搪瓷內(nèi)膽搪瓷前處理工藝淺析

1.前言 　　搪瓷前處理工藝是指搪瓷內(nèi)膽焊接完畢，試壓合格后內(nèi)表面涂搪瓷釉前的潔凈處理過程。 　　眾所周知，搪瓷工藝的瓷釉層的密著性是搪瓷內(nèi)膽的重要指標(biāo)之一，是決定搪瓷內(nèi)膽壽命的最主要因素。而對于密著性影響最大的是掛釉面的表面質(zhì)量，包括表面潔凈度、表面粗糙度、焊接及彎圓拉伸應(yīng)力集中度、油脂、化學(xué)處理面等。沒有一個良好的瓷釉附著面，不可能燒結(jié)出高質(zhì)量、高壽命、高耐壓耐沖擊的搪瓷內(nèi)膽，前處理質(zhì)量影響著瓷釉的附著力、外觀、涂層的耐潮濕及耐腐蝕等。前處理工作做得不好，銹蝕仍會在涂層下繼續(xù)蔓延，使涂層成片脫落。經(jīng)過認真清理的表面和一般簡單清理的工件，用暴曬法進行涂層比較，壽命可相差4-5倍。所以，瓷釉涂搪前的著釉面的表面處理顯得尤為重要。 　　搪瓷前處理工藝通過著釉面的相關(guān)潔凈工藝處理，消除金屬坯體的油脂、污垢、鐵銹和加工時形成的內(nèi)應(yīng)力等，確保鋼鐵材料著釉面無油、無銹、無鈍化磷化等無機防銹膜層，最大程度地去除加工應(yīng)力，使具有活性的鋼鐵材料在高溫下和無機搪釉涂料緊密結(jié)合，具有很好的密著力。 　　2.搪瓷前處理工藝的表面潔凈處理方式 　　2.1搪瓷前處理工藝的表面潔凈處理方式簡介 　　搪瓷前處理工藝的表面潔凈處理方式，主要有物理法和化學(xué)法，有些企業(yè)為提高著釉面的表面質(zhì)量，往往采用物理法+化學(xué)法的復(fù)合處理法。物理法主要是指噴砂工藝，而化學(xué)法主要為脫脂法或酸洗法。鑄鐵坯體和厚鋼板坯體的表面潔凈多采用物理法即噴砂法；薄鋼板坯體多采用化學(xué)法即脫脂法或酸洗法。為適應(yīng)特殊涂搪工藝和改善制品質(zhì)量要求，潔凈后，有些工藝還要求對坯體進行披膜（一般披鎳膜）處理。 　　我們現(xiàn)在使用的太陽能搪瓷水箱，大多數(shù)廠家采用物理法，即使用專用搪瓷板（酸洗板）進行焊接制坯，然后采用噴砂工藝對著釉面進行前處理；有少部分企業(yè)在噴砂處理前對著釉面進行脫脂處理，噴砂后對著釉面進行清洗中和處理以減少鱗爆缺陷增加密著力。 　　2.2物理法 　　物理法，即噴砂工藝，是指利用高速砂流的沖擊作用清理和粗化著釉基體表面的過程。該工藝采用壓縮空氣為動力，以形成高速噴射束將砂料（銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂）高速噴射到著釉面，清除鐵銹、焊接氧化皮、污漬和粘附在坯體上的有害物質(zhì)，同時使著釉表面的外表或形狀發(fā)生變化。由于砂料對工件表面的沖擊和切削作用，使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，同時使得工件表面的機械性能得到改善，進一步提高了工件的抗疲勞性，增加了它和涂層之間的親和性、附著力，以延長搪瓷搪釉涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和裝飾。 　　常用的噴砂裝置有室式、自動旋轉(zhuǎn)臺式和密封桶鼓式。但無論哪種裝置，主要控制的有兩方面：砂料種類和壓縮動力氣壓。