178977. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ólommentes üvegipari zománc és kerámiai máz előállítására
178977 MAGYAR NÉPKÖZTARSASAG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1980. VII. 21. (1822/80) Közzététel napja: 1981. IX. 28. ORSZÁGOS találmányi HIVATAL Megjelent: 1983. X. 31. Nemzetkor! osztályozás: C 03 C 5/00 Feltalálók: Szabadalmas: Szó'llősi József okleveles vegyészmérnök 60%, Pinkóczi Sándor kutató technikus Szilikátipari Központi 20%, Fajszi Botond üvegtechnikus szakmunkás 10%, Fogelkund Ernő műszaki Kutató és Tervező Intézet, ügyintéző 10%, Budapest Budapest Eljárás ólommentes üvegipari zománc és kerámiai máz előállítására 1 A találmány tárgya eljárás színtelen, vagy anyagában színezett, 5-25% szilícium-dioxidot, 15-45% bór-trioxidot, 5—20% alkáli-oxidot és 10-30% kétértékű oxidot (földalkáli oxidot, cinkoxidot) tartalmazó ólommentes, 620 °C hőmérséklet alatt be- 5 égő üvegipari zománcok és kerámiai mázak előállítására, az alapanyag-keverék 1000—1100° C hőmérsékleten való összeolvasztásával, frittelésével és őrlésével. A különféle zománcféleségek fontos összetevője iq az ólom-oxid, amely az üvegzománcok és a kis hőmérsékleten beégő kerámiai mázak esetében a kis lágyulási hőmérsékletet és a bevonat egyenletes szétterülését és fényét eredményezi. Alkalmazásának hátránya azonban az ólom-oxid gőzök egészségre J5 káros, mérgező volta. Az üvegzománcok kémiai összetétele megismerhető a The Glass Industry Magazin által 1977. évben kiadott Decorating in the Glass Industry című kiadvány 11-13. fejezeteiből. A kis hőmérsékleten be- 2o égő ólom-oxid tartalmú kerámiai mázak összetételét ismerteti Fritz Viehweger: Receptbuch für Glasuren + Farben, Verlag des Sprechsaal, Coburg. Azoknak a két- és háromalkotós rendszereknek a fázisdiagramjait vizsgálva, amelyek kis olvadási 2s hőmérsékletű eutektikumokat képeznek, kitűnik, hogy az ólom-oxidtól eltekintve, a különféle alkáli-oxidok — mint a K20, Na20, Li20 — valamint a dnk-oxid és a földalkáli-oxidok- mint a CaO, MgO, BaO - a bóroxiddal képeznek viszonylag kis 30 2 hőmérsékleten olvadó borát eutektikumokat (Levin E. M., Robbins C. R., McMurdie H. F.: Phase diagrams for Ceramists, The American Ceramic Society, 1964). Találmányunk célja ólom-oxidtól mentes, kis, 560—620 °C hőmérsékleten beégethető üvegolvadék előállítása, amely megőrőlve és ezen a hőmérsékleten üveg vagy kerámia alapra ráégetve egyenletes és fényes bevonatot eredményez. Az említett alkáli, földalkáli és cink borátok üvegzománcnak és kerámiai máznak két okból nem alkalmasak. Egyrészt a nagy hőtágulásuk miatt nemcsak a kis hőtágulású kerámia alapon, hanem az ennél kétszer nagyobb hőtágulású üvegen is hajszálrepedéses bevonatot eredményeznek. Másrészt a borátok vegyi ellenállóképessége csekély, a borátmázakat nemcsak a savak és lúgok leghígabb oldatai, hanem a víz is megtámadja. Ezért a legfontosabb üveg-, zománc- és máz alkotó komponenst, a szilícium-dioxidot be kell építeni az egy és két vegyértékű kationok borátjai közé, amivel a vegyi ellenállóképesség jelentős növekedése érhető el. A szilícium-dioxid bevitele azonban megnöveli az olvasztási és a lágyulási hőmérsékletet. Ezért annak érdekében, hogy a beégetési hőmérséklet ne emelkedjék 600—620 °C fölé, egyrészt korlátozni kell a szilícium-dioxid mennyiségét, másrészt további olyan anyagokat kell a zománcba bevinni, amelyek a vegyi ellenállóképességet növelik, de nem növelik a beégetési hőmérsékletet és csökkentik a zománc hőtágulá-178977
