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专利名称：一种高强度低膨胀釉砂涂层及其制备方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202310533274.6

专利申请（专利权）人：江西爱瑞达电瓷电气有限公司
权利人地址：江西省萍乡市芦溪县工业园

专利发明（设计）人：黎超,肖金林,彭泓

专利摘要：本发明公开了一种高强度低膨胀釉砂涂层，原料包括釉料、粘结剂和精品细砂，所述釉料包含长石、石灰石、石英、粘土和氧化锌，所述粘结剂为水玻璃复合物或聚乙烯醇中的一种，所述精品细沙为河砂、海砂或机制砂中的一种或几种的任何比例混合。本发明所述方法制备的低膨胀釉砂涂层不仅能与瓷质坯体完美相结合，而且能明显有效地提高绝缘子的整体强度性能指数，降低了绝缘子表面受力开裂的风险。

主权利要求：
1.一种高强度低膨胀釉砂涂层，其特征在于，原料包括釉料、粘结剂和精品细砂，所述釉料包含长石、石灰石、石英、粘土和氧化锌，所述粘结剂为水玻璃复合物，所述精品细砂为河砂、海砂或机制砂中的一种或几种的任何比例混合；
所述水玻璃复合物的制备方法为：
(1)配置丙烯酸的水溶液，配置黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液；搅拌所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液，搅拌状态下向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液；加料完成后继续搅拌溶液10～15min，然后在搅拌状态下向溶液中加入氢氧化钠溶液，加料完成后继续搅拌溶液5～8min，然后水浴恒温至70±5℃，恒温后在搅拌状态下向溶液中加入过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液，加料完成后继续70±5℃恒温保温2h以上，然后空冷至常温，获得混合液I；
(2)配置水玻璃溶液，将所述混合液I加入所述水玻璃溶液中，加料完成后搅拌溶液20～30min，然后在搅拌状态下向溶液中加入尿素，加料完成后继续搅拌溶液20～30min，获得混合液II；
(3)搅拌所述混合液II，搅拌状态下向所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠，加料完成后继续搅拌溶液50～60min，获得所述水玻璃复合物；
所述釉料经过表面改性处理，所述改性方法为：
步骤一、将所述釉料的各组分混合均匀获得混合粉末，将所述混合粉末分散在甲苯中形成悬浊液I，所述悬浊液I置于反应釜内，搅拌所述悬浊液I，在搅拌状态下向反应釜中加入3?氨丙基三乙氧基硅烷，然后密封反应釜，加热至120±5℃保温10～12h，然后空冷至常温，打开反应釜，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，烘干后的固相分散在N,N?二甲基甲酰胺中形成悬浊液II，搅拌所述悬浊液II，然后在搅拌状态下向所述悬浊液II中加入丁二酸酐，加料完成后继续搅拌悬浊液II15h以上，然后固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得一次改性混合粉末；
步骤二、配置双氧水溶液，将所述一次改性混合粉末加入所述双氧水溶液中，加料完成后搅拌20～30min，然后水浴恒温至80±2℃保温搅拌40～60min，保温结束后空冷至常温，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得二次改性混合粉末；
步骤三、配置二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液，将所述二次改性混合粉末分散在去离子水中形成悬浊液III，向所述悬浊液III中加入所述二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液，搅拌所述悬浊液III20～22h，然后固液分离，固相用无水乙醇洗涤，烘干，获得表面改性处理后的釉料；
所述精品细砂经过预加工热处理，所述预加工热处理工艺是：将所述精品细砂放置在窑炉内，先将温度升高至573℃，恒温10min；随后将温度升高至870℃，恒温10min；再将温度降至163℃，恒温10min；再将温度降至117℃，恒温10min；最后自然冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种高强度低膨胀釉砂涂层，其特征在于，所述釉料、粘结剂和精品细砂按重量百分数计为：釉料62%～67%，粘结剂8%，精品细砂25%～30%，共100%。
3.根据权利要求1所述的一种高强度低膨胀釉砂涂层，其特征在于，所述釉料各组分按重量份数计为：长石40～50份；石灰石16～20份；石英25～30份；粘土8～12份；氧化锌6～8份。
4.根据权利要求1所述的一种高强度低膨胀釉砂涂层，其特征在于，所述丙烯酸的水溶液中，丙烯酸的浓度为8～10g/500mL，溶剂为水；所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中，黄腐酸的浓度为12～15g/500mL，丙烯酰胺的浓度为4～6g/500mL，溶剂为水；向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液的体积比为1:1。
5.根据权利要求1所述的一种高强度低膨胀釉砂涂层，其特征在于，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠的质量百分含量为5%，溶剂为水；所述氢氧化钠溶液的加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为氢氧化钠溶液：丙烯酸的水溶液=3～5:10；所述过硫酸钾溶液中，过硫酸钾的浓度为1～2g/100mL，溶剂为水；所述N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液中，N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的浓度为0.1～0.2g/100mL，溶剂为乙醇；所述过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为过硫酸钾溶液：N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液：丙烯酸的水溶液=1:1:5～6。
6.根据权利要求1所述的一种高强度低膨胀釉砂涂层，其特征在于，所述水玻璃溶液中溶质质量百分含量为20%，混合液I、水玻璃溶液和尿素的混合质量比为混合液I：水玻璃溶液：尿素=4～5:1:10。
7.根据权利要求1所述的一种高强度低膨胀釉砂涂层，其特征在于，所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠的质量比为混合液II：葡萄糖酸镁：四硼酸钠=10:0.1～0.3:0.2～0.3。
8.根据权利要求1所述的一种高强度低膨胀釉砂涂层，其特征在于，所述混合粉末分散在甲苯中的固液质量比固/液=1:50；所述3?氨丙基三乙氧基硅烷加入质量与配置所述悬浊液I所用混合粉末质量比为3?氨丙基三乙氧基硅烷：混合粉末=10:1；所述烘干后的固相分散在N,N?二甲基甲酰胺中的固液质量比固/液=1:100；所述丁二酸酐的加入质量与配置所述悬浊液II所用烘干后的固相质量比为丁二酸酐：烘干后的固相=1:1；所述双氧水溶液中，溶质的质量百分含量为20%，所述一次改性混合粉末加入所述双氧水溶液中的固液质量比为固/液=1:20；所述二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液中，二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的质量百分含量为18%～20%，溶剂为甲醇，所述二次改性混合粉末分散在去离子水中的固液质量比为固/液=1:50；悬浊液III中加入所述二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液体积比为悬浊液III：二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液=5:1。 说明书 : 一种高强度低膨胀釉砂涂层及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及绝缘子釉料材质技术领域，特别涉及一种高强度低膨胀釉砂涂层及其制备方法。背景技术[0002] 绝缘子是指在电力系统中，用于处在不同电位的电气设备或导体电气，起到绝缘和机械固定作用的器件。绝缘子一般为装配上金属附件的，具有一定形状的绝缘材料。虽然绝缘子根据其材质可以细分为瓷质绝缘子、玻璃绝缘子以及复合绝缘子等，但电瓷材料由于具有一定机械强度、冷热急变性、极高的化学稳定性以及优良的绝缘性能，且在长期工作后仍具能保持机械强度和电气强度不变的特性，因而成为绝缘子中最广泛的绝缘子种类，因其主绝缘体通常为瓷件，因此在电力行业习惯上统称为电瓷。[0003] 电瓷广泛地使用于输配电线路和各种电气设备，在很大程度上影响着电力工业的发展。随着对电力的需求迅速增长，系统电压也在提高，超高压绝缘的问题越来越突出，往往成为电力线路和电气设备的薄弱环节。电瓷作为关键，不难看出，电瓷工艺涉及到我国亿万人民的用电需求，影响着国民经济的发展。[0004] 电力系统及其设备的可靠性在很大程度上取决于绝缘，而绝缘的加强往往要增加造价，因此要研究电瓷在使用中的全面情况，对它提出合理的(非盲目的)质量技术要求，以求得可靠性和经济性的统一。[0005] 电瓷的作用是使处于不同电位中的导体在电气上相互绝缘，而在机械上互相联接，一般要承受以下几种负荷和大气环境条件的作用：[0006] 1、电气负荷。电瓷要长期处于工作电压作用之下，另外还要承受短时的雷击或感应雷击产生的大气过电压作用，以及由于系统操作或故障引起的内过电压的作用，虽然过电压的作用时间很短，但幅值缺远高于工作电压，因此电力设备的绝缘水平在很大程度上是由过电压决定的。[0007] 2、机械负荷。电瓷在起绝缘作用的同时，还要起机械支撑和联接作用，因此要承受机械负荷。如导线的拉力、短路电动力、操作力、风力、地震力等。[0008] 3、温度和其他大气环境的作用。电磁场与导电体直接联接，导体的温升以及电晕、闪络时灼热都直接作用在电瓷上。户外电瓷还要承受长期日照、风砂、雨雪冰霜和污秽有害化学物质的侵蚀。因此电瓷应具有承受热击穿、热应力，具有耐老化、潮湿、酸、碱等各种大自然作用的能力。[0009] 尤其是许多情况下当以上三种作用同时施加在电瓷上时，对电瓷就提出了更加全面的技术质量要求。发明内容[0010] 为此，本发明提供了一种高强度低膨胀釉砂涂层，原料包括釉料、粘结剂和精品细砂，所述釉料包含长石、石灰石、石英、粘土和氧化锌，所述粘结剂为水玻璃复合物或聚乙烯醇中的一种，所述精品细沙为河砂、海砂或机制砂中的一种或几种的任何比例混合；[0011] 所述水玻璃复合物的制备方法为：[0012] (1)配置丙烯酸的水溶液，配置黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液；搅拌所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液，搅拌状态下向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液；加料完成后继续搅拌溶液10～15min，然后在搅拌状态下向溶液中加入氢氧化钠溶液，加料完成后继续搅拌溶液5～8min，然后水浴恒温至70±5℃，恒温后在搅拌状态下向溶液中加入过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液，加料完成后继续70±5℃恒温保温2h以上，然后空冷至常温，获得混合液I；[0013] (2)配置水玻璃溶液，将所述混合液I加入所述水玻璃溶液中，加料完成后搅拌溶液20～30min，然后在搅拌状态下向溶液中加入尿素，加料完成后继续搅拌溶液20～30min，获得混合液II；[0014] (3)搅拌所述混合液II，搅拌状态下向所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠，加料完成后继续搅拌溶液50～60min，获得所述水玻璃复合物。[0015] 进一步地，所述釉料经过表面改性处理，所述改性方法为：[0016] 步骤一、将所述釉料的各组分混合均匀获得混合粉末，将所述混合粉末分散在甲苯中形成悬浊液I，所述悬浊液I置于反应釜内，搅拌所述悬浊液I，在搅拌状态下向反应釜中加入3?氨丙基三乙氧基硅烷，然后密封反应釜，加热至120±5℃保温10～12h，然后空冷至常温，打开反应釜，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，烘干后的固相分散在N,N?二甲基甲酰胺中形成悬浊液II，搅拌所述悬浊液II，然后在搅拌状态下向所述悬浊液II中加入丁二酸酐，加料完成后继续搅拌悬浊液II15h以上，然后固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得一次改性混合粉末；[0017] 步骤二、配置双氧水溶液，将所述一次改性混合粉末加入所述双氧水溶液中，加料完成后搅拌20～30min，然后水浴恒温至80±2℃保温搅拌40～60min，保温结束后空冷至常温，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得二次改性混合粉末；[0018] 步骤三、配置二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液，将所述二次改性混合粉末分散在去离子水中形成悬浊液III，向所述悬浊液III中加入所述二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液，搅拌所述悬浊液III20～22h，然后固液分离，固相用无水乙醇洗涤，烘干，获得表面改性处理后的釉料。[0019] 进一步地，所述釉料、粘结剂和精品细砂按重量百分数计为：釉料62％～67％，粘结剂8％，精品细砂25％～30％，共100％。[0020] 进一步地，所述釉料各组分按重量份数计为：长石40～50份；石灰石16～20份；石英25～30份；粘土8～12份；氧化锌6～8份。[0021] 进一步地，所述丙烯酸的水溶液中，丙烯酸的浓度为8～10g/500mL，溶剂为水；所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中，黄腐酸的浓度为12～15g/500mL，丙烯酰胺的浓度为4～6g/500mL，溶剂为水；向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液的体积比为1:1。[0022] 进一步地，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠的质量百分含量为5％，溶剂为水；所述氢氧化钠溶液的加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为氢氧化钠溶液：丙烯酸的水溶液＝3～5:10；所述过硫酸钾溶液中，过硫酸钾的浓度为1～2g/100mL，溶剂为水；所述N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液中，N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的浓度为0.1～0.2g/100mL，溶剂为乙醇；所述过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为过硫酸钾溶液：N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液：丙烯酸的水溶液＝1:1:5～6。[0023] 进一步地，所述水玻璃溶液中溶质质量百分含量为20％，混合液I、水玻璃溶液和尿素的混合质量比为混合液I：水玻璃溶液：尿素＝4～5:1:10。[0024] 进一步地，所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠的质量比为混合液II：葡萄糖酸镁：四硼酸钠＝10:0.1～0.3:0.2～0.3。[0025] 进一步地，所述混合粉末分散在甲苯中的固液质量比固/液＝1:50；所述3?氨丙基三乙氧基硅烷加入质量与配置所述悬浊液I所用混合粉末质量比为3?氨丙基三乙氧基硅烷：混合粉末＝10:1；所述烘干后的固相分散在N,N?二甲基甲酰胺中的固液质量比固/液＝1:100；所述丁二酸酐的加入质量与配置所述悬浊液II所用烘干后的固相质量比为丁二酸酐：烘干后的固相＝1:1；所述双氧水溶液中，溶质的质量百分含量为20％，所述一次改性混合粉末加入所述双氧水溶液中的固液质量比为固/液＝1:20；所述二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液中，二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的质量百分含量为18％～20％，溶剂为甲醇，所述二次改性混合粉末分散在去离子水中的固液质量比为固/液＝1:50；悬浊液III中加入所述二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液体积比为悬浊液III：二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液＝5:1。[0026] 进一步地，所述精品细砂经过预加工热处理，所述预加工热处理工艺是：将所述精品细砂放置在窑炉内，先将温度升高至573℃，恒温10min；随后将温度升高至870℃，恒温10min；再将温度降至163℃，恒温10min；再将温度降至117℃，恒温10min；最后自然冷却至室温。在烧成的升温阶段，β?石英在温度573℃的时候会转变成高温型α?石英，伴随0.82％的体积膨胀；α?石英在温度870℃的时候会转变成α?磷石英，伴随16％的体积膨胀。在烧成的降温阶段，α?磷石英在温度163℃的时候会转变成β?磷石英，伴随0.20％的体积缩。沪?磷石英在温度117℃的时候会转变成γ?磷石英，伴随0.20％的体积缩小。对精品细砂进行一系列的预加工热处理是为了提前完成石英砂在前期温升过程中晶体形态时所发生的体积变化，从而大大降低了釉砂涂层附着在坯体表面后在烧制转变过程中因体积收缩变化而造成微裂纹甚至是开裂的可能性。[0027] 进一步地，所述低膨胀釉砂涂层的烧制工艺为：[0028] a.涂层浓度调配：将涂层各原料混合均匀；开始涂覆前，先将配制好的釉砂涂层原料混合物搅拌1min，然后用测釉笔测定釉砂的初始浓度，要求初始浓度≥55波美度，然后边搅边加水，釉面平稳后再测釉砂的浓度，直到混合物的浓度稳定在53波美度，(之所以混合物的浓度定在53波美度，是经过大量试验对比得出的，当浓度＞53波美度时，经阴干或烧成后，涂层容易微裂纹；当浓度＜53波美度时，经烧成后，涂层过薄造成砂粒脱落)；[0029] b.釉砂涂覆：浓度调整好后，将完成上釉操作的坯件头部固定在上砂机上，启动上砂机后，坯体开始转动，涂满釉砂涂层原料混合物的滚刷靠近坯件的胶装上砂面，进行涂刷操作；[0030] c.坯件振动：在完成釉砂涂层的涂覆工作后，为了细砂更牢固、均匀的粘附在坯体表面，将涂覆好釉砂的坯件放在振动机上，启动振动机，振动频率设定为：2kHz，幅度设定为0.3mm，振动时间为：10s；振动操作完成后，经晾干后为下一步的烧成工序做备用；[0031] d.烧成工序：按图1所示升温图将釉砂涂层烧制成型。[0032] 本发明的有益效果在于：本发明所述方法制备的低膨胀釉砂涂层不仅能与瓷质坯体完美相结合，而且能明显有效地提高绝缘子的整体强度性能指数，降低了绝缘子表面受力开裂的风险。附图说明[0033] 图1为烧成工序温度曲线图。具体实施方式[0034] 下面结合实施例对本发明做进一步的说明。[0035] 实施例1[0036] 一种高强度低膨胀釉砂涂层，原料包括釉料、粘结剂和精品细砂，所述釉料、粘结剂和精品细砂按重量百分数计为：釉料67％，粘结剂8％，精品细砂25％。所述釉料包含长石、石灰石、石英、粘土和氧化锌，釉料各组分(各组分均为过200目筛网的过筛粉末)按重量份数计为：长石45份；石灰石18份；石英25份；粘土10份；氧化锌8份。所述粘结剂为水玻璃复合物，所述精品细沙为赣江河砂；所述精品细砂经过预加工热处理，所述预加工热处理工艺是：将所述精品细砂放置在窑炉内，先将温度升高至573℃，恒温10min；随后将温度升高至870℃，恒温10min；再将温度降至163℃，恒温10min；再将温度降至117℃，恒温10min；最后自然冷却至室温，过200目筛网收集过筛粉末。[0037] 所述水玻璃复合物的制备方法为：[0038] (1)配置丙烯酸的水溶液，配置黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液；所述丙烯酸的水溶液中，丙烯酸的浓度为8g/500mL，溶剂为水；所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中，黄腐酸的浓度为12g/500mL，丙烯酰胺的浓度为4g/500mL，溶剂为水；搅拌所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液，搅拌状态下向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液；向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液的体积比为1:1；加料完成后继续搅拌溶液10min，然后在搅拌状态下向溶液中加入氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠的质量百分含量为5％，溶剂为水；所述氢氧化钠溶液的加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为氢氧化钠溶液：丙烯酸的水溶液＝3:10；加料完成后继续搅拌溶液5min，然后水浴恒温至70±5℃，恒温后在搅拌状态下向溶液中加入过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液，所述过硫酸钾溶液中，过硫酸钾的浓度为1g/100mL，溶剂为水；所述N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液中，N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的浓度为0.1g/100mL，溶剂为乙醇；所述过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为过硫酸钾溶液：N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液：丙烯酸的水溶液＝1:1:5；加料完成后继续70±5℃恒温保温2h，然后空冷至常温，获得混合液I；[0039] (2)配置水玻璃溶液，所述水玻璃溶液中溶质质量百分含量为20％，将所述混合液I加入所述水玻璃溶液中，加料完成后搅拌溶液20min，然后在搅拌状态下向溶液中加入尿素，加料完成后继续搅拌溶液20min，获得混合液II；其中混合液I、水玻璃溶液和尿素的混合质量比为混合液I：水玻璃溶液：尿素＝4:1:10；[0040] (3)搅拌所述混合液II，搅拌状态下向所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠，所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠的质量比为混合液II：葡萄糖酸镁：四硼酸钠＝10:0.1:0.2；加料完成后继续搅拌溶液50min，获得所述水玻璃复合物。[0041] 所述釉砂涂层的烧制工艺为：[0042] a.涂层浓度调配：将涂层各原料混合均匀；开始涂覆前，先将配制好的釉砂涂层原料混合物搅拌1min，然后用测釉笔测定釉砂的初始浓度，初始浓度为60波美度，然后边搅边加水，釉面平稳后再测釉砂的浓度，直到混合物的浓度稳定在53波美度；[0043] b.釉砂涂覆：浓度调整好后，将待上釉操作的试样坯件头部固定在上砂机上，启动上砂机后，坯体开始转动，涂满釉砂涂层原料混合物的滚刷靠近坯件的胶装上砂面，进行涂刷操作；釉砂涂覆厚度为：0.5mm；[0044] c.坯件振动：在完成釉砂涂层的涂覆工作后，为了细砂更牢固、均匀的粘附在坯体表面，将涂覆好釉砂的坯件放在振动机上，启动振动机，振动频率设定为：2kHz，幅度设定为0.3mm，振动时间为：10s；振动操作完成后，经晾干后为下一步的烧成工序做备用；[0045] d.烧成工序：按图1所示升温图将釉砂涂层烧制成型。[0046] 实施例2[0047] 一种高强度低膨胀釉砂涂层，原料包括釉料、粘结剂和精品细砂，所述釉料、粘结剂和精品细砂按重量百分数计为：釉料67％，粘结剂8％，精品细砂25％。所述釉料包含长石、石灰石、石英、粘土和氧化锌，釉料各组分(各组分均为过200目筛网的过筛粉末)按重量份数计为：长石45份；石灰石18份；石英25份；粘土10份；氧化锌8份。所述粘结剂为水玻璃复合物，所述精品细沙为赣江河砂；所述精品细砂经过预加工热处理，所述预加工热处理工艺是：将所述精品细砂放置在窑炉内，先将温度升高至573℃，恒温10min；随后将温度升高至870℃，恒温10min；再将温度降至163℃，恒温10min；再将温度降至117℃，恒温10min；最后自然冷却至室温，过200目筛网收集过筛粉末。[0048] 所述水玻璃复合物的制备方法为：[0049] (1)配置丙烯酸的水溶液，配置黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液；所述丙烯酸的水溶液中，丙烯酸的浓度为9g/500mL，溶剂为水；所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中，黄腐酸的浓度为13g/500mL，丙烯酰胺的浓度为5g/500mL，溶剂为水；搅拌所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液，搅拌状态下向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液；向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液的体积比为1:1；加料完成后继续搅拌溶液10min，然后在搅拌状态下向溶液中加入氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠的质量百分含量为5％，溶剂为水；所述氢氧化钠溶液的加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为氢氧化钠溶液：丙烯酸的水溶液＝3:10；加料完成后继续搅拌溶液5min，然后水浴恒温至70±5℃，恒温后在搅拌状态下向溶液中加入过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液，所述过硫酸钾溶液中，过硫酸钾的浓度为1g/100mL，溶剂为水；所述N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液中，N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的浓度为0.1g/100mL，溶剂为乙醇；所述过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为过硫酸钾溶液：N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液：丙烯酸的水溶液＝1:1:5；加料完成后继续70±5℃恒温保温2h，然后空冷至常温，获得混合液I；[0050] (2)配置水玻璃溶液，所述水玻璃溶液中溶质质量百分含量为20％，将所述混合液I加入所述水玻璃溶液中，加料完成后搅拌溶液20min，然后在搅拌状态下向溶液中加入尿素，加料完成后继续搅拌溶液20min，获得混合液II；其中混合液I、水玻璃溶液和尿素的混合质量比为混合液I：水玻璃溶液：尿素＝4:1:10；[0051] (3)搅拌所述混合液II，搅拌状态下向所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠，所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠的质量比为混合液II：葡萄糖酸镁：四硼酸钠＝10:0.2:0.2；加料完成后继续搅拌溶液50min，获得所述水玻璃复合物。[0052] 所述釉砂涂层的烧制工艺为：[0053] a.涂层浓度调配：将涂层各原料混合均匀；开始涂覆前，先将配制好的釉砂涂层原料混合物搅拌1min，然后用测釉笔测定釉砂的初始浓度，初始浓度为60波美度，然后边搅边加水，釉面平稳后再测釉砂的浓度，直到混合物的浓度稳定在53波美度；[0054] b.釉砂涂覆：浓度调整好后，将待上釉操作的试样坯件头部固定在上砂机上，启动上砂机后，坯体开始转动，涂满釉砂涂层原料混合物的滚刷靠近坯件的胶装上砂面，进行涂刷操作；釉砂涂覆厚度为：0.5mm；[0055] c.坯件振动：在完成釉砂涂层的涂覆工作后，为了细砂更牢固、均匀的粘附在坯体表面，将涂覆好釉砂的坯件放在振动机上，启动振动机，振动频率设定为：2kHz，幅度设定为0.3mm，振动时间为：10s；振动操作完成后，经晾干后为下一步的烧成工序做备用；[0056] d.烧成工序：按图1所示升温图将釉砂涂层烧制成型。[0057] 实施例3[0058] 一种高强度低膨胀釉砂涂层，原料包括釉料、粘结剂和精品细砂，所述釉料、粘结剂和精品细砂按重量百分数计为：釉料67％，粘结剂8％，精品细砂25％。所述釉料包含长石、石灰石、石英、粘土和氧化锌，釉料各组分(各组分均为过200目筛网的过筛粉末)按重量份数计为：长石45份；石灰石18份；石英25份；粘土10份；氧化锌8份。所述粘结剂为水玻璃复合物，所述精品细沙为赣江河砂；所述精品细砂经过预加工热处理，所述预加工热处理工艺是：将所述精品细砂放置在窑炉内，先将温度升高至573℃，恒温10min；随后将温度升高至870℃，恒温10min；再将温度降至163℃，恒温10min；再将温度降至117℃，恒温10min；最后自然冷却至室温，过200目筛网收集过筛粉末。[0059] 所述水玻璃复合物的制备方法为：[0060] (1)配置丙烯酸的水溶液，配置黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液；所述丙烯酸的水溶液中，丙烯酸的浓度为9g/500mL，溶剂为水；所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中，黄腐酸的浓度为14g/500mL，丙烯酰胺的浓度为5g/500mL，溶剂为水；搅拌所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液，搅拌状态下向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液；向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液的体积比为1:1；加料完成后继续搅拌溶液10min，然后在搅拌状态下向溶液中加入氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠的质量百分含量为5％，溶剂为水；所述氢氧化钠溶液的加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为氢氧化钠溶液：丙烯酸的水溶液＝3:10；加料完成后继续搅拌溶液5min，然后水浴恒温至70±5℃，恒温后在搅拌状态下向溶液中加入过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液，所述过硫酸钾溶液中，过硫酸钾的浓度为2g/100mL，溶剂为水；所述N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液中，N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的浓度为0.2g/100mL，溶剂为乙醇；所述过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为过硫酸钾溶液：N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液：丙烯酸的水溶液＝1:1:5；加料完成后继续70±5℃恒温保温2h，然后空冷至常温，获得混合液I；[0061] (2)配置水玻璃溶液，所述水玻璃溶液中溶质质量百分含量为20％，将所述混合液I加入所述水玻璃溶液中，加料完成后搅拌溶液20min，然后在搅拌状态下向溶液中加入尿素，加料完成后继续搅拌溶液20min，获得混合液II；其中混合液I、水玻璃溶液和尿素的混合质量比为混合液I：水玻璃溶液：尿素＝5:1:10；[0062] (3)搅拌所述混合液II，搅拌状态下向所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠，所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠的质量比为混合液II：葡萄糖酸镁：四硼酸钠＝10:0.2:0.3；加料完成后继续搅拌溶液50min，获得所述水玻璃复合物。[0063] 所述釉砂涂层的烧制工艺为：[0064] a.涂层浓度调配：将涂层各原料混合均匀；开始涂覆前，先将配制好的釉砂涂层原料混合物搅拌1min，然后用测釉笔测定釉砂的初始浓度，初始浓度为60波美度，然后边搅边加水，釉面平稳后再测釉砂的浓度，直到混合物的浓度稳定在53波美度；[0065] b.釉砂涂覆：浓度调整好后，将待上釉操作的试样坯件头部固定在上砂机上，启动上砂机后，坯体开始转动，涂满釉砂涂层原料混合物的滚刷靠近坯件的胶装上砂面，进行涂刷操作；釉砂涂覆厚度为：0.5mm；[0066] c.坯件振动：在完成釉砂涂层的涂覆工作后，为了细砂更牢固、均匀的粘附在坯体表面，将涂覆好釉砂的坯件放在振动机上，启动振动机，振动频率设定为：2kHz，幅度设定为0.3mm，振动时间为：10s；振动操作完成后，经晾干后为下一步的烧成工序做备用；[0067] d.烧成工序：按图1所示升温图将釉砂涂层烧制成型。[0068] 实施例4[0069] 一种高强度低膨胀釉砂涂层，原料包括釉料、粘结剂和精品细砂，所述釉料、粘结剂和精品细砂按重量百分数计为：釉料67％，粘结剂8％，精品细砂25％。所述釉料包含长石、石灰石、石英、粘土和氧化锌，釉料各组分(各组分均为过200目筛网的过筛粉末)按重量份数计为：长石45份；石灰石18份；石英25份；粘土10份；氧化锌8份。所述粘结剂为水玻璃复合物，所述精品细沙为赣江河砂；所述精品细砂经过预加工热处理，所述预加工热处理工艺是：将所述精品细砂放置在窑炉内，先将温度升高至573℃，恒温10min；随后将温度升高至870℃，恒温10min；再将温度降至163℃，恒温10min；再将温度降至117℃，恒温10min；最后自然冷却至室温，过200目筛网收集过筛粉末。[0070] 所述水玻璃复合物的制备方法为：[0071] (1)配置丙烯酸的水溶液，配置黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液；所述丙烯酸的水溶液中，丙烯酸的浓度为10g/500mL，溶剂为水；所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中，黄腐酸的浓度为15g/500mL，丙烯酰胺的浓度为6g/500mL，溶剂为水；搅拌所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液，搅拌状态下向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液；向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液的体积比为1:1；加料完成后继续搅拌溶液10min，然后在搅拌状态下向溶液中加入氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠的质量百分含量为5％，溶剂为水；所述氢氧化钠溶液的加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为氢氧化钠溶液：丙烯酸的水溶液＝3:10；加料完成后继续搅拌溶液5min，然后水浴恒温至70±5℃，恒温后在搅拌状态下向溶液中加入过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液，所述过硫酸钾溶液中，过硫酸钾的浓度为2g/100mL，溶剂为水；所述N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液中，N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的浓度为0.2g/100mL，溶剂为乙醇；所述过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为过硫酸钾溶液：N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液：丙烯酸的水溶液＝1:1:5；加料完成后继续70±5℃恒温保温2h，然后空冷至常温，获得混合液I；[0072] (2)配置水玻璃溶液，所述水玻璃溶液中溶质质量百分含量为20％，将所述混合液I加入所述水玻璃溶液中，加料完成后搅拌溶液20min，然后在搅拌状态下向溶液中加入尿素，加料完成后继续搅拌溶液20min，获得混合液II；其中混合液I、水玻璃溶液和尿素的混合质量比为混合液I：水玻璃溶液：尿素＝5:1:10；[0073] (3)搅拌所述混合液II，搅拌状态下向所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠，所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠的质量比为混合液II：葡萄糖酸镁：四硼酸钠＝10:0.3:0.3；加料完成后继续搅拌溶液50min，获得所述水玻璃复合物。[0074] 所述釉砂涂层的烧制工艺为：[0075] a.涂层浓度调配：将涂层各原料混合均匀；开始涂覆前，先将配制好的釉砂涂层原料混合物搅拌1min，然后用测釉笔测定釉砂的初始浓度，初始浓度为60波美度，然后边搅边加水，釉面平稳后再测釉砂的浓度，直到混合物的浓度稳定在53波美度；[0076] b.釉砂涂覆：浓度调整好后，将待上釉操作的试样坯件头部固定在上砂机上，启动上砂机后，坯体开始转动，涂满釉砂涂层原料混合物的滚刷靠近坯件的胶装上砂面，进行涂刷操作；釉砂涂覆厚度为：0.5mm；[0077] c.坯件振动：在完成釉砂涂层的涂覆工作后，为了细砂更牢固、均匀的粘附在坯体表面，将涂覆好釉砂的坯件放在振动机上，启动振动机，振动频率设定为：2kHz，幅度设定为0.3mm，振动时间为：10s；振动操作完成后，经晾干后为下一步的烧成工序做备用；[0078] d.烧成工序：按图1所示升温图将釉砂涂层烧制成型。[0079] 对比例1[0080] 一种高强度低膨胀釉砂涂层，原料包括表面改性处理后的釉料、粘结剂和精品细砂，所述釉料、粘结剂和精品细砂按重量百分数计为：釉料67％，粘结剂8％，精品细砂25％。所述釉料原料组分包含长石、石灰石、石英、粘土和氧化锌，釉料各组分(各组分均为过200目筛网的过筛粉末)按重量份数计为：长石45份；石灰石18份；石英25份；粘土10份；氧化锌8份。所述粘结剂为水玻璃复合物，所述精品细沙为赣江河砂；所述精品细砂经过预加工热处理，所述预加工热处理工艺是：将所述精品细砂放置在窑炉内，先将温度升高至573℃，恒温10min；随后将温度升高至870℃，恒温10min；再将温度降至163℃，恒温10min；再将温度降至117℃，恒温10min；最后自然冷却至室温，过200目筛网收集过筛粉末。[0081] 所述水玻璃复合物的制备方法为：[0082] (1)配置丙烯酸的水溶液，配置黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液；所述丙烯酸的水溶液中，丙烯酸的浓度为9g/500mL，溶剂为水；所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中，黄腐酸的浓度为14g/500mL，丙烯酰胺的浓度为5g/500mL，溶剂为水；搅拌所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液，搅拌状态下向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液；向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液的体积比为1:1；加料完成后继续搅拌溶液10min，然后在搅拌状态下向溶液中加入氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠的质量百分含量为5％，溶剂为水；所述氢氧化钠溶液的加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为氢氧化钠溶液：丙烯酸的水溶液＝3:10；加料完成后继续搅拌溶液5min，然后水浴恒温至70±5℃，恒温后在搅拌状态下向溶液中加入过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液，所述过硫酸钾溶液中，过硫酸钾的浓度为2g/100mL，溶剂为水；所述N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液中，N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的浓度为0.2g/100mL，溶剂为乙醇；所述过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为过硫酸钾溶液：N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液：丙烯酸的水溶液＝1:1:5；加料完成后继续70±5℃恒温保温2h，然后空冷至常温，获得混合液I；[0083] (2)配置水玻璃溶液，所述水玻璃溶液中溶质质量百分含量为20％，将所述混合液I加入所述水玻璃溶液中，加料完成后搅拌溶液20min，然后在搅拌状态下向溶液中加入尿素，加料完成后继续搅拌溶液20min，获得混合液II；其中混合液I、水玻璃溶液和尿素的混合质量比为混合液I：水玻璃溶液：尿素＝5:1:10；[0084] (3)搅拌所述混合液II，搅拌状态下向所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠，所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠的质量比为混合液II：葡萄糖酸镁：四硼酸钠＝10:0.2:0.3；加料完成后继续搅拌溶液50min，获得所述水玻璃复合物。[0085] 所述釉料经过表面改性处理，所述改性方法为：[0086] 步骤一、将所述釉料的各组分混合均匀获得混合粉末，将所述混合粉末分散在甲苯中形成悬浊液I，所述混合粉末分散在甲苯中的固液质量比固/液＝1:50；所述悬浊液I置于反应釜内，搅拌所述悬浊液I，在搅拌状态下向反应釜中加入3?氨丙基三乙氧基硅烷，所述3?氨丙基三乙氧基硅烷加入质量与配置所述悬浊液I所用混合粉末质量比为3?氨丙基三乙氧基硅烷：混合粉末＝10:1；然后密封反应釜，加热至120±5℃保温10h，然后空冷至常温，打开反应釜，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，烘干后的固相分散在N,N?二甲基甲酰胺中形成悬浊液II，所述烘干后的固相分散在N,N?二甲基甲酰胺中的固液质量比固/液＝1:100；搅拌所述悬浊液II，然后在搅拌状态下向所述悬浊液II中加入丁二酸酐，所述丁二酸酐的加入质量与配置所述悬浊液II所用烘干后的固相质量比为丁二酸酐：烘干后的固相＝1:1；加料完成后继续搅拌悬浊液II15h，然后固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得一次改性混合粉末；[0087] 步骤二、配置双氧水溶液，将所述一次改性混合粉末加入所述双氧水溶液中，所述双氧水溶液中，溶质的质量百分含量为20％，所述一次改性混合粉末加入所述双氧水溶液中的固液质量比为固/液＝1:20；加料完成后搅拌20min，然后水浴恒温至80±2℃保温搅拌40min，保温结束后空冷至常温，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得二次改性混合粉末；[0088] 步骤三、配置二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液，将所述二次改性混合粉末分散在去离子水中形成悬浊液III，所述二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液中，二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的质量百分含量为18％，溶剂为甲醇，所述二次改性混合粉末分散在去离子水中的固液质量比为固/液＝1:50；向所述悬浊液III中加入所述二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液，悬浊液III中加入所述二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液体积比为悬浊液III：二甲基十八烷基[3?(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的甲醇溶液＝5:1；搅拌所述悬浊液III20h，然后固液分离，固相用无水乙醇洗涤，烘干，获得表面改性处理后的釉料。[0089] 所述釉砂涂层的烧制工艺为：[0090] a.涂层浓度调配：将涂层各原料混合均匀；开始涂覆前，先将配制好的釉砂涂层原料混合物搅拌1min，然后用测釉笔测定釉砂的初始浓度，初始浓度为60波美度，然后边搅边加水，釉面平稳后再测釉砂的浓度，直到混合物的浓度稳定在53波美度；[0091] b.釉砂涂覆：浓度调整好后，将待上釉操作的试样坯件头部固定在上砂机上，启动上砂机后，坯体开始转动，涂满釉砂涂层原料混合物的滚刷靠近坯件的胶装上砂面，进行涂刷操作；釉砂涂覆厚度为：0.5mm；[0092] c.坯件振动：在完成釉砂涂层的涂覆工作后，为了细砂更牢固、均匀的粘附在坯体表面，将涂覆好釉砂的坯件放在振动机上，启动振动机，振动频率设定为：2kHz，幅度设定为0.3mm，振动时间为：10s；振动操作完成后，经晾干后为下一步的烧成工序做备用；[0093] d.烧成工序：按图1所示升温图将釉砂涂层烧制成型。[0094] 对比例2[0095] 一种高强度低膨胀釉砂涂层，原料包括表面改性处理后的釉料、粘结剂和精品细砂，所述釉料、粘结剂和精品细砂按重量百分数计为：釉料67％，粘结剂8％，精品细砂25％。所述釉料原料组分包含长石、石灰石、石英、粘土和氧化锌，釉料各组分(各组分均为过200目筛网的过筛粉末)按重量份数计为：长石45份；石灰石18份；石英25份；粘土10份；氧化锌8份。所述粘结剂为水玻璃复合物，所述精品细沙为赣江河砂；所述精品细砂经过预加工热处理，所述预加工热处理工艺是：将所述精品细砂放置在窑炉内，先将温度升高至573℃，恒温10min；随后将温度升高至870℃，恒温10min；再将温度降至163℃，恒温10min；再将温度降至117℃，恒温10min；最后自然冷却至室温，过200目筛网收集过筛粉末。[0096] 所述水玻璃复合物的制备方法为：[0097] (1)配置丙烯酸的水溶液，配置黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液；所述丙烯酸的水溶液中，丙烯酸的浓度为9g/500mL，溶剂为水；所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中，黄腐酸的浓度为14g/500mL，丙烯酰胺的浓度为5g/500mL，溶剂为水；搅拌所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液，搅拌状态下向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液；向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液的体积比为1:1；加料完成后继续搅拌溶液10min，然后在搅拌状态下向溶液中加入氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠的质量百分含量为5％，溶剂为水；所述氢氧化钠溶液的加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为氢氧化钠溶液：丙烯酸的水溶液＝3:10；加料完成后继续搅拌溶液5min，然后水浴恒温至70±5℃，恒温后在搅拌状态下向溶液中加入过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液，所述过硫酸钾溶液中，过硫酸钾的浓度为2g/100mL，溶剂为水；所述N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液中，N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的浓度为0.2g/100mL，溶剂为乙醇；所述过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为过硫酸钾溶液：N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液：丙烯酸的水溶液＝1:1:5；加料完成后继续70±5℃恒温保温2h，然后空冷至常温，获得混合液I；[0098] (2)配置水玻璃溶液，所述水玻璃溶液中溶质质量百分含量为20％，将所述混合液I加入所述水玻璃溶液中，加料完成后搅拌溶液20min，然后在搅拌状态下向溶液中加入尿素，加料完成后继续搅拌溶液20min，获得混合液II；其中混合液I、水玻璃溶液和尿素的混合质量比为混合液I：水玻璃溶液：尿素＝5:1:10；[0099] (3)搅拌所述混合液II，搅拌状态下向所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠，所述混合液II中加入葡萄糖酸镁和四硼酸钠的质量比为混合液II：葡萄糖酸镁：四硼酸钠＝10:0.2:0.3；加料完成后继续搅拌溶液50min，获得所述水玻璃复合物。[0100] 所述釉料经过表面改性处理，所述改性方法为：[0101] 步骤一、将所述釉料的各组分混合均匀获得混合粉末，将所述混合粉末分散在甲苯中形成悬浊液I，所述混合粉末分散在甲苯中的固液质量比固/液＝1:50；所述悬浊液I置于反应釜内，搅拌所述悬浊液I，在搅拌状态下向反应釜中加入3?氨丙基三乙氧基硅烷，所述3?氨丙基三乙氧基硅烷加入质量与配置所述悬浊液I所用混合粉末质量比为3?氨丙基三乙氧基硅烷：混合粉末＝10:1；然后密封反应釜，加热至120±5℃保温10h，然后空冷至常温，打开反应釜，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，烘干后的固相分散在N,N?二甲基甲酰胺中形成悬浊液II，所述烘干后的固相分散在N,N?二甲基甲酰胺中的固液质量比固/液＝1:100；搅拌所述悬浊液II，然后在搅拌状态下向所述悬浊液II中加入丁二酸酐，所述丁二酸酐的加入质量与配置所述悬浊液II所用烘干后的固相质量比为丁二酸酐：烘干后的固相＝1:1；加料完成后继续搅拌悬浊液II15h，然后固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得一次改性混合粉末；[0102] 步骤二、配置双氧水溶液，将所述一次改性混合粉末加入所述双氧水溶液中，所述双氧水溶液中，溶质的质量百分含量为20％，所述一次改性混合粉末加入所述双氧水溶液中的固液质量比为固/液＝1:20；加料完成后搅拌20min，然后水浴恒温至80±2℃保温搅拌40min，保温结束后空冷至常温，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得本对比例所述表面改性处理后的釉料。[0103] 所述釉砂涂层的烧制工艺为：[0104] a.涂层浓度调配：将涂层各原料混合均匀；开始涂覆前，先将配制好的釉砂涂层原料混合物搅拌1min，然后用测釉笔测定釉砂的初始浓度，初始浓度为60波美度，然后边搅边加水，釉面平稳后再测釉砂的浓度，直到混合物的浓度稳定在53波美度；[0105] b.釉砂涂覆：浓度调整好后，将待上釉操作的试样坯件头部固定在上砂机上，启动上砂机后，坯体开始转动，涂满釉砂涂层原料混合物的滚刷靠近坯件的胶装上砂面，进行涂刷操作；釉砂涂覆厚度为：0.5mm；[0106] c.坯件振动：在完成釉砂涂层的涂覆工作后，为了细砂更牢固、均匀的粘附在坯体表面，将涂覆好釉砂的坯件放在振动机上，启动振动机，振动频率设定为：2kHz，幅度设定为0.3mm，振动时间为：10s；振动操作完成后，经晾干后为下一步的烧成工序做备用；[0107] d.烧成工序：按图1所示升温图将釉砂涂层烧制成型。[0108] 对比例3[0109] 一种作为对比的釉砂涂层，原料包括釉料、粘结剂和精品细砂，所述釉料、粘结剂和精品细砂按重量百分数计为：釉料67％，粘结剂8％，精品细砂25％。所述釉料包含长石、石灰石、石英、粘土和氧化锌，釉料各组分(各组分均为过200目筛网的过筛粉末)按重量份数计为：长石45份；石灰石18份；石英25份；粘土10份；氧化锌8份。所述粘结剂为水玻璃溶液，所述水玻璃溶液中溶质质量百分含量为20％；所述精品细沙为赣江河砂；所述精品细砂经过预加工热处理，所述预加工热处理工艺是：将所述精品细砂放置在窑炉内，先将温度升高至573℃，恒温10min；随后将温度升高至870℃，恒温10min；再将温度降至163℃，恒温10min；再将温度降至117℃，恒温10min；最后自然冷却至室温，过200目筛网收集过筛粉末。[0110] 所述釉砂涂层的烧制工艺为：[0111] a.涂层浓度调配：将涂层各原料混合均匀；开始涂覆前，先将配制好的釉砂涂层原料混合物搅拌1min，然后用测釉笔测定釉砂的初始浓度，初始浓度为60波美度，然后边搅边加水，釉面平稳后再测釉砂的浓度，直到混合物的浓度稳定在53波美度；[0112] b.釉砂涂覆：浓度调整好后，将待上釉操作的试样坯件头部固定在上砂机上，启动上砂机后，坯体开始转动，涂满釉砂涂层原料混合物的滚刷靠近坯件的胶装上砂面，进行涂刷操作；釉砂涂覆厚度为：0.5mm；[0113] c.坯件振动：在完成釉砂涂层的涂覆工作后，为了细砂更牢固、均匀的粘附在坯体表面，将涂覆好釉砂的坯件放在振动机上，启动振动机，振动频率设定为：2kHz，幅度设定为0.3mm，振动时间为：10s；振动操作完成后，经晾干后为下一步的烧成工序做备用；[0114] d.烧成工序：按图1所示升温图将釉砂涂层烧制成型。[0115] 对比例4[0116] 一种作为对比的釉砂涂层，原料包括釉料、粘结剂和精品细砂，所述釉料、粘结剂和精品细砂按重量百分数计为：釉料67％，粘结剂8％，精品细砂25％。所述釉料包含长石、石灰石、石英、粘土和氧化锌，釉料各组分(各组分均为过200目筛网的过筛粉末)按重量份数计为：长石45份；石灰石18份；石英25份；粘土10份；氧化锌8份。所述粘结剂为水玻璃复合物，所述精品细沙为赣江河砂；所述精品细砂经过预加工热处理，所述预加工热处理工艺是：将所述精品细砂放置在窑炉内，先将温度升高至573℃，恒温10min；随后将温度升高至870℃，恒温10min；再将温度降至163℃，恒温10min；再将温度降至117℃，恒温10min；最后自然冷却至室温，过200目筛网收集过筛粉末。[0117] 所述水玻璃复合物的制备方法为：[0118] (1)配置丙烯酸的水溶液，配置黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液；所述丙烯酸的水溶液中，丙烯酸的浓度为9g/500mL，溶剂为水；所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中，黄腐酸的浓度为14g/500mL，丙烯酰胺的浓度为5g/500mL，溶剂为水；搅拌所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液，搅拌状态下向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液；向所述黄腐酸、丙烯酰胺的复合水溶液中加入所述丙烯酸的水溶液的体积比为1:1；加料完成后继续搅拌溶液10min，然后在搅拌状态下向溶液中加入氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液中，氢氧化钠的质量百分含量为5％，溶剂为水；所述氢氧化钠溶液的加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为氢氧化钠溶液：丙烯酸的水溶液＝3:10；加料完成后继续搅拌溶液5min，然后水浴恒温至70±5℃，恒温后在搅拌状态下向溶液中加入过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液，所述过硫酸钾溶液中，过硫酸钾的浓度为2g/100mL，溶剂为水；所述N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液中，N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的浓度为0.2g/100mL，溶剂为乙醇；所述过硫酸钾溶液和N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液加入体积与所述丙烯酸的水溶液体积比为过硫酸钾溶液：N,N’?亚甲基双丙烯酰胺的乙醇溶液：丙烯酸的水溶液＝1:1:5；加料完成后继续70±5℃恒温保温2h，然后空冷至常温，获得混合液I；[0119] (2)配置水玻璃溶液，所述水玻璃溶液中溶质质量百分含量为20％，将所述混合液I加入所述水玻璃溶液中，加料完成后搅拌溶液20min，然后在搅拌状态下向溶液中加入尿素，加料完成后继续搅拌溶液20min，获得本对比例所述水玻璃复合物；其中混合液I、水玻璃溶液和尿素的混合质量比为混合液I：水玻璃溶液：尿素＝5:1:10。[0120] 所述釉砂涂层的烧制工艺为：[0121] a.涂层浓度调配：将涂层各原料混合均匀；开始涂覆前，先将配制好的釉砂涂层原料混合物搅拌1min，然后用测釉笔测定釉砂的初始浓度，初始浓度为60波美度，然后边搅边加水，釉面平稳后再测釉砂的浓度，直到混合物的浓度稳定在53波美度；[0122] b.釉砂涂覆：浓度调整好后，将待上釉操作的试样坯件头部固定在上砂机上，启动上砂机后，坯体开始转动，涂满釉砂涂层原料混合物的滚刷靠近坯件的胶装上砂面，进行涂刷操作；釉砂涂覆厚度为：0.5mm；[0123] c.坯件振动：在完成釉砂涂层的涂覆工作后，为了细砂更牢固、均匀的粘附在坯体表面，将涂覆好釉砂的坯件放在振动机上，启动振动机，振动频率设定为：2kHz，幅度设定为0.3mm，振动时间为：10s；振动操作完成后，经晾干后为下一步的烧成工序做备用；[0124] d.烧成工序：按图1所示升温图将釉砂涂层烧制成型。[0125] 实施例5[0126] 将上述各实施例和对比例所述方法制备的含釉砂涂层试条按照标准GB/T6569?86《工程陶瓷抗弯强度试验方法》的要求测试抗弯强度，该标准对试样尺寸、加载速度等均有明确规定，各试验组和无釉试条试条材质和尺寸均完全相同。试验测力方式是采用三点弯曲法。结果如表1所示。[0127] 表1[0128]测试组 抗弯强度/MPa无釉试条 102实施例1 136实施例2 139实施例3 142实施例4 140对比例1 158对比例2 149对比例3 121对比例4 127[0129] 由表1可知，本发明所述方法制备的低膨胀釉砂涂层不仅能与瓷质坯体完美相结合，而且能明显有效地提高绝缘子的整体强度性能指数，对比实施例3和对比例可知，本发明对釉料经过表面改性处理或者使用水玻璃复合物代替单纯的水玻璃作为粘结剂都能够在一定程度上提高釉砂涂层的强度，这可能是由于经过表面改性后的釉料表面粘附有大分子基团，造成釉料颗粒在涂层中不容易团聚，分散性更好，且粘附有大分子基团也能够使得釉料颗粒与粘结剂浸润性更好，提高了粘结剂与釉料颗粒的结合强度；使用水玻璃复合物代替传统水玻璃粘结剂，改变了粘结剂的网络结构，增强结构的稳定性，进而提高了粘结剂的粘结强度和粘结剂的耐水性。[0130] 以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

专利地区：江西

专利申请日期：2023-05-12

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN116535241B