搪瓷表面处理

【表面技术】

搪瓷搪瓷（enamel）在金属表面涂覆一层或数层瓷釉，通过烧成，两者发生物理化

学反应而牢固结合的一种复合材料。旧称珐琅。有金属固有的机械强度和加工性能，

又有涂层具有的耐腐蚀、耐磨、耐热、无毒及可装饰性。

搪瓷起源于玻璃装饰金属。古埃及最早出现，其次是希腊。六世纪欧洲嵌丝珐琅、剔花珐琅、浮雕珐琅、透光珐琅、画珐琅相继问世。八世纪中国开始发展珐琅，到十四

世纪末珐琅技艺日趋成熟，十五世纪中期明代景泰年间的制品尤为著称，故有景泰蓝之称。十九世纪初，欧洲研制出铸铁搪瓷，为搪瓷由工艺品走向日用品奠定了基础，

但由于当时铸造技术落后，铸铁搪瓷应用受到限制。19世纪中，各类工业的发展，促使钢板搪瓷兴起，开创了现代搪瓷的新纪元。十九世纪末至二十世纪上半叶，各种不

同性能瓷釉的问世，钢板及其他金属材料的推广运用，耐火材料、窑炉、涂搪技术的

不断更新，加快了搪瓷工业的发展。

搪瓷种类繁多，按用途可分为艺术搪瓷、日用搪瓷、卫生搪瓷、建筑搪瓷、工业搪瓷、特种搪瓷等。搪瓷生产主要有釉料制备、坯体制备、涂搪、干燥、烧成、检验等工序。对于艺术搪瓷、日用搪瓷、卫生搪瓷、建筑搪瓷等，为了外观装饰和使用的需要，还

需经过彩饰和装配。

工业搪瓷设备则需经检测后再进行组装。铝搪瓷釉料的一般工艺各工序工艺：

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（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。

烘干温度一般不超过150℃。

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

球磨：料浆的细度要求一般为：0.5g/325目/100ml，比重1.80~2.0。

过筛：一般用120目过筛。釉浆应现磨现用，不宜超过三天。

喷涂：厚度（烧结后）一般在60~100um（因颜色而不同）。

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）。

铸铁搪瓷

铸铁搪瓷多用于卫浴制品和炊具。铸铁搪瓷的生产工艺有干法筛粉和湿法喷涂两种。干法工艺多用于大件制品如浴缸、淋浴盆等，筛粉时将搪瓷粉用80目振动筛均匀地撒在预热过的工件表面，对瓷层厚度的要求可通过反复操作来满足。湿法工艺多用于小件制品如烧锅和炉架，用户只需将瓷粉按指定步骤加水调成釉浆，过60－80目筛即可使用。某些铸铁搪瓷也可以根据客户具体情况以釉片形式供货。

【铸铁表面处理】 750－850°C预烧后，铸铁表面在涂搪前须做喷砂处理，以清除表面夹杂物、模具沙粒、铁垢、氧化物等。小尺寸铸件亦可以采用化学脱脂的方法清洗表面。喷砂用的砂粒外形要不规则并且棱角分明，铸钢和淬冷铸铁砂粒的硬度均在HV650以上并具有良好的边缘稳定性，因此较多用于铸铁表面的喷砂处理。脆性砂粒如石英砂、锆砂、刚玉等亦可采用一般应避免使用可塑性的金属颗粒或弹丸，因为它们容易结球并强化铸铁表面，由此封闭内晶粒，包裹杂质，并在后期涂搪时引起搪瓷表面起泡。所用喷砂的粒度分布应严格控制，以确保整个工件表面的均匀清理，尤其是凹陷处的清理。

喷砂的粒度分布和级别取决于喷砂设备装置和喷砂种类。喷砂过程应消除工件上的所有毛边，工件的弯角部分弧度不应小于6.5毫米。清理过的工件最好马上涂搪使用，如长期储存后再用, 用前须预烧。

【铸铁搪瓷的烧成参数】（仅作参考，具体条件依炉子和工件尺寸而定）

底釉：湿法喷涂或采用毛刷，施釉量在200-250g/m2左右。烧成后瓷涂层厚度应保持在100-130μm范围内。烧成温度：780-950℃烧成时间： 5-15分钟面釉：干法筛粉或湿法喷涂，卫浴制品烧成后的瓷层厚度应在1.0mm左右，其他制品搪瓷厚度略低。烧成温度：780－960℃烧成时间： 5-15分钟

铝搪瓷

铝搪瓷产品主要用于炊具、建筑平板、交通标志、书写板等。适用于各类板材、型材以及铸铝，可搪铝合金基材包括1100、3003、6061、43、344、356以及覆铝钢板。与铝搪瓷配套使用的还有多种特殊悬浮剂胶浆、添加剂和色素。铝搪瓷具有优良的理化性能，不仅能经受酸、碱和硫化物的腐蚀，而且能抗冲击、耐候、耐磨，并可经受剪切、打孔、弯折等机械加工而无明显损坏。某些铝搪瓷还可以用于炊具内涂，不含有毒元素，符合FDA食品卫生要求。

