本发明专利技术披露了一种无铅无镉玻璃，该玻璃用于对具有小热膨胀系数的玻璃或者玻璃陶瓷进行装饰和上珐琅，该玻璃至少包含以下组分（以重量％计）：∑（Ｌｉ↓［２］Ｏ＋Ｎａ↓［２］Ｏ＋Ｋ↓［２］Ｏ）＝０～１０，∑（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ）≥０．１，ＳｉＯ↓［２］＞６５。优选将本发明专利技术的玻璃以玻璃料的形式与颜料、填料和其他添加剂混合，并且施用在具有非常小的热膨胀性的玻璃或者玻璃陶瓷上。特别是当覆盖由硅酸铝锂玻璃陶瓷制成的基体时，可获得超过７０ＭＰａ的弯曲强度。
Leadless cadmium free glass for glazing or enamels and decoration of glass or glass ceramics
The invention discloses a lead-free and cadmium free glass, the glass is used for small thermal expansion coefficient of glass or glass ceramic decoration and enamel, the glass contains at least the following components (by weight percent): sigma (Li: 2 O + Na 2 O + K down here \2 O = 0 ~ 10), sigma (MgOCaOSrO) = 0.1, SiO: 2, 65. Preferably, the glass of the present invention is mixed with pigments, fillers, and other additives in the form of glass material and applied to glass or glass ceramics having very small thermal expansion properties. In particular, the flexural strength of more than 70MPa can be obtained when a matrix made of aluminosilicate Lithium glass ceramic is covered.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于对玻璃或者玻璃陶瓷进行上釉、上珐琅和装饰的无铅无镉玻璃，涉及该类玻璃的用途和对玻璃或者玻璃陶瓷进行上釉、上珐琅和装饰的方法。
技术介绍
用于对玻璃或者玻璃陶瓷进行上釉、上珐琅和装饰的玻璃是几千年以来公知的。然而，如果将其应用于具有低热膨胀系数(例如，在20℃至700℃之间的热膨胀系数低于2×10-6/K)的玻璃或者玻璃陶瓷，则需要对它们提出特殊要求。例如，该类基本材料通常被用作热稳定的实验室装置、炊具、防火玻璃、烟囱观察窗、可加热板，并且还可特别用作炊事电炉(cooking plate)。通常使用釉料或珐琅来改变基体材料的表面性质，例如覆盖所述的基体以保护其免受化学或物理损害，辅助提供诸如作为条纹的分功能，或者装饰表面。釉料或珐琅中可包含的颜料增加了覆盖能力并且产生一定的彩色印记。然而，通过使用溶解在玻璃中的彩色氧化物也可以实现所需的彩色印记，从而制得有色釉料。釉料或珐琅的烧制通常在低于基体材料的软化温度范围但是足够高的温度进行，以确保釉料能在基体材料表面上顺利地熔融并且紧密地接合在基体材料的表面上。制造釉料的一种可能的方法包括将釉料原材料熔化以形成玻璃，在熔化和冷却后，对该玻璃进行研磨。经研磨的产品称为玻璃料。通常将该类玻璃料与例如悬浮剂等适当辅料混合，随后用于施用釉料/珐琅。可以通过例如丝网印刷法、转印法、喷涂法或刷涂法来施用它。所需的普通有机辅料会随着烧制的进行而挥发。如果将玻璃或者玻璃陶瓷用于上述的应用领域，那么对釉料或者珐琅会有各种各样的要求。例如，釉料/珐琅必须具有足够的热稳定性、化学稳定性和物理稳定性，即，具体来说，必须能够抵抗在实验室和/或家庭中通常会遇到的化学和物理侵袭。在传统的应用中，釉料/珐琅的彩色印记不得改变或者只能非常轻微地改变。这导致对所用的颜料的稳定性提出了进一步的要求。基体材料上釉料和珐琅的耐久性很大程度上取决于应力的形成；过高的应力会导致片状剥落。这些应力是由于珐琅和基体的热膨胀性质之间的差异等因素而产生的，因此使装饰物的热膨胀适应于基体材料是非常重要的。通常，目标是使釉料所具有的热膨胀系数略低于基体材料的热膨胀系数。冷却后产生的釉料和基体材料之间的压缩应力就不会有任何不利的影响。对于具有非常低的热膨胀性(取决于温度范围，其热膨胀性可能接近零)的玻璃和玻璃陶瓷，通常不能以这种方式设定釉料的热膨胀系数。作为选择，对于具有非常低的热膨胀性的玻璃和玻璃陶瓷，该问题在实际中通过施用非常薄的膜来解决，在这种情况中，随后使用的上过釉的玻璃的热膨胀系数可以大致具有高于基体材料的热膨胀系数。在非常薄的层的情况中，可以容忍相对较大的热膨胀系数的差异。在这种情况中，釉料的足够的耐久性可归因于釉料层的弹性。