[go: up one dir, main page]

RU2595074C2 - Method for producing decorative coatings on glass kremnezite - Google Patents

Method for producing decorative coatings on glass kremnezite Download PDF

Info

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
Application number
RU2015101665/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015101665A (en
Inventor
Сергей Викторович Семененко
Василий Степанович Бессмертный
Наталья Михайловна Здоренко
Надежда Ивановна Бондаренко
Виктор Иванович Стадничук
Original Assignee
Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" filed Critical Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права"
Priority to RU2015101665/02A priority Critical patent/RU2595074C2/en
Publication of RU2015101665A publication Critical patent/RU2015101665A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2595074C2 publication Critical patent/RU2595074C2/en

Links

Landscapes

  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

FIELD: glass.
SUBSTANCE: invention relates to methods for producing decorative coatings on articles from glass, particularly on glass kremnezite. Method for producing decorative coating on glass kremnezite involves crushing and sieving of colored glass, glass powder fed into the plasma burner and plasma spattering. Glass powder is produced by particle size of 20-80 mcm by colored glass crushing and sieving, mechanical mixture of said glass powder and non-ferrous metal powder or alloy is obtained at a ratio of 1:1, obtained mixture is fed into a powder feeder of the plasmatron plasma burner, plasma sputtering is performed at plasmatron power of 9.0 kW and plasma-forming gas flow rate of 0.6 m3/min.
EFFECT: reduced power consumption higher quality of the end product with improved aesthetic-consumer properties of decorative coating.
1 cl, 2 tbl, 1 ex

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.

Figure 00000001
Figure 00000001

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.

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (1)

Способ получения декоративного покрытия на стеклокремнезите, включающий измельчение и рассев цветных стекол, подачу стеклопорошка в плазменную горелку и плазменное напыление, отличающийся тем, что стеклопорошок получают размером частиц 20-80 мкм путем измельчения цветного стекла и рассеивания на ситах, затем получают механическую смесь вышеупомянутого стеклопорошка и порошка цветного металла или сплава при соотношении 1:1, полученную смесь подают в порошковый питатель плазменной горелки плазмотрона, а плазменное напыление проводят при мощности работы плазмотрона 9,0 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,6 м3/мин. A method of obtaining a decorative coating on glass silica fume, including grinding and sieving colored glass, feeding the glass powder into a plasma torch and plasma spraying, characterized in that the glass powder is obtained in a particle size of 20-80 μm by grinding colored glass and dispersion on the sieves, then a mechanical mixture of the above glass powder is obtained and non-ferrous metal or alloy powder at a ratio of 1: 1, the resulting mixture is fed into a powder feeder of a plasma torch of a plasma torch, and plasma spraying is carried out at the power of the plasma torch is 9.0 kW and the plasma gas flow rate is 0.6 m 3 / min.
RU2015101665/02A 2015-01-20 2015-01-20 Method for producing decorative coatings on glass kremnezite RU2595074C2 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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