Особенности варки и выработки розовых опаловых эмалей Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

С 1Ь 6 X № в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. № 2 (107)

УДК 666.29.031

Ю.А. Спиридонов, Е.В. Царева Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ОСОБЕННОСТИ ВАРКИ И ВЫРАБОТКИ РОЗОВЫХ ОПАЛОВЫХ ЭМАЛЕЙ

Making of red and pink enamels strongly depends on the gas environment of the furnace and the subsequent secondary heat treatments. In the present work various rates of makings of pink opal enamels are considered. Influence of environment, secondary heat treatment and development on jammer degree and colour is studied. Various temperature rates are compared.

Варка красных и розовых эмалей сильно зависит от газовой среды печи и последующих вторичных термообработок. В данной работе рассматриваются различные режимы варок розовых опаловых эмалей. Изучается влияние среды, вторичной термообработки и выработки на степень заглушения и цвет. Сравниваются различные температурные режимы.

Варка красных и розовых эмалей связана с большими сложностями. Из литературы известно, что красное окрашивание дают пигменты, относящиеся к коллоидным красителям, а, следовательно, возникновение окраски может появиться только после вторичной термообработки (наводки), инициирующей рост частиц красителя. Для получения требуемого цвета стекла, или в нашем случае эмали, важно правильно подобрать режим наводки.

В исследовании рассматривается экспериментальная розовая опаловая эмаль, пригодная для нанесения на поверхность драгоценных металлов.

Из литературы известно, что наводка золотого рубина производится либо при высоких температурах, либо требует большего времени, чем, например, медные [1]. Это происходит вследствие маленьких концентраций красителя, а также особенностью самого механизма наводки. Изучалось два типа наводки:

1. Прямая - фритта охлаждалась после варки, затем помещалась в разогретую печь и выдерживалась от двух до восьми часов;

2. Обратная - сваренная фритта в горячем состоянии прямо из варочной печи помещалась в печь для наводки, охлажденную до верхней температуры наводки и выдерживалась от двух до восьми часов.

Было отмечено, что при обратной наводке цвет стекла не проявляется, и оно остается прозрачным. Прямая наводка дает положительные результаты.

В ходе исследования временных и температурных условий, было установлено, что наилучший цвет эмали появляется при достаточно низких температурах наводки, но требует достаточно долгого времени. Сравнение различных режимов можно проследить по таблице.

После выдержки при высшей температуре наводки, фритту необходимо сразу вынуть из печи, а не охлаждать вместе с ней, так как в противном случае произойдет сильное «побурение» цвета. Из литературных данных мы знаем, что при высоких температурах наводки золотой рубин приобретает фиолетовый, а затем синий оттенок, и соответственно увеличивается тенденция к появлению бурого цвета (побурения), что и подтвердили ре-

С 1Ь б X М в химии и химичесгай технологии. Том XXIV. 2010. №2(107)

зультаты эксперимента. Это связано с образованием коллоидных частиц золота, размеры которых больше оптимальных, что в свою очередь объясняется малой концентрацией в стекле закиси золота и значительной склонностью его к восстановлению. Таким образом, с повышением температуры увеличиваются предельные размеры коллоидных частиц золота, а понизившаяся вязкость стекла благоприятствует укрупнению частиц. Можно сделать вывод, что оптимальной температурой для наводки экспериментальной эмали является интервал 500-600 градусов (см. эксперименты №1 и №2 в таблице 1), так как в этом случае получился наиболее чистый розовый цвет.

Таблица 1. Различные режимы наводки экспериментальной эмали

№ эксперимента Температура наводки, °С Временной интервал, ч Визуальное описание цвета

1 400 2 Розовый цвет с фио-

400-500 6 летовым отливом

0-450 1,5 Розовый цвет с фиолетовым отливом

2 450-550 1,5

600 5

0-450 1,5

3 450-500 1,5 Розовый, ненасы-

500-550 2 щенный цвет

550 1

300-350 1,5 Бледно-розовый цвет

4 350-450 1,5

450 2

400-550 1,5

5 550-650 1,5 Побурение цвета

650-700 1,5

400-500 2

6 500-600 2 Побурение цвета

600 2

Особенности варки и выработки. Варка ведется в стекловаренной печи с электродами из карбида кремния. Результаты исследований в области температурного режима указывают на принципиальную возможность получения качественной эмали в температурном интервале 1450-1470 °С. При температуре, выше установленной, происходит «побурение» цвета, а при температуре ниже - окраска либо не образуется, либо также приобретает коричневый оттенок. Тигель с шихтой помещается сразу в горячую печь. Это было установлено сравнительным анализом способов варки: при установке тигля в холодную печь происходило ухудшение качества стекломассы, возможно в результате более сильного улетучивания компонентов.

Во избежание восстановления свинца варка золотого рубина с большим содержанием свинца проводится только в окислительной среде. Создание требуемой среды достигалось, как вводом окислителя в шихту -селитра,

9

С 11 6 X U/ в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. № 2 (107)

так и дополнительным поддувом воздуха через трубку в своде печи. Полученная конструкция представлена на рисунке 1.

Формование происходит путем отлива горячей стекломассы в воду.

Рис. 1. Схема электрической печи с дополнительным поступлением воздуха. 1- Стекловаренная печь. 2-Компрессор. З-Трубка для подачи воздуха в печь.

4-Тигель с шихтой

Выводы. Для эмали, окрашенной золотом, условия варки и наводки являются одними из основных показателей. В дальнейших исследованиях необходимо более глубоко изучить процессы, происходящие в стекле при вторичных термообработках. Требуется подобрать такие условия, при которых будет получаться чистый розовый цвет и нужная степень опалесценции.

Библиографические ссылки

1. Варгин В.В. Производство цветного стекла/В.В. Варгин/под ред. Акад. И.В. Гребенщикова. M.-JL: Гизлегпром, 1940. 283с.

2. Горшков B.C. Физическая химия силикатов и других неметаллических соединений/B.C. Горшков. М.: Высшая школа, 1988. 400с.

УДК 628.162.1(043)

Ю.М. Аверина, Г.В. Терпугов, В.А. Никитин, Г.И. Канделаки Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

КЕРАМИЧЕСКИЕ ТРУБЧАТЫЕ МЕМБРАНЫ В КАЧЕСТВЕ ДИСПЕРГИРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА

Aeration (barbotage) - the process of saturation of liquid oxygen through distributors. Aeration is widely used in many sectors of the economy. But the most active sparging is used in water treatment and wastewater treatment. With the help of dissolved oxygen are oxidation Fe2 + in Fe3 + and others, the displacement of harmful gases (H2S), supported by the vital activity of