为了使所用的釉料层对基体材料的强度的影响尽可能小，目标是使该釉料层尽可能薄，因为该类表面层通常会降低基体材料的强度水平。然而，如果将釉料层做得非常薄，则不能保证它对实验室和/或家庭中常见的化学和物理侵袭具有足够的耐受性，或者不能保证其具有鲜明的彩色印记。而且，近来对不含诸如铅和镉化合物等在毒理学上有害的组分的釉料的需求正日益增加。该类的无铅和无镉釉料基本上是已知的，但是在覆盖具有非常低的膨胀系数的玻璃和玻璃陶瓷时不具有所需的强度。US5,326,728披露了一种玻璃料，该玻璃料用于给具有低热膨胀性的玻璃陶瓷涂上珐琅，该玻璃料含有1重量％至3重量％的Li2O、0至3重量％的Na2O、2重量％至5重量％的K2O、23重量％至30重量％的B2O3、10重量％至22重量％的Al2O3、35重量％至50重量％的SiO2、0至5重量％的ZrO2，而且BaO、CaO、MgO、ZnO、SrO的总含量小于7重量％，碱金属氧化物的总含量小于8重量％。在SiO2含量被限制在至多50重量％的情况下不能获得高化学稳定性。而且，该类釉料不能为被装饰对象提供高强度。EP0771765A1披露了一种釉料，该釉料由30重量％至94重量％的玻璃料、5重量％至69重量％的TiO2粉末和0.05重量％至34重量％的颜料组成。该玻璃料含有0至5重量％的Li2O、0至10重量％的Na2O、0至5重量％的K2O、1至10重量％的BaO、0.1重量％至3重量％的ZnO、10重量％至30重量％的B2O3、1重量％至10重量％的Al2O3、45重量％至75重量％的SiO2和0至2重量％的F-。添加到该釉料中的TiO2粉末应满足特定的条件，具体来说，应经过非常精细的研磨，并且这给制造该釉料的整个过程带来了本应避免的额外支出。考虑作为白色颜料的TiO2的着色作用，TiO2的使用对可能的颜色特别是对于深色构成了限制。EP0776867A1披露了一种釉料，该釉料用于给具有低热膨胀性的玻璃陶瓷涂上珐琅，该釉料除了包含40重量％至98重量％的玻璃料外，还含有1重量％至55重量％的颜料和选择性地最高达54重量％的附加填料。该玻璃料由以下物质组成0至2重量％的Li2O、5.1重量％至15重量％的Na2O、0至2.8重量％的K2O、14重量％至22重量％的B2O3、4重量％至8重量％的Al2O3、55重量％至72重量％的SiO2和0至2重量％的F-。在该情况中所述的填料由高熔点的ZrO2和/或锆组成。5.1重量％至15重量％的相对高的Na2O含量导致该釉料的耐化学性劣化。由JP-A07061837(日本专利摘要)披露的另一种用于给具有低热膨胀性的玻璃陶瓷涂上珐琅的组合物含有25重量％至55重量％的玻璃料、0.1重量％至20重量％的难熔的填料和3重量％至25重量％的热稳定颜料。该玻璃料含有50重量％至75重量％的SiO2、0.5重量％至15重量％的Al2O3、5至30重量％的B2O3、0至7重量％的BaO、0至2重量％的Li2O、0至5重量％的Na2O、0至4重量％的K2O和0至2重量％的Fe2O3。所述的难熔填料的添加意味着在该釉料的制造过程中需要增加额外的加工成本。这还妨碍了该釉料的快速和均匀的熔融。与ZrO2的使用相关的着色通常也是不希望有的。此外，DE19721737C1披露了一种无铅和无镉的玻璃组合物，该组合物用于对具有低热膨胀性的玻璃或玻璃陶瓷进行上釉、上珐琅和装饰。该玻璃料含有0至5重量％的Li2O、0至5重量％的Na2O、少于2重量％的K2O、0至3重量％的MgO、0至4重量％的CaO、0至4重量％的SrO、0至4重量％的BaO、0至4重量％的ZnO、15至27重量％的B2O3、10至20重量％的Al2O3、43至58重量％的SiO2、0至4重量％的ZrO2和0至3重量％的F-。在碱金属含量至多为10重量％而相对较低的情况下，使用相对较高水平的形成玻璃的氧化物(64至75重量％)，例如10至20重量％的Al2O3，增加了该玻璃料材料的熔化温度。此外，DE19834801A1披露了一种无铅和无镉的玻璃组合物，该组合物用于对具有低热膨胀性的玻璃或玻璃陶瓷进行上釉、上珐琅和装饰，该玻璃组合物含有0至6重量％的Li2O、0至5重量％的Na2O、少于2重量％的K2O、2重量％至12重量％的碱金属氧化物成分、0至4重量％的MgO、0至4重量％的CaO、0至4重量％的SrO、0至1重量％的BaO、0至4重量％的ZnO、大本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于对玻璃或者玻璃陶瓷进行上釉、上珐琅和装饰的无铅无镉玻璃，所述玻璃至少包含以重量百分比计的以下成分： ∑（Ｌｉ↓［２］Ｏ＋Ｎａ↓［２］Ｏ＋Ｋ↓［２］Ｏ） ０～１０ ∑（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ） ≥０．１ ＳｉＯ↓［２］ ＞６５。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊娜米特拉，
申请(专利权)人：肖特股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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