搪玻璃产品诞生100多年，至今仍广泛应用在化工、制药、农药、轻工、染料及原子能等行业，而不被新材料所取代，主要是玻璃材料具有五大特性

⑴耐腐蚀：能耐各种浓度的盐酸，各种有机酸、无机酸，但对氢氟酸和含氟离子产品，热磷酸（80℃）以上不适用。由于不锈钢不耐盐酸腐蚀，使用盐酸场合的化工制药生产，成为搪玻璃产品的用武之地。

⑵物料与铁隔离，化工、制药对产品含铁量有严格控制的要求，药品中含铁量超越药典规定，即会产生副反应，染料中含铁量超标，会影响颜料色度。在搪玻璃容器内操作的物料，不会溶入铁离子。

⑶对物料的不粘性：玻璃表面光滑，不易粘附物料，易清洗，且不易生长细菌，使用于卫生要求较高物料。

⑷绝缘性：适用于带电荷物料，或者反应进行中产生电荷的场合。

⑸保鲜性：玻璃表面分子结构稳定，对盛装食品、酿造产品、饮料产品其保鲜性特别好，能长久保持其饮品的真实香味。

      为使搪玻璃产品能在各个工业领域中发挥更大的作用，除了要充分利用玻璃的五大特性外，更重要的是应满足用户对产品技术性能方面的要求。使产品被更多用户所接受。一台优秀的搪玻璃产品，应该具备安全可靠，使用、维护、安装方便，运行稳定，在特定工况下，能发挥其技术功能，在工业生产中实现其应有的价值。

      目前，服役在化工、制药、轻工等行业的搪玻璃产品，主要使用于混合、分散、传质、聚合、结晶、悬浮、乳化、传热、贮存等工艺过程，不同的工艺，对设备有不同的要求。因此，设计、制造一台优秀的搪玻璃产品，是一个系统性工程，各个环节、各种零部件的功能都要正确设计搭配，同时，还要十分遵守国家各种规范、标准、安全的规定。设计人员、制造工程师要充分发挥天才和创造性，努力实现用户所需的、结合生产实际具有优良功能的产品。综合上述，对照市场流通的搪玻璃产品，亦有以下几方面欠缺，有待改正。

⑴搅拌效率不高；  ⑵传热性能不佳；  ⑶设备密封欠缺；  ⑷测温滞后严重；

⑸设备大型化问题；⑹外观不美；      ⑺多种瓷釉的选用。

⑴液体搅拌的作用与分类：

      化工、制药产品的生产，大都通过搅拌这一工艺过程来实现的，搅拌器的作用是在容器内产生不同形式的液体流型，来实现化工过程中所需的物料间的剪切，体积循环，传热，利用液体的静流、湍流、紊流等条件，达到物料间传质、分散、吸收、悬浮、乳化等过程，从而获得所需的化工、医药产品。

      搪玻璃搅拌容器是工业搪瓷行业最重要的产品，国内年产搅拌容器达12万台以上，其产能位居世界之首。

      用户对搅拌容器最大的希望是具有较高的反应速率（反应速率是单位体积、单位时间内某一物质的变化程度，可以用反应生成物来计算），搅拌器的作用是使两种或两种以上的物质在容器内达到最大程度的接触，在预定的工艺时间内，形成混合、传热、传质和化学反应，生成新的物质。

      物料搅拌过程是复杂的，但基本作用可以认为主要是混合，无论是搅拌机理的研究，搅拌器结构的革新，搅拌功率的计算，都离不开参与搅拌的性质，这是设计者必须注意的问题。

      液体操作大体上可分五种类型

①均相液液混合——使二种以上互溶物质均匀混合，主要依靠充分的对流循环，流体达到一定的湍流强度。

②固体悬浮——指固体物料在液体中悬浮的搅拌操作，使固体分布均匀，从而完成溶解、结晶、混合物料的工艺过程。

③非均相液液分散——指二种互不溶解的液体进行混合，使一种液体能尽可能小的液滴均匀分散到另一种液体中去，使二者具有最大的二相接触面积，加快反应，传热或传质。过程的进行主要依靠旋转的搅拌器所提供的剪切来进行。

