автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Формирование глянца эмалевых покрытий и разработка способа его контроля

РГ6 од

сднкг^уэ'ш,,^с®4шюлош£ския инстшт

На фавах рукопиои ГУЗЙЯ Владимир Аиаталъе ич

$сршрование глянца эшшх понятий

m разработка способа его ксшровя

Специальность Сб. 17. H -Технология сялихатмых и тугоплавких нтезашпгаеохп

imtepümos

к 9 i о р • ф б р а * десертам)» на осмвшшв учено! степени

шдоя*« гвхмпевяях ю*у*

Свнкт-ч^гврбург - 1993

~ 2 »

Patio** выполнена i» кафедре технолог« щраипя, отекла я вяхуцпс веществ Новочеркасском политехнического шнотятута,

Научние руководитель: доггер твхиичыкях. наук,

профессор ЗУБЕХИН Алексей Павлович

кандидат технических наук»

доцент ГСРВАТШГО Владимир Ефремович

Официальны» оппоненты: доктор технических наук,

профвссс, УШАКОВ Даниил Федорович

доктср хяшчееиях наук» профессор ЖАН5ЕВ Валентин Александрович

Ведущее деедоялтие: Завод эмалированно® восуда

"VyíEH", г J? ос*ов~«да-Доцу

Зацита состоятся "Ia ноле Г993г. в 14 часов на каоеда-мш Соецкапифоваиного совета К 063.25.06 a Санкт-ДетеЕИ^» еком теиюлогячвекок ивегатуте.

Адова институте: I980I3, r.C.-üe*t?»6ypr,

Мооковсяав пр.26 С даксартацие* тояж езшакотться в библиотек® й»пкт-Дет«рбдргского технологического института.

Отаывц я «амечшвя п 1-м ягаекпляре» заЕеренкы» тербог нов пвчатыо, ifiocK» натравлять до адресу; 136013. r.Canjcr-' Петербург, Москадскяа и?.2б, Саикг-Детерб^гсюй технологн-чееккй кнетатут, УчэинЯ совету

Дзгфеферггг разослан t^CÚUf 1333г.

Учешй сеюетсзь СзацгалЕги? оьадаого eoaew» » CS3.25.C6 тачдвда? технически® наук Д4-- И.А-1згррян

ОЕчАЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время очень большое значение имеет увеличение Еыпуска товаров народного потребления в связи с их дефтдетом, к которым относятся и эмалированные изделия. Наряду с увеличением количества изделий весьма актуальной остается проблема повышения их качества. Качество изделий определяется их г -тетиао-погребительскиш свойствами, в том числе химической стойкостью, гигиеничностью и внешним видом эмалевого покрытия. Эти свойства в больлей или меньшей мере связаны с величиной глянца стекло-амалево^о покрытия на изделии. Они зависят от процеоса формирования эмалевого слоя и его качества, которое монно объ -ггивно оценить величиной глянца. .

В связи с этим исследования факторов, влияющих на процесс формирования глянцевого эмалевого покрытия, и разработка методики и устройства объективного его контроля являются весьма актуальными.

Настояли-1 исследования выполнены в соответствии с заданием 0.36.02 ПОТ СССР по Постановлениям *555 от 30.10.85 я *26б от 26.07.87, включенного в план научно-исследователъ«-сг!х раб:т Новочеркасского политехнического института, а также по планам НИ* с Лысьвенским металлургическим, Новомос-яовским трубным заводами и Уральским научно-исследовательски» институтом черных металлов.

Цель и задачц работу. Установить технологические фал» торы, влияхкдив на формирование стекловыалевого профиля в Производстве эмалированных изделий о повилнншг глянцем, рааработахь методику и устройство era контроля.

Для досткдешл поставленной целя необходимо было до-зють следуюдяе задачи:..

- выявить фязико-хюшчвскив особенности формирования глянца в зависимости от-состава »малей, температуры и других технологических свойств;

- изучить влияние оксидов И408; /^0$; C«0Z(

на формирование глянца эиалезых пскрытий и его свойства при комплексном их Еведекии;

- на основе теории в области оптических свойств стек-яоэыалевых покрытий разработать принци. 4 для измерения стр нательной способности покровных эмалей при ее комплексной оценке, сформулировать требования к принципиальной схеме фотометрического датчика;

- разработать устройство, позЕоляидее осуществлять объективный контроль показателей глянца, «"методик их "опр^ деления, *

Научная ноьизна. Установлена зависимость г;...нца от ." радиуса кривизны профиля эмалевог- покрытия и соотношения . Показано, что ото условие выполняется в случае отсутствия процессов, протекающих на границе раздела расплав-газ, сопроооглдаемых образованием кгазитвердой пленки.

