搪玻璃釉在热水器承压搪瓷水箱上的应用.doc

搪玻璃釉在热水器承压搪瓷水箱上的应用
太阳能联盟网时间:2013-09-2811:29字号:HYPERLINK"javascript:doZoom(16)"大HYPERLINK"javascript:doZoom(14)"中HYPERLINK"javascript:doZoom(12)"小HYPERLINK"http://www.21tyn.com/news/echo.php?id=34278"\l"to_pl#to_pl"我要说两句
内容摘要：锈钢承压水箱是不能满足耐腐蚀要求的。首先不锈钢内胆最大的隐患是“焊缝”，内胆上有两条环形焊缝和一条直形焊缝，焊缝之间又形成交叉点，该点处易受自来水本身及水中有害离子的侵蚀，从而产生水箱穿孔漏水
一、概述
太阳能热水器在我国应用已很普遍，但多数热水器为真空玻璃管直插式太阳能热水器，这种热水器储水箱一般是开式结构，用304不锈钢制作就能满足使用寿命的要求。但从2009年开始，我国出现了土地政策和建筑结构的转型，七层以下的住宅项目用地基本不批，而真空玻璃管直插式太阳能热水器是不适合于高层建筑的，取而代之的当然是阳台壁挂平板太阳能热水器。然而这种热水器对水箱内胆的要求较高，必须同时满足如下三个条件：
1、必须是闭式承压运行及耐高温。
2、内胆表面耐高温水的腐蚀。
3、能承受冷热水进出压力骤变及同时产生的温差急变。
不锈钢承压水箱是不能满足耐腐蚀要求的。首先不锈钢内胆最大的隐患是“焊缝”，内胆上有两条环形焊缝和一条直形焊缝，焊缝之间又形成交叉点，该点处易受自来水本身及水中有害离子的侵蚀，从而产生水箱穿孔漏水。原因是不锈钢在经过高温焊接后，焊缝处的成分及晶型等都已发生变化。其次不锈钢的成本比碳钢要贵很多，所以一般均采用较薄的板材（0.6-1.0mm）。
而搪瓷内胆因采用较厚的BTC-340R专用钢板，有较大的屈服强度，搪瓷处理后具有承压耐用、防腐蚀、防吸瘪及水质洁净等性能。所以搪瓷水箱用于太阳能热水器水箱是比较合适的。
实际上，国内外很多厂家已开始用搪瓷水箱，这一点上电热水器走在了前面，国外品牌主要是以A.O.史密斯、阿里斯顿为代表，而国内的品牌主要是以海尔、美的为代表。这充分证明搪瓷内胆应用于电热水器是可靠的。并且将搪瓷水箱冠上美称，如金圭、钛金、金刚三层、蓝钻、蓝金刚等。实际上以上美称无非含有三层意思：
1、指搪瓷层中含有氧化钴，使瓷面呈蓝色，同时也是密着的主要成分，能使钢板与搪瓷层完美牢固结合。
2、指搪瓷的主体成分为二氧化硅，它是耐酸、耐碱、耐高温水腐蚀的主要成分。
3、采用高屈服强度并且适合搪瓷工艺要求的专用钢板。
从以上三点可以认识到热水器内胆所用的搪瓷釉的特点必须是耐酸、耐碱、耐高温水的腐蚀，其次是与钢板形成强力的结合，是一种特殊的搪瓷釉，我们一般称之为热水器底面两用釉（也称热水器一次釉）。通常搪瓷内胆采用的是一次涂搪工艺。
二、普通搪瓷水箱的特点
多年的研究表明，酸、碱对搪瓷表面是有腐蚀的，同样水对搪瓷表面也是有腐蚀的，并随着水的纯度增加而增加。腐蚀的速度也随着温度上升而增加，并且超过沸点时达到最大。水对瓷层的腐蚀首先是瓷层中的碱离子与氢离子的交换，从而造成表面脱碱。≡SiO-Na+H+OH-≡SiOH+NaOH(搪瓷层)(水)(搪瓷层)(带碱性水)
随着反应的进行会在表面形成一层致密膜，有人称之为“保护膜层”。这层保护膜富含二氧化硅（SiO2）、氧化钛（TiO2）、氧化锆（ZrO2）等成分。使Na+与H+的离子扩散受到阻挡，使搪瓷釉具有耐水稳定性。
从以上的分析可知，二氧化硅（SiO2）、氧化钛（TiO2）、氧化锆（ZrO2）等成分能提高热水器一次釉的耐水性能。表-1为热水器一次釉配方组成范围。

从以上配方中可看出，首先它是一种底釉，所以三氧化二硼（B203）、氟（F）的成分应高一些。这样才具备底釉的特性即对钢板有浸润作用，产生强有力的密着，并且透气性好，但这些成分对耐水性是很不利的，必须合理调配好。所以，热水器一次釉耐水性的提高还是有一定的局限性的。
电热水器的温度很容易控制，但太阳能热水器水箱受自然条件的限制一般使用条件比较苛刻，如果温控不好，在夏天较强烈的太阳光下使用温度会达到近100℃的水温甚至超过。所以，这对水箱的腐蚀性提出更高的要求。
三、搪玻璃水箱的优点
为了进一步提高热水器的使用寿命我们可以尝试用搪玻璃釉，所谓搪玻璃釉它是一种含硅量较高（SiO2>65），同时在配方中引入氧化钛（TiO2）、氧化锆（ZrO2）等耐腐蚀组分，含三氧化二硼（B2O3）、氟（F）较低的特种釉。具有耐酸、耐碱、耐高温水的腐蚀，并且能抗温差急变。采用搪玻璃釉生产的搪玻璃设备广泛应用于化工、制药领域，能够承受高温、高压、强腐蚀等苛刻条件，搪玻璃釉配方组成范围见表-2。