【铝合金前处理】铝合金基材涂搪前的预处理可采用脱脂、预烧和铬化多种方法。

【喷涂与烧成】铝搪瓷可采用湿法喷涂工艺

使用，每公斤釉浆大约可覆盖5平方米表面积。喷涂后铝搪瓷只需略微干燥，使表面水分挥发掉即可烧结。烧成后瓷层厚度一般为50~60微米。色素加

入量：8~12

釉浆细度：0.2~1.5g/325目/100ml

烧成温度：560~580℃

烧成时间：5~15分钟

搪瓷专用钢板的选择

1．钢板的力学性能：屈服极限 98-284MPa 抗拉强度 275-412MPa 延伸率 30-40% 杯突深度 >7mm

2.搪瓷用钢铁化学成分重量百分比：钢铁种类 C Mn P S Al Ti

冷扎钢（沸腾钢） 0.08 0.35 0.025 0.025

冷扎钢（镇静钢） 0.08 0.35 0.025 0.025-0.05

搪瓷用钢板 0.03 0.05 0.025 0.025

脱碳沸腾钢 0.008 0.20 0.025 0.025

无隙钢（热分析） 0.01 0.30 0.015 0.025 0.05 0.060

3．钢板的化学成份对产品质量的影响：

3．1．碳的影响：碳含量的增加，钢板的屈服强度及硬度均会升高；断面的收缩率及延伸率则相应减小。钢材含

碳量愈低，愈适于冷压加工。在搪烧时，碳将被氧化成气体，当气体排出时，会造成

瓷层缺陷。搪瓷内胆用钢板的含碳总量应小于0.08%，最理想的采用零碳钢、脱碳钢、钛钢和低碳加硼搪瓷钢。

3．2．锰的影响：锰在钢中存在，使钢材的屈服极限与强度极限有所提高，而延伸性能则有所降低。因此，含锰量愈高，所需的变形力也愈大。

3．3．硅的影响：对碳钢来说，硅和锰同样是冶炼时脱氧剂的残留物。含硅量在0.37%以下的钢板一般是可以进行拉深加工的，但超过了此值，即使含碳量很低的钢材也将

变得又硬又脆，不宜用于拉深加工，并影响密着性能。

3．4．硫的影响：硫化物的存在会在很大程度上影响钢板的组织结构，促使条纹组织的产生，从而降低成本钢材的塑性和韧性，即降低成本拉深性能，并会在瓷层里出现

气泡和细孔。

3．5．磷的影响：磷溶于铁素体内会显著降低成本钢材的塑性，而会提高其强度和硬度，拉深用钢板的含磷量应愈小愈好（<0.06%）。

3．6．钛的影响：加在钢中的钛对搪瓷是十分有利的，由于它能与瓷釉中多种组分相结合，因而密着增加，在热水器内胆一次涂搪，（湿法流动涂搪，湿法喷搪

，静电粉末喷搪）钛钢是较为理想的基材。

3．7．铝的影响：含铝钢材，可以连铸，成份偏析以及夹杂少，冷加工能力好，耐时效，最大缺点是搪烧后易出现鱼鳞爆缺陷及降低成本密着强度。

4．钢板金相组织：

（1）游离渗碳体≤2级

（2）非金属夹杂物≤2.5级

（3）组织：等轴铁素体+少量（粒状、片状）珠光体+沿晶界析出少量三次渗碳体。（4）晶粒延伸度：I-II级（5）铁素体晶粒度：7-9级

瓷釉磨加，研磨作业标准。适用于湿法喷涂。

节选内容：

1.球石占球磨罐容积之 50~55%及熔块占容积之 22~25%时，可得最好的研磨效率。

2.小球石可有更细的研磨，而大球石能压碎被研磨物。小球石的研磨效率比大球石好，因为其球数及总接触面积比大球石的大。

3.投料顺序：

(1). 所需的磨球量。

(2). 约一半的熔块投入量。

(3). 所需的研磨磨加物，包含色素。

(4). 其余的熔块投入量。

(5). 水。

4.

亚硝酸钠

NaNO2

白.黄色吸湿性粉末

80℃

底釉.面釉止垂剂

0.5 %

底釉可防锈，面釉可防釉裂。

5.

粒度(粗细度)测定

(1). 传统式

待测釉浆取量50毫升(㏄.)或100㏄.后，倒在200目的筛网上，然后清洗直到不再有

粘土及细的粒子能通过此筛网。将筛网连同残留物烘干，干燥后以手轻轻的拍打筛网，直到不再有粉末通过为止。将粉末称重，这就是粒度。

(2). 简易方式(cone screen) (拜耳式粒度)

用量杓(约12.5㏄.)装满釉浆，以漏斗倒入圆锥管内的筛网上(此时筛网在底开口朝上)，清洗直到不再有粘土及细的粒子通过筛网。然后将细刻度管与圆锥管开口，将其倒立

静置，残留物会掉到刻度管内这时残留物在管内所显示的刻度即为粒度。