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来源：职称驿站所属分类：材料科学论文 发布时间：2012-08-04浏览：103次
摘要：搪瓷材料因其自身良好的特性，在建筑中的应用日益广泛。本文通过举例介绍搪瓷钢板的性能及其生产流程和出现的问题，论述了建筑搪瓷的应用优势及发展前景。
关键词：建筑搪瓷；生产过程；应用前景
我国现代搪瓷工业起源于上海。全国搪瓷企业由解放初期的30多家发展到现在的600多家。搪瓷在建筑材料的应用日益广泛。
1搪瓷的定义
搪瓷是将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料。在金属表面进行瓷釉涂搪可以防止金属生锈，使金属在受热时不至于在表面形成氧化层并且能抵抗各种液体的侵蚀。一般意义上的搪瓷制品可以分为器皿类搪瓷、厨房用具类搪瓷、卫生洁具类搪瓷、医用类搪瓷、建筑装饰类搪瓷、电子搪瓷类制品、搪玻璃类制品等。
2什么是建筑搪瓷
建筑搪瓷是搪瓷中的一种，即：用钢或铝板作坯体，其制品有面砧、瓦、框、架、贮水缸、管道等。现就搪瓷钢板为例介绍搪瓷在建筑行业的应用。
搪瓷钢板是采用优质钢板为基材，经过静电干法工艺加工，与无机非金属材料经高温烧成，使两者间产生紧密化学键而形成的复合材料，是金属与无机材料的完美结合体。它既有钢板的柔韧性，又有无机搪瓷层超强耐酸碱、耐久、不燃、安全、环保等特点。现在就以搪瓷钢板为例简述一下搪瓷在建筑材料中的应用优势。
2.1什么是搪瓷钢板
搪瓷钢板，是指一种将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体钢板上并与钢板牢固结合在一起的新型复合材料。在钢板表面进行瓷釉涂搪可以防止钢板生锈，使钢板在受热时不至于在表面形成氧化层并且能抵抗各种液体的侵蚀。搪瓷制品不仅安全无毒，易于洗涤洁净，可以广泛地用作日常生活中使用的饮食器具和洗涤用具，而且在特定的条件下，瓷釉涂搪在金属坯体上表现出的硬度高、耐高温、耐磨以及绝缘作用等优良性能，使搪瓷制品有了更加广泛的用途。瓷釉层还可以赋予制品以美丽的外表，装点人们的生活。可见搪瓷制品兼备了金属的强度和瓷釉华丽的外表以及耐化学侵蚀的性能。
搪瓷用钢材（主要是钢板）一般是指低碳钢钢板，即含碳量较底的钢板（一般≤0.08%），这是用于容积式热水器内胆的主要材料。搪瓷钢板应用于地铁车站用装饰墙板、建筑内外墙、隧道用装饰墙板、无菌手术室墙面、人行地下通道墙板、火电厂的空气预热器换热元件等。
2.2搪瓷钢板的特性：
（1）硬度达莫氏6.0，高于钢铁，低于宝石
（2）耐刮擦、易于清洁、耐磨性强，远高于氟碳喷涂和粉末喷粉
（3）不褪色，耐候性强，在阳光直射下，颜色不会改变
（4）耐酸碱性，绝缘，不可燃在A级
（5）、安装方便，采用干挂系统
（6）使用寿命长达50年，理化性能不变
（7）可在表面进行艺术表现，材料性能不改变
3搪瓷钢板的生产过程
3.1搪瓷钢板的主要成分有：碳、硫、磷、硅、锰、氧、铝、铜、铬和镍
3.2生产过程（以搪瓷钢板中铝搪瓷釉料为例）：
铝搪瓷釉料的一般工艺：
1)清洗:要求用喷淋清洗.工序一般为:碱性清洗剂(浓度5%~10%,40℃,或参照清洗剂厂家的要求)——清水——冷硝酸(20%)——清水——热水(40℃)本工序比较关键.终结要求是:洗干净,无有机类附着物和砂粒,杂粒等.为保证清洗要求,有厂家还加入了一些其他的方法和工序.生产厂家须根据其结果情况调整,确定工艺.
