Керамічне покриття

Керамические покрытия широко используют при производстве строительных материалов, стеновой керамики, сантехнического оборудования, а также при производстве хозяйственно-бытовых и декоративных изделий. Известны разнообразные составы керамических покрытий на основе стеклообразующих ве ществ: оксидов кремния, алюминия, бора (заявка Японии №64-11583, С 03 С 8/02, опубл. 27,02.87, заявка Великобритании № 2250285, С 03 С 8/02, опубл. 03.06.92, заявка Японии №4-32782, С 03 С 8/14, опубл. 01.06.92). Иногда также вводят стеклянный порошок или фритту (заявка ЕПВ №0510542, С 03 С 8/14, опубл. 28.10.92, авт.свид. СССР №596560, С 04 В 41/06. опубл. 05.03.78). В состав керамических покрытий обычно вводят промоторы, например: оксид циркония (заявка Японии №4-32782, С 03 С 8/14, опубл. 01.06.92; заявка Японии №4-32022, С 03 С 8/00, опубл. 28.05. ) или оксид кальция (авт.св. СССР №1222645, С 03 С 8/04. опубл. 07.04., авт. свид. СССР №1315402, С 03 С 8/04, опубл. 07.06.87). Для получения цветных керамических покрытий используют различных неорганические термостойкие пигменты, а именно: оксид железа, марганца, меди, хрома, кобальта (заявка ЕПВ №0326519, С 03 С 8/18, опубл. 02.08.89, авт.св. СССР №1315402, С 03 С 8/04, опубл. 07.06.87) или минеральный краситель (авт.св. СССР №596560, С 04 В 41/06, опубл. 05.03.78 г.). Из известных аналогов в качестве прототипа выбрано керамическое покрытие (авт.св. СССР №1315402, С 03 С 8/04, опубл. 07.06), состав которого содержит, мас.%: Это покрытие характеризуется химической стойкостью в воде и соляной кислоте (99,57-99,64%), морозостойкостью - при интервалах обжига 920-1050°С. Получают матовое покрытие монолитной цветности и шелковистой фактуры. Однако в состав покрытия входят в значительном количестве оксиды металлов, которые представляют собой сырьевые ресурсы. Кроме того, это покрытие, как показали исследования, недостаточно стабильно в отношении уксусной кислоты. Декоративные свойства этого покрытия ограничиваются созданием коричневозеленой гаммы из 7 цветов и оттенков. Поставленная задача при разработке нового состава заключается в создании путем синтезирования вторичных материалов керамического покрытия, обладающего улучшенными технико-эксплуатационными показателями и защитно-декоративными свойствами. Утилизация вторичных материалов в настоящее время является серьезной проблемой для многих предприятий химической и металлургической промышленности. Поэтому разработка природоохранной технологии использования вторичных материалов для производства керамики - актуальная проблема защиты окружающей среды. Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, достигается за счет того, что в состав покрытия, содержащего промотор, стеклообразующее вещество, и пигмент в виде оксида железа, хрома или меди, в качестве промотора вводят гальваношлам следующего состава, мас,%: Сr2О3 0,1-10,0, Fe2O3 0,1-70,0, NiO 0,1-10.0, ZnO 0,1-10,0, CuO 0,1-10,0, CaO 0,1-70,0, SiO2 0,1-30,0, AI2O 3 0,1-20,0, а в качестве пигмента вводят, по крайней мере, один оксид из группы Fе2О3, CuO, Сr2О3 , при следующем соотношении компонентов, мас.%: Составы керамического покрытия представлены в табл.1. Покрытие разрабатывают последующей те хнологии. Пигменты и промоторы получают в результате пиролиза гальванических промышленных шламов при температуре 700-800°С в течение 1-3 ч. Далее полученные полуфабрикаты смешивают в заданном соотношении (табл. 1) с глиной и стеклообразующим веществом. Смесь диспергируют в шаровой мельнице (предпочтительней мокрым способом) 20-70 ч. После определения плотности и вязкости смесь готова к применению. Химические составы разработанного покрытия представлены в табл. 1. В таблице представлены составы покрытий, где в качестве промотора вводят гальваношлам, содержащий смесь Сr2О3, Fе2О3 , NiO, ZnO, CaO, SiO2, AI2O 3 в сочетании по крайней мере с одним из пигментов Fе2О3, Сr2О 3, CuO, а также стеклообразующее вещество в виде SіО2, CaO, АІ2 О3, В 2О3 , РbО, Nа2О, МgО. В виде промоторов используют гальванические шламы Киевского завода "Веста", Хмельницкого завода "Укрэлектроагрегат" и Фастовского ПО "Факел". В качестве пигментов применяют твердые шламы Киевского завода им. И.Лепсе, Каменец-Подольского кабельного завода и Красиловского агрегатного завода. Цветовая гамма и фактура керамического покрытия приведены в табл. 2. Сравнение составов предложенного покрытия и известных аналогов, в частности прототипа, показывает качественное и количественные отличия в рецептуре компонентов. За счет введения указанного промотора, представляющего собой гальваношлам, в сочетании с другими компонентами состава, повышаются технико-эксплуатационные показатели покрытия, а именно: увеличение диапазона температуры обжига, химическая стойкость в отношении уксусной кислоты, а также улучшаются декоративные эстетические характеристики покрытия, в частности, достигается широкое разнообразие фактуры поверхности: глянцевая, шелковистая, бархатистая, матовая; и увеличение цветовой гаммы: одиннадцать цветов и оттенков по сравнению с семью в прототипе. Декоративные свойства покрытия являются одним из определяющих критериев оценки и сравнения керамических материалов. Принципиальным преимуществом нового состава по сравнению с известным является утилизация отходов металлургической промышленности при производстве кабелей, в гальванических и травильных производствах, сброс которых в городскую канализационную систему или захоронение на территории, прилегающей к жилому фонду создает чрезвычайную угрозу здоровью и жизни населения промышленных зон. Таблица 1