DE4014585C2 - Herstellung einer glasartigen Emaille - Google Patents

Herstellung einer glasartigen Emaille

Info

Publication number
DE4014585C2
DE4014585C2 DE4014585A DE4014585A DE4014585C2 DE 4014585 C2 DE4014585 C2 DE 4014585C2 DE 4014585 A DE4014585 A DE 4014585A DE 4014585 A DE4014585 A DE 4014585A DE 4014585 C2 DE4014585 C2 DE 4014585C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
glass
particles
spherulated
vitro
crystalline materials
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4014585A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4014585A1 (de
Inventor
Francois Toussaint
Pierre Laroche
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Glass Europe SA
Original Assignee
Glaverbel Belgium SA
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 Glaverbel Belgium SA filed Critical Glaverbel Belgium SA
Publication of DE4014585A1 publication Critical patent/DE4014585A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4014585C2 publication Critical patent/DE4014585C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0036—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0045—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/1005—Forming solid beads
    • C03B19/1015—Forming solid beads by using centrifugal force or by pouring molten glass onto a rotating cutting body, e.g. shredding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/06—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2207/00—Compositions specially applicable for the manufacture of vitreous enamels
    • C03C2207/06—Compositions specially applicable for the manufacture of vitreous enamels for cast iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2209/00—Compositions specially applicable for the manufacture of vitreous glazes
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/252—Glass or ceramic [i.e., fired or glazed clay, cement, etc.] [porcelain, quartz, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines glasartigen Emaillekörpers durch Ausbildung von Teilchen von Glas, vitrokristalline Materialien und Glaskeramik und Verschmelzen der Teilchen zur Bildung eines Körpers.
Der Ausdruck "glasartiges Material" wird im folgenden auch an Stelle des Ausdrucks Glas, vitrokristalline Materialien und Glaskeramik verwendet. Körper aus verschmolzenen glasartigen Emaillen werden für verschiedene Zwecke verwendet. Der Körper kann als Überzug ausgebildet sein, z. B. als ebener Überzug auf Sanitärware, wie Badewannen oder als ein gewöhnlicher oder gemusterter Überzug auf keramischen Fliesen oder es kann sich um einen selbsttragenden Gegenstand handeln wie ein Glaskeramik-Kochfeld eines Küchenherdes. Der Emaillekörper kann praktisch vollständig kompakt sein, d. h. praktisch ohne Lücken oder Poren, wie es im Falle von Emailleüberzügen auf Badewannen erwünscht ist oder er kann weniger kompakt sein, d. h. porös. Ein Beispiel eines porösen selbsttragenden Körpers ist ein glasartiges Filterelement.
GB 839 751 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Emaillematerialien, wobei die Ausgangsstoffe als feinverteilte Mischung in einem dispersen Zustand in einen entsprechend erhitzten Ofenschacht eingebracht werden und die Mischung beim Durchgang durch den Ofenschacht in Glas umgewandelt wird. Es wird in dieser Druckschrift nicht offenbart, daß die Teilchen sphärulisiert sein müssen und hinsichtlich ihrer granulometrischen Eigenschaften ausgewählt werden müssen, um hochwertige Überzüge zu erhalten.
Somit besteht ein Erfordernis für Körper aus verschmolzener glasartiger Emaille, die unterschiedliche Grade der Verdichtung haben und es ist ein Ziel dieser Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser Körper zu liefern.
Gemäß der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines glasartigen Emaillekörpers die Ausbildung von Teilchen von Glas, vitrokristalline Materialien und Glaskeramik und das Verschmelzen der Teilchen miteinander unter Bildung des Körpers und ist dadurch gekennzeichnet, daß diese Teilchen aus Glas, vitrokristalline Materialien und Glaskeramik sphärulisiert, also kugelig gemacht werden und bezüglich ihrer granulometrischen Eigenschaften gemäß dem im fertigen Emaillekörper geforderten Grad der Verdichtung ausgewählt werden.
