JPH069288A - 耐火物用カーボン物質付着防止用コーティング組成物および耐火物用コーティング皮膜 - Google Patents
耐火物用カーボン物質付着防止用コーティング組成物および耐火物用コーティング皮膜Info
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- JPH069288A JPH069288A JP16760992A JP16760992A JPH069288A JP H069288 A JPH069288 A JP H069288A JP 16760992 A JP16760992 A JP 16760992A JP 16760992 A JP16760992 A JP 16760992A JP H069288 A JPH069288 A JP H069288A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コークス炉などの耐火物の内壁や排気ガス管
内に付着するカーボン物質の付着をなくする。 【構成】 平均粒子径が０．４〜２０μｍで粒子径が４
０μｍ以下のものを９０％以上含む耐熱性酸化物粉末と
バインダとを水で練って年度５０，０００ＣＰ以下での
組成物を作り、これをカーボン物質が付着しやすい基材
上に塗布する。
内に付着するカーボン物質の付着をなくする。 【構成】 平均粒子径が０．４〜２０μｍで粒子径が４
０μｍ以下のものを９０％以上含む耐熱性酸化物粉末と
バインダとを水で練って年度５０，０００ＣＰ以下での
組成物を作り、これをカーボン物質が付着しやすい基材
上に塗布する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉または石
炭、石油もしくはタールを熱分解する装置で生成するカ
ーボン物質が炉内の耐火物表面に付着することを防止す
るためのコーティング組成物およびコーティング皮膜に
関する。
炭、石油もしくはタールを熱分解する装置で生成するカ
ーボン物質が炉内の耐火物表面に付着することを防止す
るためのコーティング組成物およびコーティング皮膜に
関する。
【０００２】
【従来の技術】コークス炉の石炭の乾燥過程では、石炭
の熱分解や発生したコールタールの熱分解によってカー
ボン粒子が発生し、これが炉壁に強固に付着する。また
炭素材焼成炉では、バインダに使用しているタールなど
が熱分解し同様の現象が起こる。
の熱分解や発生したコールタールの熱分解によってカー
ボン粒子が発生し、これが炉壁に強固に付着する。また
炭素材焼成炉では、バインダに使用しているタールなど
が熱分解し同様の現象が起こる。
【０００３】これらの装置では、カーボン物質の付着に
よって、炉容積の減少や排気口の閉塞などのトラブルが
発生する。このため窯出し後これを人が機械的に削取っ
ている。
よって、炉容積の減少や排気口の閉塞などのトラブルが
発生する。このため窯出し後これを人が機械的に削取っ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】炉壁や配管に付着した
カーボン物質を削取る作業は、手間のかかる作業であ
り、また高温の環境下で行う危険なものである。このた
め従来から種々の方法が検討されている。特にコークス
炉の耐火煉瓦に対しては次のような方法が発表されてい
る。
カーボン物質を削取る作業は、手間のかかる作業であ
り、また高温の環境下で行う危険なものである。このた
め従来から種々の方法が検討されている。特にコークス
炉の耐火煉瓦に対しては次のような方法が発表されてい
る。
【０００５】（１）特公昭６２−１９４７７、炭化ケイ
素、窒化ケイ素または黒鉛粒子と無機結合剤とからなる
組成物をコークス炉内の内張煉瓦上に塗布する。
素、窒化ケイ素または黒鉛粒子と無機結合剤とからなる
組成物をコークス炉内の内張煉瓦上に塗布する。
【０００６】（２）特開昭６２−１９７３７１、炭化ケ
イ素、窒化ケイ素などからなる耐熱性およびタール性物
質浸透防止性付与材と、リン酸塩、酸化イットリウムな
どからなるバインダと、チタン酸カリウム繊維からなる
断熱性付与材とをコークス炉内の内壁などに塗布する。
イ素、窒化ケイ素などからなる耐熱性およびタール性物
質浸透防止性付与材と、リン酸塩、酸化イットリウムな
どからなるバインダと、チタン酸カリウム繊維からなる