④气液分散和混合——通过气液分散而进行传质、传热或反应。通过搅拌器，将大气泡尽量打碎，达到二相间良好接触。

⑤高粘度液体的搅拌——液体粘度大，液体搅拌时，物料之间处于层流状态下的流动，使其达到其工艺目的。

⑵搅拌器的作用与结构设计

      工搪行业标准搅拌器型式有：锚式（框式）、叶轮式、桨式。市场上还有非标搪玻璃搅拌器，如布尔马金式、推进式、翼形轴流式、绕带式、斜插式等等。所有型式的搅拌器，都具有不同的功能，但必须强调，一种型式的搅拌器只能对一种或几种性质搅拌操作有良好效果。换句话说，任何一种结构型式的搅拌器不可能适应所有类型搅拌操作。因此，设计者必须针对特定的搅拌操作要求，设计或选择合适型式的搅拌器，以满足用户工艺操作的要求，这就是设计者很重要的任务。

①锚式（框式）搅拌器的作用和设计

      搪玻璃锚式、框式搅拌器属于同一类型的搅拌器。只能认为框式是锚式的加强型。

      该型式搅拌器适应于高粘度物料的搅拌，能使容器内整体物料搅动而小有死角。搅拌器对流体的主要功能是剪切，由于搅拌锚直径较大，锚外边近壁，回转时有相似于括壁的功效，能减薄容器壁附近的液体层流边界层，有利于提高夹套传热效果。

      该型式搅拌器一般设计成低速搅拌，小于等于80转/分，器内液体处于层流状态。属于温和型搅拌。用于粗结晶工艺，有利于晶粒长大，提高下道工序过滤时结晶体的收得率。同时它适用于传热的操作，一定程度能提高物料与容器壁之间的给热系数（α₂）。对液液分散操作，选用该型式的搅拌器也是合适的。

      对该类型搅拌器的设计要求为：　　

a、锚脚形状与所配容器内侧形状基本相似，外框尽量近壁，且与壁保持等距，一般锚脚宽度为≥0.9D.

b、用管子压制的锚脚，必须保证其成品侧量时，压遍度a/b=2.使其达到对粘稠物料搅拌时应该产生的剪切效果。因为这与搅拌效果有蜜切关系，有资料报导，通过试验证明：对锚脚、桨叶、叶轮其搅拌效果的估算：当锚、桨、叶轮投影宽度相同时，如用平板制造，搅拌效果为1，则：管子压扁a/b=2时，搅拌效果为0.7，用园管制作，搅拌效果为0.49，这说明，园管搅拌器效率很低，锚脚、桨叶、叶轮压扁不到位，搅拌效果会受影响。

      目前，国内各厂成品搪玻璃搅拌器，锚脚、桨叶、叶轮压扁度a/b<2。其原因是加热压扁，a/b可能已达标，但喷釉搪烧时，钢管本身的弹性复原，使其复园，因此成品侧量

a/b<2。解决办法，适当过量压扁a/b>2, 保证其复园后成品a/b=2，很重要。

c、轴与锚脚焊接角焊缝必须确保其承受扭转应力的强度。经常发现，锚脚操作中掉落锅底，砸坏容器，损坏物料，造成生产事故，是因为该联连处承受着搅拌旋转所需扭转应力，当物料较粘时，扭转应力越大，有时还伴随着焊缝爆瓷受腐蚀等因素，最终发生锚脚掉落锅底。该焊缝除要确保圆弧过渡外，必须要有足够的厚度。

d、锚脚的重量平衡。在搪瓷件组装前，锚脚以中心点为基准，二侧重量应平衡，用磨削法调整重量对称以确保旋转偏心力最小，保证搅拌轴的稳定旋转及对轴密封产生最小的影响。

②叶轮式（三叶后掠式）搅拌器的作用与设计

a、作用

      搪玻璃标准称叶轮式（国际上通称三叶后掠式）搅拌器，特点是：结构简单，输出性能强，消耗动力小，适应范围广，能保证容器内流体整体循环（又称体积循环）是目前中、低粘度物料比较合适的搅拌器型式。

