Композиция для эмалирования алюминия и его сплавов

Изобретение относится к эмалированию алюминия и его сплавов и может быть использовано в производстве эмалированных алюминиевых изделий, в том числе посуды, изделий бытового назначения и т. п.

Известен состав массы для алюминия и его сплавов, включающий, мас. ч.: фритта — 100; борная кислота — 2,5; метасиликат натрия — 2,5; едкий натрий — 0,6; вода дистиллированная — 40–45 [1].

Недостатком его является высокая температура обжига покрытия (570 °С), а также наличие в составе фритты токсичных компонентов.

Наиболее близким является состав композиции для эмалирования алюминия и его сплавов, содержащий, мас. ч.: фритта — 100; вода — 40; жидкая добавка — 15 [2].

Недостатком ее является высокая температура обжига покрытия (560 °С), а также введение жидкой добавки непосредственно на размол фритты, что снижает долговечность шликера.

Достигаемым техническим результатом является снижение температуры обжига покрытия.

Указанный технический результат достигается тем, что композиция для эмалирования алюминия и его сплавов содержит, мас. %: фритта — 62,5–67,57; вода — 27,03–31,25; добавка — 5,4–6,25. Причем фритта в качестве оксида железа содержит FeO и дополнительно MnО₂ и имеет состав, мас. %: SiО₂ — 28–36; TiО₂ — 15,2–19; B₂О₃ — 6–10; Na₂О — 18–23; Li₂О — 0,6–3,0; K₂О — 8–14,6; Al₂О₃ — 1–4; P₂О₅ — 1,1–1,8; FeO — 3–5,8; MnО₂ — 0,1–0,9. А добавка имеет состав, мас. %: гидроокись калия — 15–23; метасиликат натрия — 40–50; борная кислота — 10–20; двуокись титана — 2–10; вода дистиллированная — 10–20.

Способ получения композиции заключается в том, что предварительно раздельно размалывают эмалевую фритту с водой до необходимой тонины (0,2–0,4 мл⁻¹) и компоненты комплексной связки. Непосредственно перед нанесением покрытия на поверхность металла размолотую фритту и комплексную связку смешивают в соотношении 15:1–17,5:1.

Введение комплексной связки непосредственно перед нанесением покрытия способствует увеличению периода сохранения необходимых для стабильной работы реологических свойств шликера, повышению долговечности его.

Конкретные примеры фритт приведены в табл. 1, составы комплексной связки — в табл. 2, составы композиции — в табл. 3.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Описываемую композицию готовят следующим образом.

Шихту, соответствующую химическому составу фритты, составляют из традиционных сырьевых материалов, используемых в технологии эмалирования. Эмаль плавят в электрической печи при 1050–1150 °С в течение 50–60 мин. Готовность расплава определяют пробой на нить и лепешку. Готовый расплав подвергают мокрой грануляции.

Полученную эмалевую фритту размалывают в фарфоровой шаровой мельнице с добавлением необходимого количества воды до тонины 0,2–0,4 мл. Отдельно в шаровой мельнице готовят комплексную связку.

Комплексную связку добавляют к размолотой фритте непосредственно перед нанесением на предварительно подготовленную поверхность алюминия или его сплавов.

Указанную композицию наносят на металл методом окунания или пульверизации. Изделия сушат и обжигают в интервале температур 500–650 °С.

Свойства покрытий на основе предлагаемой композиции приведены в табл. 4.

Таблица 4

Формула изобретения

Композиция для эмалирования алюминия и его сплавов, включающая фритту, содержащую SiО₂, TiО₂, B₂О₃, Na₂О, Li₂О, K₂О, Al₂О₃, P₂О₅, оксид железа, воду и добавку, отличающаяся тем, что она содержит указанные компоненты в следующем количестве, мас. %: фритта — 62,5–67,57; вода — 27,03–31,25; добавка — 5,4–6,25. Причем фритта в качестве оксида железа содержит FeO и дополнительно MnО₂ и имеет состав, мас. %: SiО₂ — 28–36; TiО₂ — 15,2–19; B₂О₃ — 6–10; Na₂О — 18–23; Li₂О — 0,6–3,0; K₂О — 8–14,6; Al₂О₃ — 1–4; P₂О₅ — 1,1–1,8; FeO — 3–5,8; MnО₂ — 0,1–0,9. А добавка имеет состав, мас. %: гидроокись калия — 15–23; метасиликат натрия — 40–50; борная кислота — 10–20; двуокись титана — 2–10; вода дистиллированная — 10–20.