RU2670805C1 - Method for application of coating to siliglass - Google Patents

Method for application of coating to siliglass Download PDF

Info

Publication number
RU2670805C1
RU2670805C1 RU2017142209A RU2017142209A RU2670805C1 RU 2670805 C1 RU2670805 C1 RU 2670805C1 RU 2017142209 A RU2017142209 A RU 2017142209A RU 2017142209 A RU2017142209 A RU 2017142209A RU 2670805 C1 RU2670805 C1 RU 2670805C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coating
mechanical mixture
glass
plasma
fraction
Prior art date
Application number
RU2017142209A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Степанович Бессмертный
Надежда Ивановна Бондаренко
Диана Олеговна Бондаренко
Ираида Алексеевна Изотова
Валерия Валерьевна Строкова
Елена Николаевна Чижова
Ирина Александровна Монастырская
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Priority to RU2017142209A priority Critical patent/RU2670805C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2670805C1 publication Critical patent/RU2670805C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (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

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to a method of siliglass coating. Method of preparation of the mechanical mixture is carried out by mixing the porcelain battle of a fraction of 30–250 mcm, a dried fine-dispersed sodium liquid glass of the fraction 10–30 mcm and a cobalt salt in a ratio of 10:2:0.1–10:3:0.2. Then plasma coating of the coating is carried out at a plasma torch passing speed of 0.2–0.25 m/s, a spacing distance of 150–200 mm and a mechanical mixture flow rate of 8–10 g/s.EFFECT: improving the quality of the final product by increasing the adhesion strength of the coating to the base of siliglass and increasing frost resistance.1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к способам нанесения покрытия на стеклокремнезит, а также строительные и отделочные материалы.The invention relates to methods for applying coatings to glass-silica, as well as building and finishing materials.

Известен способ ангобирования стеновых строительных материалов методом плазменного напыления [Бессмертный B.C., Паршин Н.М., Ляшко А.А., Крохин В.П., Осыков А.И. Ангобирование стеновой керамики методом плазменного напыления // Стекло и керамика. 2000. №2. С. 23-25], заключающийся в измельчении и рассеве фракции каолинов и беложгущих глин, в подаче частиц размером 30-250 мкм порошковым питателем в плазменную горелку и в плазменном напылении на лицевую поверхность стеновой керамики.The known method of engobing wall building materials by the method of plasma spraying [Immortal B.C., Parshin N.M., Lyashko A.A., Krokhin V.P., Osykov A.I. Engobirovanie wall ceramics by plasma spraying // Glass and ceramics. 2000. №2. Pp. 23-25], which consists in grinding and sieving the fraction of kaolin and white-burning clays, in supplying particles of 30-250 microns in size with a powder feeder to a plasma torch and in plasma spraying on the front surface of wall ceramics.

Недостатком данного способа ангобирования стеновой керамики методом плазменного напыления является высокая энергоемкость технологического процесса, относительно невысокая прочность сцепления и невысокая морозостойкость покрытия.The disadvantage of this method of engaging wall ceramics by the method of plasma spraying is the high energy intensity of the technological process, the relatively low adhesion strength and the low frost resistance of the coating.

Наиболее близким по технологической сущности к достигаемому результату является [патент на изобретение РФ №2591100. Способ ангобирования стеклокремнезита, опубл. 10.07.2016, Бюл. №19], включающий измельчение усреднение беложгущейся глины и добавление к ней боя стекла, прошедшего измельчение, рассев и усреднение при массовом соотношении 1:1 соответственно, подачу предварительно подготовленной механической смеси в порошковый питатель и плазменное напыление покрытия при мощности плазмотрона 6,0 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,4 м3/мин.The closest in technological essence to the achieved result is [patent for the invention of the Russian Federation No. 2591100. The method of engaging glassfibre, publ. 07/10/2016, Bull. No. 19], which includes grinding the averaging of white-burning clay and adding to it the glass breakage that has passed grinding, sieving and averaging at a mass ratio of 1: 1, respectively, feeding the previously prepared mechanical mixture into the powder feeder and plasma spraying of the coating at a plasma generator power of 6.0 kW and plasma gas flow rate 0.4 m 3 / min.