该搅拌是使流体在叶片推动下，产生周向运动，并使流体在叶片的剪切作用T，促进气泡和液滴的细化、混合、扩大二者接触面，加快传热，传质过程。

      叶片头部对液体产生离心力，将液体挑放至容器壁，形成向上、向下的循环液流，并提高液体与夹套壁的给热系数α₂。

      叶轮式搅拌器，当转速在130转/分时，循环量最大而所用功率最小，它适应范围很广，主要适用于非牛顿型流体的搅拌（即介质在操作过程中粘度起变化的流体）。

      叶轮式搅拌器配上适当的折流档板，对混合、导热、聚合、乳化、气体吸收及悬浮等过程，能以最小的动力达到最有效的搅拌效果。在反应进行中，物料粘度会较快上升，而搅拌动力的增加会比较小，因此适用于聚合的进行粘度上升的场合。该搅拌对液体会产生上、下循环特别显著，使其混合均匀，且单位动力的排放量大，使液体有较大的体积循环速率及湍流强度，适用于要求强烈紊流搅拌的场合。

      总之，叶轮式搅拌器（三叶后掠式）对均相混合、固液悬浮、气液混合、非均相分散等操作都有较好效果，它的特点是：能形成较大的体积循环，有一定的剪切作用的强烈型搅拌。

b、叶轮式搅拌器的设计要求Ⅰ 叶片为弯叶，其后掠角α=50°这是非常重要的结构尺寸，α=50°是用大量的试验和实践总结出来的数据。当转速在130转/分时，它能使搅拌消耗功率小且对液体产生较大的离心和排放能力，加强容器内液体的体积循环。这是日本一位有名的搅拌器专家经过大量实验得出的结论。但是，由于搅拌器对液体所产生的离心力，。如果容器内没有档板的条件下，会使容器内液体形成旋涡，使液体绕着容器壁而整体旋转，严重影响传质效果。当容器内物料转速较慢时，物料会形成V字形旋转，随着旋转速度提升，V型旋转凹坑越发加深，最后导致旋转凹坑内吸入气体（称为气蚀），气蚀将大大影响搅拌效果。为了避免这种现象拌操作过程中的产生，因此，设计者必须考虑用档板或其他内件，阻挡旋涡，并使其生成反旋涡流，以达到充分混合接触，加快传质。

      在此，无论是设计者、设备使用者或是制造商，必须明白搅拌操作中的一项重要概念，即“全档板条件”下的搅拌操作。

Ⅱ 什么是全档板条件下的搅拌操作（待续）

 

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搪玻璃釉的组成与搪烧产生的缺陷（摘要）

编者按：钱元龙高级工程师在郑州工搪行业会上的发言，得到与会者很好的评价。为了让行业技术知识能得到广泛的传播，现摘要刊登如下：

        搪玻璃制品生产过程是十分复杂的，其产品质量涉及钢板的质量、铁坯成型工艺、铁坯表面处理、瓷釉的质量、涂搪操作、烧成工艺、烧成炉、炉内的气氛和水蒸汽的含量、制品的堆放条件和组装质量、制品运输和安装使用、维护质量等。在这些过程中，造成搪玻璃制品的缺陷是比较多的。下面重点讨论搪玻璃釉所用化工矿物原料的性质与作用、涂搪烧成产生的缺陷。

        首先，要知道什么是搪玻璃，在金属基体上通过高温复合一层光滑、致密的特殊性能的玻璃质材料。这个定义有四个特点：一是有金属与非金属（玻璃质）材料组成；二是在高温下（必然会发生物理化学反应）形成的；三是复合成一个整体（主要以化学键的方式）;  四是成为光滑、致密的、耐化学腐蚀的新型复合材料。

非金属即搪玻璃釉主要是由玻璃体组成的，由石英、长石、硼砂、纯碱等化工矿物原料按一定的比例配合混和，经高温熔制而成的硼硅酸盐玻璃体。

1 搪玻璃釉的化工、矿物原料

        搪玻璃釉的原料概括为七剂。各剂组分的各种原料的及其作用，简单作如下介绍。

1.1   基体剂  它是形成瓷釉的网络形成剂，是瓷釉的基本组分，是瓷釉的主体和决定瓷釉的物理化学性能的基础，没有它就无法形成瓷釉。

        形成基体的物质很多。如SiO₂，B₂O_3，P₂O₅，Sb₂O₃，ZrO₂，Al₂O₃，V₂O₅，GeO₂，As₂O₅等，搪玻璃反应罐所用的瓷釉大多是硼硅酸盐的骨架，即硅氧四面体、硼氧四面体、硼氧三角体的连续网架所构成的瓷釉。