2)烘干温度一般不超过150℃.
3)铝搪瓷料的配比为:GL4317:100份CMPD31:14份色素:8~14份(视具体情况)水:38~42份
4)球磨:料浆的细度要求一般为:0.5g/325目/100ml,比重1.80~2.0.
5)过筛:一般用120目过筛.
6)待用:釉浆应现磨现用,不宜超过三天.
7)喷涂:厚度(烧结后)一般在60~100um(因颜色而不同).
8)烧结:喷涂后无需干燥,只待表面水分挥发即可烧结.烧结工艺:560℃,5~15分钟(因工件大小,板材厚度等而定).
3.3生产中的主要问题：搪瓷钢板不同于普通钢板，不仅要进行各种常温大变形加工，而且需表面高温涂搪加工，因此搪瓷钢板除满足良好的塑韧性要求外，还必须符合涂搪加工低吸气性和与搪瓷相近的收缩性能的质量要求。目前搪瓷钢板加工过程中的主要问题有冲裂和鳞爆。前者原因在于搪瓷钢的基板力学性能，后者的鳞爆原因主要是搪瓷制胚在高温烧结时，瓷浆内的结晶水与钢板表面的铁、碳反应生成原子氢。反应式见下式：
H2O+Fe®FeO+2H
H2O+C®CO+2H
原子氢向钢中扩散，以原子或分子的形式溶解于铁，或吸附在钢中的组织孔隙、晶界位错、基体与非金属夹杂物之间的空位处等等。当制品冷却时，氢在钢中的溶解度急剧下降，如果钢中没有足够的吸氢场所，氢原子则会大量逸出，在钢板表面积聚，至一定程度以很大压力冲破瓷釉表面，产生鳞爆剥落。
鳞爆是因为氢气在涂搪冷却时释放所引起的。要防止鳞爆，钢中必须含有足量的夹杂物和空穴。夹杂物有利于提高抗鳞爆性能，原因在于在夹杂物周围存在微小空洞，这些微小空洞起着捕捉氢的作用，成为氢陷阱。但是夹杂物会损害钢板的成型性能，不同类型的夹杂物以及不同尺寸分布的夹杂物的影响也不尽相同。为了提高钢板的抗鳞爆性能，改善钢板内部组织和提高钢板的质量是非常重要的。
4搪瓷在建筑材料上的应用前景
搪瓷钢板有诸多优势，在应用上也非常广泛，例如用于建筑装饰但由于建筑装饰有其应用的特殊性，所以对搪瓷材料也提出了新的要求。为了满足建筑装饰用搪瓷钢板上述性能的特殊要求，必须研究、开发新型的建筑装饰用搪瓷钢板瓷釉。例如，为了满足建筑装饰用搪瓷钢板的优良化学稳定性要求，必须研发出耐酸、耐碱和耐大气化学稳定性优良的搪瓷釉；为了使建筑装饰用搪瓷钢板易清洁，维护成本低，必须研发出易清洁、易维护的搪瓷釉等。近年来，随着国内搪瓷企业的不断努力，已研发成功了适合中国国情的高端建筑装饰用搪瓷钢板搪瓷釉及其制造技术，包含部分静电干粉建筑装饰用搪瓷钢板搪瓷釉的制造技术，如：浙江开尔实业有限公司、湖南立发釉彩科技有限公司、沈阳正合釉业制造有限公司等企业。建筑装饰用搪瓷钢板搪瓷釉制造技术的研发成功，解决了建筑装饰用搪瓷钢板制造的关键制造技术之一，为降低建筑装饰用搪瓷钢板制造成本，开发新的建筑装饰用搪瓷钢板产品，开拓建筑装饰用搪瓷钢板新的应用领域奠定了基础。
《关于搪瓷材料在建筑行业上的应用前景》
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文章名称： 关于搪瓷材料在建筑行业上的应用前景
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