Недостатком данного способа является относительно низкое качество конечного продукта, низкая прочность сцепления покрытия с основой, низкая морозостойкость, низкая производительность, длительность и сложность технологического процесса, энергоемкость процесса, включающего длительные и энергоемкие технологические операции помола боя стекол в шаровых мельницах с последующим рассевом на фракции на виброситах.The disadvantage of this method is the relatively low quality of the final product, low adhesion of the coating to the substrate, low frost resistance, low productivity, duration and complexity of the process, the energy intensity of the process, including long and energy-intensive technological operations of grinding the glass in ball mills with subsequent sieving into fractions vibrating screens.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение качества конечного продукта за счет повышения прочности сцепления покрытия с основой стеклокремнезита и увеличение морозостойкости.The problem to which the invention is directed, is to improve the quality of the final product by increasing the adhesion strength of the coating to the base of glass silicate and increasing frost resistance.

Технический результат достигается тем, что способ нанесения покрытия на стеклокремнезит включает приготовление механической смеси путем смешивания боя фарфора фракции 30-250 мкм, высушенного тонкодисперсного натриевого жидкого стекла фракции 10-30 мкм и соли кобальта в соотношении 10:2:0,1-10:3:0,2, а плазменное напыление осуществляют при скорости прохождения плазменной горелки 0,2-0,25 м/с, дистанции напыления 150-200 мм и расходе механической смеси 8-10 г/с.The technical result is achieved by the fact that the method of coating the glass-silica includes the preparation of a mechanical mixture by mixing the scrap of porcelain of a fraction of 30-250 microns, dried fine sodium liquid glass of a fraction of 10-30 microns and a cobalt salt in a ratio of 10: 2: 0.1-10: 3: 0.2, and plasma spraying is carried out at a speed of passage of a plasma torch of 0.2-0.25 m / s, a spraying distance of 150-200 mm and a consumption of a mechanical mixture of 8-10 g / s.

При этом наблюдается по сравнению с известным способом повышение прочности сцепления покрытия с основой и повышение морозостойкости за счет разработанного способа нанесения покрытия на стеклокремнезит, снижения жесткости термоудара плазменной струи на лицевую поверхность стеклокремнезита и снижения времени высокотемпературного воздействия плазменной струи.In this case, in comparison with the known method, an increase in the adhesion strength of the coating with the base and an increase in frost resistance are observed due to the developed method of applying coating on glass-silicate, reducing the rigidity of thermal shock of a plasma jet on the front surface of glass-silica and reducing the time of high-temperature plasma jet exposure.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Характеристики компонентов.Characteristics of the components.

Бой фарфора. В промышленных условиях за счет микросколов и трещин в изделиях из фарфора, изготовленных по ГОСТ-28390-89, образуется 5-7% боя (брака). Фазовый состав готовых изделий и боя (брака) состоит из основной кристаллической фазы - муллита и стеклофазы.Fight of porcelain. In industrial conditions, due to micro-chips and cracks in porcelain products made according to GOST-28390-89, 5-7% of the battle (marriage) is formed. The phase composition of the finished product and the battle (marriage) consists of the main crystalline phase - mullite and glass phase.

Натриевое жидкое стекло использовали по ГОСТ -13078-81.Sodium liquid glass used according to GOST -13078-81.

Соли кобальта использовали по ГОСТ - 528-78(Co(NO3)2×6Н2O).Cobalt salts were used according to GOST - 528-78 (Co (NO 3 ) 2 × 6H 2 O).

Оптимальное массовое соотношение боя фарфора, жидкого стекла и красящих солей металлов, экспериментально установлено в пределах 10:2:0,1-10:3:0,2.The optimal mass ratio of the battle of porcelain, liquid glass and coloring metal salts, is experimentally set within 10: 2: 0.1-10: 3: 0.2.