断熱性付与材とをコークス炉内の内壁などに塗布する。
【０００７】（３）特公昭６３−４０４６３、黒鉛粉末
とコロイダルシリカ、アルミナゾルなどの無機バインダ
をコークス炉のドアー用内張耐火物に塗布する。
とコロイダルシリカ、アルミナゾルなどの無機バインダ
をコークス炉のドアー用内張耐火物に塗布する。
【０００８】（４）特開平２−１６０８９６、Ａｒを主
要な作動ガスとしてＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3などの粒子をコ
ークス炉の内壁上にプラズマ溶射する。
要な作動ガスとしてＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3などの粒子をコ
ークス炉の内壁上にプラズマ溶射する。
【０００９】これらの方法のうち、炭化ケイ素、窒化ケ
イ素、黒鉛などを使用する（１）、（２）、（３）の方
法は、これらの粒子とバインダの馴染みが悪く、密着強
度が不十分で、操業中の脱落も多いという問題がある。
イ素、黒鉛などを使用する（１）、（２）、（３）の方
法は、これらの粒子とバインダの馴染みが悪く、密着強
度が不十分で、操業中の脱落も多いという問題がある。
【００１０】また（４）のプラズマ被覆の方法は、大掛
かりな設備を必要とし、コークス炉などを一旦停止して
補修する方法としては有効であるが、操業しながら補修
する場合には適応できにくいという問題がある。
かりな設備を必要とし、コークス炉などを一旦停止して
補修する方法としては有効であるが、操業しながら補修
する場合には適応できにくいという問題がある。
【００１１】本発明の目的は、操業中に施工可能で、カ
ーボン物質が付着しがたく、また付着しても容易に剥離
可能で耐火物壁に密着強度の大きいコーティング組成物
およびコーティング皮膜を提供することにある。
ーボン物質が付着しがたく、また付着しても容易に剥離
可能で耐火物壁に密着強度の大きいコーティング組成物
およびコーティング皮膜を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、平均粒子径が
０．４〜２０μｍで粒子径が４０μｍ以下のものを９０
％以上含む耐熱性酸化物粉末１００重量部とバインダ２
〜３０重量部とを含むことを特徴とする耐火物用カーボ
ン物質付着防止用コーティング組成物である。
０．４〜２０μｍで粒子径が４０μｍ以下のものを９０
％以上含む耐熱性酸化物粉末１００重量部とバインダ２
〜３０重量部とを含むことを特徴とする耐火物用カーボ
ン物質付着防止用コーティング組成物である。
【００１３】また本発明は、平均粒子径が０．４〜２０
μｍで粒子径が４０μｍ以下のものを９０％以上含む耐
熱性酸化物粉末１００重量部とバインダ２〜３０重量部
とに水を加えその粘度が５０，０００ＣＰ以下となるよ
うに配合してなることを特徴とする。
μｍで粒子径が４０μｍ以下のものを９０％以上含む耐
熱性酸化物粉末１００重量部とバインダ２〜３０重量部
とに水を加えその粘度が５０，０００ＣＰ以下となるよ
うに配合してなることを特徴とする。
【００１４】また本発明は、前記バインダが水溶性リン
酸塩であることを特徴とする。
酸塩であることを特徴とする。
【００１５】また本発明は、平均粒子径が０．４〜２０
μｍで粒子径が４０μｍ以下のものを９０％以上含む耐
熱性酸化物粉末１００重量部と水溶性リン酸塩バインダ
２〜３０重量部とに水を加えその粘度が５０，０００Ｃ
Ｐ以下となるように配合し、これを耐火物に塗布するこ
とによって形成する表面粗さ５０μ以下であることを特
徴とする耐火物用カーボン物質付着防止用コーティング
皮膜である。
μｍで粒子径が４０μｍ以下のものを９０％以上含む耐
熱性酸化物粉末１００重量部と水溶性リン酸塩バインダ
２〜３０重量部とに水を加えその粘度が５０，０００Ｃ
Ｐ以下となるように配合し、これを耐火物に塗布するこ
とによって形成する表面粗さ５０μ以下であることを特
徴とする耐火物用カーボン物質付着防止用コーティング
皮膜である。
【００１６】
【作用】本発明者らは種々の試験研究を行った結果、カ
ーボン物質の付着のしやすさ、付着したカーボン物質の
剥離のしやすさは炉壁を形成する耐火物およびその上の
コーティング皮膜の表面の粗さに起因することを見いだ
し、コーティング皮膜の表面の粗さをＲｍａｘ５０μｍ
