熱水器搪瓷內(nèi)膽及搪瓷釉粉的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱水器搪瓷內(nèi)膽及搪瓷粉末，該熱水器搪瓷內(nèi)膽的搪瓷釉層采用該搪瓷釉粉制成；該搪瓷釉粉按重量百分比計，由以下組分構(gòu)成：40～55%的SiO2、5～10%的Na2O、5～15%的B2O3、5～7%的Al2O3、0.05～0.2%的Fe2O3、3～6%的K2O、5～23%的ZrO2、3～7%的CaF2、2.5～4%的NaF、3～10%的Co3O4、2～10%的CoO、0.2～0.5%的MnO2、2～4%的Li2O2、3～10%的SiC。本發(fā)明的熱水器搪瓷內(nèi)膽，沸水失重小、耐水性強、耐腐蝕性強，而且不出現(xiàn)裂紋或銀紋以及爆瓷現(xiàn)象，使用壽命更長。
【專利說明】熱水器搪瓷內(nèi)膽及搪瓷釉粉
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到熱水器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及熱水器搪瓷內(nèi)膽及搪瓷釉粉。
【背景技術(shù)】
[0002]目前儲水式熱水器的內(nèi)膽主要有不銹鋼內(nèi)膽，鍍鋅內(nèi)膽，塑料內(nèi)膽和搪瓷內(nèi)膽等。內(nèi)膽是熱水器盛裝水的容器，長期與水接觸，會產(chǎn)生腐蝕，導(dǎo)致內(nèi)膽漏水。因此需要從本質(zhì)上考慮如何降低腐蝕，其中搪瓷內(nèi)膽的搪瓷即是其中手段之一。搪瓷內(nèi)膽，是在鋼板內(nèi)壁涂覆一層搪瓷釉層，通過釉層隔絕水與鋼板的接觸而避免鋼板被腐蝕造成漏水。但是搪瓷層會溶解在水中，一旦搪瓷層過渡溶解導(dǎo)致鋼板與水接觸，內(nèi)膽就會被腐蝕穿孔，導(dǎo)致熱水器漏水。普通的搪瓷由于搪瓷粉末成分以及工藝原因，其耐水性差，沸水失重較高，而且容易出現(xiàn)微小裂紋或銀紋以及爆瓷等現(xiàn)象，導(dǎo)致搪瓷內(nèi)膽壽命大大降低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的主要目的為提供一種熱水器搪瓷內(nèi)膽，旨在提高熱水器搪瓷內(nèi)膽的耐水性、降低熱水器搪瓷內(nèi)膽的沸水失重以及防止熱水器搪瓷內(nèi)膽出現(xiàn)裂紋和爆瓷，從而提高熱水器搪瓷內(nèi)膽的壽命。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種搪瓷釉粉，按重量百分比計，由以下組分構(gòu)成:40 ~55% 的 SiO2, 5 ~10% 的 Na20,5 ~15% 的 B2O3>5 ~7% 的 Α1203、0.05 ~0.2% 的Fe2O3>3 ~6% 的 Κ20、5 ~23% 的 Zr02、3 ~7% 的 CaF2、2.5 ~4% 的 NaF、3 ~10% 的 Co304、2 ~10% 的 CoO,0.2 ~0.5% 的 MnO2,2 ~4% 的 Li2O2,3 ~10% 的 SiC0
[0005]優(yōu)選地，按重量百分比計，所述SiO2為40~48%，所述Na2O為6~8%，所述B2O3為5 ~8%,所述 Al2O3 為 5.6 ~6.5%,所述 Fe2O3 為 0.08 ~0.15%,所述 K2O 為 3.5 ~4.9%,所述ZrO2為6~15%，所述CaF2為3.6~5.5，所述NaF為2.8~3.3%,所述Co3O4為3.5~
6.6%,所述 CoO 為 3.3 ~5.8%,所述 MnO2 為 0.27 ~0.37%,所述 Li2O2 為 2.4 ~3.2%,所述SiC 為 4.2 ~7%ο
[0006]優(yōu)選地，按重量百分比計，所述SiO2為40%，所述Na2O為7%，所述B2O3為6%，所述Al2O3為6%，所述Fe2O3為1%，所述K2O為4%，所述ZrO2為12%，所述CaF2為4.3，所述NaF為
3.2%，所述Co3O4為4%，所述CoO為4.2%，所述MnO2為0.3%，所述Li2O2為3%，所述SiC為
5% ο
[0007]本發(fā)明進一步提出一種熱水器搪瓷內(nèi)膽，由內(nèi)側(cè)至外側(cè)依次為搪瓷釉層、附著層和鋼板層，所述搪瓷釉層采用如上所述的搪瓷釉粉制成。
