ФРИТТА ДЛЯ ЦВЕТНОЙ ОДНОСЛОЙНОЙ ЭМАЛИ Российский патент 2009 года по МПК C03C8/02 

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

Известен состав фритты однослойной эмали для эмалирования стальных изделий (Патент РФ №2141458, МПК С03С 8/08; дата публикации 20.11.1999 г.), содержащий следующие компоненты, мас.%:

SiO₂29,1-30,9В₂O₃14,0-15,0TiO₂17,0-18,2Al₂O₃2,5-2,9Na₂O15,6-19,6K₂O6,0-8,0Li₂O8,0-9,6P₂O₅1,6-2,0

Недостатком данного покрытия является низкая прочность сцепления (70%), что объясняется отсутствием оксидов сцепления в составе, наличие дефектов поверхности эмали, невысокая термостойкость 6 теплосмен 20-400-20, высокая температура обжига 680-720°С.

Наиболее близким по составу к составу заявленного покрытия является состав однослойного эмалевого покрытия (Патент РФ №2247084, МПК С03С 8/08, 27.02.2005 г.), содержащий следующие компоненты, мас.%:

SiO₂30,0-31,2Al₂O₃2,8-3,2В₂O₃14,0-15,0CaO0,5-0,6TiO₂16,2-17,2P₂O₅1,5-1,9Na₂O17,0-17,4Li₂O8,0-8,8K₂O6,0-8,0MnO₂0,03-0,07NiO0,07-0,09Fe₂O₃0,06-0,08CaF₂0,1-0,2

Недостатками данного изобретения являются меньшая прочность сцепления, по сравнению с прочностью сцепления заявленного покрытия, так как содержит небольшое количество сцепляющих оксидов, также для достижения требуемой прочности сцепления необходимо применение дорогостоящего, неэкологичного способа обработки металла (электрохимическое меднение).

Задачей изобретения является получение фритты, покрытия которой имеют, помимо оптимальной прочности сцепления, улучшенные эстетико-потребительские свойства, пользующиеся повышенным потребительским спросом, за счет дополнительно вводимых оксидов.

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что предлагаемая фритта для цветной однослойной эмали, включающая SiO₂, Al₂O₃, В₂O₃, TiO₂, Na₂O, P₂О₅, Fe₂O₃, MnO₂, NiO, СаО, К₂О, Li₂O, CaF₂, дополнительно, сверх 100%, содержит Cr₂O₃ или Cu₂O при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO₂30,0-31,2Al₂O₃2,8-3,2В₂O₃14,0-15,0СаО0,5-0,6TiO₂16,2-17,2P₂O₅1,5-1,9Na₂O17,0-17,4Li₂O8,0-8,8К₂О6,0-8,0MnO₂0,03-0,07NiO0,07-0,09Fe₂O₃0,06-0,08CaF₂0,1-0,2сверх 100% Cr₂O₃0,5-1,5

или

SiO₂30,0-31,2Al₂O₃2,8-3,2В₂O₃14,0-15,0CaO0,5-0,6TiO₂16,2-17,2Р₂O₃1,5-1,9Na₂O17,0-17,4Li₂O8,0-8,8K₂O6,0-8,0MnO₂0,03-0,07NiO0,07-0,09Fe₂O₃0,06-0,08CaF₂0,1-0,2сверх 100% Cu₂O0,5-1,5

Компоненты шихты, взятые в необходимых количествах, тщательно перемешивали. Варку фритты 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 фритты производили грануляцией в воду. Далее производили мокрый помол шликера в фарфоровом барабане.

Состав шликера для нанесения покрытия был следующий, мас.%, на 100 мас.ч. фритты: огнеупорная глина - 4,0; поташ - 0,01; вода - 40. Тонина помола фритты 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 660-700°С.

Пример 1

Состав фритты был принят следующим, мас.%:

SiO₂30,6Al₂O₃3,0В₂O₃14,5CaO0,55TiO₂16,7P₂O₅1,7Na₂O17,2Li₂O8,4К₂О7,0MnO₂0,05NiO0,08Fe₂O₃0,07CaF₂0,15Cr₂O₃1,0

Шликер, полученный равно как и предыдущие, наносили на очищенную стальную поверхность, сушили и обжигали при 660°С. Синтезированную однослойную эмаль исследовали под микроскопом, дефектов не обнаружено. Покрытие зеленого цвета, равномерно окрашено, хорошего качества, блеск - 81%, прочность сцепления в баллах (ГОСТ 24405-80) - 5, термостойкость 20-400-20 количество теплосмен - 8.

