СТЕКЛО ДЛЯ ЮВЕЛИРНОЙ ЭМАЛИ

СТЕКЛО ДЛЯ ЮВЕЛИРНОЙ ЭМАЛИ


RU (11) 2081071 (13) C1

(51) 6 C03C8/10 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 92004142/03 
(22) Дата подачи заявки: 1992.10.19 
(45) Опубликовано: 1997.06.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Варгин В.В. Эмалирование металлических изделий. - Л.: 1972, с. 410. Авторское свидетельство СССР N 990702, кл. C 03 C 8/10, 1983. 
(71) Заявитель(и): Институт общей и неорганической химии АН Беларуси (BY) 
(72) Автор(ы): Елисеев Сергей Юрьевич[BY] 
(73) Патентообладатель(и): Институт общей и неорганической химии АН Беларуси (BY) 

(54) СТЕКЛО ДЛЯ ЮВЕЛИРНОЙ ЭМАЛИ 

Использование: для эмалирования изделий из меди и ее сплавов - получения ювелирных эмалей синего и голубого цветов. Сущность изобретения: стекло для ювелирной эмали содержит в мас.%: диоксид кремния 43 - 48,5 БФ SiO2; оксид бора 6,5 - 8,0 БФ B2O3; оксид свинца 22 - 25 БФ PbO; оксид натрия 3,5 - 5,8 БФ Na2O; оксид калия 9,8 - 11,4 БФ K2O; оксид алюминия 0,7 - 1,2 БФ Al2O3; оксид сурьмы 0,05 - 5 БФ Sb2O5; фтор 1,9 - 2,4, БФ F'; оксид кобальта 0,2 - 0,5 БФ Co2O3; оксид молибдена 0,05 - 2,5 БФ MoO3. Свойства стекла: температура синтеза 1400oC, температура обжига эмали 780oC. Эмаль имеет зеркальное отражение 65%, коэффициент линейного термического расширения 110 - 12010-7 град-1, химическую стойкость /потери веса зерна/ в конц. H2SO4 через 1 ч при комнатной температуре 3 - 3,5%, в 20% HCl при кипячении 1 ч 3 - 3,5%. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к ювелирной промышленности, а именно к составам стекол, пригодным для нанесения декоративных и защитных покрытий на изделия из меди и ее сплавов с целью получения ювелирных эмалей синего и голубого цвета.

Известен состав ювелирной эмали, содержащей, мас. SiO2 39,4; Al2O3 1,2; B2O3 0,4; PbO 43,2; K2O 15; Na2O 0,7; CoO, NiO 0,8 3,0 сверх 100% [1]

Недостатком данного состава является высокое содержание окиси свинца и окиси мышьяка очень токсичных компонентов, что требует обеспечения особых защитных мероприятий по технике безопасности при варке стекла, а также имеющему недостаточную химическую устойчивость к минеральным кислотам.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является состав фритты, содержащей мас. SiO2 36,0 -39,96; Na2O 2,0 4,0; ZnO 0,4 1,0; K2O 5,0 8,0; B2O3 4,0 6,0; PbO 40,0 50,0; Ag2O 0,05 1,0; Sb2O3 0,01 0,1. Эмаль на данной основе включает в свой состав большое количество токсичной окиси свинца, довольно дорогие соли серебра и к тому же требует повышенной температуры обжига 860oC. Эмаль также имеет недостаточную химическую устойчивость к минеральным кислотам /потери веса зерна 8,5 10%/.

Достигаемым техническим результатом является получение эмалевого покрытия по меди и ее сплавам и с более близкими температурами обжига /750 780oC/ и высокой химической устойчивостью к минеральным кислотам /3,5% потери веса зерна/.

Указанный технический результат достигается тем, что состав стекла для ювелирной эмали включает SiO2, B2O3, K2O, Na2O, PbO, оксид сурьмы и дополнительно содержит Al2O3, MoO3, Co3O4, F: причем, в качестве оксида сурьмы содержит Sb2O5 при следующем соотношении компонентов, мас. SiO2 43,0 48,5; B2O3 6,5 8,0; PbO 22,0 25,0; K2O 9,8 - 11,4; Na2O 3,5 5,8; Al2O3 0,7 1,2; Sb"O5 0,05 5,0; MoO3 0,05 2,5; Co3O4 0,2 0,5; F' 1,9 2,4.

