本发明属于不锈钢搪瓷,具体涉及一种不锈钢亚光搪瓷的制造方法。
背景技术:
1、目前的搪瓷锅支架主要分为亚光搪瓷锅支架和亮光搪瓷锅支架,随着市场的需求,不锈钢为金属基体的搪瓷锅越来越受欢迎,但是不锈钢表面通常表现为惰性,且在氧化条件下是稳定的。然而,亚光搪瓷材料在使用中容易受到外力冲击发生爆瓷现象,或者随着使用时间的增长,长期火焰烧蚀会造成搪瓷材料出现损坏等问题,其本质上还是搪瓷涂层与不锈钢基体间的粘结问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题,本发明提供一种不锈钢亚光搪瓷的制造方法,解决了现有不锈钢搪瓷的爆瓷问题,利用不锈钢基体表面粗糙化的方式提高了不锈钢基体的接触面,并利用硅氧系预涂层配合哑光搪瓷涂层内的硅氧材料形成一体化连接,提高了搪瓷涂层的稳定性与长效性。
2、为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:
3、一种不锈钢亚光搪瓷的制造方法,包括如下步骤:
4、步骤1,将碳酸氢钠和氢氧化钠加入至蒸馏水中搅拌均匀,形成溶解液,然后将不锈钢基体浸泡至溶解液中30-50min,取出后冲洗干净并烘干,得到表面洁净的不锈钢基体;所述碳酸氢钠与氢氧化钠的质量比为4:1-1.3,所述溶解液的ph为8,搅拌速度为100-300r/min,所述浸泡的温度为30-50℃;所述烘干的温度为100-120℃;该步骤利用碳酸氢钠和氢氧化钠溶解在水中形成碱性液,并在浸泡过程中促进氢氧化钠与表面油脂形成反应,达到脱脂洗涤的效果;为提升浸泡过程中的脱脂效果,不锈钢基体在溶解液中浸泡的同时进行60-80khz的恒温超声处理,确保不锈钢基体表面油脂的完全去除,确保不锈钢基体表面洁净,经过冲洗的方式将;
5、步骤2,将表面洁净的不锈钢基体表面喷雾稀酸液,并恒温静置2-3h,经蒸馏水超声清洗20-30min,烘干得到预处理不锈钢基体;所述稀酸液采用ph为6的盐酸与硫酸的混合液,且盐酸与硫酸的摩尔比为1:3,喷雾量为2-4ml/cm2,所述恒温静置的温度为3-5℃;所述超声清洗的超声频率为70-90khz,温度为50-80℃;烘干在氮气氛围下进行,且温度为120-140℃;该步骤在表面去除油脂的不锈钢基体表面喷雾一层酸液膜,能够将不锈钢基体表面的氧化层形成破坏,同时,含液膜的不锈钢基体放入蒸馏水中超声清洗中,酸液膜直接分散在蒸馏水中,配合超声的高频振动,将酸液膜脱离不锈钢基体;
6、步骤3,将预处理不锈钢基体进行喷砂处理10-20s,然后将喷砂处理后的不锈钢基体放入蒸馏水中超声处理,去除表面杂质,烘干后放入含水乙醚液中浸泡10-20min,取出后低温烘干,得到前处理后的不锈钢基体,所述超声处理的超声频率为60-80khz,温度为20-30℃,所述烘干的温度为100-120℃;所述含水乙醚液的制备方法包括:a1,将无水乙醚和蒸馏水放入至反应釜中搅拌均匀,并低温超声处理20-30min,静置得到分层液,所述无水乙醚和蒸馏水的体积比为10-20:1,搅拌速度为200-500r/min,所述低温超声处理的温度为5-10℃,超声频率为70-90khz;所述静置的温度为20-25℃;该步骤利用无水乙醚和蒸馏水进行搅拌混合,实现两者间的充分接触,同时利用乙醚与蒸馏水的微溶性,形成稳定的分散,此处的低温超声处理是利用超声的高频震动来促进乙醚与蒸馏水的充分接触,提高了乙醚液中的蒸馏水溶解,同时经过搅拌和超声的充分混合,乙醚中的蒸馏水已经达到溶解饱和,因此,静置后的分层是基于微溶体系下的乙醚和蒸馏水分层;a2,将分层液中的乙醚液抽取,得到含水乙醚液,所述抽取的温度为5-10℃;该步骤是将分层液进行抽取,分层液中的乙醚密度小于水,会形成蒸馏水与乙醚的分层,抽取上层液即可得到乙醚液,且,乙醚与水具有微溶性,能够形成明显的分层线,同时,少量蒸馏水溶解在乙醚层中,因此,抽取后的乙醚液含有极少量的蒸馏水,即得到含水乙醚。