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搪瓷設(shè)備制造過程

搪瓷設(shè)備包括金屬坯體和瓷釉兩部分，制造工序包括胚體制備、涂搪、烘干、燒成，*后進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量檢測、包裝。

坯體制備　工業(yè)用搪瓷設(shè)備用鋼板制坯時，通常用鍛壓和氣（電）焊接法成型。制坯設(shè)備除金屬加工用的通用自動氣割機(jī)、自動焊機(jī)等設(shè)備外，還有剪板機(jī)、卷圓機(jī)等制坯專用機(jī)械。傳統(tǒng)搪瓷制坯是在幾臺機(jī)床上相繼完成裁料、沖壓成型和焊接。現(xiàn)在已有自動完成上述機(jī)械加工程序的制坯生產(chǎn)聯(lián)動線。

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表面潔凈　涂搪瓷釉前，要對坯體表面進(jìn)行潔凈處理，以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。工業(yè)用搪瓷設(shè)備鋼板坯體的表面潔凈多采用高溫?zé)头ㄅc噴砂法相結(jié)合。

脫脂法　用于除去坯體表面的油脂和其他臟物的潔凈方法。工業(yè)用搪瓷設(shè)備脫脂法主要是燒油法,將坯體置于一定溫度下灼燒,除去油脂。

噴砂法　用壓縮空氣將磨料（硅砂、鋼珠及其他天然或人造磨料）噴射于已焙燒過的坯體表面，以清除鐵銹、氧化皮和粘附在坯體上的有害物質(zhì)。常用的噴砂裝置有室式、自動旋轉(zhuǎn)臺式和密封桶鼓式。

涂搪　在表面潔凈的坯體上涂覆瓷釉。分濕法涂搪和干法涂搪兩種。涂搪方式有手工涂搪、機(jī)械涂搪、電涂搪等。

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濕法涂搪　用釉漿涂搪的統(tǒng)稱。有以下4種方法。①浸漬法：將坯體浸入釉漿的施釉方法。多用于日用搪瓷的小件和薄坯體產(chǎn)品。近年來發(fā)展的電泳涂搪是利用電泳現(xiàn)象使釉漿沉積在坯胎上而完成電涂搪過程。電泳涂搪能獲得優(yōu)質(zhì)搪瓷制品，且經(jīng)濟(jì)、有效。②噴搪法：將釉漿噴涂于坯體上的施釉方法。多用于大件搪瓷制品涂搪。③澆注法：將釉漿澆注在坯體上的施釉方法。適用于形狀復(fù)雜及內(nèi)外分搪的產(chǎn)品。④流動涂搪法：應(yīng)用釉漿流變性能，使釉漿自行均勻流淌的施釉方法。多用于大件薄坯產(chǎn)品。

工業(yè)用搪瓷設(shè)備通常采用濕法涂搪，涂搪工藝中，一般要經(jīng)搪底釉、燒成、搪面釉、燒成等工序。

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烘干和燒成　采用濕法涂搪的制品坯件必須烘干才能燒成。燒成是瓷釉粒子同坯體牢固結(jié)合，形成完整瓷面的工藝過程。

烘干　用干燥流通的熱氣體除去涂搪在坯件上的釉漿中的水分。既有利于增強(qiáng)燒成前釉層強(qiáng)度及其同坯體結(jié)合的強(qiáng)度，又防止了在燒成過程中水分急劇蒸發(fā)使釉面開裂和起泡。搪瓷生產(chǎn)中通常利用廢煙氣余熱、燒成窯逸散的余熱進(jìn)行烘干。也有用電加熱或電遠(yuǎn)紅外輻射加熱進(jìn)行烘干的。烘干在烘房中或者烘床上進(jìn)行。依結(jié)構(gòu)分為4種：①炕床式烘床,常用于小批量生產(chǎn)。②室式烘房，常用于大件產(chǎn)品生產(chǎn)。③隧道鏈傳動式烘房，適用于大批量生產(chǎn)。④橋式鏈動式烘房，整個烘干房及傳動裝置跨越爐窯兩側(cè)及窯頂，適用于大批量烘干。

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燒成　完成涂搪瓷釉的制品坯件，通過燒成使瓷釉粒子熔融，以便瓷釉同坯件牢固粘結(jié)。搪瓷燒成在燒成窯中進(jìn)行。為避免制品受直接火焰中有害氣體和塵埃的污染，通常采用隔焰燒成室。室內(nèi)要求溫度分布均勻和穩(wěn)定。