以下に調整し、本発明を完成するに至った。
ーボン物質の付着のしやすさ、付着したカーボン物質の
剥離のしやすさは炉壁を形成する耐火物およびその上の
コーティング皮膜の表面の粗さに起因することを見いだ
し、コーティング皮膜の表面の粗さをＲｍａｘ５０μｍ
以下に調整し、本発明を完成するに至った。
【００１７】本発明に従えば、平均粒子径０．４〜２０
μｍでかつ４０μｍ以下の割合が９０重量部％以上であ
る耐熱性酸化物粉末１００重量部に対してバインダを固
形分換算で２〜３０重量部配合したものからなり、使用
に際してはこれを水で練り、その粘度が５０，０００Ｃ
Ｐ（センチポイズ）以下、好ましくは１００〜３０，０
００ＣＰとする。
μｍでかつ４０μｍ以下の割合が９０重量部％以上であ
る耐熱性酸化物粉末１００重量部に対してバインダを固
形分換算で２〜３０重量部配合したものからなり、使用
に際してはこれを水で練り、その粘度が５０，０００Ｃ
Ｐ（センチポイズ）以下、好ましくは１００〜３０，０
００ＣＰとする。
【００１８】また耐熱性酸化物としてはアルミナ、ムラ
イト、マグネシア、ジルコニア、シリカ、コージライト
などを挙げることができる。
イト、マグネシア、ジルコニア、シリカ、コージライト
などを挙げることができる。
【００１９】耐熱性酸化物粉末を耐火物の充填剤として
使用するのはバインダとの結合力が強いため、塗布後の
脱水過程での収縮に際して、亀裂が生じがたく微細な粒
径の充填剤を使用することによって、より表面粗さの小
さい塗膜を得ることができる。
使用するのはバインダとの結合力が強いため、塗布後の
脱水過程での収縮に際して、亀裂が生じがたく微細な粒
径の充填剤を使用することによって、より表面粗さの小
さい塗膜を得ることができる。
【００２０】このため耐熱性酸化物の平均粒径は０．４
〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍである。粒径
が０．４μｍより小さいと塗布後の乾燥過程で収縮が大
きく、亀裂が入りやすく、また塗布に際し発泡しやすく
なるため好ましくない。２０μｍより大きいと塗膜の密
着性が減少し剥落しやすくなり、また表面粗さが大きく
なるため好ましくない。また４０μｍ以上の粒の割合は
１０％以下、好ましくは５％以下であることが好まし
い。１０％以上となると皮膜の中に大きい気孔が生じや
すく、また表面粗さが大きくなるため好ましくない。こ
の他の配合材として粒子沈降防止、亀裂防止、粘度調
整、または分散性をよくする目的で添加剤を必要に応じ
添加してもよい。
〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍである。粒径
が０．４μｍより小さいと塗布後の乾燥過程で収縮が大
きく、亀裂が入りやすく、また塗布に際し発泡しやすく
なるため好ましくない。２０μｍより大きいと塗膜の密
着性が減少し剥落しやすくなり、また表面粗さが大きく
なるため好ましくない。また４０μｍ以上の粒の割合は
１０％以下、好ましくは５％以下であることが好まし
い。１０％以上となると皮膜の中に大きい気孔が生じや
すく、また表面粗さが大きくなるため好ましくない。こ
の他の配合材として粒子沈降防止、亀裂防止、粘度調
整、または分散性をよくする目的で添加剤を必要に応じ
添加してもよい。
【００２１】このようなコーティング組成物を使用し、
耐火物上に塗布乾燥することによって、その表面粗さＲ
ｍａｘ５０μｍ以下の皮膜を得ることができる。表面粗
さがこれより大きいとアンカー効果により皮膜表面状に
析出したカーボンの密着性が強く、容易に剥離しないた
め好ましくない。
耐火物上に塗布乾燥することによって、その表面粗さＲ
ｍａｘ５０μｍ以下の皮膜を得ることができる。表面粗
さがこれより大きいとアンカー効果により皮膜表面状に
析出したカーボンの密着性が強く、容易に剥離しないた
め好ましくない。
【００２２】また、一般的に無機質塗膜を形成するため
のバインダとしては水溶性リン酸塩、水溶性ケイ酸塩、
シリカゾルなどが挙げられるが、ここで特に好ましく使
用されるのは水溶性リン酸塩である。
のバインダとしては水溶性リン酸塩、水溶性ケイ酸塩、
シリカゾルなどが挙げられるが、ここで特に好ましく使
用されるのは水溶性リン酸塩である。
【００２３】これらのリン酸塩バインダが耐火物に対
し、特にコークス炉のような還元雰囲気でより好ましい
