靜電干粉涂搪是二十世紀(jì)七十年代到八十年代發(fā)民起來的一種新型涂搪工藝.doc

靜電干粉涂搪是二十世紀(jì)七十年代到八十年代發(fā)民起來的一種新型涂搪工藝，它象征著搪瓷工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，代表著搪瓷工業(yè)的發(fā)展方向。靜電干粉涂搪的優(yōu)點(diǎn)是：（1） 節(jié)省工序，節(jié)省能源，無需干燥。（2） 可實現(xiàn)兩面三刀搪一燒工藝即（底釉面釉頒獎噴搪、一次燒成）。（3） 資源利用率高，粉末通過回收，利用率可高達(dá)98%以上（4） 無廢水廢氣產(chǎn)生（5） 瓷釉質(zhì)量優(yōu)良，瓷面均勻，厚薄一致。（6） 自動化操作，省工省力，文明化生產(chǎn)靜電干法涂搪的不足之處是：（1） 不適合小批量多品種的生產(chǎn)，特別是對不同顏色品種的更換特別困難。（2） 涂層自身強(qiáng)度較差，運(yùn)輸過程要輕拿輕放（3） 不適合形狀復(fù)雜的產(chǎn)品或曲率半徑過小的產(chǎn)品，這類產(chǎn)品如一定要采用靜電干粉涂搪，必須增加補(bǔ)噴裝置（或人工補(bǔ)噴）（4） 粉末及噴涂質(zhì)量受環(huán)境的影響較大，當(dāng)環(huán)境濕度、溫度變化時，穩(wěn)定性時，穩(wěn)定性遭到破壞。（5） 一次性設(shè)備投資大，瓷粉較濕法瓷釉成本高靜電干粉涂搪的工作原理如下：坯體接地帶正電，噴槍內(nèi)高壓靜電發(fā)生810萬伏的負(fù)電壓，產(chǎn)生電暈放電現(xiàn)象，使周圍空氣電離，而帶上負(fù)電荷，當(dāng)瓷釉粉末從噴槍出后，即帶上了負(fù)電，在靜電的作用下，向正極坯體移動，并沉積在坯體上形成涂層。靜電干粉涂搪質(zhì)量的優(yōu)劣與靜電干粉的理化性能特別是帶電性能有很大的關(guān)系。本文就靜電干法涂搪用粉（以下簡稱靜電干粉）的制備方法，理化性能以及工藝參數(shù)對靜電干粉質(zhì)量的影響作一簡要論述。2、普通搪瓷瓷釉與靜電干粉的區(qū)別普通搪瓷瓷釉在使用時是借助粘土和電介質(zhì)的作用使瓷釉先研磨顧釉漿，或先磨成粉再加水調(diào)制成釉漿后再涂搪到坯體上，而靜電干粉瓷釉不需要任何添加物，是靠靜電的吸附作用而完成涂搪的，由此可見兩者的主要區(qū)別在于瓷粉的電性能上。更具體地講，普能瓷釉的電阻率低，而靜電干粉的電阻率則很高。普通低溫瓷釉的電阻率僅為105107cm，高溫瓷釉的電阻率最多也不過1010左右，而靜電干汾的電阻率高達(dá)10131014以上。由于普通瓷釉的電阻率低，當(dāng)它從噴槍中噴出能過電離了的空氣時，雖然也能帶上一定量的負(fù)電荷，但沉積到坯體上后很快就會失去電荷，從坯體上滑落花流水下來不能形成連續(xù)完整的涂層，而且這種涂層不易受到環(huán)境溫度和濕度的影響。普通瓷釉在大氣中的穩(wěn)定性很差，這點(diǎn)可以從普通瓷釉與靜電干粉電阻率隨時間的變化曲線（如圖1所示）看出。從圖1中看出普通瓷釉在靜電噴涂后一小時電阻率迅速下降，而靜電干粉在一段相當(dāng)長的時間內(nèi)電阻率一直保持不變。因此普通瓷釉不能用于靜電干粉噴涂，必須對其進(jìn)行絕緣化處理，當(dāng)其電阻率達(dá)到相當(dāng)高的數(shù)值后，才能用于靜電干粉涂搪。從瓷釉的化學(xué)組成上看，盡管普通瓷釉和靜電干粉瓷釉的配方組成大體相同，但熔劑的組成結(jié)構(gòu)卻差別較大。普通搪瓷釉中，作為熔劑的K2O、NaO、Li2O的會計師較高，而靜電干粉中K+、Na+、Li+的含量不宜過高，否則將影響到它的電阻率和帶電性能。為了彌補(bǔ)K+、Na+、Li+的不足而導(dǎo)致的熔劑量的不足。配方中往往增加B2O3的含量，因此靜電干粉瓷釉組成中硼的含量較高。其次，靜電干粉瓷釉，從帶電性的角度考慮要求有較高的介電常數(shù)，所以配方組成中有時會加入一些增加介電常數(shù)的氧化物。3靜電干粉的制備靜電干粉的制備分兩步進(jìn)行：即瓷釉的制備和瓷釉的包裹。31瓷釉的制備靜電干粉的制備與普通瓷釉的制備相同，具體工藝如下：配方設(shè)計-配方計算-配料-混合-熔制-造粒（或軋片）瓷釉熔制后有兩種造粒方法，一種是水淬法造粒，另一種是機(jī)器軋片法。軋片法更能保證瓷釉成份的均一性，同時使用權(quán)進(jìn)不需要烘干革命，節(jié)省能源，更適合用做靜電干粉的制備。32絕緣處理（瓷釉的包裹）如前所述，普通瓷釉，由于電阻率低，不能用做靜電干粉涂搪，必須對其進(jìn)行絕緣處理。所謂絕緣處理就是一種電阻率相當(dāng)高的有機(jī)材料均勻地包裹在瓷釉粒子的周圍，提高瓷釉的電阻率和流動性，使其達(dá)到靜電干粉涂搪的要求，因此絕緣處理俗稱包裹處理。一般用有機(jī)高分子聚合物，如。它是由鹵代硅烷或甲基硅烷化合物水解而制得的。硅氧烷中又以含氫彈甲基硅氧烷最佳。一般作為靜電干粉包裹劑使用的材料必須滿足如下的條件：必須有相當(dāng)高的電阻率，有比較小的表面張力，能很好的鋪展在瓷粉的周圍；燒成時能充分分解逸出，不給瓷面帶來任何負(fù)面的影響；能提高靜電干粉的流動性，便于噴涂的粉的回收；性能受環(huán)境的影響不明顯，在大氣中能存放較長時間，性能不變。含氫早基硅氧烷能很好的滿足這些要求，它的分子結(jié)構(gòu)是：瓷釉中加入含氫甲基硅氧烷進(jìn)行包裹時，瓷釉顆粒表面的羥基（OH）與含氫甲基硅氧烷中的H離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成憎水性的有機(jī)膠體膜。膠體膜的產(chǎn)生不僅大大提高了瓷釉的電阻率，而且也有效地改善了瓷粉的流動性、開裂性、凝聚性和儲藏性。靜電干粉瓷釉的包裹工藝如下：瓷釉-預(yù)粉碎-添加包裹劑-包裹-烘干-封裝如何保證瓷釉包裹得十分均勻是整個包裹工藝的難點(diǎn)與關(guān)鍵。由于包裹劑的添加量很少（0.25%-0.5%）甚至更少，采用普通研磨包裹工藝很難得到均勻的包裹層。國際上搪瓷工作者對此不斷研究改進(jìn)，最后開發(fā)出一套氣相包裹工藝，通過一定的裝置先將硅氧烷氧氣化，然后再將磨細(xì)了的瓷粉放入，在高溫氣化床內(nèi)混合，就得到了包裹層十分均勻、性能十分穩(wěn)定的靜電干粉。4靜電干粉的性能41靜電干粉的電阻率靜電干粉的電阻率是靜電涂搪最重要的物理參婁，它的高低直接影響著噴涂的效率和質(zhì)量。靜電干粉最佳的電阻率應(yīng)在10131015cm之間。電阻率過低，干粉帶電后很容易失去電荷，很難在坯體上形成形成連續(xù)牢固的涂層，反之電阻率過高（如電阻率1016cm）時，干粉帶電過多造成干粉顆粒間相互排斥增加，涂層厚度的要求則達(dá)不到。靜電干粉電阻率的測定，國外采用專用專用儀器直接由粉料進(jìn)行測定，而國內(nèi)據(jù)悉尚無這種專用設(shè)備。國內(nèi)只能通過干粉壓餅來間接測定，由于壓餅時，壓力大小、環(huán)境溫度、濕度變化等影響較大，致使測定數(shù)據(jù)偏差較大，只能間接比較靜電干粉電阻率的相對高低，很難精確地測量出靜電干粉的實際電阻率。影響靜電干粉電阻率的因素較多，最主要的是包裹材料的種類和用量。同樣是硅氧烷，含氫甲基氧烷則比二甲基含氫硅氧烷、三甲基含氫硅氧烷、羥基硅氧烷以及鹵素硅氧烷包裹后的電阻率高出許多，這是因為含氫甲基硅氧烷上的氫原子極其活潑，包裹時能和瓷釉反應(yīng)生成很強(qiáng)的Si-O-Si鍵，牢固地附著在瓷釉粉粒外面，明顯提高瓷釉的電阻率。包裹材料的加入量也至關(guān)重要，首先加入量不足時，不能全部覆蓋瓷釉顆粒表面，因此電阻率一般達(dá)不到要求，反之加入量過多，可能造成包裹膜過厚，電阻率過高，噴涂效率反而降低。另外過多的包裹物不僅會造成資源的浪費(fèi)，還會降低干粉的流動性，同時燒成后瓷面會遺留下較多的缺陷。除此，環(huán)境、溫度、濕度對電阻率的影響也十分顯著，總的趨勢是溫度升高，大氣中露點(diǎn)（濕度）增加，電阻率降低。因此，為保證靜電干粉性能穩(wěn)定不變，在保存和使用過程中應(yīng)盡量做到恒溫、恒濕。瓷釉成份對靜電干粉電阻率也有一定程度的影響，在包裹材料、包裹工藝一定時，含K+、Na+多的瓷釉電阻率要