Es wurde gefunden, daß durch Steuerung der granulometrischen Eigenschaften der glasartigen Teilchen, die zur Bildung des Körpers verwendet werden, es möglich ist, solche Körper mit verschiedenen Graden der Verdichtung herzustellen. Im allgemeinen wurde gefunden, daß für einen hohen Grad der Verdichtung es erwünscht ist, glasartige Teilchen mit einem recht weiten Bereich von Teilchengrößen zu verwenden und für Körper mit geringem Grad an Verdichtung es erwünscht ist, glasartige Teilchen mit einer engen Teilchengrößenverteilung zu verwenden. Es ist natürlich wohlbekannt, daß in einer Masse loser Teilchen eines gegebenen Materials die Schüttdichte abnimmt (d. h. die Menge an Lücken zunimmt), wenn der Umfang des Teilchengrößenbereichs dieser Teilchen abnimmt, jedoch ist es überraschend, daß dies in einem Körper beibehalten bleibt, der durch ein Verfahren gebildet ist, bei welchem diese Teilchen alle vollständig geschmolzen werden können. Was noch überraschender ist, ist, daß die Steuerung der granulometrischen Eigenschaften der glasartigen Teilchen Anlaß zu einem Körper gibt, der einen gewissen Grad an Verdichtung hat und dies ausreichend reproduzierbar ist, um eine zuverlässige Produktion in industriellem Maßstab zu ermöglichen. Die Verwendung von sphärulisierten glasartigen Teilchen begünstigt die Zuverlässigkeit, mit welcher ein gegebener Grad von Verdichtung aus einer Menge von glasartigen Teilchen einer gegebenen Granulometrie erzielt werden kann und gestattet auch die Erzielung eines höheren Grades von Verdichtung als er einfach durch Verwendung von gequetschten oder gemahlenen nicht-sphärulisierten glasartigen Teilchen erzielt werden könnte.
Sphärulisierte glasartige Teilchen können auf vielerlei Weise gebildet werden. Z. B. können Teilchen von gequetschtem glasartigem Material in einem herkömmlichen Sphärulisierungsofen in an sich bekannter Weise sphärulisiert werden. Vorzugsweise werden jedoch diese Teilchen aus glasartigem Material in einer einzigen Stufe gebildet und sphärulisiert, indem man geschmolzenes glasartiges Material in Form von Kügelchen durch Zentrifugalkraft verteilt. Die Herstellung von sphärulisierten glasartigen Teilchen auf diese Weise gestattet die leichte Kontrolle des mittleren Durchmessers solcher sphärulisierten Teilchen und erzeugt solche sphärulisierten Teilchen in einer Teilchengrößeverteilung, die zweckmäßig ist und Vorteile für viele der in Betracht gezogenen Zwecke zeigt. Sphärulisierte glasartige Teilchen können z. B. nach einem Verfahren gebildet werden, wie es in einer der GB-PSen 1 066 683, 1066 684 und 1 255 968 gezeigt ist.
Wenn man glasartige Teilchen durch ein Zentrifugalverfahren bildet ist es erwünscht, daß die verwendete glasartige Zusammensetzung eine recht enge Transformationszone hat. Der Ausdruck "Transformationszone" bedeutet hier den Temperaturbereich, über welchen die Viskosität des glasartigen Materials zwischen 100 Pa s und 104 Pa s liegt. Wenn die Transformationszone ziemlich breit ist, z. B. 280°C bis 300°C, wie dies bei gewöhnlichem Natronkalkfensterglas typisch ist, neigt ein gewisser Mengenanteil des zentrifugierten glasartigen Materials zur Bildung von Fasern oder tränentropfenartigen Gebilden. Zur zuverlässigen Erzeugung von sphärulisierten glasartigen Teilchen ist es daher bevorzugt, daß der Unterschied zwischen der Temperatur, bei welcher das glasartige Material eine Viskosität von 100 Pa s und 104 Pa s hat, weniger als 250°C, vorzugsweise weniger als 200°C beträgt und im optimalen Fall weniger als 150°C.
Ein Beispiel einer Emaillefritte mit einer geeignet engen Transformationszone, die z. B. zur Bildung eines Emailleüberzugs auf Metallerzeugnissen, wie Badewannen verwendet werden kann, hat die folgende berechnete Zusammensetzung:
B2O3 29,00 Gew.-%
SiO2 18,00 Gew.-%
Na2O 14,00 Gew.-%
Al2O3 14,00 Gew.-%
CaO 12,00 Gew.-%
ZrO2 9,00 Gew.-%
F 4,00 Gew.-%
Ein Glas einer solchen Zusammensetzung hat eine Viskositäts/Temperaturkurve, die sehr steil im Viskositätsbereich des vorher definierten Transformationsbereiches ist. Die Temperatur für eine Viskosität von 100 Pa s ist 830°C, während die Temperatur für eine Viskosität von 104 Pa s 760°C ist. Somit ist der Temperaturbereich der Transformationszone recht eng, nämlich 70°C und das Glas eignet sich außerordentlich gut zur Bildung von Mikroperlen nach einem Zentrifugalverfahren.
Bei den am meisten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung haben diese sphärulisierten Teilchen aus glasartigem Material alle einen Durchmesser unter 840 µm, insbes. unter 800 µm. Sphärulisierte Teilchen in solchen Größen sind am brauchbarsten zur Verschmelzung unter Bildung eines Emaillekörpers und wegen ihrer Größe ist es zweckmäßig, sie als "glasartige Mikroperlen" zu bezeichnen.
