CN104197519B - 一种健康型电热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热水器搪瓷内胆技术领域，具体涉及一种健康型电热水器。为了提高热水器内胆的防腐蚀性和内胆强度，本发明提供一种健康型电热水器,制备该健康型电热水器搪瓷内胆的搪瓷材料由多种组分组成，性能测试实验表明该健康型电热水器搪瓷内胆不仅具有很好的耐酸性能和抗氧化能力，而且抗机械能冲击性能和耐温急变性能也十分优异，用于制作热水器搪瓷内胆时具有安全性能好，适用范围广，使用寿命长的优势，适合应用于热水器的内胆制造领域中。
Description
技术领域
本发明涉及热水器搪瓷内胆技术领域，具体涉及一种健康型电热水器。
背景技术
目前市场上热水器主要有两种内胆材料，不锈钢内胆和搪瓷内胆。不锈钢内胆，制造工艺较复杂：剪板- 冲孔- 圆桶- 焊缝- 焊接各种工件- 保温层发泡，且其耐腐蚀，耐酸碱性差，易结垢，焊接部位遇高温易氧化锈蚀，最终造成水箱漏水直至整台热水器报废。搪瓷内胆是在普通钢板上涂烧一层无机质陶釉而制成，造价适中，加工工艺要求高，生产过程中容易产生气泡或针眼，同时搪瓷脆性较大，震动、碰撞容易产生鳞爆现象。另外，搪瓷在热水中会逐渐溶解剥落，技术上称为“沸水失重”现象，年久搪瓷脱落会污染水质锈蚀漏水，以上这些因素，都会造成搪瓷涂层下的普通钢板暴露，形成腐蚀漏水。可以看出以上两种内胆材料制造工艺复杂，成本高昂，存在着质量隐患。
近来,从生物仿生的角度研究制备材料,改善和提高材料的性能以及使用可靠性已成为材料科学研究的热点.人们期望通过对材料的改变上推动内胆的性能,近年来发展起来的钛金内胆和金圭内胆就是改进后的一种搪瓷内胆，其防腐蚀性和内胆强度相对于普通搪瓷内胆均有明显的提升,但仍不能满足行业的需求和人们的消费需求。本发明就从这个角度出发，提供一种健康型电热水器及其搪瓷内胆材料。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供用于热水器内胆制造的搪瓷材料及其健康型电热水器。该搪瓷材料由多种组分组成，性能测试实验表明该搪瓷材料不仅具有很好的耐酸性能和抗氧化能力，而且抗机械能冲击性能和耐温急变性能也十分优异，用于制作热水器搪瓷内胆时具有安全性能好，适用范围广，使用寿命长的优势，适合应用于热水器的内胆制造领域中。
本发明目的之一在于提供一种一种健康型电热水器，包含热水器搪瓷内胆（9）和用于热水器搪瓷内胆的管接头连接装置，用于连接搪瓷内胆（9）和管接头（6），所述连接装置包括内衬（8）、固定环（4）、密封圈（10），内衬（8）上端位于连接搪瓷内胆（9）的排水口处设有大于排水口内径的压边（11），内衬的内壁开设有内螺纹（7），固定环（4）上设有外螺纹（5），内衬（8）的下端从搪瓷内胆（9）的排水口穿出，固定环（4）和内衬（8）通过螺纹连接，所述固定环（4）的下端外壁设有凸台（12），管接头（6）的下端开设有与凸台（12）配合的沉台（2），管接头（6）设于搪瓷内胆（9）的排水口处，固定环（4）的上端与内衬（8）通过螺纹连接，且固定环（4）的凸台（12）通过与沉台（2）的配合连接将管接头（6）压紧固定，所述密封圈（10）位于搪瓷内胆（9）内壁与压边（11）之间，搪瓷内胆（9）的内层为搪瓷材料,其由如下重量份的各组分制备得到：
二氧化硅30~50份、氧化铜0.01~0.03 份、碳酸钡3~8 份、氧化钴0.005~0.01 份、氧化锌5~10 份、氧化钙为1～3份，氧化钠为3～5份，三氧化二锑为1~5份、氧化镍0.5~2.5份，二氧化钛1~3份，方解石5~8 份、高岭土1~3 份、氧化铝3~8 份、硅微粉35~55 份、纯碱3~8份和氧化硼0.5~2.0 份。
上述所述的健康型电热水器中，所述固定环4、内衬8采用塑料材料制作。所述固定环（4）的内壁开设有安装槽（3）。上述所述的健康型电热水器还包括控制系统，该控制系统包括监测单元、判定单元、输出单元，其特征在于监测单元可对水温低于60℃的时间进行累计，判定单元判定监测数据满足低于60℃时长超过10天（240小时）时，输出指令给输出单元，输出单元收到指令后启动电热管加热，使水温达到75℃后停止加热，从而达到自动杀灭内胆中滋生的细菌的效果。
发明人通过性能测试证明，本发明上述所述的搪瓷材料在抗氧化能力以及耐酸性能上优于现有的用于制作内胆的材料，其中根据上述测试结果证实，本发明较佳的实施方式为：上述所述的搪瓷材料，其由如下重量份的各组分制备得到：
二氧化硅40份、氧化铜0.02 份、碳酸钡5.5 份、氧化钴0.008 份、氧化锌8份、氧化钙为2份，氧化钠为4份，三氧化二锑为3份、氧化镍1.5份，二氧化钛2份，方解石6 份、高岭土2 份、氧化铝5.5 份、硅微粉40份、纯碱5.5份和氧化硼1.3 份。本发明另一较佳的实施方式为：上述所述的的搪瓷材料，其由如下重量份的各组分制备得到：
二氧化硅50份、氧化铜0.01 份、碳酸钡8 份、氧化钴0.005 份、氧化锌10 份、氧化钙为1份，氧化钠为5份，三氧化二锑为5份、氧化镍0.5份，二氧化钛3份，方解石5 份、高岭土3 份、氧化铝8 份、硅微粉35 份、纯碱8份和氧化硼2.0 份。
本发明还提供一种上述所述搪瓷材料的制备方法，其包括如下步骤：
按重量份比例称取原料；将准备好的原料经混料机混合均匀，在900~1200℃的高温熔块炉融化1.5~2.0 小时，将熔融后的混合物倒入冷水，冷淬后使用球磨机破碎后过200目筛，即可得到本发明搪瓷材料。其中所述的碳酸钡质量纯度为98%或以上。
作为上述搪瓷内胆的一种较佳的实施方式，所述搪瓷内胆包括内胆外层和内胆内层，其中所述的内胆内层由上述搪瓷材料制得，内胆外层为金属钢板层。其中所述的金属钢板层为现有技术中所应用于内胆制造的材料，这对于本领域技术人员是容易得到的，其制备方法也是本领域技术人员所熟知的。实验证实，本发明搪瓷材料制得的内胆内层与现有技术中的金属层具有很好的相容性。
本发明还提供一种制备上述搪瓷内胆的制备方法，其包括如下步骤：
1） 按照上述制备方法制备本发明搪瓷材料；
2） 釉浆配制：称取磨加物原料，添加无水乙醇，球磨机转速为300 r/min，球磨时间为48h，将球磨后的釉浆陈化3～5 d，备用，其中磨加物原料的组成为搪瓷材料85份，粘土5份，碳酸钠0.5份，石英2.5份，聚丙烯酰胺5.5份, 十二烷基磺酸钠0.5份，亚硝酸钠0.4份，硼砂0.6份。
钢板涂搪：将处理好的钢板浸入釉浆中20-30min，取出后在100℃下干燥10 min，钢板表面即可形成一层胚体，将胚体放入箱式炉中于750℃烧结10min 即可得到涂搪后的钢板，由涂搪后的钢板采用常规技术即可制备得到本发明搪瓷内胆。
本发明与现有技术相比，所取得的有益效果是：
1）本发明的搪瓷材料与参比实施例1相比在40h氧化增重和100h氧化增重方面具有显著性的差异，与参比实施例2的材料相比也具有显著性的差异，其中实施例2和实施例4所对应的搪瓷材料的氧化增重最小，与参比实施例1或参比实施例2所对应的搪瓷材料均具有极显著性差异。这表明，本发明搪瓷材料用于制备内胆后不仅耐氧化性能相对于现有搪瓷材料大大增强,提高了内胆的使用寿命,更能够防止或者延缓内胆在使用过程中的氧化所造成的脆性增加,防止内胆破裂,提高了内胆使用的安全性能。
2）采用本发明所述的搪瓷材料制备得到的搪瓷内胆在耐酸性能、抗机械冲击能以及耐温急变性能方面性能优异，与现有的搪瓷内胆相比具有显著性的差异。本发明所述的搪瓷材料与参比实施例1的搪瓷材料以及参比实施例2塑料材料相比，在质量损失率、冲击功、最大耐受温度以及耐温急变温度方面具有显著性的差异。具体表现在，本发名所述的搪瓷材料在上述指标的改善方面与参比实施例1的搪瓷材料具有显著或极显著性差异，在冲击功、最大耐受温度以及耐温急变温度方面与参比实施例2的搪瓷材料具有极显著性差异。其中实施例2搪瓷材料和实施例4所对应的搪瓷材料在上述指标方面更为优异，为本发明的最佳实施例。
3）本发明通过合理的结构设计研发了用于热水器搪瓷内胆的管接头连接装置，其取得的积极效果为：由于管接头和内胆连接的部位被本连接装置密封，大大减少了连接部位被水所锈蚀的危险，从而提高了内胆的耐用性。
附图说明
图1为本发明用于热水器搪瓷内胆的管接头连接装置剖视图；
图2为本发明用于热水器搪瓷内胆的管接头连接装置结构分解图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明用于健康型热水器具体实施方式作进一步详细说明。
如图1、图2所示，本发明一种用于热水器搪瓷内胆的管接头连接装置，用于连接搪瓷内胆9和管接头6，管接头6的外壁开设有连接螺纹13。连接装置包括内衬8、固定环4、密封圈10，内衬8上端位于连接搪瓷内胆9的排水口处设有大于排水口内径的压边11，内衬的内壁开设有内螺纹7，固定环4上设有外螺纹5，内衬8的下端从搪瓷内胆9的排水口穿出，固定环4和内衬8通过螺纹连接，固定环4的下端外壁设有凸台12，管接头6的下端开设有与凸台12配合的沉台2，管接头6设于搪瓷内胆9的排水口处，固定环4的上端与内衬8通过螺纹连接，且固定环4的凸台12通过与沉台2的配合连接将管接头6压紧固定，密封圈10位于搪瓷内胆9内壁与压边11之间。为了防止连接装置本身出现生锈现象，固定环4、内衬8最好采用塑料材料制作，当然也可以采用不锈钢等材料。为了方便固定，在固定环4的内壁还可开设安装槽3。
以下通过描述用于制备搪瓷内胆内层的搪瓷材料和搪瓷内胆进一步描述本发明,但并不对本发明的保护范围存在限制。
实施例1 一种健康型热水器健康型热水器
一种健康型电热水器，包含热水器搪瓷内胆（9）和用于热水器搪瓷内胆的管接头连接装置，用于连接搪瓷内胆（9）和管接头（6），所述连接装置包括内衬（8）、固定环（4）、密封圈（10），内衬（8）上端位于连接搪瓷内胆（9）的排水口处设有大于排水口内径的压边（11），内衬的内壁开设有内螺纹（7），固定环（4）上设有外螺纹（5），内衬（8）的下端从搪瓷内胆（9）的排水口穿出，固定环（4）和内衬（8）通过螺纹连接，所述固定环（4）的下端外壁设有凸台（12），管接头（6）的下端开设有与凸台（12）配合的沉台（2），管接头（6）设于搪瓷内胆（9）的排水口处，固定环（4）的上端与内衬（8）通过螺纹连接，且固定环（4）的凸台（12）通过与沉台（2）的配合连接将管接头（6）压紧固定，所述密封圈（10）位于搪瓷内胆（9）内壁与压边（11）之间，搪瓷内胆（9）的内层为搪瓷材料，其由如下重量份的各组分制备得到：
二氧化硅30份、氧化铜0.01 份、碳酸钡3 份、氧化钴0.005份、氧化锌5 份、氧化钙为1份，氧化钠为3份，三氧化二锑为1份、氧化镍0.5份，二氧化钛1份，方解石5 份、高岭土1 份、氧化铝3 份、硅微粉35份、纯碱3份和氧化硼0.5 份。
为了防止连接装置本身出现生锈现象，固定环4、内衬8最好采用塑料材料制作，当然也可以采用不锈钢等材料。为了方便固定，在固定环4的内壁还可开设安装槽3。
本发明实施例还包括控制系统，该控制系统包括监测单元、判定单元、输出单元，其特征在于监测单元可对水温低于60℃的时间进行累计，判定单元判定监测数据满足低于60℃时长超过10天时，输出指令给输出单元，输出单元收到指令后启动电热管加热，使水温达到75℃后停止加热，从而达到自动杀灭内胆中滋生的细菌的效果。
上述所述用于健康型热水器的搪瓷材料的制备方法，其包括如下步骤：按重量份比例称取原料；将准备好的原料经混料机混合均匀，在900~1200℃的高温熔块炉融化1.5~2.0 小时，将熔融后的混合物倒入冷水，冷淬后使用球磨机破碎后过200目筛，即可得到本发明搪瓷材料。其中所述的碳酸钡质量纯度为98%或以上。
上述健康型热水器的搪瓷内胆，其制备方法包括如下步骤：
1. 按照上述制备方法制备搪瓷材料；
2. 釉浆配制：称取磨加物原料，添加无水乙醇，球磨机转速为300 r/min，球磨时间为48h，将球磨后的釉浆陈化3～5 d，备用，其中磨加物原料的组成为搪瓷材料85份，粘土5份，碳酸钠0.5份，石英2.5份，聚丙烯酰胺5.5份, 十二烷基磺酸钠0.5份，亚硝酸钠0.4份，硼砂0.6份。
3. 钢板涂搪：将处理好的钢板浸入釉浆中20-30min，取出后在100℃下干燥10 min，钢板表面即可形成一层胚体，将胚体放入箱式炉中于750℃烧结10min 即可得到涂搪后的钢板，由涂搪后的钢板采用常规技术即可制备得到本发明搪瓷内胆。
实施例2 一种健康型热水器
一种健康型电热水器，其结构构成同本发明实施例1,区别在于搪瓷内胆（9）的内层的搪瓷材料由如下重量份的各组分制备得到：
二氧化硅40份、氧化铜0.02 份、碳酸钡5.5 份、氧化钴0.008 份、氧化锌8份、氧化钙为2份，氧化钠为4份，三氧化二锑为3份、氧化镍1.5份，二氧化钛2份，方解石6 份、高岭土2 份、氧化铝5.5 份、硅微粉40份、纯碱5.5份和氧化硼1.3 份。
上述所述用于健康型热水器的搪瓷材料的制备方法，其包括如下步骤：按重量份比例称取原料；将准备好的原料经混料机混合均匀，在900~1200℃的高温熔块炉融化1.5~2.0 小时，将熔融后的混合物倒入冷水，冷淬后使用球磨机破碎后过200目筛，即可得到本发明搪瓷材料。其中所述的碳酸钡质量纯度为98%或以上。
一种上述健康型热水器的搪瓷内胆，其制备方法同本发明实施例1。
实施例3 一种健康型热水器
一种健康型电热水器，其结构构成同本发明实施例1,区别在于搪瓷内胆（9）的内层的搪瓷材料由如下重量份的各组分制备得到：
二氧化硅50份、氧化铜0.03 份、碳酸钡8 份、氧化钴0.01 份、氧化锌10 份、氧化钙为3份，氧化钠为5份，三氧化二锑为5份、氧化镍2.5份，二氧化钛3份，方解石8 份、高岭土3 份、氧化铝8 份、硅微粉55 份、纯碱8份和氧化硼2.0 份。
上述所述用于健康型热水器的搪瓷材料的制备方法，其包括如下步骤：按重量份比例称取原料；将准备好的原料经混料机混合均匀，在900~1200℃的高温熔块炉融化1.5~2.0 小时，将熔融后的混合物倒入冷水，冷淬后使用球磨机破碎后过200目筛，即可得到本发明搪瓷材料。其中所述的碳酸钡质量纯度为98%或以上。
一种上述健康型热水器的搪瓷内胆，其制备方法同本发明实施例1。
实施例4 一种健康型热水器
一种健康型电热水器，其结构构成同本发明实施例1,区别在于搪瓷内胆（9）的内层的搪瓷材料由如下重量份的各组分制备得到：
二氧化硅50份、氧化铜0.01 份、碳酸钡8 份、氧化钴0.005 份、氧化锌10 份、氧化钙为1份，氧化钠为5份，三氧化二锑为5份、氧化镍0.5份，二氧化钛3份，方解石5 份、高岭土3 份、氧化铝8 份、硅微粉35 份、纯碱8份和氧化硼2.0 份。
上述所述用于健康型热水器的搪瓷材料的制备方法，其包括如下步骤：按重量份比例称取原料；将准备好的原料经混料机混合均匀，在900~1200℃的高温熔块炉融化1.5~2.0 小时，将熔融后的混合物倒入冷水，冷淬后使用球磨机破碎后过200目筛，即可得到本发明搪瓷材料。其中所述的碳酸钡质量纯度为98%或以上。
一种上述健康型热水器的搪瓷内胆，其制备方法同本发明实施例1。
实施例5 一种健康型热水器
一种健康型电热水器，其结构构成同本发明实施例1,区别在于搪瓷内胆（9）的内层的搪瓷材料由如下重量份的各组分制备得到：
二氧化硅45份、氧化铜0.02份、碳酸钡6 份、氧化钴0.006 份、氧化锌9 份、氧化钙为1.5份，氧化钠为3.5份，三氧化二锑为4份、氧化镍3份，二氧化钛2.5份，方解石7 份、高岭土2.5 份、氧化铝8 份、硅微粉40 份、纯碱5份和氧化硼1 份。
上述所述用于健康型热水器的搪瓷材料的制备方法，其包括如下步骤：按重量份比例称取原料；将准备好的原料经混料机混合均匀，在900~1200℃的高温熔块炉融化1.5~2.0 小时，将熔融后的混合物倒入冷水，冷淬后使用球磨机破碎后过200目筛，即可得到本发明搪瓷材料。其中所述的碳酸钡质量纯度为98%或以上。
一种上述健康型热水器的搪瓷内胆，其制备方法同本发明实施例1。
参比实施例1 中国发明专利申请CN 103787580 A中实施例1所制得搪瓷材料及搪瓷内胆
该实施例提出一种热水器搪瓷内胆，该内胆按以下方法制得：
步骤1 ：将钢板经过剪切、冲压、拉伸、焊接等工序加工成内胆毛胚，即钢板层，钢板层的厚度优选0.8 ～ 3.5mm。
步骤2 ：对内胆毛胚的内壁表面进行清洗，脱脂，酸洗，中和，干燥等进行搪瓷前处理，以利于搪瓷釉层的附着。
步骤3 ：将按照以下重量百分比分配的搪瓷釉粉制备成搪瓷釉浆：40 ～ 55% 的SiO2、5 ～ 10% 的Na2O、5 ～ 15% 的B2O3、5 ～ 7% 的Al2O3、0.05 ～ 0.2%的Fe2O3、3 ～ 6% 的K2O、5 ～ 23% 的ZrO2、3 ～ 7% 的CaF2、2.5 ～ 4% 的NaF、3 ～ 10% 的Co3O4、2 ～ 10% 的CoO、0.2 ～ 0.5% 的MnO2、2 ～ 4% 的Li2O2、3 ～ 10% 的SiC。
步骤4 ：将制备好的搪瓷釉浆通过一次涂搪（湿法流动涂搪，或者湿法喷搪，或者静电粉末喷搪等方法）涂覆于内胆毛坯内壁上。搪瓷釉浆涂覆的厚度不能太厚，一方面是由于成本原因，另一方面是搪瓷釉浆太厚，反而容易造成脱落，因此本实施例优选搪瓷釉浆涂覆厚度为150 ～ 500μm。
步骤5 ：使内胆毛胚内壁上搪瓷釉浆干燥后，将内胆毛胚输送到固化炉中进行烧成，固化炉中的烧成温度在800 ～ 900℃之间，持续时间为4 ～10 分钟。自然冷却后即得到热水器搪瓷内胆。
制得的热水器搪瓷内胆由内侧至外侧依次为搪瓷釉层、附着层和钢板层。
进一步地，本实施例制作内胆毛胚的钢板采用含碳量小于0.08% 的碳钢，且钢板含钛量0.06% ～ 0.35%、含铝量0.0001% ～ 0.05%、含锰量0.001% ～ 0.35%、含硫量0.005%～0.025%、含硅量小于0.37%。
参比实施例 2中国发明专利申请CN 103073798 A中实施例1所制造的塑料内胆
热水器塑料内胆用聚丙烯材料的配方为：
嵌段共聚聚丙烯（MFR=0.40g/10min）：95.0 份；滑石粉 （2500 目）：5.0 份；四 [β-(3,5- 二叔丁基-4- 羟基苯基) 丙酸] 季戊四醇酯：0.2 份；1,3,5- 三甲基-2,4,6- 三（3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苄基）苯：0.2 份；三(2,4- 二叔丁基苯基) 亚磷酸酯：0.1 份；硬脂酸钙：0.1 份。
所述热水器塑料内胆用聚丙烯材料的制备方法，包括下列步骤：1）按前述聚丙烯组合物的配比称取配方中各种原料；2）将步骤1）称取的原料在配料机中高速混配均匀得混配物料；3）将步骤2）得到的混配物料用双螺杆挤出机挤出造粒得热水器塑料内胆用聚丙烯组合物材料。
实施例 6 本发明搪瓷材料在1100 ℃高温下进行100 h 的氧化试验下的氧化增重
将本发明搪瓷材料(分别按照实施例1-5制得)以及参比实施例的搪瓷材料置于1100 ℃高温下进行100 h 的氧化试验,分别测定各搪瓷材料在40h和100h时的氧化增重
表1本发明搪瓷材料在1100 ℃高温下进行100 h 的氧化试验下的氧化增重
与参比实施例1相比，*P＜0.05，**P＜0.01；
与参比实施例2相比，#P＜0.05，##P＜0.01。
由表2可以看出，本发明的搪瓷材料与参比实施例1相比在40h氧化增重和100h氧化增重方面具有显著性的差异，与参比实施例2的材料相比也具有显著性的差异，其中实施例2和实施例4所对应的搪瓷材料的氧化增重最小，与参比实施例1或参比实施例2所对应的搪瓷材料均具有极显著性差异。这表明，本发明搪瓷材料用于制备内胆后不仅耐氧化性能相对于现有搪瓷材料大大增强,提高了内胆的使用寿命,更能够防止或者延缓内胆在使用过程中的氧化所造成的脆性增加,防止内胆破裂,提高了内胆使用的安全性能。
实施例 7 本发明搪瓷材料耐酸性能以及抗机械冲击性能测试
以碳钢为基体材料，加工成40 mm×20 mm×2mm_的长方形块，经过脱脂、酸洗、中和、干燥等处理工序后待用，分别使用本发明实施例1-5以及参比实施例1和参比实施例2的搪瓷材料以及本发明搪瓷内胆的制备方法制备搪瓷内胆，测定搪瓷内胆的耐酸性能、抗机械冲击性能以及耐温急变性能性能。
所述指标的测试方法如下所述：
1)耐酸性能。在参考GB/T 7989--2003的基础上，结合实际工业生产中搪瓷耐硫酸腐蚀性能的测试方法，使用如下方法对本发明实施例1-5以及参比实施例1和参比实施例2的搪瓷材料的耐酸性能进行测试，把试样先用分析天平称好计录下重量，用量杯注人5％ 的H2S04溶液，放入试样，做好液面标记。煮沸2h，煮沸中损失的酸液不断用l％H2SO4 溶液补充至原液面的高度。取出试佯，自然冷却到室温．干燥后，用分析天平称其重量。按式(1)计算试件单位面积上的质量损失率Vk。
Vk=(m1一m2)/(S×10-4×t) (1)
式中：Vk单位为g/(m2·d)；m1为初始质量，g；M2为试验后质量，g；t为腐蚀时间，d；S为被腐蚀部分的面积，cm2。
2)抗机械冲击性能。
抗落球冲击性能试验。落球试验被广泛应用到搪瓷涂层的结合性能分析，其中有欧洲标准ENl0209，DEZ～MB 7．10．3(搪瓷密着检测方法)，日本工业标准JIS—R4301(1978)(搪瓷制品的质量试验方法)等标准可供参考。参考欧洲标准进行落球试验，选用直径为12.5 mm，质量为110 g的钢球，按式(2)计算搪瓷层的抗机械冲击性能。
W=m·g·h (2)
式中：W为冲击功，J；m为钢球的质量，g；g为重力加速度，其值为9.807 m/s2；h为3块试样的冲击高度平均值，mm。
使用上述方法测定本发明实施例1-5以及参比实施例1和参比实施例2的搪瓷材料的抗机械冲击性能性能, 连续进行5次平行实验,记录搪瓷涂层出现断裂时的冲击功。
3)耐温急变性能的测试依据GB/T 11418—89进行。
热水器内胆的温度要经常变化，由于搪瓷层和金属的膨胀系数不同，温度的急剧变化会在搪瓷层和金属基体上分别产生压、拉应力，从而出现搪瓷层破碎。作为换热管保护层——搪瓷，在耐温急变性方面，温差变化越大，性能越好。使用上述方法测定本发明实施例1-5以及参比实施例1和参比实施例2的搪瓷材料的耐温急变性能, 连续进行5次平行实验,记录搪瓷涂层出现瓷片脱落时的最大耐受温度以及耐温急变的温度。
表2 本发明搪瓷材料耐酸性能、抗机械冲击性能以及耐温急变性能的测试
与参比实施例1相比，*P＜0.05，**P＜0.01；
与参比实施例2相比，#P＜0.05，##P＜0.01。
由表2可以看出，本发明所述的搪瓷材料与参比实施例1的搪瓷材料以及参比实施例2塑料材料相比，在质量损失率、冲击功、最大耐受温度以及耐温急变温度方面具有显著性的差异。具体表现在，本发名所述的搪瓷材料在上述指标的改善方面与参比实施例1的搪瓷材料具有显著或极显著性差异，在冲击功、最大耐受温度以及耐温急变温度方面与参比实施例2的搪瓷材料具有极显著性差异。其中实施例2搪瓷材料和实施例4所对应的搪瓷材料在上述指标方面更为优异，为本发明的最佳实施例。
另外，本发明并不局限于上述列举的实施方式，只要其以基本相同的手段达到发明的技术效果，都应属于发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种健康型电热水器，包含热水器搪瓷内胆（9）和用于热水器搪瓷内胆的管接头连接装置，用于连接搪瓷内胆（9）和管接头（6），所述连接装置包括内衬（8）、固定环（4）、密封圈（10），内衬（8）上端位于连接搪瓷内胆（9）的排水口处设有大于排水口内径的压边（11），内衬的内壁开设有内螺纹（7），固定环（4）上设有外螺纹（5），内衬（8）的下端从搪瓷内胆（9）的排水口穿出，固定环（4）和内衬（8）通过螺纹连接，所述固定环（4）的下端外壁设有凸台（12），管接头（6）的下端开设有与凸台（12）配合的沉台（2），管接头（6）设于搪瓷内胆（9）的排水口处，固定环（4）的上端与内衬（8）通过螺纹连接，且固定环（4）的凸台（12）通过与沉台（2）的配合连接将管接头（6）压紧固定，所述密封圈（10）位于搪瓷内胆（9）内壁与压边（11）之间，搪瓷内胆（9）的内层为搪瓷材料,其由如下重量份的各组分制备得到：二氧化硅30~50份、氧化铜0.01~0.03 份、碳酸钡3~8 份、氧化钴0.005~0.01 份、氧化锌5~10 份、氧化钙为1～3份，氧化钠为3～5份，三氧化二锑为1~5份、氧化镍0.5~2.5份，二氧化钛1~3份，方解石5~8 份、高岭土1~3 份、氧化铝3~8 份、硅微粉35~55 份、纯碱3~8份和氧化硼0.5~2.0 份。
2.如权利要求1所述的健康型电热水器，其特征在于,所述固定环（4）、内衬（8）采用塑料材料制作。
3.如权利要求1或2所述的健康型电热水器，其特征在于,所述固定环（4）的内壁开设有安装槽（3）。
4.如权利要求1所述的健康型电热水器，其特征在于，它还包括控制系统，该控制系统包括监测单元、判定单元、输出单元，其特征在于监测单元可对水温低于60℃的时间进行累计，判定单元判定监测数据满足低于60℃时长超过10天时，输出指令给输出单元，输出单元收到指令后启动电热管加热，使水温达到75℃后停止加热，从而达到自动杀灭内胆中滋生的细菌的效果。
5.如权利要求1所述的健康型电热水器,其特征在于，所述的搪瓷材料由如下重量份的各组分制备得到：二氧化硅40份、氧化铜0.02 份、碳酸钡5.5 份、氧化钴0.008 份、氧化锌8份、氧化钙为2份，氧化钠为4份，三氧化二锑为3份、氧化镍1.5份，二氧化钛2份，方解石6 份、高岭土2 份、氧化铝5.5 份、硅微粉40份、纯碱5.5份和氧化硼1.3 份。
6.如权利要求1所述的健康型电热水器，其特征在于，所述的搪瓷材料其由如下重量份的各组分制备得到：二氧化硅50份、氧化铜0.01 份、碳酸钡8 份、氧化钴0.005 份、氧化锌10 份、氧化钙为1份，氧化钠为5份，三氧化二锑为5份、氧化镍0.5份，二氧化钛3份，方解石5 份、高岭土3 份、氧化铝8 份、硅微粉35 份、纯碱8份和氧化硼2.0 份。
7.如权利要求1所述的健康型电热水器，其特征在于，所述搪瓷内胆的制备方法包括如下步骤：
1）搪瓷材料的制备：按重量份比例称取原料；将准备好的原料经混料机混合均匀，在900~1200℃的高温熔块炉融化1.5~2.0 小时，将熔融后的混合物倒入冷水，冷淬后使用球磨机破碎后过200目筛，即可得到本发明搪瓷材料，其中所述的碳酸钡质量纯度为98%或以上；
2）釉浆配制：称取磨加物原料，添加无水乙醇，球磨机转速为300 r/min，球磨时间为48h，将球磨后的釉浆陈化3～5d，备用，其中磨加物原料的组成为搪瓷材料85份，粘土5份，碳酸钠0.5份，石英2.5份，聚丙烯酰胺5.5份, 十二烷基磺酸钠0.5份，亚硝酸钠0.4份，硼砂0.6份；
3）钢板涂搪：将处理好的钢板浸入釉浆中20-30min，取出后在100℃下干燥10 min，钢板表面即可形成一层胚体，将胚体放入箱式炉中于750℃烧结10min 即可得到涂搪后的钢板，由涂搪后的钢板采用常规技术即可制备得到本发明搪瓷内胆。
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