Выявлено комплексное влияние добавок оксидов ЬЬ^О^ | ЛН)г' Се02 \ У^О^ на формирование глянца »налево

го поррытия, разработан метод кислотной обработки эмалевых поверхностей, способствующий повдаекной стойкости глянца-при эксплуатации изделий.

На основе научно обоснованного представления о глянце витости разработаны пли дпкальная схеыа, устройство на эт основе и предложен метод комплексной инструментальной оцеп ки основных видов глянцевитости стеклоэмалеЕых покрытий.

Практическая ценность. Предлотеки споссби сосерсенс восания технологии аыалирования, нашаплекные на пэЕкенке качества готовых изделий, ал?сбкрсвгнный в лрсмыпленности.

Разработаны и гнедренн г практику технологического и Лт' •-ешсго контроля эиалировочньэе заводов России и Утраяяы устрсйстго и ?;етгд измерения показателей глянца "«злевыьх-покрытий (А.с.1307232). Экономический эффект составляет 210 тыс руб е С па менам

Апробация работы. Сенегале результаты диссертационной работы доложена и обсусдены на: Всесоюзном сейнере по спыгу внесен"« прогрессигных защктно-декеретивных ловр тий металлических деталей (Симферополь, 198б); Ьсесгозной кон|еренции •■¿ундаюенгальные исследования и новые технолог

в строительном материаловедении" (Белгород, 1989), Всесоюзной конференции "Физико-хиыическмв проблемы материаловедения и ноше технологии" (Белгород, 1991); ежегодных научно-технических конвенциях Новочеркасского политехнического института имени С.Орджоникидзе (1985-1993).

Публикации. По теме диссертации опубликована II печатных работ, в том числе получено авс оское свидетельство на изобретение (A.c. СССР »1307232).

Объем и структура работы. Диссфтация состоит из введения, пести глав, выводов, списка использованной литературы, приложения. Объем работы Vi0 страниц машинописного текста, включая2Ч таблиц и 2¿""рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой г л а ? е проведен аналитический обзср литературы, характеризующий научное и практическое состояние вопрос . по формировании глянца стеклоэыалевых поверхностей и методов объективной оценки этого важнейшего показателя качества для эмалированных изделий, выявлено, что возможность •влияние на интенсивность зеркального отражения через изменение показателя преломления весьма ограничена в связи с необходимостью введения в состав еыалеЯ оксидов тяжелых металлов, фиеыяимый дуть регулирования величины зеркальной составляв -ц. 1 - это изменение поверхности эмалевого позфытия. Состояла поверхности огределяется ее профилем, формирование которого зависит о.. -'■ехнодогических условий и физико-химических свойств эмали. Технологические фактсры, влияющие на формирование глянца эмалевого покрытия, затрагивают фактически весь фоцесс эмалирования от варкя фритты до конечного закрепления еыали обжигом. После анализа процессов, протекающих в момент формирования эмалевого покрытия я влияющих на его отразательгуп способность, сделан вывод о безусловном и первостепенном значении в этом гроцессе вязкости расплава емадя, оптимальные значения кот срой по различным «сточникаы

находятся в пределе 10^ ... I05 Па.с. При этом необходим учитывать и влияние поверхностного натяжения. Оптимальное i отношение вязкости и поверхностного натяасения, предопредед цее формирование эмалевых покрытий с повышенным глянцем, » изучена. Выявлено, что для инструментального определения глянца не имеется устройства, позволяющего контролировать »тот показатель качества эыалированшх изделий как в лабораторных, так и в промышленных условиях.

На основе аналитического обзора определены цели и задачи исследования. Показана необходимость в провеиеши исследований по установлении закономерностей в формировании глянца эмалевых покрытий и разработке методики и устройства для его контроля.