搪瓷燒成窯分間歇作業(yè)和連續(xù)作業(yè)兩大類。間歇式窯有箱式、室式等形式；連續(xù)式窯有轉(zhuǎn)盤式和隧道式等。按熱源分，有火焰窯和電熱窯兩類。近年來發(fā)展了感應(yīng)加熱和輻射管加熱等新型窯。

①間歇式燒成窯：是一種間歇裝入和取出制品的窯爐。結(jié)構(gòu)簡單，適宜于產(chǎn)量小、品種多、形狀復(fù)雜以及工業(yè)大件搪瓷產(chǎn)品的燒成。熱源可用煤、石油、煤氣和電等。

②連續(xù)式燒成窯：開始采用轉(zhuǎn)盤式，后發(fā)展成窯身呈直型、 U型（馬蹄型）、彎折型隧道式結(jié)構(gòu)。制品依傳送帶通過隧道中預(yù)熱帶、燒成帶、冷卻帶而實(shí)現(xiàn)燒成。這種窯產(chǎn)量大，連續(xù)機(jī)械化操作。適宜品種少、產(chǎn)量大的產(chǎn)品生產(chǎn)。熱源可用煤、石油、煤氣和電等。

③感應(yīng)加熱裝置：利用具有一定頻率的感應(yīng)電在鐵坯內(nèi)產(chǎn)生的渦流實(shí)現(xiàn)加熱的燒成裝置。產(chǎn)生熱能的核心部件是感應(yīng)圈。其結(jié)構(gòu)依產(chǎn)品形狀、大小而異。多用于管道搪瓷加熱。

④組裝式陶纖輻射管燒成窯:用多支鋼質(zhì)雙層管(稱輻射管)圈成燒成室壁,再于壁外包裹陶瓷纖維以保溫隔熱，產(chǎn)品在燒成室內(nèi)燒成。熱源為氣體燃料。燃燒氣體由內(nèi)層管進(jìn)入、外層管排出，產(chǎn)生的熱能藉管壁向燒成室輻射以加熱產(chǎn)品。窯身大小決定于組裝輻射管的多少。這種窯熱效率高，是一種新型的**率燒成窯。

近年來，工業(yè)用搪瓷設(shè)備的燒成以采用電加熱窯為主。

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礦物原料，是瓷釉的主要成分，占有較**重的含量(因國內(nèi)外不同的生產(chǎn)廠家而不同)。化工原料是瓷釉的輔助組成部分，它主要包括：硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)、硝酸鈉(NaNO₃)、純堿(Na₂CO₃)、碳酸鋰(Li₂CO₃)、碳酸鈣(CaCO₃)、氧化鎂(MgO)、氧化鋅(ZnO)、二氧化鈦(TiO₂)、氧化銻(Sb₂O₃)、二氧化鋯(ZrO₂)、氧化鈷(CoO)、氧化鎳(NiO)、二氧化錳(MnO₂)、氧化鐵(Fe₂O₃)等等。

搪瓷釉

用于涂搪在金屬坯胎上、組成為堿-硼-硅酸鹽系的玻璃態(tài)物質(zhì)。將搪瓷釉涂搪在金屬坯體上，經(jīng)燒成后能同坯體牢固結(jié)合，對坯體具有保護(hù)作用和裝飾作用。

搪瓷釉的主要成分是礦物原料，主要包括：硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)、硝酸鈉(NaNO₃)、純堿(Na₂CO₃)、碳酸鋰(Li₂CO₃)、碳酸鈣(CaCO₃)、氧化鎂(MgO)、氧化鋅(ZnO)、二氧化鈦(TiO₂)、氧化銻(Sb₂O₃)、二氧化鋯(ZrO₂)、氧化鈷(CoO)、氧化鎳(NiO)、二氧化錳(MnO₂)、氧化鐵(Fe₂O₃)等等。

搪瓷釉基本成分根據(jù)具體用途可以分為下列5種：

基體劑：占瓷釉總量的40～60%，是決定搪瓷釉主要性能的成分。有氧化硅、氧化鋯、氧化鈦等。

助熔劑：促進(jìn)搪瓷釉熔融，改善其工藝性能和物理化學(xué)性能。有氧化鈉、氧化鉀、氧化硼等。

乳濁劑：賦予坯體以良好的遮蓋能力。有氧化鈦、氧化銻、氧化鋯、氧化鍶等。

密著劑：使瓷釉同坯體牢固結(jié)合。有氧化鈷、氧化鎳、氧化銅、氧化銻、氧化鉬等。

著色劑：賦予搪瓷釉以各種顏色，以達(dá)到彩飾效果的成分。有氧化鈷，呈鮮藍(lán)色；氧化銅，呈綠色或紅色；氧化鉻，呈深綠色；氧化鐵，呈赭紅色等。

搪瓷釉根據(jù)使用的層側(cè)不同可以分為：通常分底釉、面釉和邊釉。按坯體材料分為鋼板搪瓷釉、鑄鐵搪瓷釉、鋁搪瓷釉、銅搪瓷釉以及金、銀搪瓷釉等。其中以鋼板搪瓷釉和鑄鐵搪瓷釉應(yīng)用*多。按搪瓷釉特征成分分為鈦釉、銻釉等。按搪瓷釉特性分為化學(xué)性能好的耐酸釉、耐堿釉，機(jī)械性能好的耐磨釉、微晶釉等，以及具有光學(xué)特性的發(fā)光釉，具有熱學(xué)特性的耐高溫釉等。

底釉：直接涂搪在坯體上的搪瓷釉。主要作用是使坯體與面釉產(chǎn)生牢固的結(jié)合(密著)。底釉按密著劑種類可分為鎳底釉、鈷底釉、鈷鎳底釉、銻鉬底釉和混合底釉等。鈷鎳底釉應(yīng)用范圍*廣。銻鉬底釉呈乳白色，又稱白底釉。它成本*低，常用作日用搪瓷的底釉?；旌系子杂蓭追N底釉按比例混合而成，它可改善燒成工藝性能，提高瓷釉同坯體的密著效果。常用作燒成時間長的厚壁大件搪瓷制品的底釉。

面釉：涂搪在制品表面的瓷釉。按外觀可分為乳白面釉、彩色面釉、透明面釉等；按特性可分為耐酸釉、耐堿釉、耐磨釉、微晶釉、發(fā)光釉、耐高溫釉和絕緣釉等。

①乳白面釉：賦予面釉以遮蓋能力強(qiáng)的乳白色。根據(jù)面釉中乳濁劑的種類，主要分為鈦白面釉、銻白面釉。前者瓷釉中的二氧化鈦在燒成時，再析晶使瓷釉具有超乳白性能，故瓷層薄，省料，是日用搪瓷應(yīng)用*廣的面釉；后者瓷釉中氧化銻的乳濁作用次于二氧化鈦，故銻面瓷層厚，常用于鑄鐵浴盆釉或其他非盛食物用搪瓷制品面釉。

②彩色面釉：在乳白面釉中加入著色劑而成。著色劑可熔融加入或球磨時加入。彩色面釉主要有鈦彩色面釉和銻彩色面釉等。

③透明面釉：無乳濁作用、呈透明狀的瓷釉。常在制品面釉層再涂搪一層透明釉以增強(qiáng)光澤。也常用作磨加著色劑的基礎(chǔ)釉，制備色飾花釉。常用的透明面釉主要為二氧化鈦系透明面釉。

④化學(xué)特性釉：有耐酸、耐堿釉之分。耐酸釉組成中二氧化硅含量大于65%，主要用于涂搪化工機(jī)械搪瓷制品。耐堿釉組成中常引入大量二氧化鋯，也可以引入氧化鉻、二氧化鈦以提高抗堿性能。

⑤機(jī)械特性釉：即耐磨釉?？捎脙煞N方法增加釉的耐磨性。一是在瓷釉中加入碳化硅、氮化硼等磨料組分；二是使搪瓷釉進(jìn)行微晶化以獲得耐磨性能好的微晶搪瓷。

⑥光學(xué)特性釉：即發(fā)光釉。在搪瓷釉中磨加引入硫化鋅、硫化鎘等發(fā)光物質(zhì)而成。常用于標(biāo)志牌、儀表盤等。

⑦熱學(xué)特性釉:即高溫釉。能在750℃以上溫度環(huán)境中使用的搪瓷釉，耐溫度急變性能好。瓷釉組成中不允許含堿金屬氧化物，常含有大量（達(dá)40%）氧化硼和少量氧化鈹。還需磨加一定量難熔物質(zhì)氧化鋁、氧化鉻等。高溫釉常用于噴氣部件保護(hù)或供原子能反應(yīng)堆作高溫涂層用。

⑧電學(xué)特性釉：即電阻釉。是電阻率較大的絕緣搪瓷釉。其組成中不允許有堿金屬氧化物。常用作導(dǎo)線的絕緣材料或作為印刷電路板的絕緣涂層材料。

邊釉：搪瓷制品邊緣部分涂搪的瓷釉。其熱膨脹系數(shù)比一般面釉大，燒成幅度較寬，彈性較好。邊釉有多種顏色，?？勺鬟吘壯b飾。