摘要：本文简述了静电干粉搪瓷的发展过程，静电干粉搪瓷特征和静电喷涂基理简要介绍了静电干粉搪瓷粉末性能.

  1 概述

    随着工业自动化程度进一步发展，涂料行业的人们开始寻找能够不使用有机溶剂实现涂敷的方法，并在20世纪60年代得以实现。27年前这种方法开始应用到搪瓷行业，1975年静电干粉搪瓷喷涂技术在法国首先使用，随后在世界各地得到推广。当前，全球范围有I50多家搪瓷厂在使用静电干粉喷涂工艺，领域涉及厨具、卫生洁具、热水器、建筑搪瓷等。方式有针对不同钢材型号和前处理方式的一次搪、干法／干法两搪一烧、湿法／干法两搪一烧等。静电干粉搪瓷粉末消耗量已经占到全球瓷釉消耗量的20％，并在以每年5％左右的速度递增。

    2 静电干粉搪瓷特征

    2．1 使用静电干粉搪瓷的优势

    2．1．1 节约人力、能源、材料。产品前处理、喷涂、烧结、传送过程全自动，一条144件，／J、时的热水器内胆生产线单班需要操作人员4～5人，不再需要球磨、烘干工序，喷涂厚度可控，搪瓷粉末回收利用率100％。

    2．1．2 提高生产效率和产品质量。自动化生产节拍、产品型号可控，废品率降低，搪瓷表面平整度和厚度均匀性增加，表面缺陷减少。

    2．1．3 简化搪瓷生产过程，节省生产空间。不再需要传统工艺中的球磨、烘干等工序，从工艺过程、生产设备、生产空间等方面得到简化和节约。

    2．1．4 有利于环境和生态保护。喷涂过程中剩余粉末得到回收利用，生产过程不产生废瓷粉、废水等。

    2．2 对于静电干粉喷涂技术还需要关注的问题

    2．2．1 一次性投入高。一次性设备投入高，维修保养投入较高。

    2．2．2 操作人员综合素质要求高。自动化设备不仅需要管理和技术人员熟悉搪瓷性能，同时还要掌握了解电气自动化、机械、热功等方面的知识。

    2．2．3 工作环境对产品质量影响显著。喷涂操作需要在恒温恒湿的环境中进行，工作条件对产品质量影响显著，现今喷涂设备已经加装了空调系统，受外界环境干扰已经降低到最低程度。

    2．2．4 产品颜色受到限制。一台喷涂设备只能喷涂同一批量单色产品，更换产品颜色需要仔细全面清理喷涂设备。

    3 静电干粉喷涂机理

    3．1 静电干粉搪瓷粉末带电有电晕放电和摩擦静电两种方式

    3．1．1 电晕放电喷涂方式应用普及，这种方式通过尖针状电极放电产生60—100千伏的电压将喷枪周围空气电离产生带负电荷的氧离子，在距离电极1—2厘米的地方氧离子遇到搪瓷粉末并使之带电，通过电场作用使粉末附着到工件表面。电晕放电喷涂可以分成粉末带电，粉末传输和粉末沉积等几个步骤。图1是这种喷涂方式的简图。

    3．1．1．1 粉末带电。在这个区域里静电喷枪产生60100千伏的电压，使周围空气电离，形成带正电的氮离子和带负电的氧离子，氮离子电荷会立即释放，带负电的氧离子遇到搪瓷颗粒，在距离喷枪12厘米的位置使搪瓷颗粒带负电。

    3．1．1．2 粉末输送。带有负电荷的搪瓷粉末按照磁力线方向附着到工件表面，通常工件和喷枪距离在20—3o厘米，由于带电粉末在运动中受空气动力的影响，工作中需要关注喷枪气压。

    3．1．1．3 粉末沉积。带电粉末遇到接地的工件后由于电场力作用沉积并吸附到工件表面，并通过调整喷枪电压、气压和喷枪与工件之间的距离达到设定粉末沉积厚度。

    3．1．2 摩擦静电方式是当搪瓷粉末通过管道抽送到喷枪过程中彼此摩擦产生静电，由于摩擦后粉末所带电荷较弱并且无法确定其电荷和喷枪所带电荷是否一致，这种方式的利用价值和电晕放电方式比并不高。

   4 静电干粉搪瓷粉末

    4．1 静电干粉搪瓷粉末性能

 4．1．1 搪瓷材料所具有的通用性能。静电搪瓷粉末烧结后必需达到搪瓷瓷层所具有的耐酸、耐碱、耐磨、耐冲击、耐冷热急变和良好密着(一次搪或底釉)等性能。

    4．1．2 粉末的高电阻率。一般情况下普通低温搪瓷电阻率材料在10﹡E6—10﹡E7欧姆厘米，高温搪瓷材料电阻率也不超过10﹡El0欧姆厘米。经验证明当搪瓷粉末电阻率小于10﹡Ell欧姆厘米时，静电喷涂时由于搪瓷材料本身具有的传导性容易使粉末所带静电消失，导致喷涂到工件表面的粉末脱粉；电阻率在10﹡El2欧姆厘米左右的粉末虽然能够稳定附着在工件上，但是受温度和湿度和影响较大，也会影响粉末附着；当电阻率达到10﹡El3—10﹡El4欧姆厘米时，粉末能够稳定附着在工件上达到理想使用效果。

    4．1．3 合理的颗粒分布。静电搪瓷粉末较一般搪瓷材料更细，因为粉末越细流动性越好，使得喷涂时流化效果更佳，同时由于粉末表面积增加，也有利于粉末提高电阻率。

    4．1．4 合理的粉末流动性。静电粉末喷涂前需要流化过程，使粉末充分分散，以保证喷涂时粉末能够连续均匀输送到喷枪，通常粉末流动性检测数值能够反映出粉末的传输速度和沉积速率。

    4．1．5 良好的粉末沉积性。为达到均匀瓷层厚度，良好的粉末沉积性保证了相同数量的粉末连续喷涂到工件表面。沉积性能和喷枪电压、气压等密切相关。

    4．1．6 良好的附着性。沉积到工件上的粉末还需要良好的附着性，即在经过一定时间后工件上吸附着沉积粉末的绝大多数。附着性和粉末电阻率、环境温度湿度等都有密切关系。随着粉末在工件表面的沉积，粉层厚度不断增加，搪瓷颗粒之间由于库仑力和重力作用，外层的粉末和工件之间的吸附力会降低，从而导致部分粉末从工件表面掉落。环境湿度超出使用范围时也会导致吸附性降低。良好吸附性可以保证喷涂后移动和烧结过程中搪瓷粉末附着工件上.

4．2 包装和寿命

    静电搪瓷粉末制备好后需要用塑料袋或是其它防潮材料密封，使之尽可能少受空气湿度影响，良好包装的粉末保证期可以超过一年.                  5 结束语

    静电干粉搪瓷产品制造涉及到搪瓷、电气自动化、机械、热工炉窑、焊接等多个方面，相关环节的密切配合是生产出高质量产品的保证。随着经验的积累和技术的发展，该项技术已经逐步成熟，并在搪瓷产品制造行业担当起重要的角色。