BR112019008436B1 - Esmalte para um artigo de cerâmica e artigo de cerâmica - Google Patents

Esmalte para um artigo de cerâmica e artigo de cerâmica Download PDF

Info

Publication number
BR112019008436B1
BR112019008436B1 BR112019008436-3A BR112019008436A BR112019008436B1 BR 112019008436 B1 BR112019008436 B1 BR 112019008436B1 BR 112019008436 A BR112019008436 A BR 112019008436A BR 112019008436 B1 BR112019008436 B1 BR 112019008436B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
enamel
ceramic article
boron nitride
graphane
feldspar
Prior art date
Application number
BR112019008436-3A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112019008436A2 (pt
Inventor
Markku RUOKANEN
Jürgen Hoffmann
Original Assignee
Ppc Austria Holding Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ppc Austria Holding Gmbh filed Critical Ppc Austria Holding Gmbh
Publication of BR112019008436A2 publication Critical patent/BR112019008436A2/pt
Publication of BR112019008436B1 publication Critical patent/BR112019008436B1/pt

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/24—Manufacture of porcelain or white ware
    • C04B33/26—Manufacture of porcelain or white ware of porcelain for electrical insulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/32—Burning methods
    • C04B33/34—Burning methods combined with glazing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62222—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining ceramic coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5022—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with vitreous materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/86—Glazes; Cold glazes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B19/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing insulators or insulating bodies
    • H01B19/04—Treating the surfaces, e.g. applying coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/12—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/2038—Resistance against physical degradation
    • C04B2111/2069—Self cleaning materials, e.g. using lotus effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/90—Electrical properties
    • C04B2111/92—Electrically insulating materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3436—Alkaline earth metal silicates, e.g. barium silicate
    • C04B2235/3445—Magnesium silicates, e.g. forsterite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3436—Alkaline earth metal silicates, e.g. barium silicate
    • C04B2235/3454—Calcium silicates, e.g. wollastonite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/349—Clays, e.g. bentonites, smectites such as montmorillonite, vermiculites or kaolines, e.g. illite, talc or sepiolite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/386—Boron nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/446—Sulfides, tellurides or selenides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Insulators (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

