RU2655699C1 - Method of silicate glasses metallization - Google Patents
Method of silicate glasses metallization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655699C1 RU2655699C1 RU2017117735A RU2017117735A RU2655699C1 RU 2655699 C1 RU2655699 C1 RU 2655699C1 RU 2017117735 A RU2017117735 A RU 2017117735A RU 2017117735 A RU2017117735 A RU 2017117735A RU 2655699 C1 RU2655699 C1 RU 2655699C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metallization
- plasma
- front surface
- glass
- intermediate layer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 title abstract 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 claims abstract description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002294 plasma sputter deposition Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
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
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3607—Coatings of the type glass/inorganic compound/metal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлизации различных строительных материалов, в том числе стеклокремнезита.The invention relates to the field of metallization of various building materials, including fiberglass.
Из области техники известен способ металлизации изделий из бетона [Федосов С.В., Акулова М.В. Плазменная металлизация бетонов. - М.: Издательство АСВ. 2003. 122 с.], включающий пескоструйную обработку лицевой поверхности и последующее плазменное напыление проволокой из алюминия, цинка, меди и нихрома.From the field of technology there is a method of metallization of concrete products [Fedosov S.V., Akulova M.V. Plasma metallization of concrete. - M.: Publishing house DIA. 2003. 122 S.], including sandblasting the front surface and subsequent plasma spraying with a wire of aluminum, zinc, copper and nichrome.
Недостатками аналога являются низкая прочность сцепления покрытия с лицевой поверхностью изделия, высокая энергоемкость процесса металлизации.The disadvantages of the analogue are the low adhesion strength of the coating to the front surface of the product, the high energy intensity of the metallization process.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением, принятым за прототип, является способ металлизации стеклокремнезита [Патент RU, Способ металлизации стеклокремнезита №2591909 С.1 от 20.07.2016, бюл. 20], включающий предварительное нанесение промежуточного слоя на лицевую поверхность изделия из стеклокремнезита, плазменное напыление покрытия из металлов или сплавов, причем промежуточный слой наносят из пасты, состоящей из смеси порошка металла, жидкого стекла и тонкомолотого стеклопорошка в массовом соотношении 2:1:2 соответственно, а плазменное напыление металла проводят при мощности работы плазмотрона 4,0 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,6 м3/мин.Closest to the proposed invention, the technical solution adopted for the prototype is a method of metallization of glass silica [RU Patent, Method of metallization of glass silica No. 2591909 C.1 of 07.20.2016, bull. 20], including the preliminary application of the intermediate layer on the front surface of the product made of fiberglass, plasma spraying of a coating of metals or alloys, the intermediate layer being applied from a paste consisting of a mixture of metal powder, liquid glass and finely ground glass powder in a mass ratio of 2: 1: 2, respectively and plasma metal spraying is carried out at a plasma torch operating power of 4.0 kW and a plasma-forming gas flow rate of 0.6 m 3 / min.
Однако недостатком технического решения является низкое качество продукции, низкая прочность сцепления покрытия с лицевой поверхностью изделия, высокая энергоемкость технологического процесса и высокая себестоимость конечного продукта.However, the disadvantage of the technical solution is the low quality of the products, the low adhesion strength of the coating to the front surface of the product, the high energy intensity of the process and the high cost of the final product.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении прочности сцепления покрытия с лицевой поверхностью, снижении энергоемкости, себестоимости и повышении качества конечного продукта.The problem to which the invention is directed, is to increase the adhesion strength of the coating to the front surface, reduce energy consumption, cost and improve the quality of the final product.
Это достигается тем, что способ металлизации стеклокремнезита включает: предварительное нанесение промежуточного слоя на лицевую поверхность изделия, плазменное напыление покрытия из металлов или сплавов; промежуточный слой наносят из пасты, состоящей из смеси жидкого стекла и неметаллургического глинозема в массовом соотношении 1:3 соответственно, подсушивается в нормальных условиях, а плазменное напыление металла производят с одновременным оплавлением при мощности плазмотрона 4-5 кВт и скорости прохождения плазменной горелки по лицевой поверхности 0,24 м/с.This is achieved by the fact that the method of metallization of glass-siliceous includes: preliminary application of the intermediate layer on the front surface of the product, plasma spraying of a coating of metals or alloys; the intermediate layer is applied from a paste consisting of a mixture of liquid glass and non-metallurgical alumina in a mass ratio of 1: 3, respectively, is dried under normal conditions, and plasma spraying of the metal is carried out with simultaneous reflow at a plasma torch power of 4-5 kW and the speed of passage of the plasma torch along the front surface 0.24 m / s.
Проведенный анализ известных способов металлизации изделий из стеклокремнезита позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого способа критерию «новизна».The analysis of the known methods of metallization of products made of fiberglass makes it possible to conclude that the proposed method meets the criterion of "novelty."
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволило сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Comparison of the claimed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not reveal signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allowed us to conclude that the criterion of "inventive step" is met.
