Тезисы
апрель 2017

Дослідження впливу модифікуючого додатку ZrO2 на глушіння білих титанових емалевих покриттів


Хохлов М. А. , Рижова О. П.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Склоемалі, що містять у своєму складі діоксид титану, займають важливе місце в емалювальній галузі промисловості та широко застосовуються для емалювання сталевого посуду і санітарно-технічних виробів. Сучасний рівень знань в області склоподібного стану дозволяє в значному ступені прогнозувати властивості емалі за її хімічним складом. Однак це не стосується склокристалічних покриттів на основі емалей, що містять діоксид титану, оскільки отримання цих матеріалів базується на принципах направленої кристалізації, що обумовлює утворення в результаті термообробки вихідного скла двох- або багатофазної структури.

Під модифікуючими додатками розуміється незначна кількість ведених до складу скла компонентів, приблизно 1,5 мол.%. При збільшенні концентрації катіонів починають проявлятись їх індивідуальні властивості та особливості положення в структурі скла. На основі аналізу літературних даних був вибраний компонент ZrO2 та вивчено його вплив на ступінь глушіння дослідної титанової емалі МФ-4, яка є малофтористим аналогом класичної емалі ЕСП-117. Дослідний склад характеризується пониженою температурою випалу емалевих покриттів – 800°С проти 850°С для промислової. Основним недоліком емалі МФ-4 є підвищене значення ступеня жовтизни (G – 4,57%), що надає покриттю жовтий відтінок.

Компонент ZrO2 нарівні з ТіО2 володіє високим показником заломлення, однак на відміну від оксиду титану не забарвлює скло. Він підвищує температуру розм’якшення стекол та надає емалі тугоплавкість, однак позитивно впливає на хімічну і термічну стійкість та на блиск емалевих покриттів.

Додатки ZrO2 вводили в невеликій кількості (до 1 мас.% з шагом 0,25 мас.%) понад 100% емалі МФ-4 та визначали властивості фрит і покриттів. Зазначена кількість діоксину цирконію виявилась суттєвим способом впливу на процес кристалізації емалевих покриттів. При цьому, одним із позитивних факторів є те, що додавання ZrO2 до складів дослідних емалей не вплинуло на значення водостійкості. Вплив на кристалізаційну здатність негативно позначився на розтічністості емалевої фрити, яка понизилась на 5-10 мм в порівнянні зі складом МФ-4. Проте таке пониження не вплинуло на блиск дослідних покриттів, який знаходиться в межах 65-75% Візуально отриманні емалеві покриття є білими з блакитним відтінком. Це підтверджується значеннями показника жовтизни, який при введенні 0,25 мас.% ZrO2 понизився до 3,52%, а при 0,5 мас.% – до 2,76 %.