熱水器搪瓷內膽及搪瓷釉粉的製作方法
2023-10-10 01:57:54
熱水器搪瓷內膽及搪瓷釉粉的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種熱水器搪瓷內膽及搪瓷粉末，該熱水器搪瓷內膽的搪瓷釉層採用該搪瓷釉粉製成；該搪瓷釉粉按重量百分比計，由以下組分構成：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。本發明的熱水器搪瓷內膽，沸水失重小、耐水性強、耐腐蝕性強，而且不出現裂紋或銀紋以及爆瓷現象，使用壽命更長。
【專利說明】熱水器搪瓷內膽及搪瓷釉粉
【技術領域】
[0001]本發明涉及到熱水器【技術領域】，特別涉及熱水器搪瓷內膽及搪瓷釉粉。
【背景技術】
[0002]目前儲水式熱水器的內膽主要有不鏽鋼內膽，鍍鋅內膽，塑料內膽和搪瓷內膽等。內膽是熱水器盛裝水的容器，長期與水接觸，會產生腐蝕，導致內膽漏水。因此需要從本質上考慮如何降低腐蝕，其中搪瓷內膽的搪瓷即是其中手段之一。搪瓷內膽，是在鋼板內壁塗覆一層搪瓷釉層，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致鋼板與水接觸，內膽就會被腐蝕穿孔，導致熱水器漏水。普通的搪瓷由於搪瓷粉末成分以及工藝原因，其耐水性差，沸水失重較高，而且容易出現微小裂紋或銀紋以及爆瓷等現象，導致搪瓷內膽壽命大大降低。
【發明內容】
[0003]本發明的主要目的為提供一種熱水器搪瓷內膽，旨在提高熱水器搪瓷內膽的耐水性、降低熱水器搪瓷內膽的沸水失重以及防止熱水器搪瓷內膽出現裂紋和爆瓷，從而提高熱水器搪瓷內膽的壽命。
[0004]為了實現上述目的，本發明提出一種搪瓷釉粉，按重量百分比計，由以下組分構成: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]本發明進一步提出一種熱水器搪瓷內膽，由內側至外側依次為搪瓷釉層、附著層和鋼板層，所述搪瓷釉層採用如上所述的搪瓷釉粉製成。
[0008]優選地，所述鋼板層由含鈦重量百分比0.06%~0.35%的鋼板製成。
[0009]優選地，所述鋼板層由含碳重量百分比小於0.08%的鋼板製成。
[0010]優選地，所述鋼板層由含鋁重量百分比0.0001%~0.05%的鋼板製成。
[0011]優選地，所述鋼板層由含錳重量百分比0.001%~0.35%的鋼板製成。
[0012]優選地，所述鋼板層由含硫重量百分比0.005%~0.025%的鋼板製成。[0013]優選地，所述鋼板層由含矽重量百分比在0.37%以下的鋼板製成。
[0014]本發明的熱水器搪瓷內膽及搪瓷釉粉，第一，由於該搪瓷釉粉中添加了 SiC，提高搪瓷塗層的耐磨性，並有利於搪瓷釉層與鋼板的高溫融合，耐酸鹼性好，還可以減少燒結時間，降低生產成本；第二，由於該搪瓷釉粉中添加ZrO2，可提高搪瓷釉層的耐腐蝕性，提高沸水失重性能、減少產生魚鱗狀物質和灰白裂紋現象的產生，有助於搪瓷釉層與鋼板的高溫結合；第三，由於該搪瓷釉粉中添加Co304和CoO，可大幅增加搪瓷釉層的密著性，並提高搪瓷釉層表面光潔度和質地硬度，同時使搪瓷釉層呈現藍寶石顏色。該熱水器搪瓷內膽採用了該搪瓷釉粉製成，因此該熱水器搪瓷內膽的具有上述優點，因而使用壽命變長。
【具體實施方式】
[0015]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0016]實施例一:
[0017]該實施例提出一種熱水器搪瓷內膽，該內膽按以下方法製得:
[0018]步驟1:將鋼板經過剪切、衝壓、拉伸、焊接等工序加工成內膽毛胚，即鋼板層，鋼板層的厚度優選0.8~3.5mm。
[0019]步驟2:對內膽毛胚的內壁表面進行清洗，脫脂，酸洗，中和，乾燥等進行搪瓷前處理，以利於搪瓷釉層的附著。
[0020]步驟3:將按照以下重量百分比分配的搪瓷釉粉製備成搪瓷釉漿:
[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:將製備好的搪瓷釉漿通過一次塗搪(溼法流動塗搪，或者溼法噴搪，或者靜電粉末噴搪等方法)塗覆於內膽毛坯內壁上。搪瓷釉漿塗覆的厚度不能太厚，一方面是由於成本原因，另一方面是搪瓷釉漿太厚，反而容易造成脫落，因此本實施例優選搪瓷釉漿塗覆厚度為150~500 μ m。
[0023]步驟5:使內膽毛胚內壁上搪瓷釉漿乾燥後，將內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，持續時間為4~10分鐘。自然冷卻後即得到熱水器搪瓷內膽。
[0024]在下述內容中，各成分的含量的百分數均指重量百分數。
[0025]製得的熱水器搪瓷內膽由內側至外側依次為搪瓷釉層、附著層和鋼板層。
[0026]進一步地，本實施例製作內膽毛胚的鋼板採用含碳量小於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%、含矽量小於0.37%。
[0027]由於鈦能與搪瓷釉層中的多種組分結合，因此鋼板中添加鈦能夠增加熱水器搪瓷內膽的密著性。
[0028]鋼板中的氧以適當量氧化物的形式存在，可以提高熱水器搪瓷內膽的耐鱗爆性，而鋁是形成氧化物的元素，因此本實施例的熱水器搪瓷內膽採用含有適當量鋁的鋼板製作內膽毛胚；但是鋼板中含鋁大量時，鋼板中的氧化物難以保留，且鋼板熱軋時由於鋁氧化物的缺乏延展性，反而會導致耐鱗爆性降低和密著強度的降低，因此鋼板中鋁含量優選在0.0001% ~0.05% 之間。