理由は以下のように考えることができる。
し、特にコークス炉のような還元雰囲気でより好ましい
理由は以下のように考えることができる。
【００２４】（１）還元雰囲気で炭化の際の触媒となり
塗膜表面に炭化析出し、それ以上の炭素質物質の浸透を
抑制する。
塗膜表面に炭化析出し、それ以上の炭素質物質の浸透を
抑制する。
【００２５】（２）１００℃以上の高温の基材上に塗布
する際に発泡しにくく、より安定な皮膜を得ることがで
きる。
する際に発泡しにくく、より安定な皮膜を得ることがで
きる。
【００２６】リン酸塩水溶液としてはリン酸アルミニウ
ム、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウムまたはこれ
らの１種以上よりなる水溶液を挙げることができる。
ム、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウムまたはこれ
らの１種以上よりなる水溶液を挙げることができる。
【００２７】
【実施例】以下に実施例により本発明をより詳細に説明
するが、本発明はこれらによって制限されるのものでは
ない。
するが、本発明はこれらによって制限されるのものでは
ない。
【００２８】なお実施例中の部および％は重量基準を示
す。また実施例中の物性測定は以下の方法に依った。
す。また実施例中の物性測定は以下の方法に依った。
【００２９】（１）耐熱性酸化物（以下フィラーとい
う）の粒径測定 レーザ回析法によって測定 （２）塗膜の表面粗さ測定 東京精密社製の表面粗さ形状測定機３０４Ｂで試料の表
面粗さを測定し、Ｒｍａｘで評価した。
う）の粒径測定 レーザ回析法によって測定 （２）塗膜の表面粗さ測定 東京精密社製の表面粗さ形状測定機３０４Ｂで試料の表
面粗さを測定し、Ｒｍａｘで評価した。
【００３０】（３）カーボン質物質の浸透深さの観察 主成分としてＳｉＯ2３６％、Ａｌ2Ｏ3５４％を含む市
販の不定型耐火組成物に水を添加して成形し、５０ｍｍ
×５０ｍｍ×２０ｍｍの試験片を作った。この試験片の
片面にスプレーガンにてフィラーを含む塗料を約１ｍｍ
厚に塗布し、３５０℃で３０分乾燥した。この塗膜上に
石炭粉５部、コールタール３部からなるスラリーを塗
り、不活性雰囲気下８００℃で３時間燃焼した。冷却
後、カーボンの浸透状態を観察した。
販の不定型耐火組成物に水を添加して成形し、５０ｍｍ
×５０ｍｍ×２０ｍｍの試験片を作った。この試験片の
片面にスプレーガンにてフィラーを含む塗料を約１ｍｍ
厚に塗布し、３５０℃で３０分乾燥した。この塗膜上に
石炭粉５部、コールタール３部からなるスラリーを塗
り、不活性雰囲気下８００℃で３時間燃焼した。冷却
後、カーボンの浸透状態を観察した。
【００３１】（４）カーボン質物質の付着強さの評価 主成分としてＳｉＯ2３６％、Ａｌ2Ｏ3５４％を含む市
販の不定型耐火組成物に水を添加して成形し、５０ｍｍ
×５０ｍｍ×２０ｍｍの試験片を作った。この試験片の
片面にスプレーガンにてフィラーを含む塗料を約１ｍｍ
厚に塗布し、３５０℃で３０分乾燥した。この塗膜上に
石炭粉５部、コールタール３部からなるスラリーを塗
り、不活性雰囲気下８００℃で３時間燃焼した。冷却
後、接着テープにて付着物の剥がれ易さを相対的に評価
した。
販の不定型耐火組成物に水を添加して成形し、５０ｍｍ
×５０ｍｍ×２０ｍｍの試験片を作った。この試験片の
片面にスプレーガンにてフィラーを含む塗料を約１ｍｍ
厚に塗布し、３５０℃で３０分乾燥した。この塗膜上に
石炭粉５部、コールタール３部からなるスラリーを塗
り、不活性雰囲気下８００℃で３時間燃焼した。冷却
後、接着テープにて付着物の剥がれ易さを相対的に評価
した。
【００３２】実施例１ フィラーの中心径４．８μｍ、２０μｍ以下の割合が９
８．５％のαアルミナ６０部と固形物４０％の第１リン
酸アルミ水溶液３０部とに水９部を添加し、ボールミル
にて約２Ｈｒ混合してコーティング組成を得た。このコ
ーディング組成物は粘度９０００ＣＰであった。
８．５％のαアルミナ６０部と固形物４０％の第１リン
酸アルミ水溶液３０部とに水９部を添加し、ボールミル
にて約２Ｈｒ混合してコーティング組成を得た。このコ
ーディング組成物は粘度９０００ＣＰであった。
【００３３】前記の評価法による評価結果を表２に示
す。
す。
【００３４】実施例２〜４ フィラー、粒径、バインダがそれぞれ表１に示すものか