Характеристика материалов:Characteristics of materials:
- плитка стеклокремнезита стандартных размеров 300×300×15 мм [Будов В.М., Саркисов П.Д. Производство строительного технического стекла - М.: Высшая школа, 1991 - С. 279];- fiberglass tile of standard sizes 300 × 300 × 15 mm [Budov V.M., Sarkisov P.D. The production of building technical glass - M .: Higher school, 1991 - S. 279];
- жидкое стекло по ГОСТ 13078-81;- liquid glass in accordance with GOST 13078-81;
- неметаллургический глинозем по ГОСТ 30559-98;- non-metallurgical alumina according to GOST 30559-98;
- алюминиевая проволока марки АД-1, ГОСТ7871 - 63;- aluminum wire grade AD-1, GOST7871 - 63;
- медная проволока марки М 1, ГОСТ 2112-62.- copper wire grade M 1, GOST 2112-62.
Пример. Способ металлизации стеклокремнезита.Example. The method of metallization of glass siliceous.
В лабораторном смесителе готовили пасту из жидкого стекла по ГОСТ 13078-81 и неметаллургического глинозема по ГОСТ 30559-98 в соотношении 1:3 соответственно. При данном соотношении компонентов паста хорошо укладывается. Пасту толщиной 2-3 мм наносили на лицевую поверхность стеклокремнезита и уплотняли резиновым валиком.In a laboratory mixer, liquid glass paste was prepared according to GOST 13078-81 and non-metallurgical alumina according to GOST 30559-98 in a ratio of 1: 3, respectively. With this ratio of components, the paste fits well. A paste with a thickness of 2-3 mm was applied to the front surface of the glass-siliceous and compacted with a rubber roller.
Для плазменного напыления использовали алюминиевую проволоку диаметром 1,5 мм марки АД-1, ГОСТ7871-63 и медную проволоку диаметром 1,0 мм марки М 1, ГОСТ 2112-62.For plasma spraying, aluminum wire with a diameter of 1.5 mm of grade AD-1, GOST7871-63 and a copper wire with a diameter of 1.0 mm of grade M 1, GOST 2112-62 were used.
После подсушки в нормальных условиях плитку стеклокремнезита помещали на пластинчатый конвейер. Над пластинчатым конвейером стационарно устанавливали плазменную горелку ГН-5р электродугового плазматрона УПУ-8М.After drying under normal conditions, a glass-silica tile was placed on a plate conveyor. A plasma torch GN-5r of the UPU-8M electric arc plasmatron was stationary mounted above the plate conveyor.
Проведен сопоставительный анализ технологических операций известного и предлагаемого способов и определены оптимальные параметры плазменной металлизации стеклокремнезита (при расходе плазмообразующего газа аргона 0,6 м3/час) (таблица 1, таблица 2).A comparative analysis of the technological operations of the known and proposed methods is carried out and the optimal parameters of the plasma metallization of glass-silica fume are determined (with a plasma-forming argon gas flow rate of 0.6 m 3 / h) (table 1, table 2).
Параметры работы плазмотрона были следующие: мощность работы плазмотрона 3-6 кВт, расход плазмообразующего газа аргона 0,6 м3/час, скорость прохождения плазменной горелки ГН-5р по лицевой поверхности изделия 0,22-0,26 м/с. Расстояние от среза плазменной горелки до лицевой поверхности стеклокремнезита составило 12 мм, что позволило не только напылять металл, но и одновременно оплавлять лицевую поверхность стеклокремнезита.The parameters of the plasma torch were as follows: the power of the plasma torch was 3-6 kW, the consumption of plasma-forming argon gas was 0.6 m 3 / h, the speed of passage of the GN-5r plasma torch along the front surface of the product was 0.22-0.26 m / s. The distance from the cutoff of the plasma torch to the front surface of the glass-siliceous was 12 mm, which allowed not only to spray the metal, but also to melt the front surface of the glass-silica-cement.
После металлизации плитка стеклокремнезита снималась с пластинчатого конвейера и методом отрыва на разрывной машине R-0,5 определялась прочность сцепления покрытия с основой, которая составила 2,1-3,3 МПа (по прототипу 2,6 МПа).After metallization, the fiberglass tile was removed from the plate conveyor and the adhesion strength of the coating to the substrate was determined by tearing on an R-0.5 tensile testing machine, which amounted to 2.1-3.3 MPa (2.6 MPa according to the prototype).
Наилучшими технологическими параметрами были: мощность работы плазмотрона 4-5 кВт, скорость прохождения плазменной горелки ГН-5р по лицевой поверхности изделия 0,24 м/с, прочность сцепления 3,2-3,3 МПа соответственно.The best technological parameters were: the power of the plasma torch was 4–5 kW, the passage speed of the GN-5p plasma torch along the front surface of the product was 0.24 m / s, the adhesion strength was 3.2–3.3 MPa, respectively.