[0029]對於碳鋼來說，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，在氧化物中複合析出，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，容易產生氣泡和黑斑；同樣硫含量過多會使搪瓷釉層裡出現氣泡和細孔，影響搪瓷釉層的質量。因此錳含量不要超過0.35%,高於0.001% ;硫含量不超過0.025%,高於0.0005%。
[0030]對於碳鋼來說，矽和錳都是碳鋼中的殘留物。矽含量過高時，會使搪瓷釉層的耐鱗爆性降低，因此，使用矽含量小於0.37%的鋼板，以防止矽影響搪瓷釉層的特性。
[0031]搪瓷釉粉中添加SiC，可提高搪瓷塗層的耐磨性，並有利於搪瓷釉層與鋼板的高溫融合，耐酸鹼性好，還可以減少燒結時間，降低生產成本。
[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、減少產生魚鱗狀物質和灰白裂紋現象的產生，有助於搪瓷釉層與鋼板的高溫結合。
[0033]搪瓷釉粉中添加Co304和CoO，可大幅增加搪瓷釉層的密著性，並提高搪瓷釉層表面光潔度和質地硬度，同時使搪瓷釉層呈現藍寶石顏色。
[0034]實施例二:
[0035]基於實施例一，本實施例採用含碳量0.07%，含鈦量0.06%、含鋁量0.0001%、含錳量0.28%、含硫量0.02%、含矽量0.37%的鋼板。
[0036]搪瓷釉粉中的各組分所佔百分比為: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]基於實施例一，本實施例採用含碳量0.07%，含鈦量0.06%、含鋁量0.0001%、含錳量0.28%、含硫量0.02%、含矽量0.37%的鋼板。
[0039]搪瓷釉粉中的各組分所佔百分比為: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]基於實施例一，本實施例採用含碳量0.07%，含鈦量0.06%、含鋁量0.0001%、含錳量0.28%、含硫量0.02%、含矽量0.37%的鋼板。
[0042]搪瓷釉粉中的各組分所佔百分比為=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]基於實施例一，本實施例採用含碳量0.01%，含鈦量0.35%、含鋁量0.05%、含錳量0.01%、含硫量0.005%、含矽量0.1%的鋼板。
[0045]搪瓷釉粉中的各組分所佔百分比為: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]基於實施例一，本實施例採用含碳量0.01%，含鈦量0.35%、含鋁量0.05%、含錳量0.01%、含硫量0.005%、含矽量0.1%的鋼板。
[0048]搪瓷釉粉中的各組分所佔百分比為: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]基於實施例一，本實施例採用含碳量0.01%，含鈦量0.35%、含鋁量0.05%、含錳量0.01%、含硫量0.005%、含矽量0.1%的鋼板。
[0051]搪瓷釉粉中的各組分所佔百分比為=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出的搪瓷內膽與普通搪瓷內膽的性能比較結果如表1所示。
[0053]表1:
[0054]
【權利要求】
1.一種搪瓷釉粉，其特徵在於，按重量百分比計，由以下組分構成: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.根據權利要求1所述的搪瓷釉粉，其特徵在於，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.根據權利要求2所述的搪瓷釉粉，其特徵在於，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膽，由內側至外側依次為搪瓷釉層、附著層和鋼板層，其特徵在於，所述搪瓷釉層採用如權利要求1-3中任一項所述的搪瓷釉粉製成。
5.根據權利要求4所述的熱水器搪瓷內膽，其特徵在於，所述鋼板層由含鈦重量百分比0.06%~0.35%的鋼板製成。
6.根據權利要求4所述的熱水器搪瓷內膽，其特徵在於，所述鋼板層由含碳重量百分比小於0.08%的鋼板製成。
7.根據權利要求4所述的熱水器搪瓷內膽，其特徵在於，所述鋼板層由含鋁重量百分比0.0001%~0.05%的鋼板製成。
8.根據權利要求4所述的熱水器搪瓷內膽，其特徵在於，所述鋼板層由含錳重量百分比0.001%~0.35%的鋼板製成。
9.根據權利要求4所述的熱水器搪瓷內膽，其特徵在於，所述鋼板層由含硫重量百分比0.005%~0.025%的鋼板製成。
10.根據權利要求4所述的熱水器搪瓷內膽，其特徵在於，所述鋼板層由含矽重量百分比在0.37%以下的鋼板製成。
【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 優先權日:2013年12月13日
【發明者】尹忠, 韓寶東, 王明, 曲紹鶴 申請人:蕪湖美的廚衛電器製造有限公司