DE2451282A1

DE2451282A1 - Farbaendernde glasur, verfahren zur herstellung und verwendung derselben

Info

Publication number: DE2451282A1
Application number: DE19742451282
Authority: DE
Inventors: Heinz Seidel; Walter Spaethling
Original assignee: Draloric Electronic GmbH
Current assignee: Draloric Electronic GmbH
Priority date: 1974-10-29
Filing date: 1974-10-29
Publication date: 1976-05-06

Description

FARBÄNDERNDE GLASUR, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG UND VERWENDUNG DERSELBEN Die Erfindung betrifft eine Glasur, die unter Temperatureinfluß ihre Farbe ändert.
Substanzen, die unter Temperatureinfluß ihre Farbe ändern, sind schon seit langem bekannt. Im "Lexikon der Physik" von H. Franke - Stuttgart; Ausgabe 1952, Seite 1286 ist die Wirkung von Temperaturmeßfarben beschrieben, die als Farbstifte oder als flüssige Farben Anwendung finden. Diese bekannten Temperaturmeßfarben weisen einen auf ein enges Temperaturintervall (etwa + 5 K) eingestellten Farbumschlag auf. Der Hauptnachteil dieser Farben liegt darin, daß sie nur einen einmaligen, irreversiblen Farbumschlag aufweisen. Außerdem sind zur Erfassung eines bestimmten Temperaturbereiches (z.B. von 20 ... 5000C) mehrere solcher Farben nötig.
Nach dem gleichen bekannten Prinzip arbeitet der unter dem Warenzeichen 11Temp - platz bekannte und im Datenbatt 46.01 der Firma Hans G. Werner & Co., Ausgbe-März 1968 dargestellte Temperaturanzeiger, der eine Anzeigegenauigkeit von + 1 % um die angegebene Umschlag temperatur besitzt.
Aus der DT-OS 2 314 721 ist eine thermochrome Oberflächenheizeinrichtung bekannt, die einen Überzug aus einem Glas-Keramikmaterial aufweist, welcher seine Farbe unter einem Temperatureinfluß reversibel von gelb nach rotorange ändert.
Da die Farben hellgelb und rotorange im sichtbaren Spektrum nicht sehr weit voneinander entfernt liegen, ist eine Temperaturabschätzung nur sehr ungenau möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Glasur bzw.
einen mit einer Glasurschicht überzogenen Körper zu erstellen, welcher unter Temperatureinfluß im Bereich zwischen Raumtemperatur und 5000C seine Farbe kontinuierlich, proportional zur Temperaturerhöhung im sichtbaren Spektralbereich ändert, wobei die Farbänderung reversibel und verschiedene Farbänderungen möglich sein sollen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Glasur aus einer Glasfritte und einem Farbkörper, bestehend aus element-arem Schwefel und/oder Selen und/oder Tellur und/oder Metallsulfiden und/oder -Seleniden und/oder -Telluriden, sowie -Chromaten zusammensetzt, wobei die Glasfritte einen Anteil zwischen 60 und. 99 Gewichtsprozent, vor--zugsweise zwischen 90 und 99 Gewichtsprozent ausmacht. Die Glasfritte ist aus Blei- und/oder Wismut- und/oder Alkali und/oder Erdalkali-Silikaten und/oder Borsilikaten zusammengesetzt und kann Al203, TiO2, ZnO, CdO bzw. ZrO2 oder andere Oxide enthalten.
Vorzugsweise besteht die Glasfritte aus: 50 bis 65 Gewichtsprozent PbO., 10 bis 20 Gewichtsprozent Si02, 0 bis 15 Gewichtsprozent Cd0 und 10 bis 15 Gewichtsprozent B203.
Der Farbkörper besteht vorzugsweise ausdmiumsulfid, Antimonsulfid, Zinksulfid, Calziumsulfid, Kadmiumselenid, bzw. aus deren Mischungen.
Der feingemahlenen Glasfritte wird der Farbkörper beigemischt und diese Mischung erneut gefrittet. Dieser Fritte können je nach Bedarf risseverhindernde oder trübende Oxide, vorzugsweise Zirkonoxid, im Bereich von 0 - 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise O - 10 Gewichtsprozent zugefügt werden.
Nach einer anschließenden Feinmahlung soll die Fritte bzw.
das Gemenge eine Korngröße von < 40 Mikrometer, vorzugsweise < 10 Mikrometer aufweisen. Zur Verarbeitung wird das Pulver mit Wasser oder einem organischen Bindemittel angepastet, bzw.
aufgeschlämmt, wobei der Flüssigkeitsanteil zwischen 0 - 50 Gewichtsprozent Flüssigkeit liegt.
Die Verarbeitung erfolgt mittels herkömmlicher Auftragsverfahren auf Trägerkörper aus Metall, Keramik oder Glas. Der anschließende Brand erfolgt an Luft. Die Brenntemperatur liegt im Bereich zwischen 600 und 1000°C, vorzugsweise zwischen 700 und 850°C. Die Brennzeit beträgt 2 - 30 Minuten, vorzugsweise 5 - 15 Minuten. Auf diese Weise hergestellte Körper können als Temperaturanzeiger bei Herdplatten, Bügeleisen und in anderen Bereichen der Technik Verwendung finden.
Es ist aber auch möglich, solche Glasuren für- Dekorationszwecke in der Porzellanindustrie zu verwenden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es möglich ist, die Temperatur eines erwärmten Gegenstandes visuell auf i 25 0C genau zu charakterisieren, wenn eine Vergleichspalette zur Verfügung steht.
Die Erfindung wird an folgenden Beispielen erläutert.
Beispiel 1 100 Gramm einer Fritte, bestehend aus 60 % PbO, 15 % CdO, 15 % B203 und 10 % SiO2, werden mit 5 Gramm eines Farbkörpers, bestehend aus 3,5 Gramm Kadmiumkarbonat und 1,5 Gramm Schwefel, fein vermahlen. Das auf diese Weise erhaltene Pulver wird 30 Minuten auf l.0000C erhitzt. Die Schmelze wird in Wasser abgeschreckt und anschließend bis auf ( 40 pm vermahlen. Dieses Pulver wird mit einer Mischung aus einem Teil Xthylzellulose und fünf Teilen Butylcarbitolacetat bis zur Siebdruckfähigkeit angepastet und durch Siebdruck auf ein Keramikplättchen aufgebracht. Nach einer Trockenperode von 12 Stunden bei 5000C erfolgt der Br-and bei 6500C, 5 Minuten.
Der erhaltene Glasurüberzug ändert im Bereich von 20 bis 5000C seine Farbe von gelb nach hellrot.
Beispiel 2 100 Gramm einer Fritte, bestehend aus 50 % PbO, 15 % CdO, 15 % B203, 15 % 5i02, 1,5 % A1203, 2,5 % Na20 und 1 % CaO, werden mit 3 Gramm Farbkörper, bestehend aus 1,8 Gramm Kadmiumkarbonat, 0,75 Gramm Schwefel und 0,45 Gramm Selen fein vermahlen. Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Erhitzen und der zweiten Vermahlung wird das erhaltene Pulver mit 40 % Wasser aufgeschlämmt. Mit dieser Schlemme werden Keramikplättchen übergossen. Nach dem Austreiben des Wassers erfolgt der Brand bei 7500C, 6 Minuten. Der erhaltene Glasurüberzug zeigt im Bereich von 20 bis 5000C eine Farbänderung von rot nach schwarz.
PATENTANSPRUCHE

