Легкоплавкая эмаль для алюминия

 

Изобретение относится к силикатным эмалям, предназначенным для эмалирования архитектурно-строительных изделий и бытовой посуды. Эмаль содержит, мас. %: Р₂О₅ 31,93-32,7; Al₂О₃ 24,17-24,76; В₂О₃ 10,94-11,20; К₂О 3,41-3,50; Na₂О 21,34-23,21; TiO₂ 6,34-6,50. Температура обжига эмали 550^oС. Интервал обжига 540-570^oС. Блеск 65%, термостойкость 20-250-20^oС - 2-3 теплосмены. Прочность сцепления 72%. Технический результат изобретения - снижение температуры обжига эмали и повышение срока службы за счет повышения химической стойкости стеклоэмалевого покрытия. 2 табл.

Изобретение относится к силикатным эмалям для эмалирования архитектурно-строительных изделий и бытовой посуды из алюминия и его сплавов.

Известен состав эмали (В.В. Варгин, Л.Л. Гуторова, М.В. Серебрякова. Эмалирование алюминия. Серия "Защитные покрытия металлов", выпуск 5. - Л.: Из-во: Ленинг. Дом науч. пропаганды, 1960. - С. 18), мас.%: Р₂О₅ 66-75; Аl₂О₃ 10-17; Li₂О 2-4; Na₂О 10-17; NaF 1-2.

Недостатком данного состава является содержание экологически вредного NaF и низкая химическая стойкость (наличие матовых пятен по ГОСТу 24788-81).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является следующий состав (см. RU 2024447, кл. С 03 С 8/16, опубл. 15.12.1994): SiО₂ 28-36; Р₂О₅ 1,1-1,8; Аl₂О₃ 1-4; В₂О₃ 6-10; Na₂О 18-23; К₂О 9-14,6; TiО₂ 15,2-19; Li₂O 0,6-3; FeO 3-5,8; MnO₂ 0,1-0,9.

Представленный аналог характеризуется тем же названием, что и заявленная, и имеет в своем составе те же компоненты: ₂О₅, Аl₂О₃, В₂О₃, Na₂О, К₂О, TiО₂. Недостатком этой эмали является высокая температура обжига, что вызывает большой расход энергии на обжиг изделия.

Задача этого изобретения - сокращение расхода энергоресурсов за счет снижения температуры обжига и исключения из состава экологически вредных компонентов, улучшение эксплуатационных свойств эмалевого покрытия.

Эта задача достигается тем, что эмаль, включающая P₂О₅, Аl₂О₃, К₂О, TiО₂, Na₂О, дополнительно содержит В₂О₃, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Р₂О₅ - 31,93-32,7 Аl₂О₃ - 24,17-24,76 В₂О₃ - 10,94-11,20 К₂О - 3,41-3,50 Na₂О - 21,34-23,21 TiО₂ - 6,34-6,50 Составы эмалей приведены в таблице 1.

Фритту эмалей плавят при температуре 1100^oС в окислительной среде в течение 30-40 минут и гранулируют в воду.

Приготовление шликера ведется мокрым помолом с добавлением 40% воды и добавками на помол в количестве 0,5% глины и 0,5% NaNО₂ от массы фритты. Помол производится в фарфоровом барабане при массовом соотношении фритты и мелющих тел 1:2,5 соответственно.

Старение шликера происходит в течение 24 часов. Шликер наносят на изделия из алюминия марки А0, А7, А6, А5 (ГОСТ 11069-74), предварительно обработанные по следующей методике: 1. Обезжиривание раствором, г: Nа₃РО₄ 50; Nа₂СО₃ 50 на 1 л Н₂О. Время обработки 5 мин, температура раствора 60-70^oС.

2. Промывка горячей водой и холодной водой.

3. Пескоструйная обработка, глубина 15-25 мкм.

4. Оксидирование раствором, г: К₂СrО₄ 15; NaOH 2,5; Nа₂СО₃ 50 на 1 л. Время обработки 15-20 мин, температура раствора 85-95^oС.

5. Промывка дистиллированной водой.

6. Отжиг при температуре 550^oС.

Качество обработки определяется по наличию пятен на поверхности металла.

Шликер наносили на алюминиевые образцы путем пульверизации и облива толщиной 60-200 мкм (ГОСТ 9.302-88).

Эмаль обжигали при температуре 550-560^oС в течение 5 минут.

Свойства синтезированных эмалей приведены в таблице 2.

На поверхности синтезированных покрытий не остается матовых пятен после воздействия 4%-ной уксусной кислотой, что соответствует ГОСТу 24788-81.

Прочность сцепления определяли методом ступенчатой вытяжки лаборатории эмалирования металлов Новочеркасского политехнического института.

Формула изобретения

Легкоплавкая эмаль для алюминия, включающая Р₂О₅, Al₂О₃, K₂О, Na₂O, TiО₂, отличающаяся тем, что дополнительно содержит В₂О₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Р₂О₅ - 31,93-32,7
Al₂О₃ - 24,17-24,76
В₂О₃ - 10,94-11,20
K₂О - 3,41-3,50
Na₂О - 21,34-21,96
TiO₂ - 6,34-6,50л

РИСУНКИ

Рисунок 1