A presente invenção refere-se a um esmalte que é preparado a partir das seguintes matérias-primas em porcentagem em peso de 10% - 25% de argila refratária, 30% - 40% de feldspato, 30% - 40% de areia, 8% - 12% de silicato de cálcio, 5% - 15% de grafeno (isto é, carbono desordenado cristalino e hidrogenado de dupla ligação), 5% - 15% de nitreto de boro dopado com C (CBN), vários óxidos de metal como pigmentos e água. Este esmalte é aplicado na operação de esmaltação padrão no processo de fabricação de isolador cerâmico e é queimado em uma atmosfera controlada de gás inerte.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um esmalte para um artigo de cerâmica.
[0002] A poluição é uma das principais preocupações em uma subestação de alta-tensão dependente de isoladores cerâmicos. As partículas condutoras de ar pousam na superfície do isolador e causam uma descarga elétrica que irá danificar os isoladores. Na pior das hipóteses, a subestação é desligada e provoca um apagão na rede. Danos potenciais podem ser facilmente na faixa de vários milhões de euros.
[0003] Os serviços de utilidade pública têm um programa de ma nutenção preventiva para limpar os isoladores, mas, nas áreas poluídas, a limpeza deve ser feita a cada seis (6) meses ou ainda mais frequentemente. A limpeza do isolador é um fardo pesado para os serviços de utilidade pública. É dispendiosa como uma tarefa que exige muito trabalho e que, por razões de segurança, a energia tem que ser desligada, o que também causa perdas financeiras.
[0004] Por isso, os serviços de utilidade pública e o segmento de energia têm grande interesse em superfícies autolimpantes. A solução clássica é um isolador composto com galpões de silício que é hidrofó- bico. Outra maneira de aumentar os intervalos de limpeza é o revestimento RTV (Vulcanização à Temperatura Ambiente), silício líquido pulverizado sobre a superfície da porcelana. Nos últimos anos, a pesquisa concentrou-se em diferentes tecnologias de revestimento, tentando criar um efeito de Lótus ou usando nanopartículas hidrofóbicas.
[0005] Todas estas tecnologias têm um ponto fraco que é um re vestimento onde a vida útil é a questão principal. As subestações são infraestrutura pesada com uma vida útil ao longo de décadas. Quando o revestimento ou o silício ficarem envelhecidos e tiverem perdido sua característica, a reparação muitas vezes não será possível em condi- ções de campo ou mais cara do que a substituição dos isoladores en-velhecidos.
[0006] Normalmente, a porcelana tem uma alta molhabilidade, o que significa que uma gota d'água não continua sendo uma gota. Há também uma poluição baseada em sal, que é solúvel na água. Este tipo de poluição cria, após a secagem, "Bandas Secas de Obenaus" assim chamadas sobre a superfície dos isoladores. As primeiras explicações científicas para descargas elétricas de contaminação foram a teoria proposta por Obenaus nos anos 30. Um arco parcial gerado por atividade de banda seca está em série com a seção contaminada do isolador e isto está representado como uma resistência em série. Vários fatores são responsáveis pelo arco parcial para alongar e ligar o isolador em quantidade suficiente (aproximadamente 50%) o que irá então prover o ímpeto necessário para resultar em uma descarga elétrica. Um aumento na severidade de contaminação no isolador é um fator que contribui para a descarga elétrica.
[0007] O documento EP 1 124 237 A2 descreve um artigo de ce râmica esmaltado. A camada de esmalte compreende SiO2 e Al2O3 e não mostra uma característica de atuação de limpeza hidrofóbica ou de autolimpeza.
[0008] O documento US 5284712 descreve um artigo de cerâmica contendo cimento que compreende uma camada de esmalte de 40% de feldspato, 10% de carbonato de cálcio, 5% de óxido de zinco, 25% de talco, 10% de areia de sílica e 10% de caolina contendo sílica. Este esmalte não tem eflorescência, não sendo, no entanto, projetado para atuar na limpeza hidrofóbica ou na autolimpeza.
