一、定義與歷史背景

1. 搪瓷（Enamel）

• 定義：
  搪瓷是一種將玻璃質(zhì)釉料涂覆在金屬（如鐵、鋁、不銹鋼）表面，經(jīng)高溫?zé)菩纬傻膹?fù)合材料。其結(jié)合了金屬的機(jī)械強(qiáng)度和玻璃的耐腐蝕性、美觀性。

• 歷史背景：

• 起源于古埃及（公元前13世紀(jì)），早期用于珠寶和裝飾品。

• 中國唐代（公元7世紀(jì)）開始制作搪瓷工藝品，明清時期達(dá)到高峰（景泰藍(lán)為代表）。

• 工業(yè)革命后，搪瓷技術(shù)規(guī)?；?，廣泛用于日用品（如琺瑯鍋、水杯）和建筑裝飾。

2. 搪玻璃（Glass-Lined Steel）

• 定義：
  搪玻璃特指在碳鋼或鑄鐵基材表面燒結(jié)一層高硅含量的玻璃質(zhì)釉層（厚度通常1.5~2.5mm），形成工業(yè)級的耐腐蝕復(fù)合材料。

• 歷史背景：

• 19世紀(jì)末歐洲化工產(chǎn)業(yè)興起，為應(yīng)對強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕需求，開發(fā)出搪玻璃設(shè)備。

• 20世紀(jì)初德國率先工業(yè)化生產(chǎn)搪玻璃反應(yīng)釜，成為化工、制藥行業(yè)的核心設(shè)備。

• 中國20世紀(jì)50年代引進(jìn)技術(shù)，目前是全球搪玻璃設(shè)備的主要生產(chǎn)國。

二、材料成分與結(jié)構(gòu)

1. 搪瓷

• 基材：

• 金屬：低碳鋼（成本低）、鋁（輕量化）、不銹鋼（耐高溫）。

• 預(yù)處理：噴砂除銹、酸洗、鎳層打底（增強(qiáng)釉層附著力）。

• 釉料成分：

• 基礎(chǔ)配方：二氧化硅（SiO?）、硼砂（Na?B?O?）、長石（KAlSi?O?）、石英砂等。

• 添加劑：氧化鈷（藍(lán)色）、氧化鐵（紅色）、氧化鈦（白色）等用于著色。

• 功能改進(jìn)：添加氧化鋯（提高耐磨性）、氟化物（增強(qiáng)光澤）。

• 結(jié)構(gòu)：

• 釉層厚度：0.1~0.5mm，通常單層或雙層涂覆。

• 表面光滑，可呈現(xiàn)復(fù)雜圖案或鏡面效果。

2. 搪玻璃

• 基材：

• 鋼鐵：碳鋼（Q235B為主），需嚴(yán)格控制硫、磷含量（避免燒制時產(chǎn)生氣泡）。

• 預(yù)處理：高溫脫脂（400°C）、噴砂（Sa2.5級清潔度）。

• 釉料成分：

• 高硅配方：SiO?含量≥60%，另含氧化硼（B?O?）、氧化鈉（Na?O）、氧化鋁（Al?O?）。

• 耐腐蝕強(qiáng)化：添加氧化鋯（ZrO?）或氧化鈦（TiO?）提高耐酸性。

• 無鉛化：現(xiàn)代搪玻璃釉料禁用鉛、鎘等重金屬。

• 結(jié)構(gòu)：

• 釉層厚度：1.5~2.5mm，需多層涂覆（底釉+面釉）。

• 釉層致密無孔，與鋼鐵基體形成化學(xué)鍵結(jié)合。

三、生產(chǎn)工藝對比

1. 搪瓷生產(chǎn)工藝

1. 金屬成型：沖壓、焊接制成鍋具、標(biāo)牌等坯體。

2. 表面處理：噴砂除銹→酸洗（硫酸或鹽酸）→中和→烘干。

3. 釉料噴涂：

• 濕法噴涂：釉漿噴涂（厚度0.2~0.3mm）。

• 干法靜電噴涂：粉末釉料靜電吸附（均勻性更佳）。

4. 燒制：

• 溫度：800~850°C，時間：3~10分鐘（依基材而定）。

• 釉料熔融后與金屬表面結(jié)合。

5. 裝飾：貼花、手繪圖案，二次燒制固定顏色。

2. 搪玻璃生產(chǎn)工藝

1. 基材鑄造：碳鋼板卷焊制成反應(yīng)釜、管道等大型設(shè)備。

2. 表面處理：

• 高溫脫脂（400°C去除油污）→噴砂（粗糙度Ra≥50μm）。

3. 底釉涂覆：

• 噴涂或浸漬底釉（含鈷、鎳等促進(jìn)結(jié)合的元素）。

• 干燥后燒制（880~920°C，保溫30~60分鐘）。

4. 面釉涂覆：

• 多層噴涂（每層0.3~0.5mm），重復(fù)燒制2~4次。

5. 質(zhì)量檢測：

• 電火花檢測（10~20kV電壓檢查針孔）。

• 厚度測量（超聲波或磁性測厚儀）。

四、性能與應(yīng)用的深度對比

1. 物理性能

2. 化學(xué)性能

3. 典型應(yīng)用場景

• 搪瓷：

• 日用品：琺瑯鍋、咖啡杯、浴缸、洗衣機(jī)內(nèi)筒。

• 建筑裝飾：地鐵站標(biāo)識牌、外墻裝飾板。

• 藝術(shù)領(lǐng)域：景泰藍(lán)工藝品、搪瓷雕塑。

• 搪玻璃：

• 化工：反應(yīng)釜、蒸餾塔、冷凝器（耐酸堿腐蝕）。

• 制藥：發(fā)酵罐、儲液罐（滿足GMP潔凈要求）。

• 環(huán)保：廢氣處理塔、廢水中和槽。

五、常見問題與維護(hù)

1. 搪瓷的缺陷與修復(fù)

• 缺陷類型：

• 爆瓷：冷熱驟變導(dǎo)致釉層開裂。

• 銹蝕：基材暴露后生銹（常見于邊緣）。

• 修復(fù)方法：

• 小面積破損：使用環(huán)氧樹脂或?qū)Ｓ锰麓尚扪a(bǔ)劑。

• 大面積剝落：需返廠重新噴涂燒制。

2. 搪玻璃設(shè)備的維護(hù)要點(diǎn)

• 使用禁忌：

• 避免溫度驟變（升溫/降溫速率＜50°C/h）。

• 禁止硬物刮擦（如金屬工具）。

• 檢測標(biāo)準(zhǔn)：

• 定期電火花檢測（確保無針孔）。

• 釉層厚度每3年檢測一次（磨損量＜0.2mm）。

六、未來發(fā)展趨勢

1. 搪瓷的創(chuàng)新方向：

• 輕量化：鋁基搪瓷替代傳統(tǒng)鑄鐵（降低重量）。

• 智能化：釉層嵌入導(dǎo)電涂層（用于電磁爐感應(yīng)加熱）。

2. 搪玻璃的技術(shù)升級：

• 納米改性釉料：添加納米SiO?提高耐磨性。

• 復(fù)合襯里：搪玻璃+PTFE涂層（增強(qiáng)抗氫氟酸能力）。

3. 環(huán)保要求：

• 無鉛釉料普及，減少重金屬污染。

• 廢釉回收技術(shù)（降低生產(chǎn)能耗）。

七、總結(jié)與選型建議

• 選擇搪瓷的場景：
  注重美觀、低成本、輕量化（如家用廚具、裝飾品）。

• 選擇搪玻璃的場景：
  強(qiáng)腐蝕、高溫高壓工業(yè)環(huán)境（如化工反應(yīng)、藥品合成）。

兩者雖同屬“金屬-玻璃”復(fù)合材料，但因成分、工藝、性能的顯著差異，需根據(jù)具體需求嚴(yán)格區(qū)分使用。