201283. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üvegszerű fémkerámia zománcbevonatok felvitelére
HU 201283 A met tartalmazó zaggyal végzett bevonásával, a be vonatos fém megszárításával és így annak felületé : üvegfritt, és finomszemcsés fém lényegében homogén keverékéből álló réteg kialakításával, és az ígv bevont fémen az üvegfritt és a finomszemcsés fém kemencében végzett kiégetéssel való összeolvasztásával üvegszerű fémkerámia zománcbevonat kialakításával, azzal jellemezve, hogy a zagyban alkalmazott üvegfritt tömegére számított 0,03%-nál kisebb oldott víztartalomig előszárítjuk, és a bevont fémet ellenőrzött nedvességtartalmú kemencében, 10 °C alatti harmatponton égetjük kL Az üvegfritt víztartalmának és a kemence atmoszférájának az említett szintekre való beállításával jelentősen csökkenthetők a bevonatban jelentkező hibák, olyan bevonatokhoz képest, amelyeket a hagyományos zománcozási technikával állítottak elő. Még jobb eredmények érhetők el azonban abban az esetben, ha a kiégetésre használt kemence harmatpontja max. 5 °C„ és az üvegfritt oldott víztartalmát fagyasztva szárítással 0,01 tömeg% alá csökkentjük. A találmányhoz fűződő előnyös hatások csak a megfelelő fritt víztartalom és a kemence harmatpont együttes alkalmazása esetén valósulnak meg. Az üvegszerű zománcokhoz fémrészecskéket adunk, a fémkerámia előállítására. Ezek a fémkerámia-kompozíciók a fémrészecskéket max. 60 térf.% mennyiségben tartalmazhatják. Előnyös, ha 200 p, alatti részecske-nagyságot alkalmazunkk. Azt találtuk, hogy az üvegfritt víztartamának csökkentésével és az alacsony harmatpontú atmoszféra biztosításával, kiégetés közben, az előbbiekben javasoltak szerint, jelentősen csökkenthető az acél és hasonló fémek zománccal való bevonásával összefüggő hibák - különösen a szénbuborékok kialakulásával és a halpikkely-szerű képződmények megjelenésével járó hibák - fellépése. Ezenkívül ugyancsak jelentősen csökkenthető a fémkerámia kompozíciók esetében a gázképződés és a felhabosodás problémája, amely porozitáshoz vezet; ez anélkül érhető el, hogy tűzálló részecskéket adnának a zománc bevonóanyaghoz. Ezenkívül nincs szükség különleges üvegfritt keverékek alkalmazására, amelyek ekémének az általában alkalmazottaktól és jól ismertek a zománciparban. Továbbá: nem kell korlátozni a kiégetési hőmérsékleteket. A találmány szerint használt üvegfritt összetétele lényegében hasonló a zománciparban általában használtakhoz; víztartalmát és hidroxilion-tartalmát azonban előszárítással a szükséges szintre - 0,03 tömeg% alatti oldott víztartalomra - állítjuk be. Ennek érdekében száraz gázt, például argont buborékoltatunk át a megolvasztott üvegen, majd vízfürdőben hirtelen lehűtjük. Meglepő módon azt találtuk, hogy az előszárított üveg víztartalma annak ellenére sem emelkedik 0,03 tömeg% fölé, hogy azt vízben lehűtve alakítjuk üvegfritté, mivel az nem abszorbeálja a lehűtésre alkalmazott vizet. Egy másik megoldás szerint a megolvasztott üvegfritt keveréket vákuumban tesszük ki, a víz elvonására. Ugyancsak lehetséges az üvegfritt keverékvízmentes anyagokból való előállítása, például oly módon, hogy az összekeverés előtt kalcmálást 3 végzünk és elkerüljük az előállítás közben való vfe: felvételt. A víz oly módon is eltávolítható az üvegfritt ke verőkből, hogy a megolvasztott üvegfritt olyan anyagokkal hozzuk össze, amelyek reagálnak a vízzel vagy a hidroxil-ionokkal. Ezen módszer esetében ügyelnünk kell arra, hogy a reagens ne lépjen reakcióban az üvegfritt más komponenseivel és a reakciótermékek ne befolyásolják hátrányosan az üvegfritt tulajdonságait. Miután az üvegfritt keveréket a víztartalom csökkentésére szárítottuk, porrá kell azt átalakítanunk. Ez úgy hajtható végre, hogy a hagyományos őrlési technikák alkalmazását megelőzően a ré szecskenagyság-csökkentés kezdeti fázisaiban száraz edzési technikát alkalmazunk. Ha azonban a hőmérsékletet gyorsan lecsökkenjük azon hőmérséklet alá, amelyen a víz oldódni és az üvegfrittbe bediffundálni képes, az üvegfritt anélkül képes elviselni a vízben történő lehűtést, hogy víztartalma jelentősen növekedne. Az a hőmérséklet, amelyen a vízfelvétel jelentőssé válik, annak az időnek a hosszúságától függ, amelyen át az üvegfritt a vízzel és az üvegfritt-keverékkel érintkezik, de az acélokra általában használt üvegfrittek esetében kb. 500 °C. Az üvegfrittek vízben is megőrölhetők, feltéve, hogy nem alkalmazunk hidratált őrlési adalékokat, pl. agyagot és bórsavat. A találmány szerinti fémkerámia kompozíciókat előnyösen nemvizes rendszerben vihetjük fel a szubsztrátra, amelyek pl. 3% cellulóz-nitrátot tartalmának amil-acetátban. Alkalmazhatunk azonban vizes szuszpenziós rendszereket is, amelyek cellulóz- vagy más poliszacharid-alapú szuszpendálószert, pl. nátrium-karboximetil-cellulózt vagy xantángumit tartalmaznak. Erre a célra használható egyik lehetséges szuszpendálószer a xantángumi, amely a kereskedelemben „KELZAN” néven férhető hozzá (Merck and Co.Inc.). Ha a fémkerámia felvitelére vizes szuszpenziót alkalmazunk, előnyös lehet korróziógátlónak a bevonóanyaghoz való hozzáadása, a fémpor reakciójának megelőzésére. Ennek a korróziógátlónak lényegében nem-hidratáltnak kell lennie vagy az esetleges hidrátvizet jóval az üvegfritt lágyulási hőmérséklete alatti hőmérséklete alatt le kell adnia. Az egyik ilyen korróziógátló a kereskedelemben „FERNOX ALU” néven áll rendelkezésre (Industrial Anti Corrosion Services Limited). A fémkerámia keverékek tartalmazhatnak más adalékanyagokat, pl. pigmenteket stb. is, feltéve hogy ezek nem hidratáltak vagy jóval az üvegfritt lágyulási pontja alatti hőmérsékleten elbomlanak és leadják víztartalmukat. Annak érdekében, hogy az atmoszféra nedvességtartalmát a kiégető kemencében a meghatározott határok között tartsuk, olyan kemencét kell alkalmaznunk, amelynek atmoszféráját ellenőrizni tudjuk, és így az olvasztási zónában alacsony nedvességtartalmat tudunk fenntartani. Erre a célra különösen megfelelők az elektromos kemencék. Alkalmazhatók azonban gáz- vagy olajtüzelésű kemencék is, feltéve, hogy a nedves égéstermékeket hatékonyan elkülönítjük a kiégetésre kerülő tárgyaktól. Ez úgy érhető el, hogy sugárzómelegű fém 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
