176118. lajstromszámú szabadalom • Készítmény kerámiák nagy vegyi ellenállóképességű mázzal való bevonásához és eljárás a mázak előállítására
176118 8 A 2,352.829 számú NSZK-beli nyilvánosságrahozatali irat ólomtarialmú, alacsony hőmérsékleten olvadó üvegfolyasztószert, illetve ólomtartalmú, alacsony hőmérsékleten olvadó, ónoxidtartalmú vagy ónoxid- és titánoxidtartalmú frittet ismertet, matricák és kerámiai díszítések fedőmázainak előállítására. Ezek az alacsony hőmérsékleten olvadó frittek a leírtak szerint mintegy 430—• 870 C° hőmérséklettartományban olvadnak, nagyon jól ellenállnak savak és/vagy alkalikus anyagok hatásának, és megakadályozzák az ólom-, kadmium- és más mérgező vegyületek szabaddá válását. A nyilvánosságrahozatali iratból azonban nem tűnik ki, hogy milyen nagyságrendű az alacsony olvadáspontú frittből kioldott anyag mennyisége; mindenekelőtt pedig az nem derül ki, hogy milyen nagy az ólomveszteségük nagyobb mennyiségű alkálifémoxid jelenlétében. A kerámiai ipar az újabb időben egyre inkább arra törekszik, hogy porózus vagy tömör kerámiai készítményeket alacsony hőmérsékleten, rövid idő alatt állítson elő. Ezáltal, mint ismeretes, az egységnyi készítményre vonatkoztatott energia- és égetési segédanyagfelhasználás nagymértékben csökkenthető. Végül lehetővé vált porcelánhoz hasonló tulajdonságokkal rendelkező kerámiai készítmények előállítása 900 C° alatti hőmérsékleten (ahogy ezt a KÉR 114 TGL 7838 előírás megköveteli). Ilyen termékek az ismert klasszikus porcelánokhoz mérten mindenekelőtt jelentős mértékben megnövekedett közepes, lineáris hőtágulási együtthatóval tűnnek ki. Ez az együttható 20—400 C° hőmérséklettartományban a cserép fázisösszetétele szerint, amelyet üveges és kristályos fázisok, így például kvarc, jellemeznek, 9-10_6fok_1 (kvarcban szegény cserép) és 14,0 • 10~6 fok-"1 (kvarcban gazdag cserép) között van. Ilyen kerámiai zsugorított termékek nemesítése érdekében olyan javított kémiai ellenállású zománcfrittekre van szükség, amelyek 900 C° alatti hőmérsékleten hibamentes mázakká folynak ki és rögződnek a cserépen. Ehhez e zománcfrittek 20—400 C° hőmérséklettartományhoz tartozó közepes, lineáris hőtágulási együtthatójának 8,0 • 10~6 fok-1-nél, a 20 C° és az átalakulási pont (Tg) közötti hőmérséklettartományhoz tartozó közepes, lineáris hőtágulási együtthatójának pedig 8,5 • 10-6 fok_1-nél kell nagyobbnak lennie és e fritteknek 900 C° alatti hőmérsékleten a kerámiai iparban szokásos égetési idő alatt simán ki kell folyniok. A technika állásánál ismertetett hátrányok kiküszöbölése érdekében nagy vegyi ellenállóképességű, különösen csekély ólomveszteségű mázzal való bevonáshoz készítményt dolgoztunk ki, amelynek 20—400 C° hőmérséklettartományhoz tartozó közepes, lineáris hőtágulási együtthatója 8,5 • 10~6 fok-1-nél nagyobb, előnyösen olyan tömör vagy porózus cserepekhez, amelyek 20—400 C° hőmérséklettartományhoz tartozó közepes, lineáris hőtágulási együtthatója nagyobb, mint 8,5- • 10~6 fok”1, továbbá eljárást dolgoztunk ki kerámiai mázaknak tömör vagy porózus kerámiai cserepeken, különösen kvarctartalmú üvegből álló zsugorított testeken vagy szilikátos hulladékokat tartalmazó üvegből készült porózus zsugorított készítményeken 750C° és 900 C° közötti hőmérsékleten simaégetéssel a szokásos égetési idő alatt történő előállítására. A találmány szerinti készítményt az jellemzi, hogy 20—60 súly% zomânçfrittet, 40—80 súly% vizet vagy telített, egyértékű, legfeljebb 3 szénatonaos alifás alkoholt, / 0—18 súly% kaolint, 0—4 súly% bentonitot, 0—14 súly% színes pigmentet, 0—14 súly% homályosítószert, 0—5 súly% peptizátort tartalmaz, emellett a zománcfritt, kaolin és a bentonit összesen a) 65—74,9 mól% Si02-t, b) 0,1—5 mól% Al203-t, és adott esetben 0,1— 5 mól% ritkaoxidot, így Zr02-t, és/vagy Ti02-t, és/vagy Sn02-t, és/vagy Ce02-t, és/vagy Nb205-t, c) 4—12 mól% B203-t, d) 8—12 mól% PbO-t, e) 12—16 mól% alkálifémoxidot, f) 0—4mól% alkáliföldfémoxidot, és/vagy -fluoridot, g) 0—10 mól% üvegolvadékban oldható színes oxidot, így CoO-t vagy CuO-t tartalmaz és a komponensek összhányada: aj és b) 67—75 mól%-t, c), d), e) és f) 25—33 mól%-t tesz ki. Az említett színes készítményt mázra felvitt színes frittként vagy beágyazott színes frittként is alkalmazhatjuk. A találmány szerinti készítményt és a mázak előállítását példák ismertetik. A megadott összetételű, találmány szerinti készítményből előállított kerámiai mázak — a ritka oxidok figyelembe vétele nélkül — összehasonlíthatatlanul jobb kémiai ellenállósággal rendelkeznek, mint az ismert mázak. A savak behatására leoldódó mennyiségek (m0), a máznak 20,4 tf.%-os sósavban 6 órán át történő főzése, ezt követően kloridmentesre való mosása, szárítása és mérése után, 30 mg alatt, előnyösen azonban 20 mg alatt maradnak, 1 dm2 mázra vonatkoztatva. Lúgos behatásnál a találmány szerinti készítményből előállított máz 250 mg-nál, előnyösen 150 mg-nál, kevesebbet veszít 1 dm2 mázra számítva. A kerámiai mázak ellenállásának a vizsgálatát alkalikus behatásokkal szemben a következőképpen végezzük: a mázat 16,4 g NaOH és 21,6 g Na2C03 800 g vízzel készített oldatában 3 óra hosszat forraljuk és ezt követően semlegesre mossuk, szárítjuk és mérjük. Végül a találmány szerinti készítményből előállított mázaknak 3 súly%-os ecetsavban 24 órán át szobahőmérsékleten való kezelésekor a mázfelületről 1 dm2-re számítva 1 mg-nál kevesebb, előnyösen 0,5 mg-nál kevesebb ólom oldódik le. Vizsgálataink alapján megállapítottuk, hogy a találmány szerinti készítmény alkotói egyikének csökkentése által csak olyan mázakat kaptunk, amelyeknek — az ennél a találmánynál megkövetelt hőtágulási és folyási tulajdonságok megtartása esetén — kémiai ellenállóképessége lényegesen rosszabb volt, mint a találmány szerinti készítményből előállítotté. Ezáltal az is megmutatkozott, hogy a színezhető és/vagy homályosítható áttetsző kerámiai mázak megnövelt kémiai állandósága lényegében csak a találmány szerinti készítmény alkalmazásával érhető el. Azt is megállapítottuk, hogy a találmány szerint előállítható mázak csak akkor folynak ki hibamentesen 750—900 C°, előnyösen 800—875 C° hőmérséklettartományban a kerámiai iparban szokásos égetési idők alatt, ha azok legalább 25 mól% B203 és/vagy PbO és/vagy alkálifémoxid és/vagy alkáliföldfémmid vagy fluorid folyasztószert tartalmaznak. Különösen kitűnt, hogy 800—850 C° simaégetési hőmérsékleteknél előnyösen 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