Bei einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung haben diese sphärulisierten Teilchen aus glasartigem Material einen mittleren Durchmesser zwischen 400 µm und 500 µm. Glasartige Mikroperlen solcher Größen sind besonders brauchbar zur Bildung von Emailleüberzügen auf Keramikfliesen.
Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind diese sphärulierten Teilchen von glasartigem Material praktisch alle unterhalb 150 µm Durchmesser. Solche glasartigen Mikroperlen sind besonders brauchbar zur Bildung von Emailleüberzügen auf sanitärer Ware.
Der mittlere Durchmesser Φ von glasartigen Mikroperlen, die durch Zentrifugieren gebildetet sind, kann recht leicht kontrolliert werden. Es wurde gefunden, daß mittlere Durchmesser (gemessen in cm) durch folgende Gleichung vorhergesagt werden können:
worin σ die Oberflächenspannung (dyn/cm) und η die dynamische Viskosität (Poise) des fließfähigen glasartigen Materials ist, welches einen Zentrifugenrotor vom Radius R (cm) verläßt, welcher sich mit einer Winkelgeschwindigkeit ω (rad/sec) dreht, wobei das glasartige Material eine Dichte von ρ g/cm3 hat und dem Rotor in einer Menge von Q cm3/sec zugeführt wird. C ist eine Konstante.
Um die Kompaktheit eines Emaillekörpers aus sphärulisierten Teilchen zu begünstigen, wäre es möglich, Teilchen eines sehr weiten Größenbereiches zu verwenden, wobei die Teilchen gleichmäßig in ihrer Größe über diesen Bereich verteilt sind. Wenn man dies machen würde, hätte man aber in der Praxis gewisse Probleme. Es ist nicht leicht, einen Sphärulisierungs- oder Herstellungsprozeß so einzustellen, daß er selbst eine gleichmäßige Verteilung von sphärulisierten Teilchen über einen sehr weiten Größenbereich liefert. Das Aufbringen solcher Teilchen auf eine Unterlage in derartiger Weise, daß ihre Größenverteilung über die Fläche der Unterlage gleichmäßig bleibt, kann ebenfalls nicht leicht sein. Die Art des erforderlichen Überzuges kann schließlich dazu führen, daß er die Verwendung von Teilchen mit einer sehr breiten Größenverteilung nicht gestattet.
Das Problem der Erzielung einer hohen Verdichtung kann jedoch erleichtert werden, indem man ein Gemisch von zwei oder mehr Fraktionen von sphärulisierten Teilchen verwendet, die verhältnismäßig enge Größenbereichsverteilungen durch unterschiedliche mittelere Durchmesser haben. Bei einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung umfassen daher diese sphärulisierten Teilchen ein Gemisch von 2 oder mehr verschiedenen Fraktionen, wobei die Teilchen einer ersten (groben) Fraktion einen mittleren Durchmesser haben, der wenigstens zweimal und vorzugsweise wenigstens dreimal der mittlere Durchmesser einer zweiten (feinen) Fraktion ist. Bei solchen Ausführungsformen umfaßt das Gemisch von sphärulisierten Teilchen vorzugsweise diese feine Fraktion in einer Menge zwischen 20 und 40% und optimal zwischen 25 und 30%, des Schüttvolumens der gesamten Mischung (es handelt sich also um Volumen-% der Schüttung).
In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist der Unterschied zwischen den mittleren Durchmessern der Teilchen einer solchen groben und feinen Fraktion recht groß. Dies gestattet z. B. die Bildung von Emailleüberzügen, die eine etwas texturierte Oberfläche haben. Ein solcher Überzug kann aufgebracht werden, um eine "rutschfeste" Fläche z. B. in einer Brausewanne zu bilden. Jedoch ist über ein gewisses Verhältnis zwischen den mittleren Durchmessern der Teilchen einer solchen großen und feinen Fraktion hinaus keine bemerkenswerte Zunahme in der Verdichtung festzustellen und es können Probleme im Betrieb auftreten, die z. B. durch die Trennung der verschiedenen Fraktionen bewirkt werden. Vorzugsweise haben daher die Teilchen dieser groben Fraktion einen mittleren Durchmesser, der nicht mehr als das 17-Fache des mittleren Durchmessers der Teilchen der feinen Fraktion sind.
Das Problem der Erzielung einer geringen Verdichtung, das ist einer hohen Porosität, wird erleichtert, indem man die sphärulisierten Teilchen so hält, daß ihre Korngrößenverteilung so eng wie möglich ist, und so, daß ihr mittlerer Korndurchmesser groß ist.
