DE1814570A1 - Glasurzusammensetzung fuer Mineralplatten - Google Patents

Description

• Glasurzusammensetzung für Mineralplatten Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige keramische Zusammensetzung, die zum Überziehen einer Mineralplatte (mine ral board) mit einer keramischen Glasur brauchbar ist. Die Glasur besitzt eine Garbrandtemperatur (maturing temperature) zwischen 550 bis 760°C, einen Ausdehnungskoeffizient von 70 bis 90 x 10-7 pro oO und einen Reflexionswert zwischen 70 % und 90 %.
• In der Vergangenheit wurden viele Typen von Blei-Bor-Silikat-Frittenzusammensetzungen hergestellt. Einige dieser Zusammensetzungen verwendete man mit Erfolg als Überzüge auf Glas, verschiedenen Keramikartikeln und Metallen, die bei niedriger Temperatur schmelzen. In jedem Fall muss die Zusammensetzung genau angefertigt werden, um ZU dem Jeweiligen Gegenstand zu passen, damit ein verträglicher fest haftender keramischer Überzug auf der Oberfläche des verwendeten Substrats aufge bracht werden kanne Gemäss der vorliegenden Erfindung wird eine keramische Zusammensetzung hergestellt, die zur Bildung einer keramischen Glasurmasse auf einer feuerfesten Mineralpiatte brauchbar ist, Die Glasurmasse enthält eine Mischung aus einer Frittenzusammensetzung und TiO2 als Trübungsmittel (opacifying agent); diese Frittenzusammensetzung enthält 30 % bis 60 % @bO, 7 % bis 15 % B2O3, 25 % bis 45 % SiO2, 0 % bis 7 % NaO und 0 % bis 7 % K2O, wobei die Summe Na2O + K20 4 % bis 10 5£ beträgt, 0,5 bis 5 % TiO2, 0,5 % bis 5 % ZrO2 und 0,2 % bis 5 % Al2O3, wobei die als Trübungsmittel zu der Mischung zugege bene TiO2-Menge 5 % bis 25 % beträgt und alle Prozentangaben auf das Gewicht der Pritte bezogen sind.
• Die keramische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird zum Überziehen einer feuerfesten Schlackenwolle (mineral wool), als gepresste Masse, wie Wandplatten (wall boards) und Deckenfliesen (ceiling tiles) verwendet. Der keramische Überzug muss einen verträglichen Ausdehnungskoeffizienten, eine Garbrandtemperatur zwischen 5500e und 760°C und eine glasierte Oberfläche mit einem hohen Reflexionawert besitzen Die Frittenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Blei-Bor-Silikat-System, in dem der PbO-Gehalt 30 % bis 60 %, der B2O3-Gehalt 7 % bis 15 % und das SiO2 25 % bis 45 % betragen, Bei diesen Bereichen beeitst die Fritte die gewünschte Garbrand temperatur. Die verwendete B203-Menge liegt geringfügig höher alu normal, um den Ausdehnungskoeffizienten zu verringern, während der SiO2-Gehalt niedrig ist, um die Garbrandtemperatur und den Ausdehnungskoeffizienten zu verringern Der Alkaligehalt wirkt als Flussmittel, um die Schmelztemperatur der Frittenzusammensetzung su verringern, das Alkali bedeutet jedoch auch eine Steigerung des Ausdehnungskoeffizienten. Es wurde Jedoch festgestellt, das 0 s bis 7 % Na2O und 0 % bis 7 % K20 bei einem Gesamtalkalig.halt von 4 % bis 10 % für die vorliegende Glasurzusammensetzung befriedigend sind.
• Die Fritte enthält auch 0,5 % bis 5 % TiO2 und 0,5 % bis 5 % ZrO2. Das TiO2 wird zu der Frittenzusammensetzung zugegeben, um die chemische Dauerhaftigkeit zu verbessern, und die Säurebeständigkeit der Glasur zu steigern, während das ZrO2 zuge geben wird, um die Alkaliresistenz zu steigern0 Zusätzlich zu diesen sämtlichen Mitteln werden 0,2 % bis 5 % A1205 zugegeben, um die keramische Glasur zu härten.
• Sämtliche vorstehenden Bestandteile werden innig vermischt und bei einer Temperatur von 115000 bis 1400°C unter Bildung einer geschmolzenen Masse verschmolzen. Durch Eingiessen der geschmolzenen Masse in Wasser wird die Fritte hergestellt0 Die Frittensusammensetsung wird dann mit 5 % bis 25 % TiO2 (zugegeben als Trübungsmittel) vermischt und die Mischung wird in 50 Teilen wasser pro 100 Teile Fritte intensiv nass gemahlen, Geringe Tonmengen, d.h. 0,1 % bis 4 % werden als Suspensionsmittel ugegeben und zusätzlich werden geringe Mengen, d.h. 0,1 % bis 0,5 ffi an Elektrolyten, wie NaNO2 und K2CO3, als Dispergiermittel sugegebeno Die gebildete Aufschlämmung (slip) wird dann auf die feuerfeste Platte aus Schlackenwolle gesprüht und die Uberzogene Platte wird bei einer Temperatur von 550°C bis 76000 zur Reifung der Glasur gebrannte Die Mineralplatte sollte vor des Überziehen vorzugsweise erhitzt werden, um in ihr etwa vorhandene flüchtige organische Bestandteile zu entfernen.
• Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung9 ohne ihre Anwendung zu beschränken.
• Beispiel 1 Folgende gemahlene Bestandteile wurden innig vermischt: Gewichtsteile PbO . SiO2 46,0 ZrO2 . SiO2 1,5 Na2B4O7 11,5 H3BO3 3,7 SiO2 34,4 KNO3 6,45 TiO2 1,0 Al2O3 0,5 Dieser Rohansatz wurde dann bei 1350°C 1 Stunde verschmolzen, um das Rohmaterial vollständig zu schmelzen, wonach die geschmolzene Masse zur Frittenbildung in Wasser gegossen wurde.
• Die Pritte besass folgende Zusammensetzung: Oxydformel (Gew.%) PbO 3900 B2O3 10,0 SiO2 42,0 Na2O 3,5 K20 3,0 TiO2 1,0 ZrO2 1,0 A1203 095 200 Teile dieser Frittenzusammensetzung wurden dann 10 Stunden mit folgenden Bestandteilen vermahlen: 200 Teile Frittenzusammensetzung 30 Teile TiO2 100 Teile H20 0,25 Teile Bentonit 0,3 Teile NaNO2 0,3 Teile K2CO3 Nach der Bildung der Aufschlämmung wurde eine feuerfeste Platte mit der Aufschlämmung überzogen und die überzogene Platte wurde 10 Minuten bei 6500C zur Reifung der Glasur erhitzt.
• Der Glasurüberzug auf der Mineral platte besass einen Ausdehnungskoeffizie,nten von 74,7 X 10-7 7 pro °C, eine Reflexion von 87,1 % und wies eine gleichmässige anhaltende undurchsichtige leuchtende weisse F b bung auf0 Beispiele 2 bis 5 Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass die Mengen der verwendeten Bestandteile verändert wurden. In den Beispielen 4 und 5 wurde die Titanmenge, die als Trübungsmittel der Mahlzugabe zugesetzt wurde, variiert Die Ergebnisse dieser Ansätze zusammen mit denen des Beispiels 1 sind in der folgenden Tabelle angegeben Bei allen diesen Ansätzen wurden Glasuren erzeugt, die die gleiche zur lität wie im Beispiel 1 belassen, ausgenommen Beispiel 5, bei dem der Reflexionswert etwas niedriger ware Beispiele 6 bis 8 Bei diesen Ansätzen wurden grössere Mengen Blei oxyd und kleinere Mengen Siliciumdioxyd verwendete Weiterhin wurde in Beispiel 6 kein A1203 und in Beispiel 7 kein ZrO2 zugegeben.
• Wenngleich die erzeugten Glasuren gute Qualität bemessen ergab doch die Abwesenheit von Al2O3 in Beispiel 6 eine weiche (soft) Glasur, während die Abwesenheit von ZrO2 in Beispiel 7 eine Glasur erzeugte, der Beständigkeit gegen Alkalien fehlte. Die Anwesenheit grösserer Mengen Bleioxyd (d.h.
• über 50 % PbO) und geringerer Mengen Siliciumdioxyd bewirkte bei den Glasuren, dass sie eine blassgelbe Farbe zusammen mit niedrigeren Reflexionswerten besassen. Die Ergebnisse dieser Ansätze sind in der folgenden Tabelle ebenfalls angegeben, Tabelle ielNr 1, 2 3 4 Frittenzusammensetzung % Bestandteile PbO 39 37 33 39 B203 10 8,5 12 10 SiO2 42 43 43,5 42 Na20 3,5 395 3.5 3,5 K20 3 3 3 3 TiO2 1 3 3 1 ZrO2 1 1 1 1 Al2O3 0,5 1 1 0,5 Mahl zugabe T102 % 15 15 15 25 Garbrandtemperatur °C 675 675 675 675 Ausdehnungskoeffizient pro °C 74,7 75,5 71,0 74,7 Reflexion % 87,1 87,2 85,8 87,0 T a b e l l e (Fortsetzung) Beispiel Nr. 5 6 7 8 Frittenzusammensetzung % Bestandteile PbO 39 54 54 54 3203 10 8 8 8 SiO2 42 28 28 28 Na2O 3,5 0 0 2 K2O 3ç0 4 4 2 TiO2 1,0 2 2 2 ZrO2 1,0 4 0 2 Al2O3 0p5 Q 4 2 Mahlzugabe T102 % 5 15 zu 15 Garbrandtemperatur °C 675 675 675 675 Ausdehnungskoeffizient pro °C 74,7 83,9 80,4 86,2 Reflexion % 82,3 78,2 80,7 75,0 Wenngleich die vorliegende Erfindung durch die angegebenen Beispiele beschrieben und erläutert wurde9 so versteht sich, dass sie nicht darauf beschränkt ist und dass andere Variationen und Änderungen innerhalb des Rahmens der folgenden Ansprüche durchgeführt werden können0.

Claims (1)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Keramische Zusammensetzung zur Erzeugung einer keramischen Glasur auf der Oberfläche einer feuerfesten Platte aus Schlackenwolle, dadurch gekennzeichnet, dass sie au einer Mischung einer Frittenzusammensetzung und TiO2 als Trübungsmittel besteht, wobei die Frittenzusammensetzung 30 % bis 60 % PbO, 7 % bis 15 % B2O3, 25 % bis 45 % SiO2, 0 % bis 7 % Na2O und 0 % bis 7 % K2O, wobei dei Summe von Na2O + K2O 4 % bis 10 % besträgt, und 0,5 % bis 5 % TiO2, 0,5 % bis 5 s ZrO2 und 0,2 % bis 5 * Al203 enthält und wobei die su der Mischung als Trübungsmittel zugegebene TiO2-Menge 5 % bis 25 % beträgt und alle Prozentangaben auf das Gewicht der Fritte bezogen sind.

20 Feuerfeste Platte aus Schlackenwolle mit einem keramischen Glasüberzug auf ihrer Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Glasur 5 % bis 25 % TiO2 als Trübungsmittel enthält, wobei der Rest eine gargebrennte Frittenzusammensetzung ist, die 30 % bis 60 % PbO, 7 % bis 15 % B2O3, 25 % bsi 45 % SiO2, 0 % bis 7 % Na2O und 0 % bis 7 % K209 wobei die Summe von Na2O + K2O 4 % bis 10 % beträgt, 0,5 % bis 5 % TiO2, 0,5 % bis 5 ; ZrO2 und 0,2 % bis 5 % Al2O3 enthält und im Stande ist, bei Temperaturen von 550°C bia 7600C garne brannt zu werden, wobei alle Prozentangaben auf das Gewicht der Fritte bezogen sind.

30 Verfahren zur Herstellung eines keramischen Glasurüber zugs auf der Oberfläche einer feuerfesten Platte aus Schlackenwolle, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Frittenzusammensetzung herstellt, die 30 s bis 60 % PbO, 7 % bis 15 % B203, 25 % bis 45 % SiO2, O % bis 7 % Na2O, 0 % bis 7 % K2O, wobei die Summe von Na2O + K2O 4 % bis 10 % beträgt, 0,5 % bis 5 % TiO2, 0,5 % bis 5 % ZrO2 und 0,5 % bis 5 % Al2O3 enthält, 5 % bis 25 % TiO2 als Trübungauittel mit dieser Frittenzusammensetzung vermischt, wobei die Prozentangaben auf das Gewicht der Fritte bezogen sind9 die Fritte und das TiO2 unter Bildung einer Aufschlämmung mahlt, die Aufschlämmung auf die Oberfläche der Platte aus Schlackenwolle aufbringt und die überzogene Platte bei einer Temperatur von 550°C bis 760°C zur Reifung des Überzugs brennt und so auf der Oberfläche der Platte aus Schlackenwolle eine keramische Glasur erzeugt,0