При увеличении содержания жидкого стекла до трех (3) весовых частей происходит вспенивание покрытия. При снижении содержания жидкого стекла менее двух (2) весовых частей не наблюдается качественного и равномерного напыления покрытия на лицевой поверхности стеклокремнезита при скорости прохождения плазменной горелки 0,2-0,25 м/с.By increasing the content of liquid glass to three (3) parts by weight, foaming of the coating occurs. With a decrease in the content of liquid glass of less than two (2) parts by weight, there is no qualitative and uniform deposition of the coating on the face of glass-silica at a plasma torch passing rate of 0.2-0.25 m / s.

При скорости прохождения плазменной горелки по лицевой поверхности стеклокремнезита 0,2-0,25 м/с и дистанции напыления 150-200 мм снижается жесткость термоудара, снижается время высокотемпературного воздействия, что приводит к повышению качества конечного продукта.When the speed of passage of the plasma torch on the front surface of the glass fuse 0.2-0.25 m / s and a spraying distance of 150-200 mm, the rigidity of the thermal shock decreases, the time of high-temperature exposure decreases, which leads to an increase in the quality of the final product.

При увеличении содержания красящих солей металлов более 0,2 массовых частей интенсивность окраски покрытия практически не увеличивается, однако повышается стоимость покрытия за счет увеличения расхода солей на 1 м2 покрытия.With an increase in the content of metal dye salts to more than 0.2 mass parts, the color intensity of the coating practically does not increase, but the cost of the coating increases due to an increase in the consumption of salts per 1 m 2 of coating.

При снижении содержания красящих солей металлов менее 0,1 массовых частей резко изменяются цветовые характеристики покрытия, что снижает эстетико-потребительские свойства конечного продукта.By reducing the content of metal dye salts less than 0.1 mass parts, the color characteristics of the coating change dramatically, which reduces the aesthetic properties of the final product.

Оптимальный расход механической смеси боя фарфора, жидкого стекла и красящих солей металлов, экспериментально установленный, лежит в пределах 8-10 г/сек при скорости прохождения плазменной горелки 0,20-0,25 м/с.The optimum flow rate of the mechanical mixture of porcelain, liquid glass and coloring metal salts, experimentally established, lies in the range of 8-10 g / s at a plasma torch passing rate of 0.20-0.25 m / s.

Уменьшение расхода механической смеси ниже указанной (менее 8 г/с) не позволяет получить сплошное покрытие при скорости прохождения плазменной струи плазменной горелки 0,20-0,25 м/с.Reducing the consumption of mechanical mixture below the specified (less than 8 g / s) does not allow to obtain a continuous coating at the speed of passage of the plasma jet of the plasma torch 0.20-0.25 m / s.

Увеличение расхода механической смеси выше указанной (более 10 г/с) приводит к перерасходу материалов, увеличению толщины покрытия, снижению прочности сцепления до 4,0 МПа и морозостойкости до 90 циклов замораживания-оттаивания и как следствие - снижению качества конечного продукта.An increase in the consumption of mechanical mixture above this (more than 10 g / s) leads to waste of materials, an increase in coating thickness, a decrease in adhesion strength up to 4.0 MPa and cold resistance up to 90 freeze-thaw cycles and, as a result, a decrease in the quality of the final product.

Таким образом, заявленное решение соответствует критерию «новизна».Thus, the claimed solution meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявленного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, отличающие заявленное 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 field of technology did not reveal in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which made it possible to conclude that the criterion of "inventive step" was met.

Пример:Example:

В качестве исходного материала использовали плитку стеклокремнезита стандартных размеров 300×250 мкм.The source material used was glass fiber tile of standard sizes 300 × 250 μm.

Бой фарфора измельчали в шаровой мельнице и рассеивали на ситах. Для плазменного напыления использовали фракцию 30-250 мкм.The bout of porcelain was ground in a ball mill and dispersed on the screens. For plasma spraying used fraction of 30-250 microns.