Bei einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der fertige Emaillekörper ein selbsttragender Gegenstand. Das Produkt des erfindungsgemäßen Verfahrens kann z. B. aus einem porösen Körper bestehen, wie einem glasartigen Filterelement, oder aus einem praktisch nicht porösen Körper mit einem hohen Grad der Verdichtung, wie einem Glaskeramik-Kochfeld für einen Küchenherd.
Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der fertige Emaillekörper ein Überzug, der auf einer Unterlage ausgebildet ist. Ein solcher Überzug kann auf Unterlagen aus verschiedenen Materialien gebildet sein, z. B. kann die Unterlage eine Keramik sein, wie ein Waschbecken oder eine Fliese oder sie kann ein Metall sein, wie eine eiserne Badewanne.
Um einen Überzug auszubilden, können die glasartigen Mikroperlen als Schicht auf der Unterlage in verschiedener Weise aufgebracht werden. Z. B. können die Mikroperlen in einem Binder aufgebracht werden. Alternativ können solche Mikroperlen als Pulver auf einen Überzug von Bindermaterial auf der Unterlage aufgebracht werden. Ein solcher Binder kann organisch oder anorganisch sein. Die Verwendung eines Binders bietet Vorteile bei der Erzielung einer gleichmäßigen Überzugsschicht, insbesondere wenn die zu beschichtende Unterlage eine ziemlich komplizierte Form hat, wie dies z. B. bei Sanitärware der Fall ist. Bei einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden daher diese sphärulisierten Teilchen von glasartigem Material als Überzugsschicht aufgebracht und von einem Binder am Platz gehalten bevor sie in situ verschmolzen werden. Die Verwendung eines Binders gestattet auch die Abscheidung der Mikroperlen durch Siebdruck, so daß eine gemusterte Emailleschicht entsteht.
In einigen Fällen kann jedoch die Verwendung eines Binders zu Problemen führen, wenn man die Emaille brennt. Das Vorliegen des Binders kann die Art und Weise nachteilig beeinflussen, in welcher die Emaille miteinander verschmilzt oder Binderreste können die Eigenschaften des erhaltenen Überzuges nachteilig beeinflussen. Bei gewissen anderen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden daher diese sphärulisierten Teilchen von glasartigem Material als Überzugsschicht durch eine elektrostatische Sprühtechnik aufgebracht und in situ verschmolzen. Eine solche Technik eignet sich insbesondere für Anwendungen, wo ebene Unterlagen beschichtet werden, wie Fliesen und andere unkomplizierten Formen. Eine elektrostatische Sprühtechnik fordert nicht das Vorliegen eines Binders, so daß alle Probleme, die mit der Verwendung eines Binders verbunden sind, entfallen.
Der Fachmann kann leicht feststellen, ob die Verwendung eines Binders oder einer elektrostatischen Sprühtechnik sich zur Bildung einer Emailleschicht auf einem gegebenen Erzeugnis besser eignet.
Bei noch anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der Emaillekörper eine Schweißmasse zwischen zwei anderen Körpern bilden. Solche andere Körper können z. B. aus keramischem oder glasartigem Material bestehen. Ein solcher Emaillekörper ist auch brauchbar zur Verbindung eines keramischen oder glasartigen Körpers mit einem Metallkörper.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf einen Gegenstand, der einen glasartigen Emaillekörper aufweist, der gemäß einem hier beschriebenen Verfahren erzeugt ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der folgenden Beispiele beschrieben.
Beispiel 1
Es soll eine Gußeisenbadewanne mit einem Emailleüberzug versehen werden. Glas wird in einem Ofen (der ein kontinuierlicher Ofen oder ein Hafenofen sein kann) geschmolzen und einer Vorrichtung zugeführt, wie sie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 der GB-PS 1 255 968 beschrieben ist. Das Glas hat die folgende berechnete Zusammensetzung:
B2O3 29,00 Gew.-%
SiO2 18,00 Gew.-%
Na2O 14,00 Gew.-%
Al2O3 14,00 Gew.-%
CaO 12,00 Gew.-%
ZrO2 9,00 Gew.-%
F 4,00 Gew.-%
Die verwendete rotierende Scheibe hat einen Durchmesser von 40 cm und wurde mit einer Geschwindigkeit von 2700 Upm gedreht. Die Temperatur des Glases wurde so gesteuert, daß es eine Viskosität von etwa 5 Pa s hatte, während es sich in Kontakt mit der Scheibe befand, und das Glas wurde mit einer Menge von 10 kg/h zugeführt. Dies führte zur Bildung von sphärulisierten glasartigen Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von etwa 80 µm und einem ziemlich breiten Größenbereich, was gute Verdichtung und geringe Porosität in dem fertigen Emailleerzeugnis begünstigte.