通過選用不同硬度、顆粒度和尖銳度的砂料，取得不同粗糙度的表面，使著釉面形成細小的峰谷，增加著釉面的抓緊力以加大瓷釉的附著力，通過調(diào)節(jié)壓縮氣的壓力來調(diào)整砂料的切削速度，降低加工時間并取得合適的表面質(zhì)量和去應(yīng)力效果。 　　2.3化學(xué)法 　　化學(xué)法主要有脫脂法和酸洗法，酸洗后需要清洗和中和處理。 　　2.3.1脫脂法 　　脫脂法是一種主要用于除去著釉表面的油脂和其他臟物的潔凈方法，常用于無銹坯體。脫脂法有3種：①燒油法,將坯體置于一定溫度下灼燒,除去油脂。②化學(xué)脫脂法,用堿性溶液或有機溶劑除去油脂；生產(chǎn)中多使用堿性溶液脫脂，堿性脫脂液常由堿類、乳化劑、濕潤劑和軟水劑配制而成。③電化脫脂法，又稱電解脫脂；將坯體浸漬于具有一定組成和一定溫度的堿液電解槽中，通以一定的電壓和電流，進行電解脫脂。 　　其中，化學(xué)脫脂法為常用方法?；瘜W(xué)脫脂的作用有二：一是皂化，二是乳化。皂化是一種化學(xué)作用，即洗滌劑中的堿金屬離子同油脂作用而生成脂肪酸堿鹽及醇類，這種脂肪酸堿鹽就是肥皂，可溶于水，易起清潔作用；乳化是使一種液體以小滴狀態(tài)懸浮于另一種液體中，毛坯表面上的油脂因乳化而呈懸浮狀態(tài)，常用的脫脂劑有除油劑火堿和洗衣粉，也有采用堿性除油劑的，一般除油劑濃度為5%左右，洗滌溫度在50~80℃即可。 　　2.3.2酸洗法 　　酸洗法則是一種主要用酸液除去坯體表面的鐵銹和氧化皮的潔凈方法，用于銹蝕嚴重坯體的潔凈處理。常用的酸液有硫酸、鹽酸溶液，以硫酸居多。酸洗過程的一般順序為浸熱酸、熱水洗、堿液中和、干燥和檢修等。 　　酸洗的基理是酸液與鐵或鐵的氧化物相互進行化學(xué)作用而形成可溶性鹽類以及在反應(yīng)過程中析出氫氣使氧化皮從毛坯表面以化學(xué)方式除去。酸洗通常采用6%~10%濃度的硫酸溶液，在50~80℃下使用。鐵銹受酸洗后一部分從毛坯表面脫落下來沉淀到酸洗槽底部，另一部分則形成硫酸亞鐵而溶于硫酸洗液中，當(dāng)酸洗溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量百分比達6%時，溶液必須完全換新。 　　酸洗以后的毛坯表面，直接殘留下一定量的洗液，這些酸液均須用水洗法除去，水洗最好在流動水中進行，水溫越高，水洗效果越好。 　　為除去酸洗中殘留在毛坯凹槽和孔隙中的余酸或酸性鹽，通常利用純堿液中和的辦法，采用含有0.3%~0.6%的純堿溶液來中和。此中和溶液需加熱到65~75℃使用，以便加速反應(yīng)。經(jīng)過處理的著釉表面呈微堿性，烘干時才不生銹，毛坯從中和槽出來后須立即干燥，最好采用連續(xù)性運輸設(shè)施，干燥溫度在150~220℃，速度要快，以防生銹。有些企業(yè)噴砂后也采用中和和干燥處理。 　　隨著國家對三廢排放的控制，酸洗法搪瓷前處理工藝逐漸被淘汰，現(xiàn)在往往通過使用酸洗板的方式替代酸洗工藝。 　　3.結(jié)論 　　無論采用哪種前處理工藝，最終目的是提高著釉面的潔凈程度，改善著釉面的機械性能，提高內(nèi)膽的抗疲勞性能，增加著釉面的附著力和耐久性，提高搪瓷內(nèi)膽的使用壽命。所以，不同制造商可選用適合自己加工工藝的前處理方式，確保產(chǎn)品質(zhì)量達到相應(yīng)的設(shè)計壽命。（文/山東小鴨新能源科技有限公司 王剛）