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玻璃陶瓷制品和適合于涂覆其的釉的制作方法_3

文檔序號:9251876閱讀:來源:國知局
或其中優(yōu)選通過絲網(wǎng)印刷將所述組合物施加到陶瓷化之后的玻璃陶瓷制品上,隨后焙烤所述組合物。
[0036]當(dāng)隨后(在陶瓷化之后,該程序也稱為具有再焙烤的方法)進(jìn)行釉的焙烤時,所述焙烤特別可以有利地在能夠在該釉中生長晶體的溫度下進(jìn)行(在適當(dāng)情況下,在改變該界面的同時,該溫度例如選自在其中觀察到釉的良好覆蓋和晶體形成的溫度范圍,該溫度范圍對本發(fā)明的陶瓷而言特別落在700至900°C之間,該溫度在適當(dāng)情況下比該釉(或更準(zhǔn)確地為構(gòu)成該釉的玻璃/玻璃料)的膨脹軟化溫度高大約250°C至300°C,并優(yōu)選對應(yīng)于(或恰好位于或落在其中)該釉的放熱結(jié)晶峰)。本發(fā)明的覆蓋該基板的釉由此在適當(dāng)情況下在焙烤后結(jié)晶。
[0037]作為提示,玻璃陶瓷板的制造通常如下進(jìn)行:將具有為構(gòu)成該玻璃陶瓷而選擇的組成的玻璃在熔爐中熔融,隨后通過令熔融玻璃穿過兩個軋輥將熔融的玻璃軋壓成標(biāo)準(zhǔn)帶或片,并將該玻璃帶切割至所需尺寸。由此切割的板隨后以本身已知的方式陶瓷化,該陶瓷化包括用所選熱曲線燒制該板以便將該玻璃轉(zhuǎn)化為稱為“玻璃陶瓷”的多晶材料的,其膨脹系數(shù)為O或幾乎為0,其耐熱沖擊的可能范圍高達(dá)700°C。該陶瓷化通常包括逐步升溫直至成核范圍的步驟,所述成核范圍通常落在玻璃的轉(zhuǎn)變溫度范圍附近,以及通過數(shù)分鐘的成核間隔的步驟,進(jìn)一步逐漸升溫至最高為陶瓷化保持溫度,該陶瓷化保持溫度保持?jǐn)?shù)分鐘,接著快速冷卻至室溫。在適當(dāng)?shù)那闆r下,該方法還包括切割操作(通常在陶瓷化之前),例如采用水射流、使用砂輪的機(jī)械描圖等等,隨后進(jìn)行精加工操作(研磨、斜切等)。
[0038]在本發(fā)明的方法中,上述組合物通常以糊料的形式沉積到該玻璃前體制品上或沉積到陶瓷化之后獲得的玻璃陶瓷制品上,該組合物層的沉積優(yōu)選通過絲網(wǎng)印刷進(jìn)行(盡管如此,如果必要的話該沉積也可以通過另一種方法進(jìn)行),沉積的層(或濕膜)的厚度為例如大約幾微米(特別是小于或等于20 Mffl,且通常小于或等于10 Mm)。在沉積該組合物后,通常將涂布的制品干燥(例如,經(jīng)由紅外加熱或在烤箱中),通常在大約100-150°C的溫度下,以便蒸發(fā)溶劑(介質(zhì)),固定該涂層并允許處理該制品,這獲得了干燥涂層,隨后根據(jù)情況經(jīng)受常規(guī)高溫陶瓷化周期(尤其如上所述),該層的焙烤伴隨著該基板的轉(zhuǎn)化,或在優(yōu)選位于如上所述的結(jié)晶區(qū)的溫度下經(jīng)歷(再)焙烤,焙烤時間根據(jù)所選溫度來調(diào)節(jié)(例如如果所選溫度較低,該時間更長),獲得的涂層隨后具有通常為大約幾微米(通常I至10 Mffl,特別是2至3.5 Mffl)的厚度。采用(再)焙烤的方法通常是優(yōu)選的,因?yàn)槿缟纤瞿軌蛞愿线m的方式調(diào)節(jié)焙烤溫度,并且能夠獲得本發(fā)明的玻璃陶瓷制品的更好的機(jī)械性質(zhì)。
[0039]在一個實(shí)施方案中,本發(fā)明的制品基于涂有本發(fā)明的釉層的黑色外觀的玻璃陶瓷,具有小于5%的低透射率(如由Eurokera以名稱Kerablack出售的板),例如基于具有如專利申請EP O 437 228或US 5 070 045或FR 2 657 079中所述的組成的用砷精制的玻璃陶瓷。