[0009] Por conseguinte, um objetivo da presente invenção é o de prover um esmalte que seja de fabricação fácil e de baixo custo, levando a corpos de cerâmica, tais como isoladores de alta-tensão apresentando uma superfície hidrofóbica e/ou de autolimpeza.
[0010] Outro objetivo da presente invenção é o de prover um es malte de superfície carregado para isoladores de cerâmica externos em aplicação de alta-tensão (> 1000 V).
[0011] Para atingir os objetivos acima, é provido, de acordo com um aspecto da presente invenção, um esmalte compreendendo como componente principal 5% - 15% de grafano ou nitreto de boro dopado com C.
[0012] Em uma concretização adicional, o esmalte compreende como componentes principais: 5% - 25% de argila refratária, 30% - 40% de feldspato, 17% - 40% de areia 8% - 23% de silicato, 5% - 15% de grafano ou nitreto de boro dopado com C.
[0013] Em ainda outra concretização preferida, o esmalte compre ende como componentes principais 10% - 25% de argila refratária, 30% - 40% de feldspato, 30% - 40% de areia, 8% - 12% de silicato de cálcio, 5% - 15% de grafano. No lugar do grafano, podem ser usados 5% - 15% de nitreto de boro dopado com C.
[0014] Em outra concretização da invenção, o esmalte compreen de: 5 - 7,5% de argila refratária, 30 - 38% de feldspato 75K20 & 55NaK60, 17 - 22% de areia de quartzo, 5 - 7,5% de volastonita, 2,5 - 4,7% de pedra sabão calcinada DIN100, 7 - 10,5% de ZrSiO4, 0,8 - 3,8% de carolito de calcita, 5 - 7,5% de chamote, 5 - 15% de grafano ou nitreto de boro dopado com C, ao passo que a argila da China é um tipo espacial de argila refratária, volastonita é CaSiO3, e calcita é provida em 0 - 0,2 grau de moagem VA. Volastonita, pedra sabão e ZrSiO4 são silicatos (pedra sabão, é, além disso, silicato em camadas).
[0015] Em ainda outra concretização da presente invenção, o es malte adicionalmente compreende óxidos de metal como pigmentos e água, ao passo que óxidos de metal são Fe2O3, Cr2O3, MnO, NiO, CoO, ZrO2 ou TiO2. Óxidos de metal adicionais podem ser explorados.
[0016] A invenção refere-se a um novo tipo de vidrado cerâmico apresentando uma superfície carregada que confere características de repelência à água e a partículas bem como a um método de preparação e fabricação do mesmo e pertence ao campo técnico de aperfeiçoamento de isoladores de cerâmica de alta-tensão.
[0017] O novo esmalte é preparado a partir das seguintes maté rias-primas na porcentagem em peso de 10% - 25% de argila refratária, 30% - 40% de feldspato, 30% - 40% de areia, 8% - 12% de silicato de cálcio, 5% - 15% de carbono desordenado cristalino e hidrogenado de dupla ligação (grafano), 5% - 15% de nitreto de boro carbono, vários óxidos de metal como pigmentos e água. Este esmalte é aplicado na operação de esmaltação padrão no processo de fabricação de isolador cerâmico e é queimado em uma atmosfera controlada de gás inerte.
[0018] O novo esmalte com superfície carregada é repelente à água e a partículas de poluição, o que confere um desempenho aperfeiçoado em condições altamente poluídas, visto que a criação de "Banda Seca de Obenaus" está diminuindo. Isto irá reduzir o risco de descarga elétrica em serviço e a necessidade de limpeza. O novo esmalte é em si autolimpante, o que significa que o risco de desprendimento ou envelhecimento observado com vários revestimentos é impedido. Desse modo, a vida útil esperada é equivalente à de um isola- dor de cerâmica.
[0019] A inovação é a de dopar o recebimento de esmalte de ma neira que o próprio esmalte alcance a superfície repelente à água no processo normal de queima única da indústria de isoladores de porcelana. Isto criaria um efeito de autolimpeza na chuva quando as gotas de chuva estivessem rolando sobre a superfície do isolador levando partículas com elas. Isto eliminaria também todos os problemas relacionados à adesão com os revestimentos e questões de envelhecimento do silício sob o sol. A inovação é muito rentável, já que os fornos industriais existentes podem ser usados.