Die glasartigen Mikroperlen wurden elektrostatisch auf die Gußeisenbadewanne aufgesprüht und das Stück wurde dann bei 600°C 1 h gebrannt, um die Emaille zu einem dichten Überzug zu verschmelzen.
Eine solche emaillierte Badewanne kann einem Alterungstest unterzogen werden, bei dem man die Badewanne 240 h bei 60°C mit einer wässrigen Detergenslösung in Kontakt hält. Die Lösung wird dann auf aus dem Emailleüberzug ausgelaugtes Material analysiert und die Rauhheit des Überzuges wird gemessen. Eine gemäß diesem Beispiel hergestellte emaillierte Badewanne gibt hochgradig zufriedenstellene Ergebnisse, wenn sie dieser Prüfung unterzogen wird.
Bei einer Abänderung dieses Beispieles um einen hohen Grad der Verdichtung im Emailleüberzug noch zusätzlich zu begünstigen, wurde ein Gemisch einer feinen und einer gröberen Fraktion von Teilchen verwendet. Die gleiche rotierende Scheibe wurde mit 3100 Upm gedreht, um eine feine Fraktion von sphärulisierten glasartigen Teilchen zu erzeugen, die einen mittleren Durchmesser von etwa 20 µm hatten. Dann wurde die rotierende Scheibe mit 2500 Upm gedreht, um eine gröbere Fraktion von sphärulisierten glasartigen Teilchen zu erzeugen, die einen mittleren Durchmesser von etwa 120 µm hatten. Die feine und die gröbere Fraktion wurde miteinander im Verhältnis 3 l feiner Teilchen zu 7 l gröberer Teilchen gemischt.
Bei einer zweiten Abänderung wurde ein Glas der folgenden berechneten Zusammensetzung verwendet:
SiO2 52,37 Gew.-%
Na2O 12,00 Gew.-%
PbO 10,00 Gew.-%
CaO 7,00 Gew.-%
TiO2 6,93 Gew.-%
B2O3 6,52 Gew.-%
Li2O 2,78 Gew.-%
F 1,80 Gew.-%
ZnO 0,54 Gew.-%
Beispiel 2
Dieses Beispiel zeigt das Aufbringen eines gemusterten Emailleüberzugs auf Keramikfliesen.
Glasartiges Material wird in einem Ofen geschmolzen. Das glasartige Material hatte die folgende berechnete Zusammensetzung:
SiO2 56,92 Gew.-%
B2O3 12,18 Gew.-%
ZrO2 8,00 Gew.-%
Al2O3 6,82 Gew.-%
BaO 5,21 Gew.-%
Na2O 4,77 Gew.-%
CaO 3,00 Gew.-%
ZnO 1,86 Gew.-%
K2O 0,83 Gew.-%
MgO 0,19 Gew.-%
Fe2O3 0,14 Gew.-%
TiO2 0,08 Gew.-%
Die Schmelze wird in Wasser oder zwischen gekühlte Walzen in an sich bekannter Weise gegossen, so daß das verfestigte Glas durch thermischen Schock in Teilchen zerbrochen wird. Teilchen dieses Glases, das durchscheinend ist, werden dann gequetscht bzw. gemahlen und in einem Sphärulisierungsofen sphärulisiert, der elektrisch oder durch Flammen erhitzt sein kann. Die erhaltenen Mikroperlen werden gesiebt, um eine verhältnismäßig feine Fraktion mit Durchmessern im Bereich von 105 µm bis 210 µm und eine gröbere Fraktion mit Durchmessern im Bereich von 500 µm bis 840 µm zu bilden. Die zwei Fraktionen von Mikroperlen werden miteinander im Verhältnis 2,5 l der feinen Fraktion zu 7,5 l der gröberen Fraktion vermischt und das Gemisch dieser Teilchen wird auf Keramikfliesen durch Siebdruck aufgebracht.
Die Fliesen werden bei 1000°C 3 h bei unteratmosphärischem Druck und unter Bedingungen gebrannt, wo die Bildung einer kristallinen Phase in der Emaille angeregt wird. Dies führt zur Bildung einer gemusterten vitrokristallinen Emailleschicht geringer Porosität auf den Fliesen.
Beispiel 3
Hier wird ein glaskeramisches Kochfeld für einen Küchenherd erzeugt. Glasartiges Material wird im Ofen geschmolzen. Das glasartige Material hat die folgende berechnete Zusammensetzung:
SiO2 69,70 Gew.-%
Al2O3 17,80 Gew.-%
TiO2 4,70 Gew.-%
Li2O 2,80 Gew.-%
MgO 2,60 Gew.-%
ZnO 1,00 Gew.-%
As2O3 0,60 Gew.-%
Na2O 0,40 Gew.-%
K2O 0,20 Gew.-%
ZrO2 0,10 Gew.-%
Fe2O3 0,10 Gew.-%
Das glasartige Material wird zu Teilchen gebildet und sphärulisiert. Die erhaltenen Mikroperlen werden gesiebt, um eine verhältnismäßig feine Fraktion zu bilden, von der wenigstens 70% durch ein Sieb von 44 µm gehen und eine gröbere Fraktion mit Durchmessern im Bereich von 500 µm bis 840 µm.
Die zwei Fraktionen der Mikroperlen werden miteinander in Mengenanteilen von 2,8 l der feinen Fraktionen zu 7,2 l der gröberen Fraktion vermischt und die sphärulisierten Teilchen dann zur gewünschten Form gepreßt und geformt und unter Bildung eines Kochfeldes verschmolzen.
Nach Verschmelzen der Emaille wird die Kühlung gesteuert um Phasentrennung zu erzielen, einschließlich Bildung von β-Spodumen, das eine geringe thermische Ausdehnung und eine hohe mechanische Festigkeit hat. Das erhaltene Kochfeld hatte bessere Beständigkeit gegen mechanischen Schock als ein Kochfeld, das in der gleichen Weise aus nicht-sphärulisierten Körnern der gleichen Körnung und Zusammensetzung gebildet war, selbst wenn es in der gleichen Weise gebrannt und gekühlt wurde.
Bei einer Abänderung dieses Beispiels werden die sphärulisierten glasartigen Teilchen als Schicht auf eine Metallunterlage aufgebracht, um einen Emailleüberzug zu bilden.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung eines glasartigen Emaillekörpers durch Bildung von Teilchen von Glas, vitro kristallinen Materialien oder Glaskeramik und Verschmelzen der Teilchen miteinander unter Bildung des Körpers, da­ durch gekennzeichnet, daß die Teilchen aus Glas, vitrokristallinen Materia­ lien oder Glaskeramik sphärulisiert und hinsichtlich ihrer granulometrischen Eigenschaften gemäß dem Grad der fertigen Emaillekörper gewünschten Art der Verdichtung ausgewählt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen aus Glas, vitro kristallinen Materialien oder Glaskeramik in einer einzigen Stufe gebildet und sphärulisiert werden, indem man geschmolzene(s) Glas, vitrokristalline Materialien oder Glaskeramik in Perlenform durch Zen­ trifugalkraft verteilt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied zwischen den Temperaturen, bei welchen das/die Glas, vitro kristallinen Materialien oder Glaskeramik eine Viskosität von 100 Pa s und 104 Pa s hat/haben, geringer als 250°C, vorzugsweise geringer als 200°C und insbesondere weniger als 150°C, gewählt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sphärulisierte Teilchen aus Glas, vitro kristallinen Materialien oder Glaskeramik verwendet werden, welche praktisch alle Durchmesser unterhalb 840 µm, insbesondere unterhalb 800 µm, haben.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sphärulisierte Teilchen aus Glas, vitro kristallinen Materialien oder Glaskeramik verwen­ det werden, welche einen mittleren Durchmesser zwischen 400 µm und 500 µm haben.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sphärulisierte Teilchen aus Glas, vitro kristallinen Materialien oder Glaskeramik verwen­ det werden, welche praktisch alle einen Durchmesser unterhalb 150 µm haben.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Gemisch sphärulisierter Teilchen von zwei oder mehr verschiedenen Fraktionen verwendet wird, wobei die Teilchen der ersten (groben) Fraktion einen mittleren Durchmesser haben, der wenigstens zweimal und vorzugsweise wenigstens dreimal so groß ist wie der mittlere Durchmesser einer zweiten (feinen) Fraktion.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen der groben Fraktion mit einem mittleren Durchmesser von nicht mehr als 17 mal dem mittleren Durchmesser der Teilchen der feinen Fraktion verwen­ det werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von sphärulisierten Teilchen verwendet wird, wobei die feine Fraktion eine Menge zwischen 20% und 40% und vorzugsweise zwi­ schen 25 und 30%, bezogen auf das Schüttvolumen, des gesamten Gemisches umfaßt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Emaillekörper in Form eines selbstragenden Erzeugnisses gebildet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Emaillekörper auf einer Unterlage in Form eines Überzugs gebildet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die sphäruli­ sierten Teilchen aus Glas, vitrokristallinen Materialien oder Glaskeramik als Überzugsschicht aufgebracht und durch einen Binder an Ort und Stelle gehalten werden bevor sie in situ verschmolzen werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die sphäruli­ sierten Teilchen aus Glas, vitrokristallinen Materialien oder Glaskeramik als Überzugsschicht durch eine elektrostatische Sprühtechnik aufgebracht und in situ verschmolzen werden.
