CS240743B1 - Směs pro přípravu ochranných smaltů na kovy, zejména ocel - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oboru skla a řeší problém složení směsí pro- přípravu ochranných smaltů na kovy, zejména ocel. Směs zahrnuje skleněnou fritu a korundový prášek, přičemž na 100 dílů hmotnosti skleněné frity připadá přídavek 1 až 60 dílů hmotnosti korundového prášku o zrnitosti 1 až 60 μΐη. Je definováno složení skla pro fritu. Využitím vynálezu se získá smalt kyselinovzdorný a zásadovzdorný a s dobrou odolností proti mechanickému a teplotnímu rázu.

Description

Vynález se týká oboru skla a řeší problém složení směsí pro- přípravu ochranných smaltů na kovy, zejména ocel.

Směs zahrnuje skleněnou fritu a korundový prášek, přičemž na 100 dílů hmotnosti skleněné frity připadá přídavek 1 až 60 dílů hmotnosti korundového prášku o zrnitosti 1 až 60 μΐη. Je definováno složení skla pro fritu.

Využitím vynálezu se získá smalt kyselinovzdorný a zásadovzdorný a s dobrou odolností proti mechanickému a teplotnímu rázu. _.....

Vynález se týká směsi pro přípravu ochranných povlaků na kovy, zejména ocel, přičemž směs zahrnuje skleněnou fritu a korundový prášek.

Smalty, kterými se upravují povrchy kovových předmětů, jsou v podstatě nízkotavitelné skloviny, ke kterým jsou přidávány další složky, jednak vzhledem k podkladovému materiálu, tj. např. litina, ocel, železo, měď, drahé kovy, apod., jednak vzhledem k předpokládanému použití kovového předmětu. Podstata smaltování spočívá v tom, že se na povrch předmětu nanese rozmělněná sklovina, smíchaná s dalšími komponenty, jako je jíl, bentonit, voda, apod. za účelem získání vhodných suspenzí k nanášení stříkáním, máčením, apod., a předmět se zahřívá k roztavení:skloviny, jak je uvedeno např. v čs. autorském osvědčení 221 734. Při smaltování se obvykle používá několika povlaků, jednak základového smaltu, který vyrovnává základní rozdíly v roztažnosti mezi kovem a smaltem a zvyšuje adhezi smaltu ke kovu, a dále krycího nebo ochranného smaltu, někdy i v několika vrstvách.

Ochranné povlaky’na kovy mají poměrně značnou citlivost k mechanickému poškození nárazem nebo náhlé změně teploty a v případě, kdy jsou vystaveny účinkům korozního prostředí, např. působení silných kyselin či zásad, též nižší odolnost proti působení alkálií.

Za účelem zvýšení odolnosti proti vlivu kyselin podle A. O. SSSR č. 833 824 frita, které sestává z oxidu křemičitého, SiO₂, zirkoničitého ZrO₂, sodného Na₂0, vápenatého· CaO, hlinitého A1₂O₃, lithného Li₂O, železitého Fe₂O₃, titaničitého TiO₂ a barnatého BaO a fluoridu vápenatého CaF₂.

Pro ochranu chemických zařízení v prostředí kyselin a zvýšení odolností proti zásadám povlak podle A. O. SSSR č. 914 520 dodatečně obsahuje oxid kobaltitý Co₂O₃, molybdenový MoO₃ a chlorid draselný KC1, nebo hlinitý A1C1₃, nebo sodný NaCl, přičemž sklo sestává z oxidu křemičitého SiO₂, zirkoničitého ZrO₂, boritého B₂O₃, hlinitého· A1₂O₃, vápenatého CaO, strontnatého SrO, sodného Na₂O, draselného K₂O, lithného· Li₂O a chrómitého Cr₂O₃.

Pro zvýšení tepelné odolnosti je navrhován kyselinovzdorný smalt uvedený v A. O. SSSR č. 478 783, sestávající z oxidu křemičitého SiO₂, horečnatého MgO, sodného Na₂O, lithného Li₂O a chromitého Cr₂O₃, který dodatečně obsahuje oxid vápenatý CaO a zinečnatý ZnO.