Натриевое жидкое стекло высушивали в сушильном шкафу при 105°С и измельчали до тонкодисперсного состояния (10-30 мкм). В лабораторном лопастном смесителе порошки фарфора, высушенного жидкого стекла и соли кобальта (которая окрашивает покрытие в синие цвета) смешивали при соотношении 10:2:0,1.Sodium liquid glass was dried in a drying cabinet at 105 ° C and crushed to a finely divided state (10-30 μm). In a laboratory paddle mixer, powders of porcelain, dried liquid glass, and cobalt salts (which color the coating in blue) were mixed at a ratio of 10: 2: 0.1.

Механическую смесь помещали в порошковый питатель, откуда она поступала в плазменную горелку электродугового плазмотрона УПУ-3М.The mechanical mixture was placed in a powder feeder, from where it entered the plasma torch of the electric arc plasma torch UPU-3M.

Плитку стеклокремнезита устанавливали на пластинчатый конвейер, который двигался со скоростью 0,2 м/с с дистанцией напыления 150-200 мм. На конвейере была установлена плазменная горелка ГН-5р, которая совершала возвратно-поступательные движения.The glass fiber tile was installed on a plate conveyor that moved at a speed of 0.2 m / s with a spraying distance of 150-200 mm. On the conveyor was installed plasma torch GN-5p, which made reciprocating motion.

Параметры работы плазматрона: рабочее напряжение - 30 В, ток - 200А (мощность W=30*200=6000 Вт=6,0 кВт).Operation parameters of the plasmatron: operating voltage - 30 V, current - 200A (power W = 30 * 200 = 6000 W = 6.0 kW).

Расход механической смеси - 8,0 г/сек. Расход плазмообразующего газа аргона - 2,0 м3/час.Consumption of mechanical mixture - 8.0 g / sec. The flow rate of argon plasma gas is 2.0 m 3 / h.

В процессе плазменного напыления красящая соль разлагалась, а оксид кобальта окрашивал готовый ангоб в синий цвет.In the process of plasma spraying, the coloring salt decomposed, and the cobalt oxide stained the finished engobe in blue.

После плазменного напыления механической смеси на стеклокремнезит производили контроль качества готового изделия.After plasma spraying of the mechanical mixture onto glass-silica, the quality control of the finished product was carried out.

Пример осуществления контроля.An example of control.

Прочность сцепления покрытия с основой определяли методом отрыва на разрывной машинке R-0,5 при испытании 5 образцов:The adhesion strength of the coating with the base was determined by the method of separation on a bursting machine R-0.5 when testing 5 samples:

Figure 00000003
Figure 00000003

Морозостойкость определяли по стандартной методике в морозильной камере при t-20°С.Frost resistance was determined by the standard method in a freezer at t-20 ° C.

Для дальнейших испытаний брали 5 образцов:For further tests took 5 samples:

Figure 00000004
Figure 00000004

Предлагаемое изобретение позволяет:The present invention allows:

- повысить качество конечного продукта за счет повышения прочности сцепления покрытия с основой и морозостойкости;- to improve the quality of the final product by increasing the strength of adhesion of the coating to the base and frost resistance;

- снизить энергозатраты и повысить производительность за счет увеличения скорости прохождения плазменной горелки до 2,0-2,5 м/с;- reduce energy consumption and improve performance by increasing the speed of passage of the plasma torch to 2.0-2.5 m / s;

- снизить себестоимость конечного продукта за счет снижения расхода механической смеси до 8-10 г/сек.- reduce the cost of the final product by reducing the consumption of the mechanical mixture to 8-10 g / sec.

Claims (1)

Способ нанесения покрытия на стеклокремнезит, включающий приготовление механической смеси и плазменное напыление ее на поверхность стеклокремнезита, отличающийся тем, что механическую смесь получают путем смешивания боя фарфора фракции 30-250 мкм, высушенного тонкодисперсного натриевого жидкого стекла фракции 10-30 мкм и соли кобальта в соотношении 10:2:0,1-10:3:0,2, а плазменное напыление осуществляют при скорости прохождения плазменной горелки 0,2-0,25 м/с, дистанции напыления 150-200 мм и расходе механической смеси 8-10 г/с.The method of coating the glass-silica, including the preparation of a mechanical mixture and plasma spraying it on the surface of glass-silica, characterized in that the mechanical mixture is obtained by mixing the fragments of porcelain fraction 30-250 μm, dried fine sodium dispersed glass fraction 10-30 μm and cobalt salt in a ratio 10: 2: 0.1-10: 3: 0.2, and plasma spraying is carried out at a speed of passage of the plasma torch of 0.2-0.25 m / s, spraying distance of 150-200 mm and the flow of the mechanical mixture of 8-10 g /with.
RU2017142209A 2017-12-04 2017-12-04 Method for application of coating to siliglass RU2670805C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017142209A RU2670805C1 (en) 2017-12-04 2017-12-04 Method for application of coating to siliglass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017142209A RU2670805C1 (en) 2017-12-04 2017-12-04 Method for application of coating to siliglass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2670805C1 true RU2670805C1 (en) 2018-10-25

Family

ID=63923420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017142209A RU2670805C1 (en) 2017-12-04 2017-12-04 Method for application of coating to siliglass

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2670805C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU93036161A (en) * 1993-07-13 1995-11-10 Омский государственный университет METHOD OF DECORATIVE FINISHING OF CERAMIC BRICK
CN101805209B (en) * 2010-04-21 2012-01-04 伟业陶瓷有限公司 Matt porcelain glaze prepared by using waste porcelains and production method thereof
RU2467963C1 (en) * 2011-03-25 2012-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method of making coating on block foam glass
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
CN106747282A (en) * 2016-12-15 2017-05-31 湖南新辉陶瓷有限责任公司 A kind of preparation method of magnesia porcelain

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU93036161A (en) * 1993-07-13 1995-11-10 Омский государственный университет METHOD OF DECORATIVE FINISHING OF CERAMIC BRICK
CN101805209B (en) * 2010-04-21 2012-01-04 伟业陶瓷有限公司 Matt porcelain glaze prepared by using waste porcelains and production method thereof
RU2467963C1 (en) * 2011-03-25 2012-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method of making coating on block foam glass
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
CN106747282A (en) * 2016-12-15 2017-05-31 湖南新辉陶瓷有限责任公司 A kind of preparation method of magnesia porcelain

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2010239045B2 (en) Method and device for producing hollow microspheres
AU695077B2 (en) Hollow borosilicate microspheres and method of making
Han et al. Influence of bleeding on properties and microstructure of fresh and hydrated Portland cement paste
RU2467963C1 (en) Method of making coating on block foam glass
RU2670805C1 (en) Method for application of coating to siliglass
RU2591100C1 (en) Method for engobing of glass-flintite
RU2637538C1 (en) Method of decoration of glassware
Bondarenko et al. Plasma-chemical modification of concrete processed by colorific metal salts
RU2532784C2 (en) Glass-metal micro-beads and method of obtaining thereof
KR20090068092A (en) Ultra light weight inorganic fine-grained aggregate and its manufacturing method
RU2553708C1 (en) Method for metallisation of autoclave wall materials
RU2345886C2 (en) Method for manufacture of products from composite materials, mostly cement wood
MX2015015756A (en) A method for treating a component to prevent erosion of such component.
CN106380181A (en) Environment-friendly construction brick prepared by waste materials, and preparation method thereof
RU2591909C1 (en) Method of glass cremnezite metallization
RU2656642C1 (en) Method for engobing block cellular glass
RU2572249C1 (en) Method to engobe concrete products
RU2011115297A (en) METHOD FOR PRODUCING ASPHALT CONCRETE MIXTURE USING PROCESSED PRODUCTS OF OLD ASPHALT CONCRETE
RU2595074C2 (en) Method for producing decorative coatings on glass kremnezite
RU2656634C1 (en) Method for obtaining coatings on block foam glass
Bruyako et al. Plasma processing in industry of building materials
CN108892160A (en) A kind of monodisperse sheet α-Al2O3 micro mist and preparation method thereof
RU2655699C1 (en) Method of silicate glasses metallization
RU2619569C1 (en) Method for glassing ceramic facing tile
Bessmertnyi et al. Resource-and energy-saving technology for using foam paints to decorate manufactured glass articles