不同的基体剂，形成不同性能的瓷釉。以SiO₂为基体的硅酸盐瓷釉，具有良好的耐酸性能，以P₂O₅为基体的磷酸盐瓷釉能耐氢氟酸，以B₂O₃为基体的硼酸盐瓷釉，具有瓷面光洁致密的性能，以ZrO₂为基体的锆酸盐瓷釉，具有良好的耐碱性能。通常，把SiO₂，B₂O₃共同作为瓷釉的基体剂，这就是搪玻璃反应罐绝大多数用的硼硅酸盐瓷釉，它有良好的化学稳定性和机械强度，生产过程易控制，成本较为低廉。

SiO₂的一般选择石英砂（SiO₂含量＞99%），也有引入SiO₂的同时引入Al₂O₃为主的长石、高岺土，引入SiO₂同时引入ZrO₂的锆石英。

        B₂O₃的原料一般选择硼砂，引入硼的同时也引入了Na₂O, 它也是优良的助熔剂。用硼酸H₃BO₃引入B₂O₃，其价格昂贵，制造特殊瓷釉外，一般都不采用。

1.2 助熔剂  它是促进和帮助难熔组分熔融的组分，是形成瓷釉降低熔融温度的重要物质。

        助熔剂有碱金属氧化物，是硼硅酸盐瓷釉的主要助熔剂，如Li₂O, Na₂O, K₂O; 有碱土金属氧化物，如PbO，SrO₂; 有两性氧化物，如B₂O₃；也有合成的化合物，如硅钛酸盐，典型的是V₂₆（Na₂TiSiO₅），玻璃粉系；有氟化物，如冰晶，萤石等，它能促进纯碱的分解。

        主要助熔剂：Na₂O的原料一般选择纯碱（碳酸钠），因为它价廉，质量优，杂质少。也有少量用硝酸钠代替部分纯碱，因为它起助熔作用的同时，也起氧化剂的作用，保证瓷釉在熔融时有氧的来源。

K₂O的一般选用硝酸钾或碳酸钾。

        Li₂O的原料一般选用碳酸锂。它能使瓷釉获得一系列优良性能，如瓷釉中同时引入Li₂O，Na₂O，K₂O，能起到良好的“三碱效应”，可以减少瓷釉中R₂O的比例，提高瓷釉的耐酸性，增加瓷釉的表面光泽和细腻度，增加瓷釉的弹性和热稳定性，改善冲击强度等方面有很好的作用。Li₂O也是制造微晶搪瓷的晶核剂。碳酸锂在高温下容易挥发，用Li₂S iO₃,，Li₂MnO₃来代替部分Li₂CO₃而在瓷釉中引入Li₂O，对瓷釉的性能起到显著的有利影响。

        其它的助熔剂如PbO，SrO，混合助熔剂V₂₆，玻璃粉，水玻璃等。

1.3  乳油剂  瓷釉中的ZrO₂，Sb₂O₃，TiO₂，SnO，氟化物等微粒及其在烧成时析出的相应细小晶体。

        TiO₂原料一般选择钛白粉，在瓷釉熔制时，溶解于瓷釉中，而在烧成时则析出TiO₂的晶体使瓷釉乳浊。在底釉中引入少量的TiO₂，会改善密着强度。TiO₂和ZrO₂共同引入瓷釉中，还能显著提高瓷釉的耐碱性能。

ZrO₂一般选择锆石英来引入，这原料价比ZrO₂便宜，同时也能降低瓷釉的熔制温度，对提高瓷釉光泽有利。

氟化物一般选择硅氟化钠（冰晶）和萤石引入，它们起到乳浊剂作用的同时也起助熔剂作用，还能显著地改善釉浆的涂搪性能。还有Sb₂O₃，SnO₂，CeO₂等。

1.4  密着剂  它是指不同物体之间的紧密结合的物质。能够促进底釉与黑色金属牢固结合，主要密着剂有：C₀O，NiO，MnO₃，SbO₃，SbS，As₂S₃, MnO₂, FeO等。