[0008]優(yōu)選地，所述鋼板層由含鈦重量百分比0.06%~0.35%的鋼板制成。
[0009]優(yōu)選地，所述鋼板層由含碳重量百分比小于0.08%的鋼板制成。
[0010]優(yōu)選地，所述鋼板層由含鋁重量百分比0.0001%~0.05%的鋼板制成。
[0011]優(yōu)選地，所述鋼板層由含錳重量百分比0.001%~0.35%的鋼板制成。
[0012]優(yōu)選地，所述鋼板層由含硫重量百分比0.005%~0.025%的鋼板制成。[0013]優(yōu)選地，所述鋼板層由含硅重量百分比在0.37%以下的鋼板制成。
[0014]本發(fā)明的熱水器搪瓷內(nèi)膽及搪瓷釉粉，第一，由于該搪瓷釉粉中添加了 SiC，提高搪瓷涂層的耐磨性，并有利于搪瓷釉層與鋼板的高溫融合，耐酸堿性好，還可以減少燒結(jié)時間，降低生產(chǎn)成本；第二，由于該搪瓷釉粉中添加ZrO2，可提高搪瓷釉層的耐腐蝕性，提高沸水失重性能、減少產(chǎn)生魚鱗狀物質(zhì)和灰白裂紋現(xiàn)象的產(chǎn)生，有助于搪瓷釉層與鋼板的高溫結(jié)合；第三，由于該搪瓷釉粉中添加Co304和CoO，可大幅增加搪瓷釉層的密著性，并提高搪瓷釉層表面光潔度和質(zhì)地硬度，同時使搪瓷釉層呈現(xiàn)藍寶石顏色。該熱水器搪瓷內(nèi)膽采用了該搪瓷釉粉制成，因此該熱水器搪瓷內(nèi)膽的具有上述優(yōu)點，因而使用壽命變長。
【具體實施方式】
[0015]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]實施例一:
[0017]該實施例提出一種熱水器搪瓷內(nèi)膽，該內(nèi)膽按以下方法制得:
[0018]步驟1:將鋼板經(jīng)過剪切、沖壓、拉伸、焊接等工序加工成內(nèi)膽毛胚，即鋼板層，鋼板層的厚度優(yōu)選0.8~3.5mm。
[0019]步驟2:對內(nèi)膽毛胚的內(nèi)壁表面進行清洗，脫脂，酸洗，中和，干燥等進行搪瓷前處理，以利于搪瓷釉層的附著。
[0020]步驟3:將按照以下重量百分比分配的搪瓷釉粉制備成搪瓷釉漿:
[0021]40 ~55% 的 SiO2,5 ~10% 的 Na20,5 ~15% 的 B203、5 ~7% 的 Α1203、0.05 ~0.2%的 Fe203、3 ~6% 的 K20、5 ~23% 的 Zr02、3 ~7% 的 CaF2、2.5 ~4% 的 NaF、3 ~10% 的 Co304、
·2~10% 的 CoO,0.2 ~0.5% 的 MnO2,2 ~4% 的 Li2O2,3 ~10% 的 SiC。
[0022]步驟4:將制備好的搪瓷釉漿通過一次涂搪(濕法流動涂搪，或者濕法噴搪，或者靜電粉末噴搪等方法)涂覆于內(nèi)膽毛坯內(nèi)壁上。搪瓷釉漿涂覆的厚度不能太厚，一方面是由于成本原因，另一方面是搪瓷釉漿太厚，反而容易造成脫落，因此本實施例優(yōu)選搪瓷釉漿涂覆厚度為150~500 μ m。
[0023]步驟5:使內(nèi)膽毛胚內(nèi)壁上搪瓷釉漿干燥后，將內(nèi)膽毛胚輸送到固化爐中進行燒成，固化爐中的燒成溫度在800~900°C之間，持續(xù)時間為4~10分鐘。自然冷卻后即得到熱水器搪瓷內(nèi)膽。
[0024]在下述內(nèi)容中，各成分的含量的百分?jǐn)?shù)均指重量百分?jǐn)?shù)。
[0025]制得的熱水器搪瓷內(nèi)膽由內(nèi)側(cè)至外側(cè)依次為搪瓷釉層、附著層和鋼板層。
[0026]進一步地，本實施例制作內(nèi)膽毛胚的鋼板采用含碳量小于0.08%的碳鋼，且鋼板含鈦量0.06%~0.35%、含鋁量0.0001%~0.05%、含錳量0.001%~0.35%、含硫量0.005%~0.025%、含硅量小于0.37%。
[0027]由于鈦能與搪瓷釉層中的多種組分結(jié)合，因此鋼板中添加鈦能夠增加熱水器搪瓷內(nèi)膽的密著性。
[0028]鋼板中的氧以適當(dāng)量氧化物的形式存在，可以提高熱水器搪瓷內(nèi)膽的耐鱗爆性，而鋁是形成氧化物的元素，因此本實施例的熱水器搪瓷內(nèi)膽采用含有適當(dāng)量鋁的鋼板制作內(nèi)膽毛胚；但是鋼板中含鋁大量時，鋼板中的氧化物難以保留，且鋼板熱軋時由于鋁氧化物的缺乏延展性，反而會導(dǎo)致耐鱗爆性降低和密著強度的降低，因此鋼板中鋁含量優(yōu)選在0.0001% ~0.05% 之間。