[0020] Podem ser usadas substâncias dopantes, conhecidas como materiais hidrofóbicos, que suportam o processo de queima até 1300°C. Materiais apresentando microestrutura hexagonal como gra- fano ou nitreto de boro dopado com C (ou Nitreto de Boro Carbono (CBN)), aqui, mostrando a estrutura de nitreto de boro hexagonal, (h- BN) funcionariam.
[0021] Grafeno é carbono desordenado cristalino e hidrogenado de dupla ligação. Ele é altamente condutivo, e, portanto, não adequado para as finalidades propostas, devido à sua estrutura e presença cristalina bem ordenada de duplas ligações (ligações C=C) que atuam como um caminho elevado para os elétrons livres. Esta estrutura apresenta uma hibridização Sp2. Com a hidrogenação de grafeno, um novo composto será produzido. Neste novo composto conhecido também como grafano ou grafeno hidrogenado, a ligação dupla C=C será aberta e a hibridização será alterada para Sp3. Este composto baseado em grafeno é desordenado e isolante, uma vez que não haja mais nenhuma ligação dupla C=C em sua estrutura. O importante é que um grafe- no hidrogenado é isolante e pode ser usado como isolador.
[0022] Nitreto de boro hexagonal (h-BN), um material em camadas como grafite, é um dielétrico promissor. h-BN em monocamada deno- minado de "grafeno branco", devido à sua estrutura hexagonal planar semelhante e características lubrificantes, é um material de cerâmica dura com alta condutividade térmica e boa resistência a choques térmicos. Diferente do grafite, ele é um isolador elétrico e, embora não tão fácil de usinar como a cerâmica usinável, é superior a outras cerâmicas tradicionais, nesse aspecto. Neste contexto, h-BN dopado com C é preferivelmente usado.
[0023] O termo "areia" pertence a tipos de areia convencionais usados nesta área técnica, tal como areia de sílica ou areia de quartzo.
[0024] Aqui, esmalte significa composição para formar um esmalte final em um corpo. Em um exemplo mais específico, o seguinte méto- do é usado para estabelecer o esmalte: argila da China 6 - 8%, feldspato 75K20 & 55NaK60 36 - 40%, areia de quartzo 20 - 23%, volastonita 6 - 8%, pedra sabão calcinada DIN100 3 - 5%, carolito de calcita 1 - 4%, chamote 6 - 8%, ZrSiO4 8 - 11%, e pigmentos & agente de antissedimentação repouso são moídos e misturados com cerca de 40% por peso de água com a seguinte tolerância para a distribuição de tamanho de partículas: D90 μm: 24,0 + 2,0, D50 μm: 5,5 + 0,5, D10μm: 0,9 + 0,1, Diâmetro médio μm: 9,3 + 1, Densidade aparente (peso do litro) kg/m3: 1620 + 20, % de conteúdo seco por peso: 60,5 + 2,0.
[0025] Agente de antissedimentação é carboximetilcelulose (CMC). Neste esmalte líquido, o grafano de substância dopante ou nitreto de boro dopado com C é acrescentado na emulsão para formar a quantidade desejada de 5% - 15%.
[0026] Os valores finais são então: 5 - 7,5% de argila refratária, 30 - 38% de feldspato 75K20 & 55NaK60, 17 - 22% de areia de quartzo, 5 - 7,5% de volastonita, 2,5 - 4,7% de pedra sabão calcinada DIN100, 7 - 10,5% de ZrSiO4, 0,8 - 3,8% de carolito de calcita, 5 - 7,5% de chamote, 5 - 15% de grafano ou nitreto de boro dopado com C.
[0027] O esmalte dopado é aplicado em um corpo de porcelana torneado e seco pronto por uma pistola de pulverização industrial, podendo, como alternativa, ser aplicado o método de imersão. Depois da esmaltação, os isoladores são diretamente queimados na atmosfera de nitrogênio, depois do controle de queima normal.
[0028] A inovação confere múltiplas vantagens. O ponto principal é que o equipamento pode ser usado sem ou apenas com modificações menores. A dopagem de esmalte trabalha diferentes tipos de esmaltes usados na indústria de porcelana. Todo o processo é muito rentável, e mesmo quando as substâncias de dopagem tiverem um custo um tanto alto, o esmalte é apenas 1% do peso total do isolador, e a substância de dopagem é < 10% do esmalte, o que dilui o aumento de custo.
[0029] Como as partículas de grafano são embutidas no esmalte, elas permanecerão no local e não haverá nenhum efeito de desprendimento. O comportamento de envelhecimento deve ser igual como com o esmalte normal, não tendo sido observada nenhuma mudança depois de um ano.