ら実施例１と全く同様な方法でコーティング組成物を調
合し、前記の評価法によって評価した。評価法結果を表
２に示す。
ら実施例１と全く同様な方法でコーティング組成物を調
合し、前記の評価法によって評価した。評価法結果を表
２に示す。
【００３５】比較例１ 上記評価法で用いた不定型耐火煉瓦を何も加工しないで
そのまま用いて評価した。
そのまま用いて評価した。
【００３６】比較例２ フィラー、粒径、バインダがそれぞれ表１に示すものか
ら実施例と全く同様な方法でコーティング組成物を調合
し、前記の評価方法によって評価した。評価結果を表２
に示す。
ら実施例と全く同様な方法でコーティング組成物を調合
し、前記の評価方法によって評価した。評価結果を表２
に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】本実施例および比較例の結果によれば、フ
ィラーの平均粒径が大きい場合は、表面粗さが大きく、
カーボン付着状況は浸透状況、剥がれ易さともに実施例
よりも悪い。フィラーの平均粒径が小さい場合は、塗布
後の乾燥過程で収縮発泡し、浸透状況、剥がれ易さの観
測はできなかった。
ィラーの平均粒径が大きい場合は、表面粗さが大きく、
カーボン付着状況は浸透状況、剥がれ易さともに実施例
よりも悪い。フィラーの平均粒径が小さい場合は、塗布
後の乾燥過程で収縮発泡し、浸透状況、剥がれ易さの観
測はできなかった。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、カーボン物質が付着し
やすい基材の表面に塗布することによって、コーティン
グ皮膜を形成し、これによって表面粗度と通気度を小さ
くしてカーボン物質の付着を少なくすることができる。
このことによってコークス炉や炭素材焼成炉などでの環
境の悪い場所での危険な作業をなくし、これらの炉の稼
働を正常なものにできる。
やすい基材の表面に塗布することによって、コーティン
グ皮膜を形成し、これによって表面粗度と通気度を小さ
くしてカーボン物質の付着を少なくすることができる。
このことによってコークス炉や炭素材焼成炉などでの環
境の悪い場所での危険な作業をなくし、これらの炉の稼
働を正常なものにできる。
Claims (4)
- 【請求項１】 平均粒子径が０．４〜２０μｍで粒子径
が４０μｍ以下のものを９０％以上含む耐熱性酸化物粉
末１００重量部とバインダ２〜３０重量部とを含むこと
を特徴とする耐火物用カーボン物質付着防止用コーティ
ング組成物。 - 【請求項２】 平均粒子径が０．４〜２０μｍで粒子径
が４０μｍ以下のものを９０％以上含む耐熱性酸化物粉
末１００重量部とバインダ２〜３０重量部とに水を加え
その粘度が５０，０００ＣＰ以下となるように配合して
なることを特徴とする請求項１記載の耐火物用カーボン
物質付着防止用コーティング組成物。 - 【請求項３】 前記バインダが水溶性リン酸塩であるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の耐火物用
カーボン物質付着防止用コーディング組成物。 - 【請求項４】 平均粒子径が０．４〜２０μｍで粒子径
が４０μｍ以下のものを９０％以上含む耐熱性酸化物粉
末１００重量部と水溶性リン酸塩バインダ２〜３０重量
部とに水を加えその粘度が５０，０００ＣＰ以下となる
ように配合し、これを耐火物に塗布することによって形
成する表面粗さ５０μｍ以下であることを特徴とする耐
火物用カーボン物質付着防止用コーティング皮膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16760992A JPH069288A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 耐火物用カーボン物質付着防止用コーティング組成物および耐火物用コーティング皮膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16760992A JPH069288A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 耐火物用カーボン物質付着防止用コーティング組成物および耐火物用コーティング皮膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH069288A