[0029]對于碳鋼來說，碳鋼中會殘留錳。在搪瓷釉層與鋼板之間的附著層燒成時，錳會使搪瓷釉層與鋼板層的交界面上形成有微小的凹凸形狀，搪瓷釉層中的氧化物在該凹凸上以粒狀析出，粒狀氧化物使鋼板與搪瓷釉層的密合性提高。同時錳是防止鋼板在熱軋時由硫引起的熱脆性的元素，硫與錳形成錳硫化合物，在氧化物中復(fù)合析出，在鋼板軋制時有效地形成空隙，能夠提高耐鱗爆性。但是錳含量過多會使搪瓷密合性變差，容易產(chǎn)生氣泡和黑斑；同樣硫含量過多會使搪瓷釉層里出現(xiàn)氣泡和細(xì)孔，影響搪瓷釉層的質(zhì)量。因此錳含量不要超過0.35%,高于0.001% ;硫含量不超過0.025%,高于0.0005%。
[0030]對于碳鋼來說，硅和錳都是碳鋼中的殘留物。硅含量過高時，會使搪瓷釉層的耐鱗爆性降低，因此，使用硅含量小于0.37%的鋼板，以防止硅影響搪瓷釉層的特性。
[0031]搪瓷釉粉中添加SiC，可提高搪瓷涂層的耐磨性，并有利于搪瓷釉層與鋼板的高溫融合，耐酸堿性好，還可以減少燒結(jié)時間，降低生產(chǎn)成本。
[0032]搪瓷釉粉中添加ZrO2，可提高搪瓷釉層的耐腐蝕性，提高沸水失重性能、減少產(chǎn)生魚鱗狀物質(zhì)和灰白裂紋現(xiàn)象的產(chǎn)生，有助于搪瓷釉層與鋼板的高溫結(jié)合。
[0033]搪瓷釉粉中添加Co304和CoO，可大幅增加搪瓷釉層的密著性，并提高搪瓷釉層表面光潔度和質(zhì)地硬度，同時使搪瓷釉層呈現(xiàn)藍寶石顏色。
[0034]實施例二:
[0035]基于實施例一，本實施例采用含碳量0.07%，含鈦量0.06%、含鋁量0.0001%、含錳量0.28%、含硫量0.02%、含硅量0.37%的鋼板。
[0036]搪瓷釉粉中的各組分所占百分比為:49%的Si02、5%的Na20、8%的B203、5.5%的Α1203、0.2% 的 Fe203、4% 的 K20、7% 的 Zr02、5% 的 CaF2、2.8% 的 NaF、3% 的 Co304、3% 的 Co0、0.5%的 MnO2,2% 的 Li2O2,5% 的 SiC。
[0037]實施例三:
[0038]基于實施例一，本實施例采用含碳量0.07%，含鈦量0.06%、含鋁量0.0001%、含錳量0.28%、含硫量0.02%、含硅量0.37%的鋼板。
[0039]搪瓷釉粉中的各組分所占百分比為:48%的Si02、5%的Na20、5%的B203、5%的A1203、0.1% 的 Fe203、3% 的 K20、8% 的 Zr02、4% 的 CaF2、2.7% 的 NaF、5% 的 Co304、5% 的 Co0、0.2% 的MnO2,3% 的 Li2O2,6% 的 SiC。
[0040]實施例四:
[0041]基于實施例一，本實施例采用含碳量0.07%，含鈦量0.06%、含鋁量0.0001%、含錳量0.28%、含硫量0.02%、含硅量0.37%的鋼板。
[0042]搪瓷釉粉中的各組分所占百分比為=SiO2為40%，Na2O為7%，B2O3為6%，Al2O3為6%, Fe2O3 為 1%, K2O 為 4%, ZrO2 為 12%, CaF2 為 4.3，NaF 為 3.2%, Co3O4 為 4%, CoO 為 4.2%,MnO2 為 0.3%, Li2O2 為 3%, SiC 為 5%。
[0043]實施例五:
[0044]基于實施例一，本實施例采用含碳量0.01%，含鈦量0.35%、含鋁量0.05%、含錳量0.01%、含硫量0.005%、含硅量0.1%的鋼板。
[0045]搪瓷釉粉中的各組分所占百分比為:49%的Si02、5%的Na20、8%的B203、5.5%的Α1203、0.2% 的 Fe203、4% 的 K20、7% 的 Zr02、5% 的 CaF2、2.8% 的 NaF、3% 的 Co304、3% 的 Co0、0.5%的 MnO2,2% 的 Li2O2,5% 的 SiC。
[0046]實施例六:
[0047]基于實施例一，本實施例采用含碳量0.01%，含鈦量0.35%、含鋁量0.05%、含錳量0.01%、含硫量0.005%、含硅量0.1%的鋼板。
[0048]搪瓷釉粉中的各組分所占百分比為:48%的Si02、5%的Na20、5%的B203、5%的A1203、0.1% 的 Fe203、3% 的 K20、8% 的 Zr02、4% 的 CaF2、2.7% 的 NaF、5% 的 Co304、5% 的 Co0、0.2% 的MnO2,3% 的 Li2O2,6% 的 SiC。
