Фритта для однослойного эмалевого покрытия

Фритта для однослойного эмалевого покрытия

Реферат

Изобретение относится к составам однослойных эмалей для эмалирования стальных изделий бытового назначения.

Известен состав однослойной эмали для эмалирования стальных изделий (А.С. СССР №1654277, кл. С 03 С 8/08, 1991, Б.И. №21), содержащий следующие компоненты, мас.%:

SiО2	50,0-60,0
В2О3	8,0-11,9
ТiO2	4,0-6,2
Аl2О3	0,1-0,6
СаО	2,0-4,4
Fе2О3	1,0-3,0
Na2O	12,1-16,4
К2О	2,0-3,8
ВаО	2,0-3,6
Sb2(МоO4)3	2,0-4,0
Р2O5	0,5-2,4

Недостатком указанного покрытия является наличие в его составе редкого и дорогостоящего компонента Sb₂(МоO₄)₃.

Наиболее близким по составу к заявленному является однослойное эмалевое покрытие (Патент РФ №2016862, кл. С 03 С 8/08, 1994), содержащее в своем составе следующие компоненты, мас.%:

SiO2	33,0-35,0
СuО	1,0-2,5
Аl2О3	3,0-4,5
Na2O	25,8-26,5
В2O3	20,0-21,0
Fе2О3	2,5-5,0
TiO2	1,0-3,0
СоО	0,25-0,5
NiO	0,5-1,2
Р2O5	1,0-1,95
МnO2	4,0-6,0
SnO2	0,03-0,1

Недостатками данного изобретения являются повышенное для светлых однослойных эмалей содержание красящих оксидов кобальта, никеля, марганца, железа, меди, что способствует окрашиванию эмалей в темные тона, а также повышенная температура обжига 750-820°С.

Задачей изобретения является получение светлой однослойной эмали, содержащей минимальные количества красящих оксидов и имеющей пониженную температуру оплавления 700-780°С.

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что предлагаемая фритта эмали, содержащая SiO₂, Аl₂O₃, В₂O₃, TiO₂, Na₂O, P₂O₅, Fе₂O₃, МnO₂, NiO, дополнительно содержит СаО, К₂О, Li₂O, CaF₂, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO2	30,0-31,2
Аl2O3	2,8-3,2
В2O3	14,0-15,0
СаО	0,5-0,6
ТiO2	16,2-17,2
Р2O5	1,5-1,9
Na2O	17,0-17,4
LiO2	8,0-8,8
К2О	6,0-8,0
МnO2	0,03-0,07
NiO	0,07-0,09
Fe2О3	0,06-0,08
CaF2	0,1-0,2

Компоненты шихты, взятые в необходимых количествах, тщательно перемешивали. Варку стеклофритты для однослойного покрытия осуществляли в электрической печи с силитовыми нагревателями при температуре 1100±1150°С с экзотермической выдержкой при максимальной температуре 30-40 минут. Выработку стеклофритты производили грануляцией в воду. Далее производили мокрый помол шликера в фарфоровом барабане.

Состав шликера для нанесения покрытия был следующий, мас.%, на 100 мас. ч. стеклофритты: огнеупорная глина (Часов-Ярская) - 4,0; поташ - 0,01; вода - 40. Тонина помола стеклофритты 18-20 ед. по сосуду Лисенко.

Шликер наносили на предварительно обработанную (в соответствии с ГОСТ 24788-81) стальную поверхность стали 08 кп, толщиной не более 0,15 мм, высушивали и обжигали при температуре 700-780°С.

Пример 1.

Для получения шихты в качестве сырьевых материалов использовали кварцевый песок, глиноземсодержащий отход (содержащий 73 мас.% Аl₂О₃), борную кислоту, мел, диоксид титана, триполифосфат натрия, соду кальцинированную, углекислый литий, поташ, фтористый кальций, оксиды марганца, никеля, железа. Состав фритты в данном случае был следующим, мас.%:

SiO2	30,0
Аl2О3	3,2
В2О3	15,0
СаО	0,6
ТiO2	17,2
Р2O5	1,9
Na2O	17,0
LiO2	8,8
К2O	6,0
МnO2	0,07
NiO	0,07
Fе2О3	0,06
CaF2	0,1

Компоненты шихты, взятые в необходимых количествах, тщательно перемешивали и сплавляли при 1100-1150°С с последующей грануляцией на воду. Шликер готовили традиционным методом, описанном выше. Полученный шликер наносили на очищенную стальную поверхность, сушили и обжигали при 700°С. После чего полученное покрытие белого цвета было изучено под микроскопом, где наблюдались такие дефекты, как небольшое количеств “булавочных уколов”. Прочность сцепления оценивали в баллах (ГОСТ 24405-80)-4, блеск - 75%.

Пример 2.

Состав фритты был принят следующим, мас.%:

SiO2	30,6
Аl2О3	3,0
В2O3	14,5
СаО	0,55
ТiO2	16,7
Р2O5	1,7
Na2O	17,2
LiO2	8,4
К2O	7,0
МnO2	0,05
NiO	0,08
Fе2O3	0,07
CaF2	0,15

Полученное эмалевое покрытие получали способом, описанном в примере 1. Синтезированную однослойную эмаль обжигали при температуре 750°С и исследовали под микроскопом, дефектов не обнаружено. Покрытие белого цвета равномерно окрашено, хорошего качества, блеск - 80%, прочность сцепления в баллах (ГОСТ 24405-80)-5.

Пример 3.

В данном случае состав фритты был принят следующим, мас.%:

SiO2	31,2
Аl2О3	2,8
В2O3	14,0
СаО	0,5
ТiO2	16,2
Р2O5	1,5
Na2O	17,4
LiO2	8,0
К2O	8,0
МnO2	0,03
NiO	0,09
Fе2O3	0,08
CaF2	0,2

Варку фритты и получение эмалевого покрытия осуществляли способом, описанным в пример 1. Температура обжига эмали составила 780°С. Полученное однослойное покрытие исследовали под микроскопом на наличие дефектов, обнаружены единичные “булавочные уколы”. Прочность сцепления составила 4 балла (ГОСТ 24405-80), блеск - 70%.

Из описанных примеров видно, что покрытие наилучшего качества получается на основе фритты состава, описанного в примере 2.

Фритта для однослойного эмалевого покрытия, включающая SiO₂, Аl₂O₃, В₂O₃, TiO₂, Na₂O, P₂O₅, Fе₂O₃, МnO₂, NiO, отличающаяся тем, что дополнительно содержит СаО, К₂О, Li₂O, СаF₂ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO₂ 30,0-31,2

Аl₂O₃ 2,8-3,2

В₂O₃ 14,0-15,0

СаО 0,5-0,6

ТiO₂ 16,2-17,2

Р₂O₅ 1,5-1,9

Na₂O 17,0-17,4

LiO₂ 8,0-8,8

К₂О 6,0-8,0

МnO₂ 0,03-0,07

NiO 0,07-0,09

Fe₂О₃ 0,06-0,08

CaF₂ 0,1-0,2