true JPH069288A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=15852954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16760992A Pending JPH069288A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 耐火物用カーボン物質付着防止用コーティング組成物および耐火物用コーティング皮膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069288A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003074631A1 (fr) * | 2002-02-22 | 2003-09-12 | Jfe Steel Corporation | Agent de revetement de creuset pour chambre de carbonisation d'un four a coke, son procede de production, et son procede d'application sur un creuset |
| KR100398828B1 (ko) * | 2001-07-06 | 2003-09-19 | 조선내화 주식회사 | 내화재 또는 메탈케이스 표면에 돌출부위를 형성시키는무기입자 코팅제 |
| DE102005042473A1 (de) * | 2005-09-07 | 2007-03-08 | Ks Aluminium-Technologie Ag | Schutzschicht für eine keramische Oberfläche in einem Gießwerkzeug |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP16760992A patent/JPH069288A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100398828B1 (ko) * | 2001-07-06 | 2003-09-19 | 조선내화 주식회사 | 내화재 또는 메탈케이스 표면에 돌출부위를 형성시키는무기입자 코팅제 |
| WO2003074631A1 (fr) * | 2002-02-22 | 2003-09-12 | Jfe Steel Corporation | Agent de revetement de creuset pour chambre de carbonisation d'un four a coke, son procede de production, et son procede d'application sur un creuset |
| DE102005042473A1 (de) * | 2005-09-07 | 2007-03-08 | Ks Aluminium-Technologie Ag | Schutzschicht für eine keramische Oberfläche in einem Gießwerkzeug |
| DE102005042473B4 (de) * | 2005-09-07 | 2012-04-05 | Gelita Ag | Beschichtungsmittell zur Herstellung einer Schutzschicht auf einer keramischen Oberfläche eines Gießwerkzeugs, Gießwerkzeug mit keramischer Oberfläche, Verfahren zur Herstellung einer Schutzschicht auf einer keramischen Oberfläche und Verfahren zum Ausheilen einer Beschädigung der Schutzschicht |
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