        C₀O与NiO共同加入，其密着性能和涂烧性能良好，也能降低熔体的表面张力。C₀O不仅是优良的密着剂，而且也是优良的着色剂，它使瓷釉着以鲜艳而稳定的兰色。C₀O，NiO价贵，成本高，因为它们密着作用强，所以瓷釉中一般都使用而达到密着的效果。

1.5  氧化剂  它是指能提供氧气的组分。在瓷釉粉料的熔融过程中，通过分解而放出氧气，保证有足够的氧化气氛，加大熔制速度，阻止化合物的还原，保证瓷釉配方的原始组分和应有的性能。

化学供氧的原料一般选择硝酸盐。如硝酸钠，硝酸钾。

1.6  着色剂  它使瓷釉能着色的物质。搪玻璃反应罐 所用的硼硅酸盐瓷釉主要用钴、镍、铬、锌、铁等着色离子进行着色。

1.7  辅助剂，它是促进瓷釉各剂更好地发挥其作用，并强烈影响瓷釉理化性能的组分。

瓷釉的辅助剂很多，可分两类：一是作为熔加调整物，可影响粉料熔剂过程和瓷釉的理化性能；二是作为后加调整物，可影响涂烧性能和理化性能。

        硼硅酸盐瓷釉熔加调整物有ZnO，BaO，CaO，ZrO₂，Al₂O₃等，BaO，CaO代替部分Na₂O时，能降低粉料熔融温度和烧成温度，提高瓷面光泽度。Al₂O₃与Li₂O配合作用，能显著提高瓷釉的抗扭曲强度和弹性。BaO也能提高瓷釉的热稳定性。

        硼硅酸盐瓷釉后加调整物有粘土，它具有良好的塑性、膨化性与胶体吸附性，其作用促进釉浆的悬浮，克服沉淀，给粉坯有一定的粘合强度。它的加入，要提高烧成温度，降低瓷釉的化学稳定性，并随首加入量的增加而严重。用膨润土代替部分粘土，使釉浆不沉淀，因为它的悬浮性能是粘土的三倍半到四倍。磨加物纯碱，亚硝酸盐等能调整釉浆的酸碱度，克服底釉烧成形成的麻点，亚硝酸钠是最有效的防锈剂，还能防止瓷釉在烧成时出现釉裂。磨加物石英，长石，营石等可以扩大瓷釉的烧成范围，减少瓷面气泡，改善底釉与金属的结合强度。

2  搪玻璃釉与搪瓷釉的组分比较（单位%）

              SiO₂        B₂O₃        M₂O₃         R₂O₅      RO      其它

玻璃      65～75    5～10     1～5     10～20     10       0～2

搪玻璃    55～70    0～10     3～8     10～20     0～5     5～10

搪瓷      45～55    10～20    5～10    15～30     0～10    5～15

        上表可以看出，搪玻璃与玻璃中的SiO₂含量较大，所形成的硅氧四面体网络骨架稳定而坚固，因此其抗酸抗蚀的能力比搪瓷强的多。SiO₂在瓷釉中其量愈多，其耐酸性能愈好，但其熔融温度与与烧成温度就愈高。因其膨胀系数较小，与金属膨胀系数差别较大，故烧成冷却时容易引起爆瓷。所以，优质的耐酸瓷釉其烧成后需缓慢冷却，特别是在瓷釉软化点上下的温度范围内更需保温冷却，因为，此时的瓷釉从塑性状态转变为脆性状态，一旦所造成的应力大于瓷釉的抗张强度，就会造成爆瓷。

        R₂O₅ ，RO的含量，搪玻璃釉比搪瓷釉少的多，在熔制时，其打断硅氧四面体骨架就少得多，所以其熔制和烧成温度比搪瓷要高，耐酸性能比搪瓷强。

3  制品涂搪与烧成产生的缺陷分析

        搪玻璃的质量，不仅决定于瓷釉与金属的物理化学性质，还决定于涂搪与烧成过程的合理程度。如釉浆容重太小（浆含水份太大），涂搪厚薄不合适，素坯没有及时干燥，烧成温度与烧成时间不当等，使铁坯与瓷釉在高温下的物理化学反应处于非理想状态，因而不可避免地出现缺陷。