该方法制备的含水乙醚是利用自然溶解渗透的方式形成饱和溶解;所述低温烘干的温度为40-45℃;该步骤利用喷砂处理的方式将预处理不锈钢表面粗糙化,提高了比表面的粗糙度,并在蒸馏水超声过程中将粗糙面的杂质完全剥离去除,保证表面粗糙面的洁净性,同时在低温烘干过程中,乙醚自身的挥发性与低沸点特性直接转化为蒸汽,并将蒸馏水残留,带来粗糙面的液膜;
7、步骤4,将三甲氧基硅烷加入至乙醚中形成硅烷溶解液,然后将其喷雾至前处理后的不锈钢基体表面,低温静置2-3h,得到预涂不锈钢基体;所述三甲氧基硅烷在乙醚中的浓度为10-30g/l,所述喷雾的温度为5-10℃,喷雾量为4-8ml/cm2,所述低温静置的温度为20-30℃;该步骤利用三甲氧基硅烷在乙醚中的溶解性,达到良好的溶解效果,然后将其喷雾在前处理后的不锈钢基体表面,此时的蒸馏水与三甲氧基硅烷形成接触,并转化为接触式水解反应,从而形成了三羟基硅烷结构,在后续的处理过程中,乙醚基于自身的挥发性在长时间的低温静置中直接去除,从而形成粘稠性预涂膜,该预涂膜能够紧紧贴敷在不锈钢基体表面,形成稳定的连接,而且,预涂膜具有良好的表面活性,能够与后续的搪瓷涂层形成稳定连接,于此同时,预涂膜自身属于三羟基硅烷材料,本质上属于硅氧前驱体,具有良好的粘附性和隔热性,有效的解决了不锈钢的传热问题;
8、步骤5,将亚光搪瓷涂料喷雾在预涂不锈钢基基体上,经降压静置2-3h,得到涂覆不锈钢基体,所述亚光搪瓷涂料的喷雾量是5-10ml/cm2,温度为20-30℃;所述降压静置的压力为大气压的70-80%,温度为20-30℃;所述亚光搪瓷的质量配比为:异丙醇铝5-10份、氧化钴3-6份、硅酸乙酯5-8份、二甲氧基二甲基硅烷8-15份、高岭土3-6份、氟硅酸钠1-3份、哑光釉搪瓷粉30-60份、无水乙醚60-90份,所述哑光釉搪瓷粉来自湖南诺立新材料有限公司;且所述亚光搪瓷涂料的制备方法包括:b1,将氧化钴、高岭土、氟硅酸钠、哑光釉搪瓷粉进行研磨混合,得到混合细粉;b2,将异丙醇铝、硅酸乙酯、二甲基二甲氧基硅烷加入至无水乙醚中搅拌均匀,形成溶解液;b3,将混合细粉加入至溶解液中超声处理20-30min,得到亚光搪瓷涂料,所述超声处理的温度为5-10℃,超声频率为60-80khz,该工艺利用研磨的方式将固体颗粒细化,并在具有一定粘稠性的溶解液中形成均质分散,从而得到稳定的分散体系,同时超声的高频震动将颗粒均质化分散,从而得到分散均匀的浆料;在处理步骤中,亚光搪瓷涂料中的二甲氧基二甲基硅烷、硅酸乙酯与预涂不锈钢基体表面的预涂层属于同质材料,水解后会形成类似的硅羟基结构,具有良好的粘附性,提高了亚光搪瓷涂层在不锈钢基体表面的粘附性;在降压静置过程中的温度和乙醚的自挥发性,能够将液膜中的乙醚完全去除,从而形成表膜结构;