Во втсрой и третьей, главах изложена методика проведения исследований, характеристики материалов, обосн» Еан выбор объекта исследований. В исследованиях использоса ны химические реактизи марок "ч", "чда" и ихч"; фритты »мелей Э&1-Н7, ЭСй-2106 и ЭСП-ЙЮв; сырьевые материалы Лысь-венского металогического завода и Ростовского завода "Рубин". Дри выполнении »ксперинентов применяли как общепринятые стандартные ыет^сики, так и методы и устройства ■ специально разработанные либо усовершенствованные. Исследования свойств расплавов и эмалевых покрытий осуществляли комплексом физико-химических методов: вискоз иметрическкш (вязкость, скорость затекания, плавкость, растекание, про-филографический, шг<роскошгческкй, рентге нографический, химический я фотометрический.

Для характеристики показателей глянца предложены новы* грииципы измерения величины отражения света яри следущих углах: 20, 45, 60, 70, 60е.

Разработаны принципиальная олтигсо-слектрическая схема фотометрического датчика и устройство для комплексной оценки глянца (A.c. »1307232).

В третьей главе также приведены результаты исследований интервалов различительной способности глянца в зависимости от шероховатости поверхностей, котграя составила при

геометрии измерения: 20°/20° и 45°/45° от 0 до 0,7 мкм; 60°/60° до I мкм; 70°/70° до 2 икм; 80°/80° до 7 мкм. По--' казано влияние цвета испытуемой основы на величину глянца. ..Влияние цвета фактически отсутствует при определении такого вида глянцевитости как блеск на геометрии 80°Ув0°. Зна-. чения констрастного глянца характеризуются четкой зависимость» от свэтдботи поверхности.

Четвертая_глава посвящена исследованию влияния

основных фиэико-хишггеских свойсть расплава эмали на процесс формирования глянца покрытий. Изучено влияние температуры обжига трех покровных эмалей ЭСП-П7; ЭСП-2Ю6 и ЭСП-гЮв на величин показателя глянца (рисЛ).

Зависимость глянца эмалевых пофьггий

• - ¿¿.1-117; д - ЭСП-2ЮИ; А. - ЗС&ЯЦр Рис Л

Анализ зависимости гляща эмалевых покрытий от температуры показывает различный характер прироста »начения глянца. Основываясь на литературном анализе, сделано гредлоло-женяв, что еяэкость эмалей 2СП-Н7 и ЭСЛ-210в примерно одинакова и,что она ниве вязкости эмали ЭСГ1-2106. Измеренные значения вязкости эмалей приведены в табл,I.

Таблица I

Результаты измерения вязкости исследуемых эмалей.

Температура, °С Логарифмы значения вязкости эмалей(Па.с)

ЗСП-П7 ЭСП-2ЮВ ЭСД-2106

700 4,60 4,41 3,64

720 4,47 4,23 3,32

740 4,23 4,05 3,09

760 3,83 3,51 2,81

780 3,17 2,70

«00 2,97 3,20 2,47

«20 2,83 2,70 2,36

840 2,77 2,70 г, г?

860 2,72 2,63 2,02

£80 2,68 2,60 г,да

900 2,62 2,55 I, «7

Выявлена непосредственная зависимость глянца псярьяжй от вязкости расплавов шалей (рис.й).

. Завксдиость глянца емалаекх покрытий

Г

о

«

е> - эш-ш; х - эса-гю*; & - оси-ггс*

.вх.шштцышаддюа

\

\ *

\

—

" 1 ж

1 I А {|В(0№4

Оказалось, что значительнее увеличение глянца покрытий ЭСП-210в и ЗСП-117 ¡а'.тт место при сравнительно высокой * вязкости 10^ ... 10^*' Па.о. Максимальные значения глянца »тих »мелей на<^юдавтся в интервале вязкоотм 10^.. Формирование глянца эмахи 3011-2106 о наибольшими показателями приходится на более легкоплавкую область. Для двух первых емалей при вязкости ниже Ю^Па.с нг'людается уменьшение глянца, тогда как для ЭСП~210<3 глянец при в'"гас акачешшх нахо-• дится на старт цир выедая'.

Анализ результатоз пооггляет пре^ол^хить, что яр оме вязкостной характеристики расплава на формирование профиля покрытия существенную роль оказывает и поверхностное нам- • жение, оилы которого стремятся сократить первоначально раз-витто поверхность, амали.

С цель» »ксперимеигального подтверждения егого был смоделирован гроцесо выравнивания поверхности расплавов исследуемых емалей. Регистрировалась динамика затекания образованного кратера, количественно оцениваемая скоростью затекания.

