專利名稱：：一種熱水器搪瓷內(nèi)膽及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種熱水器內(nèi)膽及其制造方法，具體的說，本發(fā)明涉及一種熱水器搪瓷內(nèi)膽以及制造該搪瓷內(nèi)膽的方法。
背景技術(shù)：
：熱水器內(nèi)膽是熱水器裝水、加熱的部件，它通常是由金屬構(gòu)成。由于長期與水接觸，還需要對水加熱，這就會產(chǎn)生一個(gè)絕對的問題——內(nèi)膽腐蝕。腐蝕是金屬元素、水和溶解于水中的氧氣等發(fā)生的特殊的化學(xué)反應(yīng)，會嚴(yán)重影響熱水器內(nèi)膽的使用壽命。目前，在市場上銷售的熱水器的內(nèi)膽主要有不銹鋼內(nèi)膽、鍍鋅內(nèi)膽、玻璃搪瓷內(nèi)膽等。其中，搪瓷內(nèi)膽是由搪瓷釉涂在經(jīng)過適當(dāng)處理后的鋼板上，通過高溫?zé)贫傻?。它具備鋼材的穩(wěn)定性(抗壓、足夠的強(qiáng)度)及玻璃搪瓷的耐腐蝕、無毒等優(yōu)良性能，是熱水器內(nèi)膽的理想之選。普通的搪瓷內(nèi)膽的搪瓷性能和密著性能都未能達(dá)到較高的水平，容易出現(xiàn)起泡、瓷釉大幅剝離的問題，而且搪瓷的耐酸性能一般很差，這些都直接導(dǎo)致了內(nèi)膽的使用壽命大大減少，一般僅為6年左右。CN1772675公開了一種用于鋼板涂搪的低溫靜電搪瓷粉末及其制備方法，由此搪瓷粉術(shù)燒成的搪瓷層耐酸堿腐蝕性、耐熱、耐磨性強(qiáng)，且附著牢、強(qiáng)度高。但該方法需要采用靜電涂搪工藝，該工藝一次性投入大、對工作環(huán)境要求高，廣泛推廣使用還存在著很大的難度。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)良的搪瓷性能的熱水器搪瓷內(nèi)膽，該內(nèi)膽通過本發(fā)明所述的相對簡單的搪瓷工藝即可制得。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種熱水器搪瓷內(nèi)膽，由內(nèi)至外依次為搪瓷層、密著層和鋼板層，所述的搪瓷層厚度為150—400微米,沸水失重在1.5—2.5g/i^之間；所述的密著層厚度為25—35微米；所述的鋼板層厚度為0.2—2.1毫米。優(yōu)選所述的搪瓷層的沸水失童在1.5—2g/rr^之間。更優(yōu)選所述的搪瓷層的沸水失重在1.5—2g/m2之間。本發(fā)明所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽可按照如下工藝制得，工藝步驟包括制坯、對坯的表面處理、制備釉漿、濕法一次涂搪、干燥以及一次燒成。制備釉漿所采用的搪瓷粉末由以下成分組成Si0243-50%;AL2035-7%;B20310-14%:Fe2030.1-0.3Na2010-14%;K204-6%;CaF25-7%;NaF2.5-4%;CoO2-4%;NiO1-3%;Mn020.2-0.5%;Li202-4%。具體過程如下先將鋼板經(jīng)過裁料、沖壓、焊接等工序加工成毛坯，然后對毛坯需搪瓷的表面進(jìn)行處理，使其滿足搪瓷的條件。對坯的表面處理包括生燒、脫脂、酸洗、中和、干燥。生燒時(shí)可使用間歇式馬弗爐，然后將毛坯放入熱的含NaOH和脂肪酸鈉的溶液中，靜置以脫脂，再用酸清洗毛坯表面，然后用水清洗，最后將其浸入熱純堿溶液中完成中和。在準(zhǔn)備涂搪前，先按照各成分配比制得搪瓷釉粉末，再將其與適量粘土、電解質(zhì)以及水一起放入球磨機(jī)，研磨使得到的釉漿呈現(xiàn)膠體狀態(tài)。釉漿通過傳統(tǒng)的濕法涂搪、干燥以及一次燒成后與毛坯緊密結(jié)合，燒成溫度在820840攝氏度之間，持續(xù)時(shí)間4-6分鐘。最終得到的搪瓷內(nèi)膽在其鋼板層和瓷釉靠近鋼板層的部分形成25-35微米厚的富鐵化學(xué)密著層，而搪瓷層厚度可通過涂搪適當(dāng)調(diào)整，但過厚的搪瓷層不僅在經(jīng)濟(jì)上是不合算的，而且會降低瓷層質(zhì)量，并且容易出現(xiàn)脫瓷現(xiàn)象，本發(fā)明的搪瓷層厚度控制在150400微米之間。對坯的表面處理還可包括硫酸鎳溶液處理或其他相關(guān)的處理步驟。濕法涂搪可以采用傳統(tǒng)方法中的浸漬法、噴搪法中的任意一種，也可采用其他合適的濕法涂搪法。一次燒成的燒成溫度一般在750900攝氏度之間，時(shí)間在38分鐘之間。優(yōu)選溫度為820840攝氏度，持續(xù)時(shí)間4-6分鐘的情況下可以在達(dá)到較好的成品質(zhì)量的同時(shí)提高能效和效率。制備毛坯所用的鋼板可以為普通鋼板，也可以為含重量百分?jǐn)?shù)0.03-0.3%鈦的鋼板。含鈦鋼板有著優(yōu)良的抗鱗爆性，可以有效的減少搪瓷以及使用過程中的鱗爆現(xiàn)象，從而進(jìn)一歩提高成品的質(zhì)量和成品率。另外含鈦的鋼板也有助于提高搪瓷與鋼板的密著性能。