Pro zlepšení korozivzdorných povlaků podle patentu USA č. 4 196 004 se k fritě přidávají krystalické prášky titaničitanů, křemičitanů a hlinitokřemičitanů lithných, hořečnatých nebo vápenatých ke skelné fritě. Nebo se ke skelné fritě přidávají granule nebo prášek korundu, a to dvojího zrnění pro získání smaltu s vysokou odolností proti otěru, např. podle pat. Francie 2 060 609 nebo Rakouska 324 071. Smalt podle vynálezů je určen především pro keramické dlaždice.

Většina dosud známých a popsaných návodů neřeší však problémy odolností ochranných smaltů komplexně, zvláště v souvislosti uváděných vlastností mechanických a tepelných ve spojitosti s odolností proti silným kyselinám a zásadám.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u směsi pro přípravu ochranných smaltů na kovy podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že směs obsahuje na 100 dílů hmotnosti skleněné frity 1 až 60 dílů hmotnosti korundového prášku o zrnitosti 1 až 60 μΐη. Skleněná frita obsahuje v hmotnostní koncentraci 55 až 72 °/o oxidu křemičitého SiO₂, 0,1 až 15 % oxidu titaničitého TiO₂, 1 až 10 % oxidu boritého B₂O₃„ 0,1 až 5 % oxidu hlinitého A1₂O₃, 1 až 11 % oxidu zirkoničitého ZrO₂, 0,1 až 10 % oxidu hořečnatého MgO a/nebo oxidu vápenatého CaO a/nebo oxidu barnatého BaO a/nebo oxidu zinečnatého, dále 5 až 25 % oxidu alkalického kovu, a to oxidu lithného Li₂O a/nebo oxidu draselného K₂O a/hebo oxidu sodného Na₂O. Frita dále obsahuje 0,1 až 2 °/o fluoru F.

Využitím vynálezu se získá velmi dobrá odolnost ochranných povlaků, zejména při aplikaci na chemické aparatury, u kterých se požaduje odolnost proti působení silných kyselin a zásad, kterou v podstatě zajišťuje skelná frita. Přídavkem korundového prášku se docílí dalšího zlepšení korozlvzdorných vlastností, a vysoké odolnosti proti mechanickému a tepelnému nárazu.

Množství přidávaného korundového prášku ovlivňuje také výsledné fyzikálně chemické vlastnosti hmot a pro praktické použití je zapotřebí zvolit vždy optimální přídavek v. závislosti na technických podmínkách aplikace. Proto je nutno pro daný případ vždy experimentálně ověřit optimální velikost korundového prášku. Tím se zároveň umožňuje měnit fyzikálně technologické vlastnosti získaných hmot za použití stejných výchozích látek, což je další přednost plynoucí z využití vynálezu.

Účinek vynálezu je ilustrován a popsán v následujících příkladech provedení, s odkazem na tabulku, ve které jsou uvedeny příklady složení skel vhodných pro přípravu ochranných smaltů.

Výhodné vlastnosti povlakových hmot připravených podle vynálezu jsou patrné z následujících příkladů.

Příklad 1

Z frity tvořené hmotnostně 100 díly skla č. 4 a 20 díly korundu o velikosti zrn 10 až 15 μπι byl za přídavku vody, 2 dílů jílu a 0,5 až 1 dílu dusitanu sodného jako elektrolytu připraven stříkáním povlak na podklad z měkké oceli opatřený základovým smaltem. Po vypálení byl povlak podroben zkoušce chemické odolnosti podle norem

DIN 51156. Úbytek v kyselině byl 0,04 mg/ /cm² a v alkalickém roztoku 0,6 mg/cm².

t

OD

CO in otí cd a

w rtí o

tí tí cd

Λ o

o tí >

cd ř-t cu co

CM σγ co co cm o o ιη rd CM rd CM

CO CO <O M^ rd CO MÍ CM r-Γ Οθ CO in~ o in co co cm^ in cm cm MÍ rd in rd o

CO rH.

