Композиция для эмалирования алюминия и его сплавов

 

Сущность изобретения: композиция для эмалирования алюминия и его сплавов содержит, мас.%: фритта 62,5-67,57; вода 27,03-31,25; добавка 5,4-6,25, причем фритта имеет состав, мас.%; оксид кремния 28,0-36,0 БФ SiO₂ ; оксид титана 15,2-19,0 Бф TiO₂ ; оксид бора 6,0-10,0 БФ B₂O₃ ; оксид натрия 18,0-23,0 БФ Na₂O ; оксид лития 0,6 - 3,0 БФ Li₂O ; оксид калия 9,0-14,6 БФ K₂O ; оксид фосфора 1,1-1,8 БФ P₂O₅ ; оксид алюминия 1,0-4,0 БФ Al₂O₃ ; оксид марганца 0,1-0,9 БФ MnO₂ ; оксид железа 3,0-5,8 БФ FeO, а добавка имеет состав, мас.%: гидроокись калия 15,0-23,0; метасиликат натрия 40,0-50,0; борная кислота 10,0-20,0; двуокись титана 2,0-10,0; вода дистиллированная 10,0-20,0. Для получения композиции предварительно отдельно размалывают фритту с водой и отдельно компоненты комплексной связки и смешивают их непосредственно перед нанесением на металл в соотношении 15 : 1,0 17,5 : 1,0. Характеристика покрытия: температура обжига 500°С, интервал обжига 110°С, химическая устойчивость покрытия - класса А, блеск покрытия 68-71%, склонность композиции к прокисанию 172-174 ч. 4 табл.

Изобретение относится к эмалированию алюминия и его сплавов и может быть использовано в производстве эмалированных алюминиевых изделий, в том числе посуды, изделий бытового назначения и т.п.

Известен состав массы для алюминия и его сплавов, включающий, мас.ч.: Фритта 100 Борная кислота 2,5 Метасиликат натрия 2,5 Едкий натрий 0,6 Вода дистиллиро- ванная 40-45 [1].

Недостатком его является высокая температура обжига покрытия (570^oC), а также наличие в составе фритты токсичных компонентов.

Наиболее близким является состав композиции для эмалирования алюминия и его сплавов, содержащий, мас.ч.: Фритта 100 Вода 40 Жидкая добавка 15 [2] Недостатком ее является высокая температура обжига покрытия (560^oC), а также введение жидкой добавки непосредственно на размол фритты, что снижает долговечность шликера.

Достигаемым техническим результатом является снижение температуры обжига покрытия.

Указанный технический результат достигается тем, что композиция для эмалирования алюминия и его сплавов содержит, мас.%: Фритта 62,5-67,57 Вода 27,03-31,25 Добавка 5,4-6,25, причем фритта имеет состав, мас.%: SiO₂ 28-36 ТiO₂ 15,2-19 B₂O₃ 6-10 Nа₂O 18-23 Li₂O 0,6-3,0 K₂O 8-14,6 Al₂O₃ 1-4 Р₂O₅ 1,1-1,8 FeO 3-5,8 MnO₂ 0,1-0,9, а добавка имеет состав, мас.%: Гидроокись калия 15-23 Метасиликат натрия 40-50 Борная кислота 10-20 Двуокись титана 2-10 Вода дистиллиро- ванная 10-20.

Способ получения композиции заключается в том, что предварительно раздельно размалывают эмалевую фритту с водой до необходимой тонины (0,2-0,4 мл^-1) и компоненты комплексной связки. Непосредственно перед нанесением покрытия на поверхность металла размолотую фритту и комплексную связку смешивают в соотношении 15:1-17,5:1.

Введение комплексной связки непосредственно перед нанесением покрытия способствует увеличению периода сохранения необходимых для стабильной работы реологических свойств шликера, повышению долговечности его.

Конкретные примеры фритт приведены в табл.1, составы комплексной связки - в табл.2, составы композиции - в табл.3.

Описываемую композицию готовят следующим образом.

Шихту, соответствующую химическому составу фритты, составляют из традиционных сырьевых материалов, используемых в технологии эмалирования. Эмаль плавят в электрической печи при 1050-1150^oC в течение 50-60 мин. Готовность расплава определяют пробой на нить и лепешку. Готовый расплав подвергают мокрой грануляции.

Полученную эмалевую фритту размалывают в фарфоровой шаровой мельнице с добавлением необходимого количества воды до тонины 0,2-0,4 мл. Отдельно в шаровой мельнице готовят комплексную связку.

Комплексную связку добавляют к размолотой фритте непосредственно перед нанесением на предварительно подготовленную поверхность алюминия или его сплавов.

Указанную композицию наносят на металл методом окунания или пульверизации. Изделия сушат и обжигают в интервале температур 500-650^oC.

Свойства покрытий на основе предлагаемой композиции приведены в табл.4.

Описываемая композиция может быть использована для получения широкой гаммы светло- и яркоокрашенных покрытий.

С этой целью при варке эмали в шихту добавляют один из следующих оксидов или несколько из них в различных сочетаниях CoO, NiO, MnO₂, Сr₂O₃, СuO в количествах 2 - 10 мас.%. Цветное покрытие получают и путем введения на помол фритты различных пигментов.

Цветные покрытия на основе предлагаемой смеси обладают химической устойчивостью и блеском не ниже 68%. Температура обжига их не превышает 500^oC.

Формула изобретения

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЭМАЛИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, включающая фритту, содержащую SiO₂, TiO₂, B₂O₃, Na₂O, Li₂O, K₂O, P₂O₅, Al₂O₃, оксид железа, воду и добавку, отличающаяся тем, что она содержит указанные компоненты в следующем количестве, мас.%: Фритта 62,5 - 67,57 Вода 27,03 - 31,25 Добавка 5,4 - 6,25
причем фритта в качестве оксида железа содержит FeO и дополнительно MnO₂ и имеет состав, мас.%:
SiO₂ 28 - 36
TiO₂ 15,2 - 19
B₂O₃ 6 - 10
Na₂O 18 - 23
Li₂O 0,6 - 3
K₂O 9 - 14,6
P₂O₅ 1,1 - 1,8
Al₂O₃ 1 - 4
FeO 3 - 5,8
MnO₂ 0,1 - 0,9
а добавка имеет состав, мас.%:
Гидроокись калия 15 - 23
Метасиликат натрия 40 - 50
Борная кислота 10 - 20
Двуокись титана 2 - 10
Вода дистиллированная 10 - 20

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2