本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，由于采用獨(dú)特的搪瓷釉粉末制備釉漿以及相應(yīng)的工藝步驟，本發(fā)明所述的搪瓷內(nèi)膽的性能優(yōu)良搪瓷層的沸水失重可達(dá)1.5g/L，使得內(nèi)膽的壽命得到很大的延長；瓷層密著性能根據(jù)EN10209標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)到最高等級1級；搪瓷層的耐熱急變(熱震)和耐酸性能優(yōu)良。另外，制造本發(fā)明所述搪瓷內(nèi)膽的工藝相對簡單，無需購置靜電涂搪所需的昂貴設(shè)備和對場地進(jìn)行改建，更容易得到廣泛的應(yīng)用。下面結(jié)合具體實(shí)施方式進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，以下的實(shí)施例用于理解本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。具體實(shí)施方式實(shí)施例l首先將鋼板經(jīng)過裁料、沖壓、焊接等工序加工成熱水器搪瓷內(nèi)膽的毛坯。本實(shí)施例所用的鋼板為符合國家標(biāo)準(zhǔn)的冷軋薄鋼板，也可選用熱軋薄鋼板或含鈦的鋼板。鋼板的厚度能滿足成品的強(qiáng)度需求即可，但從加工、使用和成本的角度考慮，一般不超過2.lmra。毛坯成型以后還需對毛坯的表面，尤其是需要搪瓷的表面進(jìn)行處理。歩驟如下生燒將毛坯放入間歇式馬弗爐中以700°C的溫度燒8分鐘。脫脂將毛坯放入80。C的50g/L的NaOH與5g/L脂肪酸鈉的混合液中，靜置5分鐘。酸洗常溫下使用6%的鹽酸清洗毛坯表面。中和先把毛坯用水清洗，再將其浸入1%的熱純堿溶液中5分鐘。千燥讓毛坯在室溫下干燥。以上步驟可根據(jù)所用鋼板或毛坯尺寸的不同在適當(dāng)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，也可用類似處理方法替代以上步驟中所述的方法，如生燒可采用電爐，酸洗可用稀硫酸等。制備釉漿首先需要按照配比制得所需的搪瓷釉粉末，再將粉末與適量的水混合并研磨制得釉漿。本實(shí)施例中，先將各成分按照如下配比混合，并與質(zhì)量為各成分總質(zhì)量6%的粘土、質(zhì)量為各成分總質(zhì)量0.1%的電解質(zhì)以及質(zhì)量為各成分總質(zhì)量40%的水一起放入球磨機(jī)，研磨至少16小時(shí)，使得到的釉漿呈現(xiàn)膠體狀態(tài)。Si0243%;A12036.25%;B20314%;Fe2030.1%;Na2012.8%;K206%;CaF25%;NaF3.5%;CoO4%;歸1%;Mn020.35%:Li204%。然后將制備好的釉漿通過浸漬法涂覆到所需搪瓷的毛坯表面，待毛坯干燥后將其放入燒成爐中燒成，溫度為840°(:,時(shí)間4分鐘。燒成后待完全冷卻即得到本發(fā)明所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽。實(shí)施例2在實(shí)施例l的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例采用含鈦為0.03%的鋼板，搪瓷釉粉末的各成分組成如下Si0250%;Al2035%;B20311.5%:Fe2030.3%;Na20腦；K204.7%;CaF27%;NaF2.5%;CoO2.8%;腿3%;Mn020.2%;Li203%。涂搪采用浸漬法，燒成溫度為820。C，時(shí)間6分鐘。實(shí)施例3在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例采用含鈦為0.3%的鋼板，搪瓷釉粉末的各成分組成如下Si0247.8%;Al2037%;B20310%;Fe2030.2%;Na2014%;K204%:CaF26,3%;NaF4%;CoO2%;NiO2.2%;Mn020.5%;Li202%。涂搪采用噴搪法，燒成溫度為850。C,時(shí)間5分鐘。比較例4本比較例將按照實(shí)施例l、2、3得到的熱水器搪瓷內(nèi)膽與普通搪瓷內(nèi)膽(單位)加以比較如下(見表l):<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表l此處所述的沸水失重是按照如下歩驟測得的先將與內(nèi)膽采用相同材料和工藝制造的完全被搪瓷所覆蓋的試樣(105mmX105mm或105mm直徑)干燥并測得其質(zhì)量，再將其放入導(dǎo)電率最髙為lraS/m的全脫鹽水中，加熱使得水沸騰并持續(xù)21天。以一周為一個(gè)單元，前5天每天換一次水，之后的2天不換水。整個(gè)過程結(jié)束后取出試樣，清潔，干燥并稱重，由兩次重量的差值除以表面積可得到--個(gè)數(shù)值(單位8/"12)。