CM CO Οθ rd rd~ CO^ O/CM, rd^ CO CO co ιη cm o o rd cm CO rd oo co o Φ th in o t> MÍ cm rd o rd Cm CO rd

O CM^O CM^rd co o cm o OÍ CO

C0~ CM' H CO O in o cm o co rd rd CO

CO CO O CM rd O MÍ MÍ CM © CD rd CO

O CO M^ rH co in CM rd CO CO

O CM O O CM cd o Οθ MÍ co in

OD M¹ rd

CO in CD M^ rd co CO* cm rd rd*

CO in CD' M^ rd^ M< CO CM rd rd

LO' OD' Μ^

CO CM rd rd

ΙΟ CM rd^

CM Μ* θ rd rd

O CO in rd' o MÍ cm MÍ cm cm rd

CO CO O 'Φ rd'CO COin CD

CO CM CM rd O* Cm rd CM Cm CO Co rd CO rd >řd

PU o

P-1 cu rd

00 Ο'Μ^Ο' rd^OO^in OD' rd, O. MÍ cm rd in rd CM co in rd

CO

Λ o

'>» tí

Td o

Λ >

Φ o

cd td cd

4tí

I tí cd

H >F—I

Ci

Φ >N

O cd i—1

4tí

Od tí

Φ o

tí

O 4tí« fi « «Ο «Ο

O O O cúO oc tí ítí (M—j řd (Z) H m < N 2

0 0 0¾ cti to tí « UHNhJZ o

<N

M fa /

Příklad 2

Povlak připravený stejným postupem ze 100 dílů hmotnosti a 10 dílů hmotnosti korundového prášku o zrnitosti 15 ^m na vzorcích pro stanovení odolnosti proti náhlým teplotním změnám podle metody CIBA — GEIGY vykázal průměrnou hodnotu tepelné odolnosti 5 vzorků 240 °G s malým rozptylem hodnot.

Příklad 3

U povlaku připraveného z frity č. 5 s přídavkem korundového prášku s průměrnou velikostí zrn okolo 20 μτη v hmotnostním poměru 10 : 3 bylo dosaženo teplotní odolnosti podle metody CIBA — GEIGY 270 stupňů Celsia s malým rozptylem hodnot (5 vzorků, + 2,5 °C).

P ř í k 1 a d 4

Povlak z frity č. 10 a korundového prášku v hmotnostním poměru 5 : 1 byl nanesen na zkušební desku z měkké oceli tloušťky 8 mm, opatřenou vrstvou základového smaltu (0,2 až 0,3 mm) a zkoušen na pevnost v nárazu pádem standardního tělíska. První porušení povlaku (trhlinky) nastalo až při energii dopadu větší než 0,8 J. U povlaku s přísadou korundu se při značně větším úderu (4 J) neprojevilo odprýsknutí, charakteristické pro skelné smalty, ale došlo pouze k drcení vrstvy krycího povlaku v místě dotyku se zkušebním tělískem.

Claims (1)

1. pRedmEt

   Směs pro přípravu ochranných smaltů na kovy, zejména ocel, zahrnující skleněnou fritu a korundový prášek, vyznačená tím, že obsahuje na 100 dílů hmotnosti skleněné frity 1 až 60 dílů hmotnosti korundového prášku o zrnitosti 1 až 60 μτη, přičemž frita obsahuje v hmotnostní koncentraci 55 až 72 ^iO/o oxidu křemičitého SiO₂, 0,1 až 15 proč. oxidu titaničitého TiO₂, 1 až 10 % oxiynAlezu du boritého B₂O₃, 0,1 až 5 °/o oxidu hlinitého A1₂O₃, 1 až 11 % oxidu zirkoničitého ZrO₂, 0,1 až 10 % oxidu horečnatého MgO a/nebo oxidu vápenatého CaO a/nebo- oxidu barnatého BaO a/nebo oxidu zinečnatého ZnO, 5 až 25 % oxidu lithného Li₂O a/nebo oxidu sodného Na₂O a/nebo oxidu draselného K₂O, a , dále 0,1 až 2 % fluoru F.