DE4014585A 1989-05-10 1990-05-07 Herstellung einer glasartigen Emaille Expired - Fee Related DE4014585C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB898910768A GB8910768D0 (en) 1989-05-10 1989-05-10 Forming vitreous enamel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4014585A1 DE4014585A1 (de) 1990-11-15
DE4014585C2 true DE4014585C2 (de) 2000-05-11

Family

ID=10656528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4014585A Expired - Fee Related DE4014585C2 (de) 1989-05-10 1990-05-07 Herstellung einer glasartigen Emaille

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5100451A (de)
AT (1) AT404830B (de)
BE (1) BE1002855A3 (de)
BR (1) BR9002153A (de)
DE (1) DE4014585C2 (de)
ES (1) ES2019838A6 (de)
FR (1) FR2646844B1 (de)
GB (2) GB8910768D0 (de)
GR (1) GR1000296B (de)
IT (1) IT1241208B (de)
PT (1) PT93975B (de)
TW (1) TW215430B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR1001255B (el) * 1990-10-15 1993-06-30 Glaverbel Παρασκεύασμα υαλωδών βερνικιών και κατασκευή σωμάτων βερνικιών.
US5820647A (en) * 1996-10-23 1998-10-13 Hsu; Kuo-Chuan Process for producing stained crystallized glass
DE10003404A1 (de) * 1999-02-19 2000-08-24 Sprinz Joh Gmbh & Co Platte aus Glas oder Keramik mit einem Oberflächenbelag
US6303183B1 (en) * 1999-11-08 2001-10-16 Aos Holding Company Anti-microbial porcelain enamel coating
CA2451985C (en) * 2001-07-19 2012-03-13 Infectio Diagnostic (I.D.I.) Inc. Universal method and composition for the rapid lysis of cells for the release of nucleic acids and their detection
DE10256629B3 (de) * 2002-12-03 2004-02-19 Schott Glas Vorzugsweise Pb- und As-freie optische Gläser mit Tg ≦ 500°C und deren Verwendung
US20080196627A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Core Technologies, Inc. Vitreous enamel coating powder
WO2015175499A1 (en) 2014-05-12 2015-11-19 Pemco Us, Inc. Glass composite suitable for providing a protective coating on untreated substrates

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB839751A (en) * 1955-03-07 1960-06-29 Alfredo Luigi Cianchi Improvements relating to the manufacture of vitreous enamels
GB1066684A (en) * 1964-04-21 1967-04-26 Glaverbel Method and apparatus for the manufacture of glass beads
GB1066683A (en) * 1964-04-21 1967-04-26 Glaverbel Process and apparatus for the manufacture of glass beads
GB1255958A (en) * 1968-02-12 1971-12-08 Ellis Sykes Improvements in or relating to electric storage heaters

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2008327A (en) * 1931-05-19 1935-07-16 Filtros Inc Filtering composition and method of making the same
US1995803A (en) * 1932-11-01 1935-03-26 Research Corp Process of spherulizing fusible pulverizable filler materials
BE462923A (de) * 1944-04-04
GB726198A (en) * 1952-11-27 1955-03-16 Patent Enamel Company Ltd Improvements relating to the manufacture of vitreous enamel signs, notice plates, indicating devices and the like
US2676892A (en) * 1953-11-13 1954-04-27 Kanium Corp Method for making unicellular spherulized clay particles and articles and composition thereof
US3579720A (en) * 1968-01-04 1971-05-25 Glaverbel Apparatus for subdividing fluid mass into grains
US3867166A (en) * 1969-01-27 1975-02-18 Tycon Spa Coated metal article and method of making the same
EP0070849B1 (de) * 1981-02-04 1988-04-13 Schott Glaswerke Poröser formkörper aus einer gesinterten glasigen und/oder glasig-kristallinen masse,und verfahren zur herstellung eines solchen porösen formkörpers
US4450184A (en) * 1982-02-16 1984-05-22 Metco Incorporated Hollow sphere ceramic particles for abradable coatings
US4698317A (en) * 1984-04-24 1987-10-06 Kanto Kagaku Kabushiki Kaisha Porous cordierite ceramics, a process for producing same and use of the porous cordierite ceramics
FR2576038B1 (fr) * 1985-01-11 1987-03-20 Seb Sa Revetement d'email applique sur un support metallique, et ustensile culinaire comportant ce revetement