接著再把已經(jīng)經(jīng)過21天測試的試樣重復(fù)該過程一次，將求得的兩個(gè)數(shù)值取平均值，即得到所述的搪瓷內(nèi)膽的沸水失重值。此處所述的密著性能是按EN10209標(biāo)準(zhǔn)測得，等級從l級(最高)到5級。此處所述的耐熱急變(熱震)是指從搪瓷樣板或搪瓷熱水器上割一小塊下并加熱到200度，然后立即淬冷到20度的水中(完全浸沒)，重復(fù)這個(gè)過程(5次)。通過目測觀察試樣是否有損壞。此處所述的耐冷酸是指將試樣完全浸入10%的鹽酸溶液中1小時(shí)，目測觀察試樣是否被腐蝕。本發(fā)明所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽的搪瓷工藝還可在本領(lǐng)域技術(shù)人員所知或能預(yù)見的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。如濕法一次涂搪還可采用流動(dòng)涂搪法等其他方法，燒成時(shí)間和溫度可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整等。權(quán)利要求1.一種熱水器搪瓷內(nèi)膽，由內(nèi)至外依次為搪瓷層、密著層和鋼板層，其特征在于，所述的搪瓷層厚度為150-400微來，沸水失重在1.5-2.5g/m2之間；所述的密著層厚度為25-35微米；所述的鋼板層厚度為0.2-2.1毫米。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽，其特征在于，所述的搪瓷層的沸水失重在1.5—2g/m2之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽，其特征在于，所述的搪瓷層的沸水失重在1.5—1.8g/m2之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1一3任意一項(xiàng)所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽，其特征在于，所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽是通過制坯、對坯的表面處理、制備釉漿、濕法一次涂搪、干燥、一次燒成制得；所述的制備釉漿采用的搪瓷釉粉末由以下成分組成Si0243-50%;A12035-7%;B20310-14%;Fe2030.卜0.3%;Na2010-14%;K2()4-6%;CaF25-7%;NaF2.5-4%;CoO2-4%;NiO1-3%;Mn020.2-0.5%;Li202—4%。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造熱水器搪瓷內(nèi)膽，其特征在于，所述的濕法涂搪采用浸漬法或噴搪法。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造熱水器搪瓷內(nèi)膽，其特征在于，所述的對坯的表面處理包括生燒、脫脂、酸洗、中和、干燥。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，所述的一次燒成的燒成溫度為820840攝氏度，持續(xù)時(shí)間4-6分鐘。8.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的熱水器搪瓷內(nèi)膽，其特征在于，所述的鋼板層由含鈦重量百分?jǐn)?shù)為0.03-0.3%的鋼板加工而成。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，所述的鋼板層由含鈦重量百分?jǐn)?shù)為0.03-0.3%的鋼板加工而成。全文摘要本發(fā)明涉及一種熱水器搪瓷內(nèi)膽及其制造方法。該內(nèi)膽由內(nèi)至外依次為搪瓷層、密著層和鋼板層，厚度依次為150-400微米、25-35微米和0.2-2.1毫米，通過制坯、對坯的表面處理、制備釉漿、濕法一次涂搪、干燥、一次燒成制得。制備釉漿所用的搪瓷釉粉末包含以下成分SiO₂43-50％；Al₂O₃5-7％；B₂O₃10-14％；Fe₂O₃0.1-0.3％；Na₂O10-14％；K₂O4-6％；CaF₂5-7％；NaF2.5-4％；CoO2-4％；NiO1-3％；MnO₂0.2-0.5％；Li₂O2-4％。本發(fā)明所述的搪瓷內(nèi)膽性能優(yōu)良，制造工藝相對簡單，容易得到廣泛的應(yīng)用。文檔編號F24H9/00GK101210738SQ20061016748公開日2008年7月2日申請日期2006年12月28日優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日發(fā)明者燕侯,孫京巖,王任華,王圣賢,蔡想周申請人:海爾集團(tuán)公司;青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)海爾熱水器有限公司