9、步骤6,将含水乙醚喷雾至涂覆不锈钢基体表面,并静置2-4h,经固化,得到不锈钢亚光搪瓷;所述含水乙醚液的制备方法包括:a1,将无水乙醚和蒸馏水放入至反应釜中搅拌均匀,并低温超声处理20-30min,静置得到分层液,所述无水乙醚和蒸馏水的体积比为10-20:1,搅拌速度为200-500r/min,所述低温超声处理的温度为5-10℃,超声频率为70-90khz;所述静置的温度为20-25℃;a2,将分层液中的乙醚液抽取,得到含水乙醚液,所述抽取的温度为5-10℃;所述喷雾的喷雾量为5-10ml/cm2,温度为5-10℃;所述静置的温度为40-50℃;所述固化的时间为5-10℃,温度为700-800℃;该步骤利用含水乙醚喷雾在涂覆不锈钢基体表面,利用乙醚自身对溶质的溶解,确保水分子与硅酸乙酯、异丙醇铝和二甲氧基二甲基接触,并在静置过程中形成良好的连接性,因此,实现一体化结构;在该亚光搪瓷涂层中,二甲氧基二甲基硅烷和硅酸乙酯呈液态,能够表现出优异的渗透性,从而形成了致密性硅氧包裹结构,硅氧材料的透明性并不影响整体结构的哑光特性,异丙醇铝在水解与高温固化后转化为氧化铝,该氧化铝能够实现局部的温度扩散,有效的控制了温度凸点的问题。
10、从以上描述可以看出,本发明具备以下优点:
11、1.本发明解决了现有不锈钢搪瓷的爆瓷问题,利用不锈钢基体表面粗糙化的方式提高了不锈钢基体的接触面,并利用硅氧系预涂层配合哑光搪瓷涂层内的硅氧材料形成一体化连接,提高了搪瓷涂层的稳定性与长效性。
12、2.本发明利用硅氧系预涂层作为哑光陶瓷涂层与不锈钢基体间的连接,提高了涂层的粘附牢度,同时,硅氧系预涂层具有良好的绝热性,有效的降低了不锈钢基体的导热传热特性。
1.一种不锈钢亚光搪瓷的制造方法,其特征在于:包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的不锈钢亚光搪瓷的制造方法,其特征在于:所述步骤1中的碳酸氢钠与氢氧化钠的质量比为4:1-1.3,所述溶解液的ph为8,搅拌速度为100-300r/min,所述浸泡的温度为30-50℃;所述烘干的温度为100-120℃。
3.根据权利要求1所述的不锈钢亚光搪瓷的制造方法,其特征在于:所述步骤2中的稀酸液采用ph为6的盐酸与硫酸的混合液,且盐酸与硫酸的摩尔比为1:3,喷雾量为2-4ml/cm2,所述恒温静置的温度为3-5℃。
4.根据权利要求1所述的不锈钢亚光搪瓷的制造方法,其特征在于:所述步骤2中的超声清洗的超声频率为70-90khz,温度为50-80℃;烘干在氮气氛围下进行,且温度为120-140℃。
5.根据权利要求1所述的不锈钢亚光搪瓷的制造方法,其特征在于:所述步骤3中的超声处理的超声频率为60-80khz,温度为20-30℃,所述烘干的温度为100-120℃;所述低温烘干的温度为40-45℃。
6.根据权利要求1所述的不锈钢亚光搪瓷的制造方法,其特征在于:所述步骤4中的三甲氧基硅烷在乙醚中的浓度为10-30g/l,所述喷雾的温度为5-10℃,喷雾量为4-8ml/cm2,所述低温静置的温度为20-30℃。
7.根据权利要求1所述的不锈钢亚光搪瓷的制造方法,其特征在于:所述步骤5中的亚光搪瓷涂料的喷雾量是5-10ml/cm2,温度为20-30℃;所述降压静置的压力为大气压的70-80%,温度为20-30℃。
8.根据权利要求1所述的不锈钢亚光搪瓷的制造方法,其特征在于:所述步骤6中的喷雾的喷雾量为5-10ml/cm2,温度为5-10℃;所述静置的温度为40-50℃;所述固化的时间为5-10℃,温度为700-800℃。