阅读说明：本技术 一种用于搪瓷生产的等离子热喷涂粉末的制备工艺 (Preparation process of plasma thermal spraying powder for enamel production ) 是由 陈安明 赵坚 欧阳希禹 于 2021-09-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及新材料的制备,特别是一种用于搪瓷生产的等离子热喷涂粉末的制备工艺。针对现有搪瓷生产工艺在制品烧成时需要将整个制品全部放入炉窑进行整体加热烧成,对炉窑要求高、能耗大、并且超大工件不能进行搪烧等问题,本发明一种用于搪瓷生产的等离子热喷涂粉末的制备工艺,通过对搪瓷釉料颗粒进行粉末化包裹处理,可以满足等离子热喷涂工艺的要求,将等离子热喷涂工艺用于搪瓷制品的生产。(The invention relates to the preparation of new materials, in particular to a preparation process of plasma thermal spraying powder for enamel production. The invention relates to a preparation process of plasma thermal spraying powder for enamel production, which aims to solve the problems that the whole product is required to be completely put into a furnace kiln for integral heating and firing when the product is fired by the existing enamel production process, the furnace kiln is high in requirement and high in energy consumption, an oversized workpiece cannot be subjected to enamel firing and the like.)

一种用于搪瓷生产的等离子热喷涂粉末的制备工艺

技术领域

本发明涉及新材料的制备，特别是一种用于搪瓷生产的等离子热喷涂粉末的制备工艺。

背景技术

搪瓷生产在烧成时一般都要将整件产品在烧成炉中加热，对小件产品问题不大，对生产反应釜之类大型设备的产品影响较大，多次烧成，不仅对烧成炉设备要求很高，而且能耗高，采用等离子热喷涂可以采用局部加热喷涂，可以控制涂层的厚度，一次涂搪就可以完成，简化生产工艺，降低生产成本，提高瓷层的耐腐蚀、耐磨等理化性能，具有极大的实用和经济价值。

目前，国内外等离子喷涂的粉末材料主要是合金材料和一些陶瓷材料，粉末材料和喷涂工艺已经非常成熟，但由于涂层粉末材料价格相当昂贵，不能广泛推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于搪瓷生产的等离子热喷涂粉末的制备工艺。

本发明的目的是通过如下途径实现的：一种用于搪瓷生产的等离子热喷涂粉末的制备工艺，其步骤如下：

第一步，喷涂搪瓷釉料的制备：

按质量百分比，其组分为：

SiO₂：48-53，Al₂O₃：3-5，B₂O₃：14-17，K₂O：4-6，Na₂O：9-12，Li₂O：2-3，TiO₂：3-4，ZrO：1-2，CoO：0.3-0.6，NiO：1-1.5，MnO₂：2-3；

将按上述成分的原材料混合均匀，在1300-1350℃釉料熔炉熔融，获得组成均匀的搪瓷熔体，取出后快速冷却，得到搪瓷釉料；

第二步，等离子釉料粉末的制备：

将釉料100份加35份水和5份乙醇在球磨机进行球磨至细度D50为21-23微米，80目筛分，低温烘干，备用；

第三步，包裹处理：

100份釉粉加0.5份的有机硅油，采用气流粉碎磨进行包裹处理, 用sames流化性检测仪检测的流化性≥70。

作为本方案的进一步优化，所述的步骤一中，按质量百分比，其组分为： SiO₂：49%，Al₂O₃：4%，B₂O₃：16%，K₂O：5.9%，Na₂O：11.6%，Li₂O：3.5%，TiO₂：3%，ZrO：1%，CoO：0.5%，NiO：1.5%，MnO₂：3%。针对现有搪瓷生产工艺在制品烧成时需要将整个制品全部放入炉窑进行整体加热烧成，对炉窑要求高、能耗大、并且超大工件不能进行搪烧等问题，本发明一种用于搪瓷生产的等离子热喷涂粉末的制备工艺,通过对搪瓷釉料颗粒进行粉末化包裹处理，可以满足等离子热喷涂工艺的要求，将等离子热喷涂工艺用于搪瓷制品的生产。

与现有技术比较，本发明具有以下优点：

1.釉料采用 SiO₂-R₂O-B₂O₃釉料网络系统，在釉料系统中加入钴镍锰和钛锆铝成分，高温熔融的釉料不仅具有和钢板相结合的能力，还具有优良的耐腐蚀和耐温等性能；

2.采用湿法球磨和包膜特殊处理工艺制备的粉末能够很好满足等离子热喷涂工艺，具有较低的生产成本，可以降低等离子喷涂材料成本，可以拓展等离子热喷涂工艺使用领域；

3.搪瓷生产采用等离子喷涂工艺进行涂搪加工，简化生产工艺，降低生产成本，解决了反应釜等大型搪瓷件表面涂搪及修补涂搪工艺难题。

具体实施方式

本发明一种用于搪瓷生产的等离子热喷涂粉末的制备工艺，其步骤如下：

第一步，喷涂搪瓷釉料的制备，瓷釉要和钢板相结合，并有优良的理化性能，采用SiO₂-R₂O-B₂O₃釉料网络系统，在釉料系统中添加钴镍锰能使釉料和钢板相结合的成分，加入钛锆铝成分提高釉料耐腐蚀和耐温等理化性能；

按质量百分比，其组分为：

SiO₂：49%，Al₂O₃：4%，B₂O₃：16%，K₂O：5.9%，Na₂O：11.6%，Li₂O：3%，TiO₂：3%，ZrO：1%，CoO：0.5%，NiO：1.5%，MnO₂：3%；

将按上述成分的原材料混合均匀，将混合料在1320℃釉料熔炉熔融60分钟，取出后倒入水中快速冷却，得到均质釉料熔块；

第二步，等离子釉料粉末的制备：

将釉料100份加35份水和5份乙醇在球磨机进行球磨至细度D50为21-23微米，80目筛分，低温烘干，备用；由等离子喷涂的原理可知，用于等离子喷涂的粉末必须具有较好的流化性能，才能进行等离子喷涂，采用湿法球磨比干粉球磨粉末表面光滑，较接近球形，将釉料加适量的水和少量乙醇在球磨机磨至合适细度，低温烘干。在制备等离子喷涂粉末时，一般制备方法都不容易将粉末全部形成球状形产品，为了增加流化性，在表面采用液相或气相沉积法包膜处理。对釉粉用有机硅油进行包裹，可以提高釉粉的流化性。

第三步，包裹处理：

100份釉粉加0.5份的有机硅油，采用气流粉碎磨进行包裹处理, 用sames流化性检测仪检测的流化性≥70。

搪瓷粉末的使用：将粉末装入等离子热喷涂设备的送粉器，依次打开主电源、直流电源、水冷器、氩气及氢气等开关。预热完成后开启送粉器，调节送粉气体流量。将试样按顺序依次排好固定在工作台上，喷枪在规定的喷涂距离下做往复直线运动，直至涂层厚度满足要求为止。