В предложенном способе использование неметаллургического глинозема позволило повысить прочность сцепления покрытия с лицевой поверхностью изделия за счет интенсификации диффузионных процессов напыляемого материала в расплав лицевой поверхности материала, снизить себестоимость металлизированного стеклокремнезита за счет устранения в пасте порошка металла, по сравнению с прототипом, и снизить энергозатраты за счет увеличения скорости прохождения плазменной горелки по лицевой поверхности стеклокремнезита до 0,24 м/с.In the proposed method, the use of non-metallurgical alumina allowed to increase the adhesion strength of the coating to the front surface of the product due to the intensification of diffusion processes of the sprayed material into the melt of the front surface of the material, to reduce the cost of metallized glass-silica-cement by eliminating metal powder in the paste, compared to the prototype, and to reduce energy costs due to increasing the speed of passage of the plasma torch along the front surface of the glass silica to 0.24 m / s.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117735A RU2655699C1 (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Method of silicate glasses metallization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117735A RU2655699C1 (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Method of silicate glasses metallization |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2655699C1 true RU2655699C1 (en) | 2018-05-29 |
Family
ID=62560546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017117735A RU2655699C1 (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Method of silicate glasses metallization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2655699C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2006493C1 (en) * | 1992-08-14 | 1994-01-30 | Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов | Method of treatment of porous articles |
| RU2591100C1 (en) * | 2015-02-25 | 2016-07-10 | Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Method for engobing of glass-flintite |
| RU2591909C1 (en) * | 2015-03-04 | 2016-07-20 | Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Method of glass cremnezite metallization |
| RU2595074C2 (en) * | 2015-01-20 | 2016-08-20 | Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Method for producing decorative coatings on glass kremnezite |
| US9556068B2 (en) * | 2001-10-22 | 2017-01-31 | Vitro, S.A.B. De C.V. | Coating stack comprising a layer of barrier coating |
-
2017
- 2017-05-22 RU RU2017117735A patent/RU2655699C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2006493C1 (en) * | 1992-08-14 | 1994-01-30 | Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов | Method of treatment of porous articles |
| US9556068B2 (en) * | 2001-10-22 | 2017-01-31 | Vitro, S.A.B. De C.V. | Coating stack comprising a layer of barrier coating |
| RU2595074C2 (en) * | 2015-01-20 | 2016-08-20 | Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Method for producing decorative coatings on glass kremnezite |
| RU2591100C1 (en) * | 2015-02-25 | 2016-07-10 | Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Method for engobing of glass-flintite |
| RU2591909C1 (en) * | 2015-03-04 | 2016-07-20 | Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Method of glass cremnezite metallization |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2018214452A1 (en) | Substrate-moving type apparatus and method for preparing nano coating by means of plasma discharge | |
| CN104480423B (en) | A kind of method utilizing Ultrasonic Arc Sprayed to prepare super-hydrophobic coat | |
| SE531291C8 (en) | Ceramic composite, process for its preparation, process for coating a surface with the composite including thermal spraying and articles coated with the ceramic composite | |
| RU2009137553A (en) | METHOD FOR APPLICATION OF HIGH-STRENGTH COATING ON PRODUCTS AND / OR PRODUCTION MATERIALS | |
| CN107058981B (en) | It is a kind of it is low adherency, anti-corrosion coating preparation method | |
| RU2637538C1 (en) | Method of decoration of glassware | |
| CN106498350A (en) | The preparation method of sial sputtering target material | |
| RU2553708C1 (en) | Method for metallisation of autoclave wall materials | |
| RU2553707C1 (en) | Method for metallisation of products made of concrete | |
| RU2655699C1 (en) | Method of silicate glasses metallization | |
| RU2591909C1 (en) | Method of glass cremnezite metallization | |
| CN108707870A (en) | The preparation method of the sial rotary target material of high-compactness | |
| CN100395371C (en) | Apparatus for reinforcing arc-glow percolation plated ceating by microwave plasma and process thereof | |
| RU2591100C1 (en) | Method for engobing of glass-flintite | |
| CN110158012B (en) | Method for metalizing rubber surface | |
| RU2597340C1 (en) | Method of producing autoclave wall materials with composite protective-decorative coatings | |
| RU2595024C1 (en) | Method of producing composite protective-decorative coatings on concrete articles | |
| RU2681129C1 (en) | Concrete product metallization method | |
| RU2595074C2 (en) | Method for producing decorative coatings on glass kremnezite | |
| RU2768406C1 (en) | Method of frosting glass narrow-necked containers | |
| CN101949003A (en) | High-reflectivity nano film layer for high-power LED lamps and film coating method thereof | |
| RU2648404C1 (en) | Method of metalization of articles from concrete | |
| RU2509826C2 (en) | Method of timber metal coating | |
| RU2670805C1 (en) | Method for application of coating to siliglass | |
| RU2648414C1 (en) | Method for obtaining light-reflective protective-decorative coatings on silicate building materials of autoclave hardening |