Материалы

Цветные износостойкие покрытия на основе системы ZnO - MgO - Al2O3 - SiO2


ЦВЕТНЫе износостойкие покрытия НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ZnOMgOAl2O3SiO2

 

В нефриттованных покрытиях для керамических изделий, температура обжига которых находится в пределах 1000-1200 оС, создаются условия для взаимодействия между матричной стеклофазой и тугоплавкими наполнителями с образованием новых фаз, которые в свою очередь будут упрочнять и одновременно окрашивать стеклопокрытие.

Свойства расплава стекломатрицы могут быть модифицированы путем использования оксидов поливалентных металлов (FeO, NiO, CoO, Cr2O3), с помощью которых можно улучшить процесс смачивания кристаллических наполнителей расплавом стекломатрицы, а, следовательно, влиять на процессы фазообразования и формирования прочностных свойств композиции. В связи с изложенным за основу разработки составов износостойких окрашенных покрытий была принята система оксидов ZnOMgOAl2O3SiO2.

В качестве наполнителя были использованы отходы производства катализаторов АМК [1-2], химический состав которых Al2O3–84%, MgO–12%, CoO-4%. Роль отходов катализаторов была исследована на стеклокомпозициях, содержащих 5, 10, 15, 20 мас.% вводимой добавки.

После обжига, проведенного в заводских условиях на ЗАО “Харьковский плиточный завод” в течение 45 минут с выдержкой при максимальной температуре (960-1180 оС) 10 минут, образцы покрытий характеризовались следующими показателями свойств – см.табл.

Благодаря присутствию в составе покрытий модифицирующих оксидов кобальта, микротвердость и термостойкость покрытий возрастают не менее, чем на 10 %. Судя по уменьшающимся показателям блеска, кристаллическая составляющая покрытий возрастает, что и способствует повышению прочностных свойств покрытий. По результатам предварительных исследований установлено, что оптимальное количество вводимого в модельные композиции отхода составляет 10- 15 мас.%.

Таблица – Свойства экспериментальных композиций

 

Шифр компо-зиции

Свойства композиций

Цвет

покрытия

ТКЛР,

10-6 К-1

Блеск, %

Микротвер-

дость, МПа

Термостой-кость, 0С

С-5

Светло-голубой

5,7

47-55

6340

150

С-10

Голубой

5,8

42-47

6670

175

С-15

Ярко голубой

6,2

40-45

6810

175

С-20

1 2
Общее время работы: 25.141000747681 мс
Использование памяти: 657 КБ