[0049]實施例七:
[0050]基于實施例一，本實施例采用含碳量0.01%，含鈦量0.35%、含鋁量0.05%、含錳量0.01%、含硫量0.005%、含硅量0.1%的鋼板。
[0051]搪瓷釉粉中的各組分所占百分比為=SiO2為40%，Na2O為7%，B2O3為6%，Al2O3為6%, Fe2O3 為 1%, K2O 為 4%, ZrO2 為 12%, CaF2 為 4.3，NaF 為 3.2%, Co3O4 為 4%, CoO 為 4.2%,MnO2 為 0.3%, Li2O2 為 3%, SiC 為 5%。
[0052]分別按照實施例二至實施例七中的原料比例生產(chǎn)出的搪瓷內(nèi)膽與普通搪瓷內(nèi)膽的性能比較結(jié)果如表1所示。
[0053]表1:
[0054]
【權(quán)利要求】
1.一種搪瓷釉粉，其特征在于，按重量百分比計，由以下組分構(gòu)成:40~55%的Si02、5 ~10% 的 Na20、5 ~15% 的 B203、5 ~7% 的 Α1203、0.05 ~0.2% 的 Fe203、3 ~6% 的 K20、5 ~23% 的 Zr02、3 ~7% 的 CaF2、2.5 ~4% 的 NaF、3 ~10% 的 Co304、2 ~10% 的 Co0、0.2 ~0.5%的 MnO2,2 ~4% 的 Li2O2,3 ~10% 的 SiC0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搪瓷釉粉，其特征在于，按重量百分比計，所述SiO2為40~48%,所述Na2O為6~8%,所述B2O3為5~8%,所述Al2O3為5.6~6.5%,所述Fe2O3為0.08~0.15%,所述K2O為3.5~4.9%,所述ZrO2為6~15%，所述CaF2為3.6~5.5，所述NaF為2.8 ~3.3%,所述 Co3O4 為 3.5 ~6.6%,所述 CoO 為 3.3 ~5.8%,所述 MnO2 為 0.27 ~0.37%,所述Li2O2為2.4~3.2%,所述SiC為4.2~7%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的搪瓷釉粉，其特征在于，按重量百分比計，所述SiO2為40%，所述Na2O為7%，所述B2O3為6%，所述Al2O3為6%，所述Fe2O3為1%，所述K2O為4%，所述ZrO2為12%,所述CaF2為4.3，所述NaF為3.2%，所述Co3O4為4%，所述CoO為4.2%，所述MnO2為0.3%,所述 Li2O2 為 3%,所述 SiC 為 5%。
4.一種熱水器搪瓷內(nèi)膽，由內(nèi)側(cè)至外側(cè)依次為搪瓷釉層、附著層和鋼板層，其特征在于，所述搪瓷釉層采用如權(quán)利要求1-3中任一項所述的搪瓷釉粉制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽，其特征在于，所述鋼板層由含鈦重量百分比0.06%~0.35%的鋼板制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽，其特征在于，所述鋼板層由含碳重量百分比小于0.08%的鋼板制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽，其特征在于，所述鋼板層由含鋁重量百分比0.0001%~0.05%的鋼板制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽，其特征在于，所述鋼板層由含錳重量百分比0.001%~0.35%的鋼板制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽，其特征在于，所述鋼板層由含硫重量百分比0.005%~0.025%的鋼板制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽，其特征在于，所述鋼板層由含硅重量百分比在0.37%以下的鋼板制成。
【文檔編號】F24H9/00GK103787580SQ201310688182
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】尹忠, 韓寶東, 王明, 曲紹鶴 申請人:蕪湖美的廚衛(wèi)電器制造有限公司