Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ АНГОБИРОВАНИЯ СТЕКЛОКРЕМНЕЗИТА

Изобретение относится к способам ангобирования строительных и отделочных материалов, в том числе стеклокремнезита.

Известен способ ангобирования стеновых строительных материалов [Котлярова Л.В. Декорирование кирпича методом газопламенной обработки: дис. … канд. тех. наук: 05.23.05 / Л.В. Котлярова. - 1979. 174 с.], включающий технологические операции приготовления ангоба, сушки и обработки открытым пламенем горелки.

Недостатком данного способа являются трудоемкие операции по предварительному получению дегидратационной беложгучей глины, приготовление ангоба и его сушки, а также применение достаточно дефицитного сырья, в частности ортофосфорной кислоты.

Наиболее близким решением к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ ангобирования стеновой керамики 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 беложгущихся глин, в подаче частиц размером 30-250 мкм порошковым питателем в плазменную горелку и в плазменном напылении на лицевую поверхность стеновой керамики.

Недостатком данного способа ангобирования стеновой керамики методом плазменного напыления является высокая энергоемкость технологического процесса, относительно невысокая прочность сцепления и невысокая морозостойкость покрытия.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение качества декоративного покрытия при его удешевлении.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение прочности сцепления покрытия и увеличения морозостойкости покрытия.

Технический результат достигается тем, что способ ангобирования стеклокремнезита, включает в себя измельчение и рассев беложгущихся глин, контроль качества, кроме того, производят усреднение беложгущихся глин и к беложгущимся глинам добавляют бой стекла, прошедший измельчение, рассев и усреднение, подачу в порошковый питатель предварительно подготовленной механической смеси и плазменное напыление данной смеси, причем смесь состоит из порошков беложгущихся глин со стеклопорошком из боя стекол при массовом соотношении 1:1 соответственно, а плазменное напыление проводилось при мощности работы плазмотрона 6,0 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,4 м³/мин.

Отличительным признаком предлагаемого способа является:

- усреднение беложгущихся глин;

- добавление боя стекол;

- измельчение, рассев и усреднение боя стекол;

- подача в порошковый питатель предварительно подготовленной механической смеси, приготовленной из порошков беложгущихся глин и стеклопорошка из боя стекол при массовом соотношении 1:1 соответственно;

- плазменное напыление механической смеси, которое проводилось при мощности работы плазмотрона 6,0 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,4 м³/мин.

При этом наблюдается по сравнению с известным способом повышение прочности сцепления покрытий с подложкой и повышения морозостойкости стекла, так как они имеют более низкую температуру плавления, чем беложгущиеся глины. Это позволяет производить плазменное напыление при более низкой мощности работы плазмотрона. Так, беложгущаяся Часов-ярская глина - 1710-1750°C, сортовые и тарные стекла - 1450-1530°C, листовое стекло - 1510-1550°C.

Сопоставительный анализ технологических операций предлагаемого и известного способов представлен в таблице 1.

Проведенный анализ известных способов ангобирования строительных и отделочных материалов, в частности стеклокремнезита, позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию «новизна».

Пример

В качестве исходных материалов использовали плитку стеклокремнезита стандартных размеров 300×300×15 мм.

Беложгущаяся Часов-ярская глина имела следующий химический состав (масс. %): SiO₂ - 54,21; Al₂O₃ - 30,50; TiO₂ - 0,36; Fe₂O₃ - 1,56; CaO - 0,40; MgO - 0,90; SO₃ - 0,17; K₂O - 2,35; Na₂O - 0,47; SiO_{2 свободный} - 13,01; П.П.П. - 9,05. Глину рассеивали на ситах и использовали для плазменного напыления фракции 30-250 мкм.

Для плазменного напыления использовали синее кобальтовое стекло следующего химического состава (масс. %): SiO₂ - 68,6; Al₂O₃ - 6,3; CaO - 9,3; Na₂O - 14,8; K₂O - 1,0; CoO - 0,002.

Порошки смешивали в лабораторном лопастном смесителе при массовом соотношении 1:1. Механическую смесь помещали в порошковый питатель, откуда она поступала в плазменную горелку ГН-5р электродугового плазматрона УПУ-3М.

Плитку стеклокремнезита устанавливали на пластинчатый конвейер, который двигался со скоростью 0,1 м/с. На конвейере была установлена плазменная горелка ГН-5р, которая совершала возвратно-поступательные движения.

Параметры работы плазматрона: рабочее напряжение = 30 В, ток = 200 А (Мощность W=200·30=6000 Вт=6,0 кВт).

Расход механической смеси порошков составил 15,0 г/с. Расход аргона составил 0,4 м³/мин.

После плазменного напыления ангоба синего цвета на стеклокремнезит производили контроль качества готового изделия.

Пример осуществления контроля качества

Прочности сцепления покрытия с основой определяли методом отрыва на разрывной машине R - 0,5 при испытании 5 образцов.

δ_рз=(4,1+4,0+4,2+4,4+4,3)/5=4,2 МПа.

Морозостойкость определяли по стандартной методике в морозильной камере при температуре -20°C. Для испытаний брали 5 образцов.

F=98+96+100+102+104/5=100 циклов.

Показатели качества ангобированного стеклокремнезита синего цвета представлен в таблице 2.