一種高強度搪瓷鍋及其制作工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及到日常生活領域中的炊具，具體的說是一種高強度搪瓷鍋及其制作工
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【背景技術】
[0002]搪瓷鍋是在金屬鍋的基體上粘附一層無機玻璃質材料，然后通過熔融凝于金屬基體上并與金屬牢固結合在一起后，從而在鍋表面形成一層搪瓷層，因其美觀、輕便、耐熱而受到追捧，同時，由于搪瓷鍋的化學性質穩定，因此可存放輕度酸堿性食物。
[0003]現有的搪瓷鍋一般呈白色，白色搪瓷所用的釉料溶劑是氧化硅、氧化鋁、氧化錳、氧化鉀和氧化鈉，無鉛，因此沒有鋁中毒的危險。但是由于這種搪瓷鍋的搪瓷層在磕碰的情況下極其容易破損，因此，導致其在使用過程中需要很小心，來防止搪瓷層的破損。
【發明內容】
[0004]為了解決現有技術中搪瓷鍋的搪瓷層強度不高、整體性不好造成的容易破損的問題，本發明提供了一種高強度搪瓷鍋及其制作工藝，通過該工藝制作的搪瓷鍋，不僅基體的強度得到了提高，而且搪瓷層和基體的粘結性能也得到了提高，防止了因為碰撞導致的搪瓷層脫落，而且搪瓷層的整體性和均一性也得到了提升。
[0005]本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種高強度搪瓷鍋，包括鑄鐵鍋體和附著于鑄鐵鍋體表面的搪瓷釉層，所述鑄鐵鍋體的組成元素重量百分比含量如下:86-87% 的 Fe、3-3.5% 的 Μη、2.5-2.7% 的 V、2.2-2.3% 的 W、2.9-3.3% 的 Al、1.2-1.3% 的 Mo和0.8-0.9%的Ce，其余雜質和碳的含量不超過0.3% ;
所述搪瓷釉層的組成原料為:按照重量比，由7-8份的石英、4-5份的鈉長石、2-3份的煅燒高嶺土、0.3-0.5份磁石、1.2-1.4份貝殼粉、1-2份的硼砂、1_2份氧化鐵粉、1_2份氧化鋁粉、3-4份硅微粉和0.7-0.8份的外加劑組成，外加劑由氧化鋯、氧化錳、氧化鋅、納米二氧化鈦、氮化硼、碳化硅和氯化鉀按照重量比0.6-0.8:1:1.2-1.4:0.5-0.6:0.2-0.3:0.6-0.7:0.3-0.4的比例混合而成。
[0006]上述高強度搪瓷鍋的制作工藝，包括以下步驟:
1)選取石英、鈉長石、煅燒高嶺土、磁石、貝殼粉、硼砂、氧化鐵粉、氧化鋁粉、氮化硼和碳化硅分別磨粉至粒徑不超過0.074mm，然后按照上述搪瓷釉層的組成比例分別稱取各組成物料，混合后得到搪瓷釉粉末，備用；
2)稱取羧甲基纖維素鈉溶于水中制成質量濃度2%的拌合溶劑，然后稱取一定量的該拌合溶劑與步驟1)制得的搪瓷釉粉末拌合成釉料，備用；
其中，拌合溶劑的量為搪瓷釉粉末重量的3-5倍；
3)選取鑄鐵、猛鐵、f凡鐵、媽鐵、招、鑰和鋪按照一定比例混合后冶煉成鐵水，且使鐵水中各組成元素的含量符合上述鑄鐵鍋體的要求，然后將鐵水澆鑄成鑄鐵鍋體；
4)待步驟3)中澆鑄的鑄鐵鍋體冷卻后，將步驟2)制得的釉料涂刷在鑄鐵鍋體表面，待晾干后再次進行涂刷，直至鑄鐵鍋體表面粘附一層厚度為1_3_的釉料層；
5)將步驟4)中得到的粘附有釉料層的鑄鐵鍋體放入燒結爐內進行燒結，以使釉料層形成搪瓷層，燒結的具體工藝如下:
a)以2°C/min的升溫速率將溫度升至120°C，保持該溫度10_15min ；
b)以10°C/min的升溫速率將溫度升至400°C，保持該溫度20min ；
c)以30°C/min的升溫速率將溫度升至800°C，保持該溫度30min ；
d)以20°C/min的升溫速率將溫度升至900°C，保持該溫度l_2h，然后停止加熱，自然冷卻即得到產品。
[0007]所述步驟3)的鐵水中加入其總重0.005%的氯化鈉，保溫靜置5-10min后再進行澆鑄。