Claims (7)

1. Esmalte para um artigo de cerâmica, caracterizado pelo fato de compreender como componente (em porcentagem por peso): 5% - 15% de grafano ou nitreto de boro dopado com C.
2. Esmalte para um artigo de cerâmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender como componentes (em porcentagem por peso): 5% - 25% de argila refratária, 30% - 40% de feldspato, 17% - 40% de areia 8% - 23% de silicato, 5% - 15% de grafano ou nitreto de boro dopado com C.
3. Esmalte para um artigo de cerâmica, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender como componentes (em porcentagem por peso): 10% - 25% de argila refratária, 30% - 40% de feldspato, 30% - 40% de areia, 8% - 12% silicato de cálcio, 5% - 15% de grafano ou nitreto de boro dopado com C.
4. Esmalte para um artigo de cerâmica, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender como componentes (em porcentagem por peso): 5 - 7,5% de argila refratária, 30 - 38% de feldspato 75K20 & 55NaK60, 17 - 22% de areia de quartzo, 5 - 7,5% de volastonita, 2,5 - 4,7% de pedra sabão calcinada DIN100, 7 - 10,5% de ZrSiO4, 0,8 - 3,8% de carolito de calcita, 5 - 7,5% de chamote, - 15% de grafano ou nitreto de boro dopado com C.
5. Esmalte, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de o esmalte adicionalmente compreender: óxidos de metal como pigmentos e água.
6. Artigo de cerâmica, caracterizado pelo fato de compreender um esmalte de superfície formado de uma composição de esmalte, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.
7. Artigo de cerâmica, de acordo com a reivindicação 6, ca-racterizado pelo fato de que o artigo de cerâmica é um corpo isolante de alta-tensão.
BR112019008436-3A 2016-11-04 2017-11-06 Esmalte para um artigo de cerâmica e artigo de cerâmica BR112019008436B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT5072016 2016-11-04
ATA507/2016 2016-11-04
PCT/AT2017/000074 WO2018081841A1 (en) 2016-11-04 2017-11-06 Glaze for a ceramic article