[0040]優(yōu)選地,本發(fā)明的制品基于砷氧化物(表示為As2O3)含量小于0.2%、特別是小于0.1%、尤其小于或等于500 ppm、或甚至為零的玻璃陶瓷,例如基于具有如專利申請WO2012/156444中所述組成的玻璃陶瓷(這些玻璃陶瓷具有黑色外觀,具有低透射率,特別低于5%,優(yōu)選為0.8至2%,并用錫精制)。
[0041]本發(fā)明的制品還可以具有淺色,基于透明(如由Eurokera和Keraglass以名稱KeraLite出售的板)或半透明玻璃陶瓷(如由Eurokera以名稱Kerawhite、Kerabiscuit或Keravanilla出售的板),涂有本發(fā)明的釉層,所述層有可能具有裝飾性和/或功能性用途(例如可能意在至少部分遮蔽并未在用時的下方元件,如加熱元件和可能的顯示器,但當(dāng)其在用時仍能發(fā)現(xiàn)該加熱元件和可能的顯示器)。
[0042]當(dāng)本發(fā)明的制品是板時,所述板在適當(dāng)情況下可以包含浮雕和/或中空部分和/或其可以具有(或與之相關(guān)聯(lián))一個或多個附加的功能性或裝飾性元件(框架、接頭、線纜、控制元件、顯示器,例如稱為“7段式”發(fā)光二極管顯示器或液晶顯示器,具有觸敏控制元件和數(shù)字顯示器的電子控制面板等等)。本發(fā)明的板可以安裝在器具中,其內(nèi)部放置一個或多個加熱元件,在適當(dāng)情況下不具有中間復(fù)合物,其目的在于掩蔽該設(shè)備的內(nèi)部從而不被使用者看到。
[0043]本發(fā)明還涉及高溫保持和/或烹調(diào)器具(或裝置),其包括至少一個本發(fā)明的基板(板或門)(例如坎具、嵌入式烹調(diào)灶具、烤箱等等)。本發(fā)明覆蓋具有單個板的烹調(diào)器具和具有多個板的烹調(diào)器具,這些板各自在適當(dāng)情況下具有單個加熱器或多個加熱器。術(shù)語“加熱器”理解為指烹調(diào)位置。本發(fā)明還涉及混合型烹調(diào)器具,其爐盤具有多種類型的加熱器。此外,本發(fā)明不限于制造用于坎具的爐盤或爐灶面。根據(jù)本發(fā)明制造的板如上所述還可以是必須對溫度變化極不敏感的其它板(煙道嵌入件、防火屏等等)。
[0044]下面的實(shí)施例顯示用本發(fā)明的玻璃陶瓷制品和釉獲得的結(jié)果(實(shí)施例1至4),并與涉及不同的先前的玻璃陶瓷制品和釉的參比例(參比例I至4)進(jìn)行比較。
[0045]在這些實(shí)施例中,用具有各實(shí)施例中所示組成的玻璃制造玻璃陶瓷板,其一面光滑(其必須接收毫米級隨機(jī)圖案形式的釉層),另一面具有均勻分布的尖釘(高度為80 μπι,橢圓周長為1.65/1.5毫米)。
[0046]該玻璃在大約1600_1750°C下熔融,其量能夠軋壓玻璃帶,并由該玻璃帶切割最終尺寸為56.5厘米X 56.5厘米X0.4厘米的玻璃板。
[0047]使用常規(guī)聚酯或聚酰胺織物通過絲網(wǎng)印刷在其上表面上用可絲網(wǎng)印刷的穩(wěn)定釉(基于具有各實(shí)施例中具體描述的組成的粉末,該粉末在基于丙烯酸樹脂和基于由Ferro以名稱MX54出售的松油的介質(zhì)中制成糊料,以便能夠?qū)⑵涑练e到該板,所述介質(zhì)至遲在焙烤釉過程中耗盡)形式的組合物涂布該板,隨后在大約100-150°C下干燥。
[0048]涂有釉的板(生坯玻璃或母玻璃)隨后根據(jù)專利申請F(tuán)R 2 657 079 (對于用砷精制的玻璃陶瓷)或申請WO 2012156444 (對于未用砷精制的玻璃陶瓷/用錫精制的玻璃陶瓷)中所述的周期在陶瓷托盤上陶瓷化。
[0049]獲得涂有釉層的玻璃陶瓷板,焙烤后釉層的厚度為大約2.5 μπι。切割這些板以形成70毫米X70毫米試樣,通過借助環(huán)/三腳架彎曲試驗(yàn)測量其標(biāo)度因子(以MPa為單位表示)和它們的Weibull模量來分析其機(jī)械強(qiáng)度,結(jié)果用Weibull模型來解釋,如本文中先前所述那樣,裝飾表面處于伸長狀態(tài)。還如本文中先前所述那樣,使用由3Μ以名稱Transparent Tape 550出售的膠帶對該釉的脫層強(qiáng)度進(jìn)行了評估。
[0050]參比例1:
在該第一參比例中,由具有根據(jù)專利申請F(tuán)R 2 657 079的組成的玻璃制造該玻璃陶瓷板(用砷精制的常規(guī)玻璃陶瓷),其以重量百分比形式包含以下氧化物:
S1269.44
Al2O318.9
Li2O3.3
MgO0.9
ZnO1.55
BaO0.75
K2O0.1
T122.6
ZrO21.75
As2O30.51
Na2O0.2o
[0051]所用釉是基于包含90重量%的玻璃料和10重量%的基于鐵、銅和鉻氧化物的顏料的粉末的常規(guī)釉,所述玻璃料具有以下組成:Si02:48.6% ;MgO:3.8% ;Na 20:2.6% ;K20:3.3% ;Li20:1.3% ;CaO:0.6% ;BaO:17.8% ;A1203:7.1% ;ZrO 2:1.7% ;ZnO:8% ;B 203:5.4%。測得的標(biāo)度因子為大約88 MPa,Weibull模量(其揭示了結(jié)果的分散,當(dāng)模量提高時,結(jié)果不那么分散)等于13.7。脫層強(qiáng)度等級為O。該玻璃料/釉的膨脹系數(shù)(在20至400°C之間,該系數(shù)由著作 Glass - Nature, Structure and Properties, H.Scholze, Springer-Verlag,1991中描述的Appen模型計(jì)算)為74 X 1(Γ7 K'
[0052]參比例2:
在該第二參比例中,程序與參比例I中相同,用具有增強(qiáng)效果的改善的釉代替該釉,這種釉基于包含100重量%的不含氧化鋁的玻璃料的粉末,該玻璃料具有以下組成:Si02:60.5% ;MgO:4% ;Na20:9.5% ;Li20:5% ;BaO:10% ;ZrO2:2% ;ZnO:4% ;B 203:5%。獲得的標(biāo)度因子為大約180 MPa (標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.2 MPa), Weibull模量等于27 MPa。該脫層強(qiáng)度等級為3。該玻璃料/釉的膨脹系數(shù)為99 X 10_7 K—1。
[0053]與參比例I相比,觀察到用砷精制的玻璃陶瓷的強(qiáng)化,但是也觀察到了脫層強(qiáng)度方面的劣化。
[0054]參比例3:
在該第三參比例中,程序與參比例I中相同,用未用砷精制的玻璃制造的玻璃陶瓷代替該玻璃陶瓷,該玻璃具有以重量百分比形式包含以下氧化物的組成:
S12 64.8 Al2O3 20.76 Li2O3.85
MgO0.48
ZnO1.5
BaO2.5
K2O0.2
T123.0
ZrO21.3
CaO0.5
As2O30.05
Na2O0.6
SnO20.3
V2O50.04
Cr2O30.02
Fe2O30.10
[0055]測得的標(biāo)度因子為大約59 MPa, Weibull模量等于21.2。該脫層強(qiáng)度等級為O。該玻璃料/釉的膨脹系數(shù)為74 X 10_7 K'
[0056]觀察到未用砷精制并涂有常規(guī)釉的該玻璃陶瓷在機(jī)械強(qiáng)度方面的嚴(yán)重劣化,該脫層強(qiáng)
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