3.1  鱼鳞爆瓷  主要由基体金属中或瓷釉中的氢作用所导致的脱瓷。这是搪玻璃制品最可怕的缺陷，因为发现它大多数要相隔很长的一段时间，甚至发现在用户使用过程中且面积广而多。

鱼鳞通常在完整的瓷面上出现半月状的深陷点。其引起的脱瓷有的保留底釉层，有的连底釉层一起脱落，并随瓷层厚度 的增加其缺陷也增大。

形成鱼鳞脱瓷的氢 气主要来自：

3.1.1  钢中存在过量的吸氢成分。钢中的Mn含量增加，瓷层的透水性和鱼鳞也相应增加，Mn含量＞0.6%时更为强烈，钢中硫的含量＞0.055％，其透水性也急剧增加。如果采用热轧钢，因为其反复接触高温润滑液，而吸收大量的氢，且其冷却速度不均匀，因而氢含量高，应力大，比采用冷轧钢就容易出现鱼鳞脱瓷。

3.1.2  坯件预处理过程中的吸氢。

        铁坯预烧时（烧油），可增加钢中氢的溶解量，烧油温度越高，其氢的吸收量越大，当＞900℃时，吸氢量显著增加。

        过去，我们用盐酸来检验铁坯表面（磨光）的缺陷，之后，虽然用清水冲洗，但其过程中不可避免使铁坯吸收较多的原子态氢，造成鱼鳞脱瓷的危险性更大。

3.1.3  研磨过程吸收氢气

        瓷釉熔块球磨要加入粘土等磨加物，之后成釉浆涂搪于钢板上，釉浆中的水份在烘干过程中基本可以除去，但粘土有结构水，且在450～700℃时大量释放，在900℃时才释放完毕，这就成了瓷层中氢的重要来源。

3.1.4  烧成过程吸收的氢气

        烧成时，钢对氢的吸收量，于烧成炉内水蒸气分压的平方根成正比，与烧成温度有指数关系。当＞880℃时，制品对氢的吸收量大大增加，一旦钢中氢气达到饱和，冷却时为过饱和，积聚、扩散而产生强大的压力（甚至＞110个大气压），并超过瓷层的抗张强度极限时，鱼鳞脱瓷不可避免产生了。

        预防和克服鱼鳞爆瓷的关键是减小制品中氢的含量，创造易于排除氢气的条件和制止析出的氢在钢中积聚。具体方法：

⑴按标准控制钢板中的Mn，S等含量。较合理的搪瓷用钢，Mn＜0.6%,  S＜0.04%, 对克服鱼鳞爆瓷有利。

⑵减少坯件预处理过程吸收氢。选择搪烧温度在880℃以下的釉料，就可以使坯体的烧油≯900℃，可大大减少其吸氢量。

⑶选择能释放钢吸收氢气的瓷釉，如瓷釉的磨加物有NaNO₂，NaCO₃等，烧成时氢气能自动吸引与磨加物分解出的各种气体，然后一起从粉层和熔体中排除；底釉磨加适量的石英等耐火材料，氢气可以在刚软化的瓷釉熔体中所镶嵌的高熔点原料颗粒周围造成裂缝而被排除；磨加阻氢剂来防止烧成时在钢的表面形成能溶解于钢的氢气等。

最好的方法，防止鱼鳞爆可采用低温或中温瓷釉，因为在较低温度范围内烧成既能排除可逆熔解的氢气，又能极大地降低氢吸入量。

        合理的涂搪烧成制度，涂层厚度适当且均匀，烧成曲线中有个保温阶段能使大量气体逸出时带走钢中吸附的氢气。

烧成室一定要保持氧化氢氛，使SO₂、CO₂、NO₂气体控制在最小限度内，室内水蒸气应尽可能少，可减少钢的吸氢能力而防止鱼鳞爆。

3.2   非鱼鳞脱瓷  瓷层的一部分或个别部位不是因氢气的影响，而是以非规则的块状形式的脱落。

3.2.1  面釉层从底釉层表面脱落

⑴面釉烧成温度过低或烧成时间太短。特别第二层面釉烧成要与底釉层界面相互混溶，生成螯合物过渡层，显得非常重要。如果烧成温度过低，面釉熔体粘度过大，浸润底釉层的能力很小，不能导致底釉和面釉之间的互渗，因而不能形成螯合物过渡层，一旦受到外力作用或受到内部应力影响时，面釉层就脱落了。如果烧成温度达到工艺要求而烧成时间过短，面粉层来不及软化尚未充分形成螯合物过渡层，同样导致底面釉之间结合不牢而易形成脱落。