GB8515744D0 (en) * 1985-06-21 1985-07-24 Glaverbel Vitreous beads
GB2206575B (en) * 1987-07-09 1992-01-02 Glaverbel Spherulizing furnace and process of manufacturing vitreous beads
FI93205C (fi) * 1987-12-30 1995-03-10 Seb Sa Lasipalloja sisältävä keittoastioiden pohjan emalipäällyste ja tällä päällystetyt astiat
US4816067A (en) * 1988-06-20 1989-03-28 Gte Products Corporation Process for producing fine spherical particles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB839751A (en) * 1955-03-07 1960-06-29 Alfredo Luigi Cianchi Improvements relating to the manufacture of vitreous enamels
GB1066684A (en) * 1964-04-21 1967-04-26 Glaverbel Method and apparatus for the manufacture of glass beads
GB1066683A (en) * 1964-04-21 1967-04-26 Glaverbel Process and apparatus for the manufacture of glass beads
GB1255958A (en) * 1968-02-12 1971-12-08 Ellis Sykes Improvements in or relating to electric storage heaters

Also Published As

Publication number Publication date
PT93975B (pt) 1996-11-29
GB2234240B (en) 1993-02-17
GR1000296B (el) 1992-05-12
US5100451A (en) 1992-03-31
GB9010316D0 (en) 1990-06-27
IT9067311A0 (it) 1990-04-27
PT93975A (pt) 1991-01-08
AT404830B (de) 1999-03-25
ATA95990A (de) 1998-07-15
DE4014585A1 (de) 1990-11-15
TW215430B (de) 1993-11-01
IT1241208B (it) 1993-12-29
BR9002153A (pt) 1991-08-13
GB8910768D0 (en) 1989-06-28
FR2646844A1 (fr) 1990-11-16
BE1002855A3 (fr) 1991-07-02
GB2234240A (en) 1991-01-30
FR2646844B1 (fr) 1991-12-27
GR900100260A (en) 1991-10-10
ES2019838A6 (es) 1991-07-01
IT9067311A1 (it) 1991-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69308683T2 (de) Porzellanglas, Verfahren zur Herstellung desselben und davon hergestellte Sanitärwaren
DE3809246C2 (de)
US3942966A (en) Methods of preparing ceramic material
DE3877278T2 (de) Verfahren zur herstellung von fliesen mit einer einzigen brennstufe.
DE4014585C2 (de) Herstellung einer glasartigen Emaille
DE69300315T2 (de) Gefärbte Glasuren mit kontrollierten Texturen und Verfahren der Herstellung.
DE69306169T2 (de) Verfahren zur Herstellung von einem feuerfestem gesintertem Kieselglasgegenstand
DE2358167A1 (de) Verfahren zum auftragen eines dekorativen ueberzuges auf metallische gegenstaende
DE2302312B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Glaskeramik-Gegenstandes durch Wärmebehandlung von entglasbarem Glasteilchen in einer Form
EP1027297B1 (de) Verfahren zum herstellen von sinterglas- oder sinterglaskeramik-formkörpern als natursteinähnliche bau- und dekorationsmaterialien
DE4241411A1 (de) Auf Glas- oder Glaskeramiksubstrate aufgebrachte Dekorschichten aus keramischen Farben
DE3616858C2 (de)
DE3135034A1 (de) Werkstoff fuer schmuck- und gebrauchsgegenstaende und verfahren zu seiner herstellung
WO1999001394A1 (de) Verfahren zur weiterverarbeitung von kleinen glaspartikeln
DE1496544A1 (de) Glasmassen fuer elektrische Widerstandsschichten
DE4239541C2 (de) Verfahren zum Glasieren von nicht-metallischen Substraten
DE4441691C5 (de) Verwendung eines feinkörnigen Quarzsandprodukts
EP0492280A1 (de) Glasurmikrogranalien, Verfahren zur Herstellung fliess- und benetzungsfähiger Glasurmikrogranalien sowie deren Verwendung und trockenglasierte keramische Werkstoffe
DE2644915C3 (de) Glaskeramik des Systems SiO2 -Al2 O3 -CaO mit nadeiförmigen ß-Wollastonit-Kristallen
DE19546979A1 (de) Temperaturbeständiges Mineralwolleprodukt
DE4091550C2 (de) Zirkon enthaltende feuerfeste Materialien mit verbesserter Wärmeschockfestigkeit
DE1471329C (de)
CH620888A5 (en) Process for the production of glazes containing embedded crystals
JPS62162631A (ja) 色模様付結晶化ガラスの製造方法
WO2001074730A1 (de) Silikatglas zur modifikation keramischer werkstoffe und verwendung eines solchen silikatglases

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee