一种镍酸锂制备方法及用其作为密着剂的搪瓷制作方法.pdf

本发明公开了一种镍酸锂搪瓷密着剂的制作方法，Li2CO3∶Ni(NO3)2·6H2O＝1∶10～40的比例混合均匀，控制温度和保温时间制得超细镍酸锂晶体；本发明还公开了一种镍酸锂作为密着剂的搪瓷制作方法，通过磨加的方式引入到搪瓷底釉中，控制温度进行熔化、球磨、研磨烧制得搪瓷。本发明克服了搪瓷产品的鳞爆缺陷，大幅度提高了搪瓷的密着强度，提高了搪瓷产品的成品率和产品质量，为企业产生可观的经济效益。而且操作简便，简化了生产工艺，也降低了生产成本，并开辟了搪彩色釉应用的新领域。

1.  一种镍酸锂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
a.将化工原料碳酸锂和硝酸镍按Li₂CO₃∶Ni(NO₃)₂.6H₂O＝1∶10～40的比例混合均匀。
b.在80～150℃下保温0.5～1小时，在200～300℃下保温2～2.5小时，在500～560℃下保温2.5～3.5小时，然后自然冷却到室温，制得平均粒度小于1um的超细镍酸锂晶体。

2.  一种权利要求1所述的镍酸锂作为密着剂的搪瓷制作方法，其特征在于包括如下步骤：
a.将搪瓷底釉按成分配比混合均匀放入坩埚中，在1000～1500℃下熔化，然后在水中淬冷，捞出烘干。
b.将超细镍酸锂晶体与步骤a得到的搪瓷底釉混合，然后球磨、研磨1～2个小时，最后过筛烘干制得搪瓷底釉磨加物。
c.对搪瓷用金属底板进行除锈和除油污处理，烘干备用。
d.对搪瓷底板涂搪瓷釉，然后在80～100℃烘干，在840～880℃烧制得搪瓷。

3.  根据权利要求2所述的镍酸锂作为密着剂的搪瓷制作方法，其特征在于：所述的搪瓷底釉的重量百分比含量如下：
SiO₂      40.0～60.0     Al₂O₃  4.0～7.0      B₂O₃    15.0～19.0
K₂O      4.0～6.0       Na₂O   14.0～16.0    CaF₂      4.5～7.0
Na₂SiF₆  2.0～4.0

4.  根据权利要求2所述的镍酸锂作为密着剂的搪瓷制作方法，其特征在于：所述的搪瓷底釉磨加物的重量百分比含量如下：
搪瓷底釉100       粘土6.0～11.0        石英砂0～18
亚硝酸钠0.1～0.2  镍酸锂晶体0.3～1.0   水40～60

5.  根据权利要求2所述的镍酸锂作为密着剂的搪瓷制作方法，其特征在于：镍酸锂晶体与搪瓷底釉混合球磨粉碎至80～120目。

6.  根据权利要求2所述的镍酸锂作为密着剂的搪瓷制作方法，其特征在于：所述的搪瓷用金属底板的材料为钢或铸铁。

7.  根据权利要求2所述的镍酸锂作为密着剂的搪瓷制作方法，其特征在于：对所述的钢板进行除锈和除油污处理可以采用5～10％的HCl或H₂SO₄和8％的工业肥皂粉溶液。

一种镍酸锂制备方法及用其作为密着剂的搪瓷制作方法
技术领域
本发明涉及一种搪瓷密着剂的制备方法和一种搪瓷的制作方法，特别是涉及一种超细镍酸锂粉末晶体的合成方法以及将这种超细镍酸锂粉末晶体作为搪瓷密着剂引入到搪瓷底釉，大幅度提高密着强度的搪瓷制品制作方法。
背景技术
据国外文献Journal of Crystal Growth，v 234，n 1，January，2002，p176-183报道，镍酸锂的合成以及应用的报道，但所用原料多为锂和镍的氢氧化物，成本高、晶粒大、密着作用小。
传统搪瓷工艺中搪瓷的密着剂如氧化镍和氧化钴，都是通过熔加引入到搪瓷底釉中，由于一般的密着剂颗粒度大、活性小，对搪瓷的密着促进作用较小，所加量也很大，效果不理想，而且因为要求添加量多，既对瓷层结构产生不良影响，如产生鳞爆现象，影响搪瓷外观，经济上来说也很不划算。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种超细镍酸锂粉末晶体的合成方法以及将这种超细镍酸锂粉末晶体作为搪瓷密着剂磨加到搪瓷底釉中，大幅度提高密着强度的搪瓷制品的制作方法，以解决上述方法的不足。
为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：超细镍酸锂搪瓷密着剂的制作方法包括如下步骤：
a.将化工原料碳酸锂和硝酸镍按Li₂CO₃∶Ni(NO₃)₂.6H₂O＝1∶10～40的比例混合均匀。
b.在80～150℃下保温0.5～1小时，在200～300℃下保温2～2.5小时，在500～560℃下保温2.5～3.5小时，然后自然冷却到室温，制得平均粒度小于1um的超细镍酸锂晶体。
超细镍酸锂晶体作为密着剂的搪瓷制作方法包括如下步骤：
a.将搪瓷底釉按成分配比混合均匀放入坩埚中，在1000～1500℃下熔化，然后在水中淬冷，捞出烘干。
b.将超细镍酸锂晶体与步骤a得到的搪瓷底釉混合，然后球磨、研磨1～2个小时，最后过筛烘干制得搪瓷底釉磨加物。
c.对搪瓷用金属底板进行除锈和除油污处理，烘干备用。
d.对搪瓷底板涂搪瓷釉，然后在80～100℃烘干，在840～880℃烧制得搪瓷。
其中，所述的搪瓷底釉的重量百分比含量如下：
SiO₂      40.0～60.0    Al₂O₃ 4.0～7.0      B₂O₃  15.0～19.0
K₂O      4.0～6.0      Na₂O  14.0～16.0    CaF₂    4.5～7.0
Na₂SiF₆  2.0～4.0
所述的搪瓷底釉磨加物的重量百分比含量如下：
搪瓷底釉100         粘土6.0～11.0            石英砂0～18
亚硝酸钠0.1～0.2    镍酸锂晶体0.3～1.0       水40～60
镍酸锂晶体与搪瓷底釉混合球磨、研磨，最好粉碎至80～120目。
所述的的搪瓷用底板材料可以是钢、铸铁以及其它可以搪瓷的材料。对搪瓷用底板进行除锈和除油污处理可以采用5～10％的HCl或H₂SO₄和8％的工业肥皂粉溶液。
本发明的优点是：引入少量超细镍酸锂晶体，能大幅度提高了搪瓷的密着强度，提高了搪瓷产品的成品率和产品质量。
引入少量超细镍酸锂晶体，能降低了金属铁与水分子产生的氢气，产生了小而均匀的气泡结构，增加了瓷层的弹性和氢气的贮存空间，由此减小或克服了由于氢气压力过大而导致搪瓷制品产生鱼鳞爆的缺陷。
由于引入量少，不会影响搪瓷原来的物理化学性能和搪瓷的生产工艺。本发明制作工艺简单，成本低廉，安全可靠，可以批量生产。
超细镍酸锂合成及其应用克服了搪瓷产品的鳞爆缺陷，大幅度提高了搪瓷的密着强度，提高了搪瓷产品的成品率和产品质量，为企业产生可观的经济效益。而且操作简便，简化了生产工艺，也降低了生产成本，并开辟了一次搪彩色釉应用的新领域。
本发明的原理是：利用氧化镍与活泼碱金属氧化物相结合，通过固-液相反应，控制晶体的成核和晶体的生长工艺条件，研制出了超细的高活性镍酸锂。经过涂搪、烧成，制成的搪瓷材料，既能很好改善密着，又对鳞爆有极强的抑制作用。采用硝酸镍和碳酸锂为原料，通过固-液相反应，并通过控制晶体的成核和晶体生长的温度和时间，合成出粒径小于或等于1微米的超细镍酸锂晶体。将超细镍酸锂晶体作为搪瓷的密着剂，通过磨加的方式引入到搪瓷底釉中，改变了搪瓷层与金属铁界面的组成和结构，促进了瓷釉元素与金属铁元素的相互扩散，在搪瓷界面形成了过渡层结构，由此大幅度提高了搪瓷的密着强度。通过引入超细镍酸锂晶体，降低了金属铁与水分子产生的氢气，产生了小而均匀的气泡结构，增加了瓷层的弹性和氢气的贮存空间，由此减小或克服了由于氢气压力过大而导致搪瓷制品产生鱼鳞爆的缺陷。
具体实施方式
实施例1
采用普通的化工原料硝酸镍(Ni(NO₃)₂.6H₂O)和碳酸锂(Li₂CO₃)，按Li₂CO₃∶Ni(NO₃)₂.6H₂O＝4∶96的比例进行混合均匀。
在100℃下保温1小时，在200℃下保温2.5小时，在500℃下保温3.5小时，然后自然冷却到室温，制得平均粒度小于1um的超细镍酸锂晶体。
采用成分配比如表1所示的搪瓷底釉，首先将搪瓷底釉按成分配比混合均匀放入坩埚中，在1100℃下熔化，然后在水中淬冷，捞出烘干
                             表1搪瓷底釉的配方
化学组成    SiO₂ Al₂O₃  B₂O₃  K₂O  Na₂O  CaF₂  Na₂SiF₆
重量百份比  48.0  6.5       16.0     5.0   15.5   6.6     2.4
将超细镍酸锂晶体作为搪瓷的密着剂，通过磨加的方式引入该搪瓷底釉中与搪瓷底釉混合，混合的比例如表2所示，然后球磨，研磨2小时，最后过120目筛，倒入搪瓷容器中烘干备用。
                    表2搪瓷底釉磨加物的配方
化学组成    搪瓷底釉  粘土  亚硝酸钠  镍酸锂晶体  水
重量百份比  100       6.5   0.15      0.5         50
取厚尺寸为100×100×0.6的钢板，分别用10％地HCl和8％的工业肥皂粉溶液进行除锈和除油污处理，捞出烘干备用。
采用浸搪方式对100×100×0.6的钢板进行涂搪瓷釉，然后在80℃进行烘干，在840℃进行烧成，制得搪瓷。
用落球冲击法(国家标准)，对搪瓷的密着强度进行测试，测试结果为丝状，证明密着优良。
实施例2
采用普通的化工原料硝酸镍(Ni(NO₃)₂.6H₂O)和碳酸锂(Li₂CO₃)，按Li₂CO₃∶Ni(NO₃)₂.6H₂O＝8∶92的比例进行混合均匀。
在150℃下保温0.5小时，在300℃下保温2小时，在560℃下保温2.5小时，然后自然冷却到室温，制得平均粒度小于1um的超细镍酸锂晶体。
采用成分配比如表1所示的搪瓷底釉，首先将搪瓷底釉按成分配比混合均匀放入坩埚中，在1500℃下熔化，然后在水中淬冷，捞出烘干
                       表1搪瓷底釉的配方
化学组成      SiO₂  Al₂O₃  B₂O₃  K₂O  Na₂O  CaF₂  Na₂SiF₆
重量百份比    50.0   4.5       18.0     5.0   14.0   5.1     3.4
将超细镍酸锂晶体作为搪瓷的密着剂，通过磨加的方式引入该搪瓷底釉中与搪瓷底釉混合，混合的比例如表2所示，然后球磨，研磨1小时，最后过80目筛，倒入搪瓷容器中烘干备用。
                     表2搪瓷底釉磨加物的配方
化学组成    搪瓷底釉  粘土  石英砂  亚硝酸钠  镍酸锂晶体  水
重量百份比  100       10.0  18.0    0.15      0.5         50
取厚尺寸为100×100×8的铸铁，分别用烧油和喷砂进行铸铁表面的除锈和除油污处理。
采用喷搪方式对100×100×8的铸铁进行涂搪瓷釉，然后在100℃进行烘干，在880℃进行烧成，制得搪瓷。
用落球冲击法(国家标准)，对搪瓷的密着强度进行测试，测试结果为无任何脱瓷，证明密着优良。