[0008]所述步驟5)中的燒結是在氮氣氣氛中進行燒結。
[0009]有益效果:本發明與現有技術相比，具有以下優點:
首先，本發明所采用的搪瓷釉層除了采用常規的石英、鉀長石、煅燒高嶺土、硼砂等常規成分之外，還添加有磁石、貝殼粉、氧化鐵粉、氧化鋁粉、硅微粉和外加劑，從而使得在相對較低的溫度下燒結的搪瓷層同樣具有良好的強度和致密性，盡可能降低了由于磕碰導致的釉層破損；
其次，本發明搪瓷釉層中加入的外加劑中除了含有氮化硼、氧化鋯、納米二氧化鈦以及碳化硅等高強度材料之外，還含有氧化錳、氯化鋅和氯化鉀等輔助成分，能夠使得這些微量成分在高溫下更好的彌散分布于搪瓷層中，從而增強搪瓷層的致密性和整體性，有效防止局部的破損；
最后，本發明中的鑄鐵鍋體，通過在鑄鐵中添加Mn、V、Mo、W和A1等金屬元素以及稀土元素Ce，從而提升了鑄鐵合金的綜合性能，使得其上附著的搪瓷釉層在高溫燒結時，不會對鐵鍋基體造成影響。
【具體實施方式】
[0010]下面結合具體實施例對本發明作進一步的闡述，本發明各實施例中所用到的各成分均可通過市售渠道獲得。
[0011]實施例1
一種高強度搪瓷鍋，包括鑄鐵鍋體和附著于鑄鐵鍋體表面的搪瓷釉層，所述鑄鐵鍋體的組成元素重量百分比含量如下:87%的Fe、3%的Μη,2.5%的V、2.3%的W、2.9%的Al、1.3%的Mo和0.8%的Ce，其余碳和不可除去的微量雜質；
所述搪瓷釉層的組成原料為:按照重量比，由7份的石英、4份的鈉長石、2份的煅燒高嶺土、0.3份磁石、1.2份貝殼粉、1份的硼砂、1份氧化鐵粉、1份氧化鋁粉、3份硅微粉和0.7份的外加劑組成，外加劑由氧化鋯、氧化錳、氧化鋅、納米二氧化鈦、氮化硼、碳化硅和氯化鉀按照重量比0.6:1:1.2:0.5:0.2:0.6:0.3的比例混合而成。
[0012]上述高強度搪瓷鍋的制作工藝，包括以下步驟:
1)選取石英、鈉長石、煅燒高嶺土、磁石、貝殼粉、硼砂、氧化鐵粉、氧化鋁粉、氮化硼和碳化硅分別磨粉至粒徑不超過0.074mm，然后按照上述搪瓷釉層的組成比例分別稱取各組成物料，混合后得到搪瓷釉粉末，備用； 2)稱取羧甲基纖維素鈉溶于水中制成質量濃度2%的拌合溶劑，然后稱取一定量的該拌合溶劑與步驟1)制得的搪瓷釉粉末拌合成釉料，備用；
其中，拌合溶劑的量為搪瓷釉粉末重量的3倍；
3)選取鑄鐵、猛鐵、f凡鐵、媽鐵、招、鑰和鋪按照一定比例混合后冶煉成鐵水，且使鐵水中各組成元素的含量符合上述鑄鐵鍋體的要求，然后將鐵水澆鑄成鑄鐵鍋體；
4)待步驟3)中澆鑄的鑄鐵鍋體冷卻后，將步驟2)制得的釉料涂刷在鑄鐵鍋體表面，待晾干后再次進行涂刷，直至鑄鐵鍋體表面粘附一層厚度為1_3_的釉料層；
5)將步驟4)中得到的粘附有釉料層的鑄鐵鍋體放入燒結爐內進行燒結，以使釉料層形成搪瓷層，燒結的具體工藝如下:
a)以2°C/min的升溫速率將溫度升至120°C，保持該溫度lOmin ;
b)以10°C/min的升溫速率將溫度升至400°C，保持該溫度20min ；
c)以30°C/min的升溫速率將溫度升至800°C，保持該溫度30min ；
d)以20°C/min的升溫速率將溫度升至900°C，保持該溫度lh，然后停止加熱，自然冷卻即得到產品。
[0013]實施例2
一種高強度搪瓷鍋，包括鑄鐵鍋體和附著于鑄鐵鍋體表面的搪瓷釉層，所述鑄鐵鍋體的組成元素重量百分比含量如下:86%的Fe、3.5%的Mn、2.7%的V、2.2%的W、3.3%的A1、
1.2%的Mo和0.9%的Ce，其余為碳和不可除去的微量雜質；
所述搪瓷釉層的組成原料為:按照重量比，由8份的石英、5份的鈉長石、3份的煅燒高嶺土、0.5份磁石、1.4份貝殼粉、2份的硼砂、2份氧化鐵粉、2份氧化鋁粉、4份硅微粉和0.8份的外加劑組成，外加劑由氧化鋯、氧化錳、氧化鋅、納米二氧化鈦、氮化硼、碳化硅和氯化鉀按照重量比0.8:1:1.4:0.6:0.3: