ФРИТТА ДЛЯ ОДНОСЛОЙНОГО ЭМАЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2005 года по МПК C03C8/08 

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.%:

SiО₂50,0-60,0В₂О₃8,0-11,9ТiO₂4,0-6,2Аl₂О₃0,1-0,6СаО2,0-4,4Fе₂О₃1,0-3,0Na₂O12,1-16,4К₂О2,0-3,8ВаО2,0-3,6Sb₂(МоO₄)₃2,0-4,0Р₂O₅0,5-2,4

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.%:

SiO₂33,0-35,0СuО1,0-2,5Аl₂О₃3,0-4,5Na₂O25,8-26,5В₂O₃20,0-21,0Fе₂О₃2,5-5,0TiO₂1,0-3,0СоО0,25-0,5NiO0,5-1,2Р₂O₅1,0-1,95МnO₂4,0-6,0SnO₂0,03-0,1

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.%:

SiO₂30,0-31,2Аl₂O₃2,8-3,2В₂O₃14,0-15,0СаО0,5-0,6ТiO₂16,2-17,2Р₂O₅1,5-1,9Na₂O17,0-17,4LiO₂8,0-8,8К₂О6,0-8,0МnO₂0,03-0,07NiO0,07-0,09Fe₂О₃0,06-0,08CaF₂0,1-0,2

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.%:

SiO₂30,0Аl₂О₃3,2В₂О₃15,0СаО0,6ТiO₂17,2Р₂O₅1,9Na₂O17,0LiO₂8,8К₂O6,0МnO₂0,07NiO0,07Fе₂О₃0,06CaF₂0,1

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.%:

SiO₂30,6Аl₂О₃3,0В₂O₃14,5СаО0,55ТiO₂16,7Р₂O₅1,7Na₂O17,2LiO₂8,4К₂O7,0МnO₂0,05NiO0,08Fе₂O₃0,07CaF₂0,15

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.%:

SiO₂31,2Аl₂О₃2,8В₂O₃14,0СаО0,5ТiO₂16,2Р₂O₅1,5Na₂O17,4LiO₂8,0К₂O8,0МnO₂0,03NiO0,09Fе₂O₃0,08CaF₂0,2

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.

Изобретение относится к области получения однослойных стеклоэмалевых покрытий для стальных корпусов бытового газового и электрооборудования. Фритта для однослойной эмали имеет следующий химический состав, мас.%: SiO₂ 30,0-31,2, Al₂O₃ 2,8-3,2, В₂O₃ 14,0-15,0, СаО 0,5-0,6, TiO₂ 16,2-17,2, P₂O₅ 1,5-1,9, Na₂O 17,0-17,4, LiO₂ 8,0-8,8, К₂О 6,0-8,0, MnO₂ 0,03-0,07, NiO 0,07-0,09, Fe₂О₃ 0,06-0,08, CaF₂ 0,1-0,2. Технический результат изобретения: получение светлой однослойной эмали, содержащей минимальные количества красящих оксидов и имеющей пониженную температуру оплавления 700-780°С.

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