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Glasur, die unter Temperatureinfluß ihre Farbe ändert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie aus einer Glasfritte und einem Farbkörper, bestehend aus elementarem Schwefel und/oder Selen und/oder Tellur, und/oder aus Metallsulfiden und/oder -Seleniden und/oder Telluriden, sowie -Chromaten zusammengesetzt ist, wobei die Glasfritte einen Anteil zwischen 60 und 99 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 90 und 99 Gewichtsprozent ausmacht.
2. Glasur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfritte aus Blei- und/oder Wismut- und/oder Alkali-und/oder Erdalkali-Silikaten und/oder Bor-Silikaten zusammengesetzt ist.
3. Glasur nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfritte Al2 0 und/oder Ti02 und/oder ZnO und/oder Cd0 undoder ZrO2 enthält.
4. Glasur nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallsulfide bevorzugt als Antimon-und/oder Arsen-und/oder Zink-und/oder Calciumsulfide eingeführt werden.
5. Glasur nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallselenide bevorzugt als Cadmium-und/oder Zinkselenide eingeführt werden.
6. Glasur nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalltelluride bevorzugt als Cadmiumtellurid eingeführt werden.
7. Glasur nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromate bevorzugt als Bleichromate eingeführt werden.
8. Verfahren zur Herstellung einer Glasur nach Anspruch 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß der feingemahlenen Glasfritte der Farbkörper beigemischt wird, diese Mischung erneut gefrittet, feingemahlen und mit einem Bindemittel und/oder Wasser versetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Fritten des Farbkörpers mit der Glasfritte noch 0 - 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0 - 10 Gewichtsprozent Zuschlagstoffe, vorzugsweise in Form von Zirkonoxid zugegeben werden.
10. Verfahren nach'Anspruch 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß 0 bis 40 Gewichtsprozent Bindemittel und/oder 0 bis 50 Gewichtsprozent Wasser dem pulverförmigen Glasurversatz zugegeben werden, um die Viskosität des Versatzes dem Verarbeitungsverfahren anzupassen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung des Glasurversatzes durch Streichen, Walzen, Gießen, Tauchen oder Siebdrucken geschieht und als Trägerkörper Metall-, Keramik- oder Glaskörper verwendet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasur auf dem Trägerkörper bei Temperaturen zwischen 600 und 10000C, vorzugsweise zwischen 700 und 8000C eingebrannt wird.
13. Verwendung einer reversibel farbändernden Glasur nach Anspruch 1 bis 7 als Temperaturanzeiger.
14. Verwendung einer reversibel farbändernden Glasur nach Anspruch 1 bis 7 für Dekorationszwecke.