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热水器搪瓷的气泡结构
发布日期:2016/5/24 14:28:58


文/江苏硅普太阳能热水设备有限公司 余献忠译

 

  良好的气泡结构是上釉系统的整体部分。对这些搪瓷气泡结构的评定一直是主观性评定,通常认定气泡结构良好或不良、致密或稀疏、生烧或过烧,与事实、定量性、主观性相比,变得越来越量性化。

 

  本文拟确定是否有可能用主观性方式证实对有关气泡结构方面的热水器搪瓷进行定量。气泡群指搪瓷中气泡大小,密度指瓷釉体与气泡占用空间的比率。本文中气泡结构将定义为气泡群和密度的结合体。

 

为什么要研究搪瓷的气泡结构?

 

  理想状况下,搪瓷瓷层中不存在气泡,从而能提供完善的抗水性。但是,由于我们需要能够使用搪瓷,因此对粘土、电解质等配制是有必要的。搪瓷中产生的气泡结构是基体中的泥浆(粘土和电解质)排气的产物,配方中的粘土产生了基本规格、密度的气泡。电解液、基体、玻璃改变气泡,釉料高温粘度也决定着气泡大小,釉料需要足够的粘性进行粘附小气泡,还需要足够的流动允许较大气泡进行汇合、逃离,配制釉料、浆料需要满足流变性适宜及满足客户的应用过程、烧结温度分布图。

 

  热水器搪瓷气泡结构用途广泛,为储存氢气提供了空间。这是一个重要点,因为大部分热水器用钢板均非由过量气态热轧钢板制成。因此,气泡结构吸附氢气产生了平滑的表面,并抑制了鱼鳞爆的产生。气泡结构使搪瓷涂层具有轻微弹性。这种弹性很有必要存在,因为热水器在正常运行期间加热冷却时会收缩,一旦生产设施中构成气泡平均结构,便可将其用作控制质量、工艺的工具。气泡结构的多样性能够表明:烧结温度中正确生产、应用重量的非合规性以及球磨机添加物料非加权或设置有误。

 

  因此,什么样的气泡结构是热水器生产商为获得最佳结果而期望的气泡结构?什么样的尺寸是小型、中型、大型气泡?多大还是太大?什么是密度良好?其它哪些搪瓷特性与气泡结构有关?这些均是我们拟通过测量、显微照片进行确定的问题。

 

气泡结构分析

 

  正确分析热水器搪瓷气泡结构,首先必须正确应用、烧结搪瓷。平均烧结厚度应当是7~9密耳,也就是158~230微米。炉温应当是常规生产设置大小,灌装量应当是正常容量。

 

  气泡结构的检验通常用高倍数显微镜在放大100倍时进行。为了确定气泡大小,应检验多件进行决定各种气泡大小。放大100倍照相时,以下测量代表不同气泡大小的平均值:非常小为<15微米,小为16~25微米,中为26~35微米,大为36~65微米,超大为66~99微米,过大为>99微米。

 

  密度如上规定,指瓷釉体与气泡占用空间的比率,为给定区域中气泡数。已烧结的搪瓷涂层中的气泡群及大小决定了气泡结构是否良好。

 

(图1:良好的气泡结构)

 

  理想的气泡结构拥有小型至中性气泡,密度良好。良好的气泡结构也可能包括高密性小型气泡或密集性稍微低的中型气泡群。

 

  以下内容描述气泡群的变化。气泡群密度良好,分布均匀,则气泡结构被限定为极佳结构。对于实例,请参照图1和图2。对于热轧钢基体还有必须考虑的指南。使用钢的位置处,许多过大号气泡在与密度良好的小型至中型气泡混合时也将为正常气泡。

 

  (1)小型气泡占搪瓷的30%~50%;

 

  (2)小型至中型气泡占搪瓷的30%~50%;

 

  (3)中型气泡占搪瓷的30%~40%;

 

  (4)小型、中型、大型气泡占搪瓷的30%~40%;

 

  (5)中型至大型气泡占搪瓷的25%~35%。

 

(图2:良好的气泡结构)

 

  合格气泡结构参数特征为:

 

  (1)小型气泡占搪瓷的25%~55%;

 

  (2)小型至中型气泡占搪瓷的25%~55%;

 

  (3)中型气泡占搪瓷的25%~45%;

 

  (4)小型、中型、大型气泡占搪瓷的20%~40%。

 

  不良气泡结构指气泡群不具有上述参数的搪瓷。图3为不良气泡结构的好例子。

 

(图3:不良气泡结构)

 

与气泡结构有关的搪瓷特性

 

  了解气泡结构与上釉工艺之间的关系的重要性,这是重要的一点,如下几副显微照片描述了因气泡群、密度变化而导致上釉工艺中不规则性状况。图4说明了欠烧状况。欠烧气泡结构致密性较密,小气泡较多,正常情况下是因部分未得到足够的时间或温度而却置于炉中而引起的。引起原因也可能是应用重量大或球磨机中添加的硅石较多,基体厚度中变化也会吸热以及增加炉中载荷量。

 

(图4:欠烧)

 

  过烧状况如图5中所示,表明相反状况。搪瓷致密性较小,有许多空隙,小气泡较少,中型至大型气泡较多。如炉设置正确,则这种状况将表明非加权。通常意味着非球磨机正确留下的硅石,表面也应将较有光泽性。

 

(图5:过烧)

 

  已规定盐类的非正确添加通常导致气泡过大,如同图6所示。结构展示了密度良好,但是气泡整体尺寸几乎是大尺寸至超大尺寸。其它导致的原因可能会是:涂搪前基体上的局部有机物,或非球磨机留下的强盐类。

 

(图6:盐过量)

 

  本文目的证明了对使用的热水器进行区分良好气泡结构和不良气泡结构的定性方法。我们已实现的是:热水器新手可通过一种更好的方式进行理解以气泡群和密度为基础的气泡结构。我们所确定的目前依然为主观性确定,因为良好的气泡结构还有许多内容要进行确定。顾客将负责在其搪瓷供应商协助下确定自身使用气泡结构最好,还将负责通过正确上釉实践进行维护气泡结构。

(戎马传媒·《热泵市场》杂志社 订阅热线:0755-26781737)
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