Новизна технического решения заключается в том, что в отличие от известного состава стеклоэмали, в предлагаемой новое соотношение компонентов /содержание окиси свинца практически вдвое ниже/, дополнительно содержатся окислы алюминия, кобальта, молибдена, а также ионы фтора.

Соотношение компонентов в составе обеспечивает совокупность новых свойств пониженную температуру обжига /750 780oC/ и повышенную химическую устойчивость к минеральным кислотам.

Конкретные предлагаемые и граничные составы стекол приведены в табл.1.

Пример конкретного выполнения состава. Шихту готовят из 47 г кварцевого песка, что составляет 47 мас. из 12,37 г борной кислоты, что составляет 6,95 мас. борного ангидрида. Окислы натрия и калия вводились в виде 6,3 г соды и 23,22 г калиевой селитры, что составляет соответственно, 3,7 и 10,8 мас. Окись свинца вводилась в виде свинцового сурика 23,75 г /23,3 мас./ окислы сурьмы, кобальта, алюминия, молибдена, вводились в виде соответствующих окислов, в количестве, равном процентному содержанию. Ионы фтора вводятся в виде фтористого аммония в количестве 10 г. Все реактивы квалификации "ХЧ", и "ЧДА".

Указанные компоненты перемешивают в плавят в печи при температуре 1350 - 1420oC. Время варки зависит от количества шихты и конструкции печи. Расплав выливают на стальную плиту в виде лепешек. Полученное стекло размалывают, просеивают через сито 00,2 и наносят на изделие по технологии, принятой в ювелирной промышленности. Изделие обжигается в камерной печи в интервале температур 750 780oC.

Физико-химические свойства полученных эмалей приведены в табл.2.

Так как поставленная задача решается введением оксидов алюминия, кобальта, молибдена рассмотрим граничные пределы содержания этих компонентов, а также граничные пределы остальных компонентов, входящих в состав стекла.

При содержании в составе стекла диоксида кремния ниже заявляемого предела снижается химическая устойчивость эмалевого покрытия. При повышении содержания диоксида кремния выше заявленного предела приводит к повышению температуры обжига покрытия. При увеличении в составе оксидов натрия и калия и снижения содержания борной кислоты ухудшается химическая устойчивость покрытия, на покрытии появляются дефекты. При снижении содержания оксидов натрия и калия и повышения содержания борной кислоты снижается коэффициент термического расширения и на покрытии появляются сколы. При содержании в составе стекла оксида свинца ниже заявляемого предела ухудшается блеск эмалевого покрытия. При повышении предела содержания оксида свинца выше заявляемого предела снижается химическая устойчивость покрытия к минеральным кислотам. При содержании в составе стекла оксидов кобальта ниже заявляемого предела ухудшается сцепление эмалевого покрытия с подложкой, при увеличении содержания окиси кобальта выше заявленного предела эмалевое покрытие снижает блеск. Превышение в составе стекла окислов сурьмы, алюминия, молибдена ведет к снижению блеска, появляется кристаллизация. Снижение содержания этих окислов приводит к снижению химической устойчивости к действию минеральных кислот.

Таким образом, наиболее оптимальные составы данного набора компонентов находятся в указанных границах.

Данные составы стекол позволяют получать эмалевые покрытия на ювелирных изделиях из меди и ее сплавов. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Стекло для ювелирной эмали, включающее SiO2, B2O3, PbO, Na2O, K2O и оксид сурьмы, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит Al2O3, Co3O4, MoO3, F', а в качестве оксида сурьмы содержит Sb2O5 при следующем соотношении компонентов, мас.

SiO2 43,0 48,5

B2O3 6,5 8,0

PbO 22 25

Na2O 3,5 5,8

K2O 9,8 11,4

Sb2O5 0,05 5

Al2O3 0,7 1,2

Co3O4 0,2 0,5

MoO3 0,05 2,50

F' 1,9 2,4