克服方法：在工艺要求的温度和时间范围内烧成，即可达到要求，脱瓷得到解决。

⑵面釉烧成温度过高或烧成时间过长，可以使底釉与金属界面处发生第二次汽泡（再沸），使密着层遭到破坏，面釉和底釉的某些组分被分解挥发，造成各层间应力增大，导致脱瓷。

克服方法：按工艺规定烧成即可解决。

⑶制品曲率半径过小或楞角r处焊接。当制品边过厚或楞角太小时，容易造成制品在加热或冷却时因各个部位的膨胀率变化不同而导致应力集中，使面釉层脱落。楞角较大，但在r处对焊，同样出现应力集中而脱瓷。

⑷面釉软化温度范围比底釉大得多或其弹性太小。这样烧成面釉，不能与底釉层实现良好的互渗而导致面釉层大片脱落。

克服方法：选择使用面釉的软化温度范围等于或小于底釉的软化温度范围，即选用的面釉要与底釉相互匹配。

⑸面釉层过厚  面釉层越厚，其弹性越小，与底釉层之间的膨差应力越大，热稳定性越差，而导致面釉层脱落。

⑹面釉膨胀系数过小，反应罐所用硼硅酸盐瓷釉其体膨胀系数为260～300*10^-7/℃，一般为280～290*10^-7/℃而比它小时，冷却应考虑缓慢冷却或保温冷却，否则其膨差应力大，导致面釉层脱落。

⑺瓷层中的大气泡  烧成过程中，熔体粘度太大或铁坯焊接处的气体所形成的大气泡，当制品冷却时，气体体积缩小，压力降低，而在再次加热烧成时，容易导致气泡处瓷层脱落，此时普遍还保留底釉层。

克服方法：不能采用粘度很大的瓷釉，适当提高烧成温度或延长一定的烧成时间，使气体尽可能在烧成过程中排出。

⑻烧成后整形或撞击  烧成后整形不当或撞击，不仅影响密着形成的过程，而且易导致各种应力产生而脱瓷。

⑼冷却速度太快  由于瓷层是热的不良导体，因而当表面冷却收缩时，其底层在一定时间内仍保持较大的膨胀状态，从而使面瓷层受到很大的张应力，并随冷却速度的增大而提高，其张应力超过瓷层抗张强度极限时，瓷层就脱落。

克服方法：严禁制品出炉速冷，大规格或焊接处多的制品，最好增设保温冷却装置，减小应力，解决脱瓷问题。

3.2.2   底釉层和面釉层从基体金属表面脱落

⑴ 未形成密着层

① 烧成底釉的温度过低或时间过短，使底釉与金属之间不能顺利地进行氧化、还原、溶解、浸润，不能形成化学键，形成络合物过渡层创造条件，瓷层密着不良，导致脱瓷。

② 烧成底釉的温度过高或时间过长，使钢的表面过量氧化，导致金属和瓷釉间存在一层氧化铁阻隔层，尤其是表面活性大的铁原子不能裸露出来与瓷釉成键结合。烧成时间过长进入烧成的第6阶段，即密着强度破坏的阶段，导致容易脱瓷。

克服方法：合理的烧成工艺。达到烧成温度时的保温时间要恰当，使各种物理化学反应充分，形成牢固的络合物过渡层。

③ 炉内还原气氛  炉内如存在CO₂，SO₂等气体，则要严重影响其物理化学反应，影响化学键的生成，瓷釉熔体中的氧化钴、氧化镍等也不能被还原为密着金属CO、Ni等，熔体无法与表面活性高的界面接触而成键结合，因而不能形成密着层。此时，底釉层发沸，表面无光，瓷层脱落会呈现白灰色的金属表面。

克服方法：不能使用漏气的煤炉，定时打开炉子的通气孔，保证炉内的氧化气氛。

⑵  出炉冷却速度过快或遭受碰撞

        底釉制品从炉内取出，瓷层开始迅速形成密着，但冷却速度过快，形成密着时间就太短，温度速降到600℃时，瓷层处于极不稳定状态，与金属间的各种张应力和压应力出现极值，密着层尚未最后形成，当进一步速降温度时，必然破坏密着层的形成，或一旦受到碰撞，都会导致脱瓷。

⑶  底釉的膨胀系数过小

        当底釉层的膨胀系数小于面釉时，由于在冷却过程中，既受到金属施加的压应力，而且受到（加热时）面釉施加的张应力，因而容易发生脱瓷。

克服方法：选择底釉要与面釉匹配，适当延长底釉的烧成时间。

⑷  基体金属不适合搪玻璃

        基体金属含碳量大，含硫量、含锰量高都不适宜作为搪玻璃用钢。

以上所谈，都是脱瓷缺陷的产生和分析及其克服方法，其它缺陷，如：瓷层裂纹，釉流，爆点，底釉麻点，发沸，面釉桔皮皱，气孔等，以后再交流。

     

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        2009年4月28日，淄博市科学技术局组织召开了淄博三田机械密封有限公司的“搪玻璃冷热交换管组”产品鉴定会。淄博市和淄川区有关领导、工搪行业王遂孚厂长、罗军总经理、行业有关专家、用户代表、山东省有关大学教授共30多人参加了会议。鉴定委员会提名厉益骏任主任、张延经、吕伟文任副主任，鉴定委员会听取了课题组汇报，审查了技术资料，考察了生产现场，经过讨论，形成如下鉴定意见：

1、产品图样及有关技术资料正确、统一、齐全，符合国家及行业有关标准，能够指导生产。

2、审查并认可由化学工业非金属材料和设备质量监督检验中心出具的检验报告，产品质量符合HG2432-2001《搪玻璃设备技术条件》和QB/JB20062-2006《搪玻璃冷热交换管组·制造过程技术工艺规程》标准要求。

3、企业质量管理体系完善，生产设备、工艺装备和检测手段齐全，能够满足批量生产的需要。

4、釜内用搪玻璃冷热交换管组的优点是：耐腐蚀、耐磨、表面光滑不易粘结物料，易于清洗，换热效率较高。

5、釜外用搪玻璃多管式换热器的特点是：管束规则排列，壳体、管板与换热管全部采用可拆联接，易于组装和维护，换热效率较高，使用寿命长。

6、采用自制专用可控温搪烧炉和新的搪烧工艺，解决了搪烧工件升降温不同步，导致变形和爆瓷的技术难题。

        综上所述，该产品在结构和工艺上进行了创新，用于橡胶等行业反应釜内搪玻璃冷热交换管组的操作，属于国内首创，填补了国内空白。搪玻璃冷热交换管组的主要技术指标达到了国内领先水平。

        建议：扩大生产规模，强化国内外市场开发，加大市场占有率。

 

 

一、经自愿申请，淄博市福民化工设备有限公司加入中国搪瓷工业协会工业搪瓷分会，成为第124位会员单位（会员证书号110#），在此，表示热烈欢迎。

      该公司具有一、二类压力容器制造许可证（TS 2237279-2012），主要生产搪玻璃容器和四氟件产品，工厂具有15000L搪烧炉。

      工厂地址：淄博市张店区傅家镇傅家村

      电话：0533-2909396    传真：0533-2909515    邮编：255063

      总经理傅强（手机：13906430854）欢迎广大客户上门参观及联系业务，欢迎行业兄弟工厂来人技术指导和交流。

二、经自愿申请，郑州市铁营设备制造有限公司加入中国搪瓷工业协会工业搪瓷分会，成为第125位会员单位（会员证书号111#），在此，表示热烈欢迎。

      该公司具有一、二类压力容器制造许可证（TS 2241174-2013），主要生产钢结构、非标化工设备及搪玻璃容器，工厂具有20000L搪烧炉。

      工厂地址：郑州市上街区峡窝镇振兴大道

      电话：0371-68919189    传真：0371-68919158    邮编：450041

      总经理王福全（手机：13903717716）欢迎广大客户上门参观及联系业务，欢迎行业兄弟工厂来人技术指导和交流。