[发明专利]一种纳米陶瓷结构及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷技术领域，更具体地涉及一种纳米陶瓷结构及其制备工艺。

背景技术

搪瓷制品是将搪瓷釉料涂搪在基板表面并经高温烧结而成，在烧结过程中，粒界逐渐消失，气孔被排除，从而在基板表面形成一层瓷釉层。在搪瓷制品表面所形成的瓷釉层主要有以下特点：(1)不容易老化，一般有机涂层容易老化，而瓷釉层不容易老化，从而可以大幅度提高诸如搪瓷管道等搪瓷制品的使用寿命；(2)基板材料广泛，金属、塑料、纤维等材料都可以作为搪瓷的基板；(3)化学性能稳定，能够防止各种浓度的有机酸(氢氟酸除外)、无机酸的腐蚀，其综合防腐性是其它材料所不能比拟的；(4)具有较好的耐热和抗高温氧化性能；(5)高耐磨性、高硬度，以及低摩擦系数；(6)具有耐高温、耐严寒、抗氧化、抗紫外线腐蚀等功能；(7)表面涂覆工艺简单，无需特殊设备；(8)搪瓷釉料的主要成分是硅酸盐，在生产和使用过程中无毒、无害、无任何污染。由于瓷釉层具有上述诸多优点，因此，在存储强腐蚀性介质的容器上、成品油输送主干管线以及城市地下供水主干管网上都涂搪有瓷釉，以对基板进行保护，从而达到一劳永逸的效果。

目前，在钢材基板上制备瓷釉层时，其烧结温度都在800℃以上，这不仅消耗燃料较多，导致生产成本较高，而且在烧结过程中，搪瓷制品容易变形，影响产品的质量。另外，作为钢材基板主要成分的铁在721℃即发生α相→β相的转变(即相变)，相变也将影响搪瓷制品的质量，而且，烧结温度越高，相变会越严重。另外，较高的烧制温度还会导致基板的变形。由此可知，现有技术的烧结温度和搪瓷的性能很难兼顾。

且陶瓷深受国内外喜爱，应利用陶瓷特性，更广泛地应用在各个行业领域中，以发扬我国陶瓷。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于：提供一种纳米陶瓷结构，具体应用于大小家电、地面板、厨卫制品、手机外壳等，为终端产品提供良好的耐热、绝缘、防腐、装饰等功能。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种纳米陶瓷结构，应用于电器、电子、厨卫、建筑行业，包括坯体层、釉料层、工艺画层和纳米粉层，釉料层通过静电喷涂/筛粉涂搪/湿法流搪/湿法喷涂方式涂搪在坯体层上，且贴覆有工艺画层，并将纳米粉层喷涂在其上。

本发明的有益效果在于：可以应用于电器、电子、厨卫、建筑等行业，具体应用于大小家电、地面板、厨卫制品、手机外壳等，为终端产品提供良好的耐热、绝缘、防腐、装饰等功能。

作为本发明的进一步改进，所述坯体层为电器制品、厨卫制品、建筑材料制品或电子元件。

作为本发明的进一步改进，所述釉料层由各组分按以下重量百分比混合制得：50～80wt％的陶瓷粉料、5～15wt％的玻璃粉料、3～15wt％的胶合剂、1～5wt％的硼砂、1～5wt％的纯碱的瓷釉粉料在230-800℃的温度下3-5分钟烧结而成。

作为本发明的进一步改进，所述釉料层由各组分按以下重量百分比混合制得：55～70wt％的陶瓷粉料、3～12wt％的玻璃粉料、5～12wt％的胶合剂、1～3wt％的硼砂、1～3wt％的纯碱的瓷釉粉料在600℃的温度下4分钟烧结而成。

作为本发明的进一步改进，所述坯体层由铝合金、金属铁、不锈钢、铸铁材料制作而成。

本发明的另一个目的在于：还提供了其制备工艺，以实现其大规模工艺生产。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种制备以上所述纳米陶瓷结构的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1）将以上所述瓷釉粉料与水混合制得釉浆，得到釉料层，再将所述釉料层涂搪在坯体层上，得到预处理坯体；

步骤2）在预处理坯体表面上喷涂艺术涂料或贴覆工艺绘画，形成工艺画层，得到陶瓷半成品；

步骤3）在陶瓷半成品喷涂陶瓷纳米粉，形成纳米粉层，经过200℃~800℃高温炉烘烤。

作为本发明的进一步改进，步骤3）中，在金属制品为铝合金时，陶瓷半成品表面经过230℃高温炉烘烤后，得到5H的硬度。

作为本发明的进一步改进，步骤3）中，在金属制品为的金属铁/不锈钢/铸铁，采用高温等离子对其进行喷涂，再经过800℃高温炉3分钟，陶瓷半成品表面达到9H的硬度。

作为本发明的进一步改进，所述陶瓷纳米粉为氟硅钠复合掺杂HA陶瓷纳米粉。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清晰明了，对其进一步详细说明。