用基體材料為搪瓷專用鋼板SPCC，厚0.5mm，經脫脂、酸洗后涂搪，烘干溫度為160℃，燒成840℃，時間為2分鐘。
實施例21．利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉包括1)氧化鎳底釉配比(重量百分比)Na2O 14.42％
B2O312.89％K2O 4.46％Al2O34.86％SiO245.94％CaF28.43％NiO1.89％MnO22.26％NaSiF43.65％Fe2O31.2％2)磨加物配比(重量百分比)粘土 6.0％Na3BO30.5％NaOH 0.5％水 50％底釉 其余3)納米Al2O3粉體的乳狀液(重量百分比)粒徑為10～20nm的Al2O3粉體25％水 其余2．納米Al2O3粉體作密著劑搪瓷底釉的制備方法是1)將氧化鎳底釉按比例混合均勻后，在箱式爐中用坩堝熔制，熔制溫度為1230～1250℃，熔制時間為2小時，進行抽絲檢驗，抽絲為0～1節/米后即可粉碎；2)將粉碎后的底釉與按比例混合的磨加物進行球磨制成料漿，球磨20小時，粗化度為0.5～1.0g/100ml，過150目篩后老化1～2天；3)將粒徑為10～20nm的Al2O3粉體分散在水溶液中，制成重量百分比為25％的乳狀液。
在涂搪前以機械攪拌加入底釉漿料，添加量1.5％，采用基體材料為搪瓷專用鋼板SPCC，厚0.5mm，經脫脂、酸洗后涂搪，烘干溫度為160℃，燒成溫度為880℃，時間為2分20秒。
權利要求
1．利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉，其特征在于它包括1)氧化銻-氧化鉬底釉配比(重量百分比)Na2O15.0～17.0％B2O312.0～15.0％K2O 4.0～4.8％Al2O34.8～5.0％SiO246.0～52.0％CaF28.4～9.8％MnO22.0～2.4％Sb2O30.8～1.0％BaO 0.5～0.9％MoO30.5～0.9％2)磨加物配比(重量百分比)粘土 3.0～6.0％Sb2O30.2～1.5％BaMoO30.3～1.5％Na3BO30.2～1.2％NaNO20.1～0.8％水 50％底釉 其余3)納米Al2O3粉體的乳狀液(重量百分比)粒徑為10～20nm的Al2O3粉體 10～25％水 其余
2．根據權利要求1所述的利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉制備方法，其特征在于1)將氧化銻-氧化鉬底釉按比例混合均勻后，在箱式爐中用坩堝熔制，熔制溫度為1190～1250℃，熔制時間為2小時后粉碎；2)將粉碎后的底釉與按比例混合的磨加物進行球磨制成料漿，球磨20小時后老化1～2天；3)將粒徑為10～20納米的Al2O3粉體分散在水溶液中，制成重量比為10～25％的乳狀液，將它按重量百分比為0.5～2.5％加入底釉料漿即成。
3．利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉，其特征在于它包括1)氧化鎳底釉配比(重量百分比)Na2O14.0～16.0％B2O311.0～13.0％K2O 2.0～5.0％Al2O33.0～6.0％SiO242.0～51.0％CaF28.0～10.0％NiO 1.0～2.0％MnO22.0～2.5％NaSiF43.0～4.2％Fe2O30～2.0％2)磨加物配比(重量百分比)粘土 3.0～6.0％Na3BO30.2～1.2％NaOH 0.1～0.8％水 50％底釉 其余3)納米Al2O3粉體的乳狀液(重量百分比)粒徑為10～20nm的Al2O3粉體 10～25％水 其余
4．根據權利要求3所述的利用納米Al2O3粉體作密著劑的搪瓷底釉制備方法，其特征在于1)將氧化鎳底釉按比例混合均勻后，在箱式爐中用坩堝熔制，熔制溫度為1190～1250℃，熔制時間為2小時后粉碎；2)將粉碎后的底釉與按比例混合的磨加物進行球磨制成料漿，球磨20小時后老化1～2天；3)將粒徑為10～20納米的Al2O3粉體分散在水溶液中，制成重量百分比為10～25％的乳狀液，將它按重量百分比為0.5～2.5％加入底釉料漿即成。
全文摘要
利用納米Al
文檔編號C03C8/00GK1321617SQ01117289
公開日2001年11月14日 申請日期2001年4月28日 優先權日2001年4月28日
發明者凌國平, 酈劍, 黃磊 申請人:浙江大學