Пример 2

Состав фритты был принят следующим, мас.%:

SiO₂30,6Al₂O₃3,0В₂O₃14,5CaO0,55TiO₂16,7P₂O₅1,7Na₂O17,2Li₂O8,4К₂О7,0MnO₂0,05NiO0,08Fe₂O₃0,07Cu₂O1,0

Шликер наносили на очищенную стальную поверхность, сушили и обжигали при 660°С. Синтезированную однослойную эмаль исследовали под микроскопом, дефектов не обнаружено. Покрытие голубого цвета, равномерно окрашено, хорошего качества, блеск - 81%, прочность сцепления в баллах (ГОСТ 24405-80) - 5, термостойкость 20-400-20 количество теплосмен - 8

Прочность сцепления составила 5 балла (ГОСТ 24405-80), блеск - 83%.

Из описанных примеров видно, что все получаемые покрытия, из заявленных фритт, хорошего качества и обладают одинаковыми технико-эксплуатационными показателями.

Изобретение относится к составам фритт однослойных эмалей для эмалирования стальных изделий бытового назначения. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности сцепления и улучшении эстетико-потребительских свойств покрытия. Фритта для цветной однослойной эмали содержит следующие компоненты, мас.%: SiO₂ - 30,0-31,2; Al₂O₃ - 2,8-3,2; В₂O₃ - 14,0-15,0; TiO₂ - 16,2-17,2; Na₂O - 17,0-17,4; P₂O₅ - 1,5-1,9; Fe₂О₃ - 0,06-0,08; MnO₂ - 0,03-0,07; NiO - 0,07-0,09; CaO-0,5-0,6; K₂O - 6,0-8,0; LiO₂ - 8,0-8,8; CaF₂-0,1-0,2; сверх 100% Cr₂O₃ - 0,5-1,5 или SiO₂ - 30,0-31,2; Al₂О₃ - 2,8-3,2; В₂O₃ - 14,0-15,0; TiO₂ - 16,2-17,2; Na₂O - 17,0-17,4; Р₂O₅ - 1,5-1,9; Fe₂O₃ - 0,06-0,08; MnO₂ - 0,03-0,07; NiO - 0,07-0,09; CaO - 0,5-0,6; K₂O - 6,0-8,0; Li₂O - 8,0-8,8; CaF₂ - 0,1-0,2; сверх 100% Cu₂O - 0,5-1,5.

Фритта для цветной однослойной эмали, включающая SiO₂, Al₂О₃, В₂О₃, TiO₂, Na₂O, P₂O₅, Fe₂О₃, MnO₂, NiO, CaO, К₂О, Li₂O, CaF₂, отличающаяся тем, что дополнительно содержит Cr₂О₃ или Cu₂О при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO₂ 30,0-31,2; Al₂О₃ 2,8-3,2; В₂O₃ 14,0-15,0; TiO₂ 16,2-17,2; Na₂O 17,0-17,4; P₂O₅ 1,5-1,9; Fe₂O₃ 0,06-0,08; MnO₂ 0,03-0,07; NiO 0,07-0,09; CaO 0,5-0,6; К₂О 6,0-8,0; LiO₂ 0-8,0-8,8; CaF₂ 0,1-0,2; сверх 100% Cr₂O₃ 0,5-1,5 или SiO₂ 30,0-31,2; Al₂O₃ 2,8-3,2; В₂O₃ 14,0-15,0; TiO₂ 16,2-17,2; Na₂O 17,0-17,4; P₂O₅ 1,5-1,9; Fe₂O₃ 0,06-0,08; MnO₂ 0,03-0,07; NiO 0,07-0,09; CaO 0,5-0,6; К₂О 6,0-8,0; Li₂O 8,0-8,8; CaF₂ 0,1-0,2; сверх 100% Cu₂O 0,5-1,5.