Из п?сведенных исследований можно за&яючить, что наи-•большая скорость затекания кратера, а следовательно, и способность к формирования более ровной поверхности, наедается при поваленных температурах В40 и 880°С. Это согласуется с предполагаемой нами зависимостью формирования г янца от вязкости расплавов. Как видно на рио.З, скорость затекания не имеет линейной зависимости, сна уменьаается ос мере выравн..; эния профиля капли. Восстановление капли маяно рассматривать как результат совокупного воздействия на расплав сил различной гр ироды. С одной стороны, выравнивать деформированную поверхность капли расплава побуждает гравитационная сила, а с другой - сияй его поверхностного натяжения. Воздействие силы тяжести носит нелинейный характер: вначале процесса выравнивания она максимальна, но стремятся я <оглв на конечной стадии. Учитывая реальные фецевсы еиалирования, мсясно не принимать во внимание вляя-

Длительность затекания расплава эмалей от температуры,

i «.С

748 И9 МО t.'C

• - эсп-1Г7; х - асп-гю8; а - эсп-гю6 Рис.3

ние сил гравитации в процессе формирования »палевого покрытия. . Воздействие сил поверхностного натяжения имеет также нелинейный характер и определяется, главным образом, величиной радиуса кривиг"ы вершки сформированного углуб- -ления.

Учитывая »то можно заключить, что начальный этап выравнивания также должен носить характер близкий к линейному в замедляться по мере увеличения радиуса сферы углубления.

Силу воздействия вод влиянием поверхностного натяжения можно оценить цри помощи уравнения Лапласа: *

£ - 2.&ХГ- • gcg

Р Г* *Ч>

где fo - капиллярная сила, н; ¿Sep - средняя площадь

поверхности сферы, на котсруп действует капиллярная сила, «г; £ср - средний радиус сферы» и-

Цреоятствуящие процессу ирагнгванЕя силы обусловливается вязкостный течением расплава, фи этом метаю пела-

гать, что в единичном опыте (при одной фиксированной температуре) зн^ение вязкости более или менее постоянно, потому характер выравнивания определяется, в основном, воздействием капиллярных сил, а различия в »том процессе, наблюдаемые для различных эмалей в условиях их близкой вязкости, могут быть отнесены за счет сил поверхностного натяжения.

Высказанные в результате изучения процесса сравнивания формы капли представления можно исисльзовг^ь при анализе формирования огневой поверхности реальны-, эмалевых покрытий с учетом маептабного факте®а.

Для исследуемых эиалей выявлено влияние температуры ' на длительность восстановления гапля каждой эналн в исход-вое состояние (рис.3). Сксрссть . атекаки образованного углубления от температуры расплава у кгждей ямали насколько отлична друг от друга. Для восстановления капли расплава ЭСП-117 в первоначальную форму при температуре 800°С требуется времени ка 15 с больше, чем pecffiiasy акали 3CíI^SI0b и на 42 с больше, чем расплаву екали 3CÍI-2I05. Лря вевьке-кии температуры до 820°С скорость затекания расшгавса эмалей ЭСП-117 и ЭСД-210в одянадова, s до 640°С к зеез etm» на скорости затекзняя респределзшссь следуйте э&азем: ЭСП-219в — ЭСП-117 — ЭСД-21С5. На основания втгог данных видно, что наиуеньзгее время вьравтавзчая язв^-саости эмали ЭСЛ-2106 щ>едоцределяется ее меньшей дязй.-г-^д so всем температурном интервале. Сравнение с .орести зосста-нов летя двух других эмалей, с о значения*" кк вязкевт* пока-' зывгет отсутствие такой зависимости. Расплав еаали ЭСП-117 в инт^вале температур 830 ... 880°С имеет ¿язкоежь в среднем на 100 Па.с выше, чем у эмали £СП-210з, а щтад зтг®?»-иия на Ю с меньше. В »тем случае мсяно предположить г si ' несоответствие между нягкостья р'зсплара и временем гиге-канкя, очевидно, обуслог-екс е большей мере влиянием поверхностного натяжения эмалей.

Для подтверждения этих предположений было кзаереш кт-герхяоетное натяжение амалей з интервале температур 740...

... 900°С. Средние значения поверхностного натяаения для эмалей ЗСП-И7 и cCiI-210 б составили 0,263 н.м"*1, для ЭСП-2Юв - 0,274 Из полученных результатов можно заключить,что

вис- кая скорость затекания расплаЕа БС.1-Ц7 щзи темпер^гуре сеьше 820°С в -оаинекии i расплапсм ЗСП-21Сз не vcr-.ет быть объяснена с псэи- -ш направленного влияния повышенного поверхностного натяжения.

Получение результаты находятся в противоречии с общеизвестной точхой г^ения на процессы течения. Выявленную аномалию можно объясни ь тем, что измеренная вязкое«. эмали ЭСП-117 является не иотинной, а кажущейся (структурной). Основанием такому заключению является наличие в ее составе 18,6 vac.% TiOj, , а получасовая выдержка для стабилизации текггратурн ipn с^гни'пг.м гггизной

анатазной и рутильной ферм диоксида титана ■р net ¿ходом расплава в гетерогенную систему.

'Установлено, что поверхностные силы расплава способны •вьравнивать емалевую поверхность, т.е. сокращать ее только в том случае, когда' они превшают. силу вязкостного течения. Д?и рассмотрении реального процесса закрепления вмалевого ио.рытия обжигом имеет место аналогичный вдоцесс", а в ка- • честве результдеупцего проявления двух противодействующих сил i .дет. служить такая .характеристика грофюя поверхности, как его _ дриус кривизны. Капиллярные силы стремиться "подтянуть" неровности поверхности расплава к прямой линии, а поскольку яти силы офатно пропорциональны радиусу кривизны, то по мере заравнивания црефиля,. как показано на модели затекания расплава, будут уненыааться.

Воздействие, препятствующее вьравяиванию профиля поверхности. расплава, будет равно силе вязкостного течения

. ; : где fi ~ вязкостное сопротивление течению слоя расплавленной емали, н{ £ - коэффициент мзкости, Па.с; $ - пло-Ч5,нь вог.гекпемого в д?пг»ние слоя эмали, м ; ¿У _ градиент сксрости течении эмали,

Равество двух рассмотренных сил иклп записать с условием, что градиент скорости эмали рапен единице, а плода, ь вовлекаемого в движение слоя эмали равна площади сферы, на

которую действует; капиллярная сила ¿^мгл ' &с<р . ь . с

Из этого равенства можно вьразить радиус сферы

¿а , Ы

^ %

фи изучении зависимости характеристик профиля эмалевых покрытий - яерсхопатоэтя, угла нз:слона неровностей к нормали и радиуса кривизны неровностей от темтора'гуры об-кяга выявлено:

- шероховатость поверхности резко уменьшается фактически у всех иселедуеикх эмалей в начальной стадии обаяете, цри температуре 675°С, затем гротекает выравнивание поис?х-ности до минимальных значений,- т.е. до 0,3...0,4 «км. Г^к . температурах "перекога* (875. ...,£00°С) серохопатост& эоз-рартоет до значений * 0,7....3 мяг;

- угол наклона неровностей по отяспеняв к нгрмави по-вфхности увеличивается ох 60 до 89°С -о попшенкем температуры; •

- радиус кривизны про^пля неровностей поверхности для игедоЯ кз ямалей увеличивается с повышением темпер ггде практически на два порляка ус 4С до ЗС00 мк»л.

Из подученных результатов характеристик профиля емз-лезых псЕфытий в завкстй:г.'ти от темперах;.1« их ффияревзшя следует, что- процесс формирования по^ыгий в целей соответствует принятой рабочей модели, учитывавшей вллвняэ »шух сан. Согласно принятой модели* при повышенных гх

следовало ожидать увеличения рэдяусог-Е£»Д5изш до ?<.:сту -кости, угла наклона до 90° и перох^ватости профиля до цуля. Однако, при состгетстгуг^е?; температурном режие дгстэ-тстно низкой вязкости) появляется возможность утеличе.'-яя газсЕис гк.тг'чеяий в более крупные, кст-^ке у^ггуфут? л гг~ ззрхяоетк расглаза. В далькз^гм, ц?е схлаг^еняя, _,5зЕлгже

в цузарьках газа уменьшается я б местах их присутствия образуются лунки, проявленные атмосферным давлением. Образовавшиеся лунки в целом ухудпапт отра-каюциЯ грофиль покрытия.

Для подтверждения принятой модели формирования н&..и составлены зависг-ости изм^енных значений радиусов фивизны Профиля эмалевых товерхностей с рассчитанными по значениям вяокости и поверхностного натяжения их расплавов от температуры. На рис.4 видно, что зависимость логарифма кривизны вычисленного радиуса поверхности ЭСД-210в и ЗСП-2106 практически накладывают ;я на область логарифма измере! .ого радиуса..

,;г - Зависимость логарифма радиуса кривизны

поверхности эмалей от температуры обжига.

1

г*

• -

а

МП

/

/* '—

■""..А .....-1 1—1 ■вял

■ - рассчитанные значения радиуса кригизны; • - измеренные значения радиуса кривизны, мим.

Рис. 4

- К -

Для вмали 5СП-П7 области расположения кривых различны. Различив подтверждает предполояешв о структурной вязкости расплава »той выали при измерениях. Используя яредложениое равенство двух сил и измеренные значения радиусов кривизны, можно косвенно определить значения вязкости ЭСП-П7 при формировании профиля потрытия (табл.2).

Таблица 2

Рассчитанные значения вязкости ЭСП-117 с применением измеренных величин радиус:* грквизны профиля.

Температура, ^ Поверхностное натяжение, н.м"1 Измеренный радиус кривизны, А ы.Ю Вычксленныо значения вязкости, Па.с

700 0,268 354,0 1514,1

720 0,268 . 1000.0 536,0

750 0,258 . • 1Д88.0 416,1 " ;

, 775 0,266 1584,9 338,4

800 0,257 • 2511,9 212,7

825 0,264 . 2734,0 193 Д

850 0;265 2168,0 167,6

875 0,262 2511,9 208,7

900 0,257 2341,0 219, С

Рассчитанные значения меньше измерен; Сто объясняет поЕшепнув сксрссть г/гекания ЭСП-ГГ- от ЗСП-210в и значительный прирост глянца е начальной стаули обжига (рисЛ). Выяе 850°С расчетные зизчеияя вязкости угедпиравтся из-за уменьшения радиуса вризкзш и ухудшения профиля. •

В пятой_главе сдредвлена взаимосвязь гд.плц;; :

технологическими и яксплуатационнкмц свойствами погр'.тиЗ.

Для ебъдзкэгси некотсрсгс несоответствия взэимосеязи • между значениям!! глянца и характеристикой гр псетыпщ гсп-ггоб бил изучен гроцесс растекания гч.<а.~: по грудау.

Растекаше одной вязкой жидкости на другой более вязкой жидкости будет продолжаться до достижения квазкравновестно-го состояния, устанавливавшегося е соответствии с температур й (вязкостью расплава). Такое состояние системы ыс .но описать уравнением

где ¡/^с г - поверхностное натяжение на границе раздела расплав' I цг^гга-газ, н.м-*; поверхностное натяже-

ние на границе рас ела расплав гуунга-расплав поповной эмали, н.м-*; ¿V ■ поверхностное натяжение на т\.анице раздела расплав 2 покровная-газ, н.м-*; - квазираЕно-весный угол смачивания, град.; ^ сила, препятствующая как растеканию, так и оттеканию, н;

- • cos Qp

Если .пренебречь незначительным изменением поверхностного иатяжешш от температуры, то сила, противодействующая растеканию, будет определяться.вязкостью. Изменение косинуса угла смачивания расплавов эмалей от температуры, фи прочих равные условиях, прямопсрционально.значениям их вязкости.

Сравнительному изучению подвергали эмали ЭСП-2196 и ЭСП-ЙЮв на загрунтованных стальных пластинках. Полученные результаты .значений косинуса углов растекания эмалей и сопоставление их с'измеренными величинами вязкости позволяют от^е-дить: начало плавления ( COS&« 0) у.каждой эмали определяется'различными значениями вязкости - £СП-210в при II220, БСЛ-2Ю6 при 2089 На. с, различие более чем в пять раз, при растекании «шалей, определяемом знр-'ениями сс$&> • 0,7, вязкости составили: ЭСП-210в - 3235, ЭШ-2106 -819 Ба.с — различие почти в четьре раза. При »том, поверхностное натяжение ЭСЛ-2106 ме.'.ьае.чем ССП-210в. Это явление можно о<Ьлснить-наличием гр отека дал процесса, 1риводяцего ж увеличению склк f- . Приведенные ми^оскспические исследована псгерхдости эмали cror-ляют заключить, что ее раса* лав цэи ф'^рмироЕзнкк способен образовывать порерхн~стфю.

- Г? -

не даяцув зеркального отражения пленку. Кп -сталлической фазы на по: ытии рентгенофазовкй анализ но гыягил. В лтг: случае возможно образование квазитвердой пленки на расплаве за счет испарения из его поверхностных слоев легкоплавких компонентов.

Определено, что процесс растекания эмалей по грунту, • вцрахек.^ый чфез косинус угла растекания, макет являться дополнительной их характеристикой к сп ¿обнести формфо-ват' поверхность с повышенным глянцем. Максимальные зна— чения глянца покрытий соответствуют значениям согб1 » С,8.

Изучена зависимость глянца и химической стойкости эмалевого покрытия ЗСП-117 от температуры обжига а интервале оптимальных значений глянцэ. Определено, что химическая стойкость и устойчивость значений глянца с поЕкленнси теипературы обжига от 700 до 900°С увеличиваются. При температурах формирования ептимальках знзчегстй глянца его уг-

' Увеличение' химической устойчивости я стойкости показа- • Телей глянца покрытий проводили ^готодом корректировки состава и способом модяфякацИк логерзсягетя.

Корректировку составов отелей ЭСГ(-И7 и сСЛ-ЗЮп осу- ■ •цестЕлялп с применением математического плапиропа^тя, используя елсанкй план - ;робцу» реллкку 2 cf-.'v: .'•л/.яу® о двумя латинскими хвэдретгги из 15 опыте*. Г* o:uoù3 выполненного эксперимента определено г.у.ялке я^сьш с кои доз на такие 4унгцта отяяira кг .с: увеличение глмща, стойкость глянца после выцелачиЕежя вод?Я и кислотой, увеличение водостойкости и гяслстостсЯкэсти пожатий. ЗцПХ'ЯЗИ П"Л-более лупгй состав ЭСП-21С- при введении мл

фритту 7% ZrOj» 7% M^ûy, 0,005* CeOz. К^ректлртвкз ооз-• s?» ^ма.та 3C.1-II7 не n^r-nvra вияеить пелептте/ь.чзе элля-ше изу.:?-зм-лх оксидов ¡ia улучиеике кЯ клякса.

п-гверхнзети п^-'рь-гпя "-СИ—117 гз^одилпсь о примеяежеи г^а^гтяи 'л^ерхност:! эмали различным:: июл' "><

тойчнвость и химическая стойкость точна.

ми с последующим обжигом при температуре закрепления де-коли. Выявлено, что обработка поверхности эмали ЭСП-П7 10% уксусной кислотой с последующим обжигом позволяет пб-луччть приповерхностный слой эмали с меньшей пористости и с уменьшенным "эдержани^'! щелочных сксидов. Об этом свидетельствует повыиг шая стойкость глянца и увеличивающаяся в 2 ^аза химическая стойкость пофытия.

ВЫВОДЫ

I.Выявлен механизм образования глянца эмалевых покрытий, основным фактором котфого является соотношение величин поверхностного натяжения расплава на границе жидкость-газ ; «вязкости эмали.

Установлено, что определявшим показателем профиля пок-" рытиг является радиус кривизны его неровностей, величина * г тсрого вависит от соотношения .

¿.Изучена зависимость хсрактеряотики профиля покрытия , в процессе формирования глянца от температуры обжига. Выявлв-.э, что процесс формирования оптимального профиля яо~?ыткя протекает в определенно! .температурном Интервале? . находящемся в фвдвлах 760.,.. 820% для посевных эмалей 1Ш1а ' 2П-1Г7,прввыаение которого обуславливает "пережог" «малевого покривил с ухудшением грофидя и уменьшением глян-,а побития; ' '

3.Установлена зависимость формирования продля покрытии от вязкости расплава. Показано разлг ле между истинной| ладящейся определяядей , и кажущейся вязкостью. Предложен метод расчета значений истинной вязкости эмалей, подобных ЭСП-Ц7, по характеристике сфсрмяроваяшегося профиля. Численные значения радиуса кривизны покровных эмалей гри фор-мц? о сангаг оптимального глянца г процессе обжига изменяется

в пределах, от 10 до ЗССО мкм.

4.Показано, что при известных значениях вязкости и п?гсрхг иге?кого на.ялегси ямалегого расплава возможно прогигзцрзза-

ние глянца покрытия расчетом радиуса его ¡-риьизны при условии, что Йи-^ > 300 мкм возможно получение покрытия с высоким значением глянца.

5.Предложен механизм формирования пофытия с помощью модели затекания рассеченной капли расплава и вьравнивания ее поверхности, позволяющая выявить взаимосвязь между вязкостными, капиллярньки и гравитационна«! силами, действую-взми на расплав.

€ ">ормиров?ние профиля и глянца эмалевых по^ытий протекает через ряд стрдий: начальная стадия - 2 период жидкофазного спекания шликерной массы до начала рззтека-' ния эмали по грунту (0) и достижение максимальных значений глянца при полном раэлк_е эмали гри 0,8.

Протекание поверхностных процессов, способствувдих офазо-ванию ксаэктвердой пленки, препятствует растеканию эмали я ухудшает глянец покрытия.

7.Устансвлено влияние оксидов

на химическую стойкость и глянец погровяых эмал ей ЗСП-2Юв в ЭСП-117. ЬыявЛено, что лучшие качественные показатели по величине глянца и его стойкости имеет эмаль ЭС11-210з при комплексной добавке сверх* IOCS - 7% ¿гЬ*, 7% ffb-Otn 0,00536 Се . '

8.Разработан способ увеличения химической стоЯэтете покрытия без ухудшения глянца изделий путем обработки внутренней поверхности эмалированных изделий ГС% р зствсрсм уксусной кислоты перед обжигом деколи.

9.Разработана принципиально новая оггкко-Флектрическая схема фотометрического датчика, позволяющего определять коэффициенты отражения света при различные углах '6cse\zma (измерения - 20°У20°. 45°/450', 60°/б0б, 70°/70° и

для инс^ументального определения основных видов гляще ¿и-тостей поверхностей.

1С.?аз?аботн и сконструирован глянцеметр, а так« методика для с^еделения показателей глянца поверхностей.

II.Научно обоснованные на основе проведен-

ных исслед^-анкй, глянухтр и методика определения глянца

различных поверхностей апробированы в прогыаленньа условиях а внедрены на Дысььенсксм металлургическом, Новомосковском трубном заводах ы Уральском научно-исследовательском институте черных металлов с суммарный экономическим аффектом 210 тыс.руб в год (в ценах I9Ö6...I99C годов).

Основные юлсжени). диссертации излажены в следующих работах:

1,Горбатенкс В.£..Светличный й,А.,Тхачеэ А.Г.,Гузи* В.к. Методы и для чонтраяя качества 1?>и щопз*£дст»е рчалировангадс изпелий. - М. ;Черъьтхгйсдш&я. - 1977.20 е.- 0кспресс-..1Нфсо¥. eep,27.*ä»m.5.

2.Горб«твнко й.Е.,К;/»н«?*в A.C. ,гуэня В.А. Методы и гоиберы для исследования иконтрели cs^äcts емалей, покрытии и качества SMa-^poïemyc ,тр.9-го Ьсесоюз.совеаиио »прост*покрытиям. - Запорожье ,1979. - С.46-49.

8.Горба?«нхо ьХ.Кушмфе* A.CMiysil Ь.А. Мегом я средой* контроля для оценки качества »майе« а покрытий.» Tea. дом. - Днепроаггровси, 1980. -C.ÎCrc-IOfe.

4.Г(гб«твнко D.E..Ткачев А.Г,,Гузий В.А. Прибор длл исследо-б.Гсрбатеихо В.Е. ,Ткв»мв А.Г.,1>даИ1 В.А. Цр*8с|> для оврцрвМ'

6.ГсЮбвтвнкоВ.Е. .Куширв» В.А. Уеоаврабистаоввн-èioïffî0* Masitocrt МИМ*« • M. J

7. ry я» Ц,к. ,ТфМ*то З.f .Jto»6<e дли измерении блеска выел*»* по|гнти1. * и. iîwT. - Вш.4. - С.7-9.

в.гсрбиммю Ъ,$. ,Тг>** &Л. Кояцрвжь по«*эвтелеЯ глиж» алоевх |гекжойж^1к»^1тов1е* //Смкдо - я ■ мриипа.-

в.Гуви* Ь.А.;Ко»ярвяй1 Иятел- вокаввтелвйглиивд

lO.iysvt В.А..Халилоя S.X.Cweo6 улучичшя »кепду »тшиотомс ето»е|| : ^улзвы^^су «ягуй ^-fea. «жлд.Всессию. шонф, .Белго-

род,

11Л.С. 1Э07232 СССР *С! 4 CiL« И/30. - УсЮо*ст»с для па-

2I.t3S.S3r, Зак. II8-6C РГП KS СЖЗЗ, Московский пр.Зб