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112019008436A2 BR112019008436A2 (pt) 2019-07-09
BR112019008436B1 true BR112019008436B1 (pt) 2023-03-14

Family

ID=60409087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112019008436-3A BR112019008436B1 (pt) 2016-11-04 2017-11-06 Esmalte para um artigo de cerâmica e artigo de cerâmica

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10941082B2 (pt)
EP (1) EP3535229B1 (pt)
CN (1) CN109952279B (pt)
BR (1) BR112019008436B1 (pt)
CA (1) CA3040745A1 (pt)
WO (1) WO2018081841A1 (pt)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111490118A (zh) * 2019-10-22 2020-08-04 国家电投集团西安太阳能电力有限公司 一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件
CN111509053A (zh) * 2019-10-22 2020-08-07 国家电投集团西安太阳能电力有限公司 一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件及其制作方法
CN112374758A (zh) * 2020-11-30 2021-02-19 江西省星海电瓷制造有限公司 一种瓷绝缘子用自洁釉及其制备方法
CN114195553B (zh) * 2021-12-23 2022-09-30 广西蒙娜丽莎新材料有限公司 一种纤维状纳米氧化铝改性陶瓷釉面砖的制备方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3982048A (en) 1975-11-03 1976-09-21 General Electric Company Method of making an insulator with a non-linear resistivity coating of glass bonded silicon carbide
US5284712A (en) 1987-12-26 1994-02-08 Kazuyuki Kawai Cement-containing ceramic articles and method for production thereof
GB9326526D0 (en) 1993-12-29 1994-03-02 Cookson Group Plc Glaze for refractory materials
JP4031895B2 (ja) 2000-02-09 2008-01-09 日本特殊陶業株式会社 釉薬層付きセラミック部材を用いた金属−セラミック接合体及びそれを用いた真空スイッチユニット
US10049783B2 (en) * 2010-02-19 2018-08-14 Mike Foley Utilizing nanoscale materials as dispersants, surfactants or stabilizing molecules, methods of making the same, and products produced therefrom
US8361853B2 (en) * 2010-10-12 2013-01-29 International Business Machines Corporation Graphene nanoribbons, method of fabrication and their use in electronic devices
US8704097B2 (en) 2012-01-23 2014-04-22 General Electric Company High voltage bushing assembly
CN103011599B (zh) * 2012-12-18 2015-09-09 龙门协成新材料有限公司 一种搪瓷釉材料
CN103280281B (zh) * 2013-05-31 2015-10-28 北京科技大学 一种防污闪绝缘子的制备方法
CN104211048B (zh) * 2013-06-05 2019-03-15 中国科学院上海有机化学研究所 一种氟化石墨烯的制备方法
GB201318463D0 (en) * 2013-08-13 2013-12-04 Medical Res Council Graphene Modification
CN103964899B (zh) * 2014-05-04 2015-07-29 卢群山 紫砂制品用釉料组合物
CN105989934A (zh) * 2015-02-11 2016-10-05 国家电网公司 一种具有超疏水表面的绝缘子
CN105731801A (zh) * 2015-12-30 2016-07-06 黄群好 具有复合抗菌性能的陶瓷釉料及其制备方法
CN105968888A (zh) * 2016-03-23 2016-09-28 马鞍山金晟工业设计有限公司 一种耐油污耐磨涂层材料
CN105825981B (zh) * 2016-05-19 2017-11-28 江苏南瓷绝缘子股份有限公司 自洁型高强度棒形瓷绝缘子的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018081841A1 (en) 2018-05-11
BR112019008436A2 (pt) 2019-07-09
CN109952279B (zh) 2022-12-13
CN109952279A (zh) 2019-06-28
EP3535229A1 (en) 2019-09-11
US20190276373A1 (en) 2019-09-12
CA3040745A1 (en) 2018-05-11
EP3535229B1 (en) 2021-03-31
US10941082B2 (en) 2021-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112019008436B1 (pt) Esmalte para um artigo de cerâmica e artigo de cerâmica
BRPI0610664A2 (pt) método de preparação de isolador de cerámica e vidro de alta tensão com filme resistente à faìsca poluitiva
CN104134499B (zh) 一种高压复合绝缘子
CN101007920A (zh) 无机耐腐蚀耐火耐磨纳米胶结料
Wang et al. Microstructure and oxidation resistance of C-AlPO4–mullite coating prepared by hydrothermal electrophoretic deposition for SiC-C/C composites
Zhuang et al. A novel application of nano anticontamination technology for outdoor high‐voltage ceramic insulators
CN106007810A (zh) 一种陶瓷绝缘子用自洁釉
KR20120021780A (ko) 저취형 차열성포장 조성물 및 이를 이용한 도로포장 시공방법
CN105000864A (zh) 一种抗裂陶瓷砖
CN102603319B (zh) 一种1600℃硅酸铝陶瓷纤维表面涂料
CN107815248A (zh) 一种石墨烯耐高温抗氧化特种涂料
Xu et al. Preparation and characterization of corundum-based ceramics for thermal storage
De Oliveira et al. Relationship between Young's modulus and temperature in porcelain tiles
KR101839779B1 (ko) 내오염성 애자 코팅용 조성물 및 애자 코팅 방법
Tomar et al. Evaluation of corrosion protective properties of fly ash-red mud based geopolymer coating material for mild steel
Chráska et al. Plasma spraying of zircon
CN104762518A (zh) 一种导热性好的粉煤灰铝基复合材料及其制备方法
CN203055573U (zh) 一种具有超亲水防污自洁净功能的瓷绝缘子
KR101841965B1 (ko) 세라믹 코팅 조성물의 제조방법, 그 코팅 조성물 및 이를 이용한 코팅방법
CN111575630A (zh) 一种基于等离子热喷技术的混凝土表面防护处理方法
KR101701443B1 (ko) 방오와 방수 및 발수가 가능한 친환경 도료
JP6656510B2 (ja) 粘土瓦の製造方法
Gilak Hakimabadi et al. Polymeric composites and hybrids for high-voltage insulators
WO2018150671A1 (ja) 撥水性がいし
CN102915815A (zh) 一种具有超亲水防污自洁净功能的瓷绝缘子

Legal Events

Date Code Title Description
B25G Requested change of headquarter approved

Owner name: PPC INSULATORS AUSTRIA GMBH (AT)

B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: PPC AUSTRIA HOLDING GMBH (AT)

B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 06/11/2017, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS