RU2595074C2 - Method for producing decorative coatings on glass kremnezite - Google Patents
Method for producing decorative coatings on glass kremnezite Download PDFInfo
- Publication number
- RU2595074C2 RU2595074C2 RU2015101665/02A RU2015101665A RU2595074C2 RU 2595074 C2 RU2595074 C2 RU 2595074C2 RU 2015101665/02 A RU2015101665/02 A RU 2015101665/02A RU 2015101665 A RU2015101665 A RU 2015101665A RU 2595074 C2 RU2595074 C2 RU 2595074C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- plasma
- powder
- kremnezite
- plasma torch
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения декоративных покрытий на изделиях из стекла, в частности на стеклокремнезите.The invention relates to methods for decorative coatings on glass products, in particular on silica fume.
Известен способ получения стеклокремнезита с огненно-полированной поверхностью [Будов В.М., Саркисов П.Д. Производство строительного и технического стекла. - М.: Высшая школа. - 1991. - 319 с.], включающий плавление, спекание, частичную кристаллизацию и отжиг с одновременной полировкой поверхностью.There is a method of producing glass silica fume with a fiery polished surface [Budov V.M., Sarkisov P.D. Production of building and technical glass. - M .: Higher school. - 1991. - 319 S.], including melting, sintering, partial crystallization and annealing with simultaneous surface polishing.
Недостатком данного способа являются низкие эстетико-потребительские свойства декоративного покрытия, трудоемкость процесса и невозможность получения многоцветного покрытия, что снижает конкурентоспособность продукции.The disadvantage of this method is the low aesthetic and consumer properties of the decorative coating, the complexity of the process and the inability to obtain a multi-color coating, which reduces the competitiveness of the products.
Известен способ получения декоративных покрытий на стеклоизделиях [Бессмертный B.C., Крохин В.П., Панасенко В.А., Дрижд Н.А., Дюмина П.С., Колгина О.М. Плазменное стержневое декорирование сортовой посуды // Стекло и керамика. 2001. №6. С. 21-22], включающий операцию изготовления стержней из цветных стекол, накладку на изделие трафарета, ввод стержней в плазменную горелку и плазменное напыление.A known method of producing decorative coatings on glass products [Immortal B.C., Krokhin V.P., Panasenko V.A., Dryzh N.A., Dyumin P.S., Kolgina OM Plasma core decoration of varietal tableware // Glass and Ceramics. 2001. No.6. P. 21-22], including the operation of manufacturing colored glass rods, an overlay on a stencil product, the introduction of rods into a plasma torch and plasma spraying.
Недостатками данного способа являются низкая производительность процесса декорирования и высокая энергоемкость, и как следствие, высокая себестоимость конечной продукции.The disadvantages of this method are the low productivity of the decoration process and the high energy intensity, and as a result, the high cost of the final product.
Наиболее близким решением к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ декорирования стекла и изделий из него методом плазменного напыления [Крохин В.П., Бессмертный B.C., Панасенко В.А., Дрижд Н.А., Никифоров В.М. Декорирование стекла и изделий из него методом плазменного напыления // Стекло и керамика. 1999. №3, с. 12-14], заключающийся в предварительном помоле цветных сортовых стекол, их рассеве на фракции 80-250 мм, подаче порошка в плазменную горелку, плазменном напылении стеклопорошка на стеклоизделиях.The closest solution to the proposed method according to the technical nature and the achieved result is a method of decorating glass and glassware by plasma spraying [Krokhin V.P., Immortal B.C., Panasenko V.A., Drizh N.A., Nikiforov V.M. Decoration of glass and products from it by plasma spraying // Glass and Ceramics. 1999. No. 3, p. 12-14], which consists in pre-grinding colored varietal glasses, sieving them in fractions of 80-250 mm, feeding the powder into a plasma torch, plasma spraying the glass powder on glass products.
Недостатком данного способа является низкие эстетико-потребительские свойства за счет невысокой величины коэффициента диффузионного отражения (КДО), высокая энергоемкость процесса и относительно невысокое качество декоративного покрытия.The disadvantage of this method is the low aesthetic and consumer properties due to the low value of the coefficient of diffusion reflection (BWW), high energy intensity of the process and the relatively low quality of the decorative coating.
Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости процесса, повышение качества конечного продукта при улучшении эстетико-потребительских свойств декоративного покрытия.The technical result of the invention is to reduce the energy intensity of the process, improving the quality of the final product while improving the aesthetic and consumer properties of the decorative coating.
Технический результат достигается тем, что в плазменную горелку вводится механическая смесь порошков цветного стекла и цветного металла в соотношении 1:1 и плазменное напыление производят при мощности работы плазмотрона 9,0 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,6 м3/мин.The technical result is achieved by the fact that a mechanical mixture of non-ferrous glass and non-ferrous metal powders in a ratio of 1: 1 is introduced into the plasma torch and plasma spraying is performed with a plasma torch operating power of 9.0 kW and a plasma-forming gas flow rate of 0.6 m 3 / min.
Изобретательский уровень подтверждается тем, что изменение способа подготовки напыляемого порошка с последующим плазменным напылением на изделиях из стекла, в том числе и стеклокремнезита, позволяет существенно повысить КДО за счет высокой отражательной способности цветных металлов, а также снизить мощность работы плазмотрона, так как на расплавление смеси напыляемого порошка стекла с металлом требуется меньшее количество энергии, чем для стеклопорошка.The inventive step is confirmed by the fact that a change in the method of preparation of the sprayed powder followed by plasma spraying on glass products, including glass silica fume, can significantly increase the BWW due to the high reflectivity of non-ferrous metals, as well as reduce the power of the plasma torch, since it melts the mixture sprayed glass powder with metal requires less energy than glass powder.
Проведенный анализ известных способов получения декоративных покрытий на стеклоизделиях, позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию «новизна».The analysis of the known methods for producing decorative coatings on glass products allows us to conclude that the claimed invention meets the criterion of "novelty."
Пример:Example:
В качестве исходных материалов брали плитку стеклокремнезита стандартных размеров 300×300×15 мм.As starting materials, a fiberglass tile of standard sizes 300 × 300 × 15 mm was taken.
Для получения декоративного покрытия брали порошок алюминия ПА-4 по ГОСТ 6058-73 с удельной поверхностью 0,008-0,10 м3/г, насыпной массой 1050-1100 кг/м3 с содержанием примесей не более 1,0 мас. %.To obtain a decorative coating, PA-4 aluminum powder was taken in accordance with GOST 6058-73 with a specific surface of 0.008-0.10 m 3 / g, bulk density of 1050-1100 kg / m 3 with an impurity content of not more than 1.0 wt. %
Для плазменного напыления использовали стекло «селеновый рубин» со следующим химическим составом (масс. %): SiO2 - 56,5; Al2O3 - 0,5; Na2O - 1,0; K2O - 15,0; ZnO - 1,8; B2O3 - 1,2; Cd - 0,5; Se - 0,5.For plasma spraying, glass “selenium ruby” was used with the following chemical composition (wt.%): SiO 2 - 56.5; Al 2 O 3 - 0.5; Na 2 O - 1.0; K 2 O - 15.0; ZnO - 1.8; B 2 O 3 - 1.2; Cd - 0.5; Se is 0.5.
Стекло «селеновый рубин» измельчали и рассевали на ситах. Для плазменного напыления использовали фракцию 20-80 мкм. Такая фракция быстрее плавится, чем фракция по известному способу (80-250 мм).Glass “selenium ruby” was crushed and scattered on sieves. For plasma spraying, a fraction of 20-80 microns was used. Such a fraction melts faster than the fraction by a known method (80-250 mm).
В предполагаемом способе с помощью лабораторного лопастного смесителя получали механическую смесь порошка алюминия и стеклопорошка. Данную смесь подавали в порошковый питатель электродугового плазматрона УПУ-3М, а из него в плазменную горелку ГН-5р.In the proposed method, using a laboratory vane mixer, a mechanical mixture of aluminum powder and glass powder was obtained. This mixture was fed into a powder feeder of the UPU-3M electric arc plasmatron, and from it into the GN-5p plasma torch.
Плитку стеклокремнезита устанавливали на пластинчатый конвейер со скоростью движения 0,15 м/с. Плазменная горелка специальным механизмом осуществляла возвратно-поступательные движения на пластинчатом конвейере со скоростью 0,10 м/с.A glass-siliceous tile was installed on a plate conveyor with a speed of 0.15 m / s. The plasma torch used a special mechanism to reciprocate on a plate conveyor at a speed of 0.10 m / s.
Параметры работы плазматрона: рабочее напряжение = 30 В, ток = 300 А. Плазмообразующим газом служил аргон, расход которого составил 0,6 м3/мин.The plasma torch operation parameters: operating voltage = 30 V, current = 300 A. Argon served as the plasma-forming gas, the flow rate of which was 0.6 m 3 / min.
Оптимальные параметры плазменного напыления представлены в таблице 1.The optimal parameters of plasma spraying are presented in table 1.
В плазменной горелке ГН-5р под действием высоких температур происходит быстрое расплавление частиц стеклопорошка и порошка алюминия, и их коагуляция с образованием более крупных частиц, чем исходные порошки. Коагулированные частицы, состоящие из расплава алюминия со стеклом, размером 100-150 мкм, в процессе плазменного напыления соударялись с подложкой с вновь запыленными слоями. В зоне контакта происходили диффузионные процессы металла в разогретое стекло подложки (стеклокремнезита). Это обеспечивало более высокую прочность сцепления покрытия с подложкой, чем в известном способе.Under the influence of high temperatures, the GN-5p plasma torch rapidly melts the particles of glass powder and aluminum powder and coagulates with the formation of larger particles than the initial powders. Coagulated particles consisting of a melt of aluminum with glass, 100-150 microns in size, in the process of plasma spraying collided with a substrate with newly dusted layers. In the contact zone, diffusion processes of the metal occurred in the heated glass of the substrate (glass silica fume). This provided a higher adhesion strength of the coating to the substrate than in the known method.
Композиционное покрытие на основе селенового рубина и алюминия обладало более высоким КДО, чем в известных способах. Это существенно повышает эстетико-потребительские свойства стеклокремнезита с декоративным покрытием и его конкурентоспособность.Composite coating based on selenium ruby and aluminum had a higher BWW than in known methods. This significantly increases the aesthetic and consumer properties of glass-silica-decorative with decorative coating and its competitiveness.
После плазменного напыления плитку стеклокремнезита снимали с пластинчатого конвейера, производили контроль качества и долговечности изделия. Долговечность и надежность покрытия характеризуется прочностью сцепления покрытия с основой. Показатели качества стеклокремнезита с декоративным покрытием представлены в таблице 2.After plasma spraying, the glass-silica-cement tile was removed from the plate conveyor, and the quality and durability of the product were controlled. The durability and reliability of the coating is characterized by the adhesion of the coating to the base. The quality indicators of glass-silica with decorative coating are presented in table 2.
Пример контроля качества:Quality control example:
Для определения прочности сцепления покрытия с основой к лицевой поверхности приклеивали эпоксидной смолой металлический стержень длиной 150 мм и площадью 1 см2. После полимеризации эпоксидной смолы в течение 24 часов приступали к определению прочности сцепления с подложкой на разрывной машине R-0,5.To determine the adhesion strength of the coating to the base, a metal rod 150 mm long and 1 cm 2 in area was glued to the front surface with an epoxy resin. After polymerization of the epoxy resin for 24 hours, we proceeded to determine the adhesion strength to the substrate on an R-0.5 tensile testing machine.
Изделие и стержень закрепляли в специальных зажимах разрывной машины R-0,5. После равномерного нагружения происходил отрыв покрытия от основы. Для испытаний брали 5 образцов.The product and the rod were fixed in special clamps of the tensile testing machine R-0.5. After uniform loading, the coating detached from the base. For testing, 5 samples were taken.
Прочности сцепления декоративного покрытия определяли как среднее арифметическое:The adhesion strength of the decorative coating was determined as the arithmetic mean:
δрз.=(13,8+14,5+15,0+15,5+16,2)/5=15,0 МПа.δ rz. = (13.8 + 14.5 + 15.0 + 15.5 + 16.2) / 5 = 15.0 MPa.
Для плазменного напыления предлагаемый способ предусматривает использование таких порошков металлов и сплавов, как алюминий, медь, бронза, латунь. Данные металлы и сплавы обладают высоким КДО.For plasma spraying, the proposed method involves the use of such powders of metals and alloys, such as aluminum, copper, bronze, brass. These metals and alloys have a high BWW.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015101665/02A RU2595074C2 (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Method for producing decorative coatings on glass kremnezite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015101665/02A RU2595074C2 (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Method for producing decorative coatings on glass kremnezite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015101665A RU2015101665A (en) | 2016-08-10 |
| RU2595074C2 true RU2595074C2 (en) | 2016-08-20 |
Family
ID=56612678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015101665/02A RU2595074C2 (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Method for producing decorative coatings on glass kremnezite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2595074C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655699C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-05-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method of silicate glasses metallization |
| RU2775848C1 (en) * | 2021-02-16 | 2022-07-11 | Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права» | Method for iridescence of flat glass |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1588799A1 (en) * | 1987-11-10 | 1990-08-30 | Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии | Method of producing coatings |
| US5302414A (en) * | 1990-05-19 | 1994-04-12 | Anatoly Nikiforovich Papyrin | Gas-dynamic spraying method for applying a coating |
| US20040115352A1 (en) * | 2001-05-10 | 2004-06-17 | Bernd Schultheis | Method of producing a light-scattering layer on a glass or glass ceramic body |
| RU2295588C1 (en) * | 2003-03-06 | 2007-03-20 | Александр Павлович Хинский | Composite coating manufacturing process |
-
2015
- 2015-01-20 RU RU2015101665/02A patent/RU2595074C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1588799A1 (en) * | 1987-11-10 | 1990-08-30 | Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии | Method of producing coatings |
| US5302414A (en) * | 1990-05-19 | 1994-04-12 | Anatoly Nikiforovich Papyrin | Gas-dynamic spraying method for applying a coating |
| US5302414B1 (en) * | 1990-05-19 | 1997-02-25 | Anatoly N Papyrin | Gas-dynamic spraying method for applying a coating |
| US20040115352A1 (en) * | 2001-05-10 | 2004-06-17 | Bernd Schultheis | Method of producing a light-scattering layer on a glass or glass ceramic body |
| RU2295588C1 (en) * | 2003-03-06 | 2007-03-20 | Александр Павлович Хинский | Composite coating manufacturing process |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Крохин В.П. и др. Декорирование стекла и изделий из него методом плазменного напыления, Стекло и керамика, 1999, N3, с.12-14. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655699C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-05-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method of silicate glasses metallization |
| RU2775848C1 (en) * | 2021-02-16 | 2022-07-11 | Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права» | Method for iridescence of flat glass |
| RU2832899C1 (en) * | 2024-05-27 | 2025-01-09 | Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Method of decorating ceramic facing tiles |
| RU2832900C1 (en) * | 2024-06-05 | 2025-01-09 | Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" | Charge for producing glass light-reflecting spherical materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015101665A (en) | 2016-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8845936B2 (en) | Process and device for the preparation of hollow microspheres comprising centrifugal atomization | |
| RU2466864C1 (en) | Method to produce protective-decorative coating on concrete items | |
| CN103757631A (en) | Preparation method of high-entropy AlCoNiCrFeMo alloy coating | |
| CN104496554B (en) | Jun red glaze and preparation method thereof | |
| RU2354631C2 (en) | Method of autoclave walling materials glazing | |
| RU2459699C1 (en) | Method of fabricating decorative concrete articles | |
| RU2595074C2 (en) | Method for producing decorative coatings on glass kremnezite | |
| CN112004787A (en) | Method for manufacturing ceramic articles | |
| RU2637538C1 (en) | Method of decoration of glassware | |
| CN104496555A (en) | Metal-like ceramic artistic glaze as well as preparation method and application method thereof | |
| RU2591100C1 (en) | Method for engobing of glass-flintite | |
| RU2532784C2 (en) | Glass-metal micro-beads and method of obtaining thereof | |
| RU2553707C1 (en) | Method for metallisation of products made of concrete | |
| RU2455118C2 (en) | Glass-metal micro balls and method of their production | |
| RU2572249C1 (en) | Method to engobe concrete products | |
| KR20100015884A (en) | Process for the preparation of coloured particulates | |
| RU2597340C1 (en) | Method of producing autoclave wall materials with composite protective-decorative coatings | |
| CN110802234A (en) | Preparation method of metal powder for 3D printing of zero satellite particles | |
| Bessmertnyi et al. | Energy-saving technology of assorted glassware decoration by plasma spraying | |
| RU2656642C1 (en) | Method for engobing block cellular glass | |
| RU2655699C1 (en) | Method of silicate glasses metallization | |
| CN104032252A (en) | A kind of preparation method of Al85Ni10La5 amorphous alloy coating | |
| RU2670805C1 (en) | Method for application of coating to siliglass | |
| RU2335483C2 (en) | Method of pottery glazing | |
| Ctibor et al. | Natural tourmaline as an efficient alternative to ceramic-type material for plasma spraying |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210121 |