A ZOMÁNC FELÜLETNEMESÍTÉSE H. Hessenkemper, S. Hönig TU Bergakademie Freiberg, IKGB

Hasonló dokumentumok
1 kép: Alapzománcozott gázkonvektor hcserélje használat után

Ftelemek: struktúra és tulajdonságok Elimenko, Schlegel, Pemco Brugge ( Mitteilungen, 2007/3)

KÉMIAILAG ELLENÁLLÓ ZOMÁNCOK

MSZAKI ZOMÁNCOK ÉS ÜVEGEK ELLENÁLLÁSI VISEL- KEDÉSE IGEN KORROZÍV KÖZEGBEN Dr. Günter Schäfer - Pfaudler Werke GmbH

ZOMÁNCOK SZANITER TERMÉKEKRE

MTA AKI Kíváncsi Kémikus Kutatótábor Kétdimenziós kémia. Balogh Ádám Pósa Szonja Polett. Témavezetők: Klébert Szilvia Mohai Miklós

Elektrolit kölcsönhatások tőzzománc iszapokban Peggy L. Damewood; Pemco Corporation The Vitreous Enameller 2009,60,4

ÚJ LEHETSÉGEK ZOMÁNCOZOTT TERMÉ- KEK FELÜLETÉNEK KIALAKÍTÁSÁRA

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal

REOLÓGIA, A KÖLCSÖNHATÁSOK ÖSSZESSÉGE

Fémes megjelenés zománcok Charles Baldwin és Louis Gazo Ferro Corporation, 4150 E. 56th Street, Cleveland, OH USA

Siló lemezek Melegen hengerelt szerkezeti acélok pikkelymentes

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

Borok illósav-tartalmának csökkentése anioncserével kombinált fordított ozmózison alapuló eljárással. Dr. Kállay Miklós

Mszaki zománc egy high-tech anyag Dipl. Ing. Daniel Renger, De Dietrich Process Sistems Mitteilungen,

Az állományon belüli és kívüli hőmérséklet különbség alakulása a nappali órákban a koronatér fölötti térben május és október közötti időszak során

Alumínium és magnézium optimalizált felületvédelme zománcozással

TÖBBKOMPONENS RENDSZEREK FÁZISEGYENSÚLYAI II. Ismerjük fel, hogy többkomponens fázisegyensúlyokban a folyadék fázisnak kitüntetett szerepe van!

Eddigi eredményei További feladatok

Modern Fizika Labor. 11. Spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: dec. 16. A mérés száma és címe: Értékelés: A beadás dátuma: dec. 21.

Al-Mg-Si háromalkotós egyensúlyi fázisdiagram közelítő számítása

Baris A. - Varga G. - Ratter K. - Radi Zs. K.

Jegyzőkönyv Arundo biogáz termelő képességének vizsgálata Biobyte Kft.

Számítástudományi Tanszék Eszterházy Károly Főiskola.

Több komponensű brikettek: a még hatékonyabb hulladékhasznosítás egy új lehetősége

Makroszkópos tulajdonságok, jelenségek, közvetlenül mérhető mennyiségek leírásával foglalkozik (például: P, V, T, összetétel).

TERMODINAMIKAI EGYENSÚLYOK. heterogén és homogén. HETEROGÉN EGYENSÚLYOK: - fázisegyensúly. vezérlelv:

A vizsgált anyag ellenállása az adott geometriájú szúrószerszám behatolásával szemben, Mérnöki alapismeretek és biztonságtechnika

Reakciókinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

PhD DISSZERTÁCIÓ TÉZISEI

M Z E TZZOMÁNCBEVONAT

READY-TO-USE (RTU) ZOMÁNCOK, ELNYÖK ÉS LEHETSÉGEK R.Ehrencron, W. Galle, L. Tóth, FERRO Europ

NEHÉZFÉMEK ELTÁVOLÍTÁSA IPARI SZENNYVIZEKBŐL Modell kísérletek Cr(VI) alkalmazásával növényi hulladékokból nyert aktív szénen

Zárójelentés. ICP-OES paraméterek

MSZ 20135: Ft nitrit+nitrát-nitrogén (NO2 - + NO3 - -N), [KCl] -os kivonatból. MSZ 20135: Ft ammónia-nitrogén (NH4 + -N),

Kerámia, üveg és fém-kerámia implantátumok

A TZZOMÁNCOK NÉHÁNY TULAJDONSÁGA ÉS GYA- KORLATI JELENTSÉGE H.Laithwaite - A.R.I.C., Assoc.M.Inst.Gas.E.

Sillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések

Mikroszkóp vizsgálata és folyadék törésmutatójának mérése (8-as számú mérés) mérési jegyzõkönyv

Polimer nanokompozit blendek mechanikai és termikus tulajdonságai

Ipari kemencék PID irányítása

A Bodrog-folyó vízkémiai adatainak elemzése egy- és kétváltozós statisztikai

KÉSŐ AVAR ÜVEGGYÖNGYÖK ÖSSZETÉTEL- VIZSGÁLATA

Fluidum-kőzet kölcsönhatás: megváltozik a kőzet és a fluidum összetétele és új egyensúlyi ásványparagenezis jön létre Székyné Fux V k álimetaszo

Szakértesítő 1 Interkerám szakmai füzetek A folyósító szerek viselkedése a kerámia anyagokban

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

Élrozsdásodás nélküli zománcozás

BME Department of Electric Power Engineering Group of High Voltage Engineering and Equipment

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Általános Kémia GY, 2. tantermi gyakorlat


AZ ALUMINUM KORRÓZIÓJÁNAK VIZSGÁLATA LÚGOS KÖZEGBEN

Kémiai kötések és kristályrácsok ISMÉTLÉS, GYAKORLÁS

1. A VÍZ SZÉNSAV-TARTALMA. A víz szénsav-tartalma és annak eltávolítása

Célkitűzés/témák Fehérje-ligandum kölcsönhatások és a kötődés termodinamikai jellemzése

V E V I N F O R M Á C I Ó

KOMMUNÁLIS SZENNYVÍZISZAP KOMPOSZTÁLÓ TELEP KÖRNYEZETI HATÁSAINAK ÉRTÉKELÉSE 15 ÉVES ADATSOROK ALAPJÁN

TRANSZFORMÁTOROK FELÚJÍTÁSA A DIAGNOSZTIKAI EREDMÉNYEK TÜKRÉBEN

1.7. Felületek és katalizátorok

A projekt rövidítve: NANOSTER A projekt idıtartama: október december

Izopropil-alkohol visszanyerése félvezetőüzemben keletkező oldószerhulladékból

KRK Szilády Áron Gimnázium és Kollégium ORSZÁGOS KOMPETENCIAMÉRÉS ÉVENKÉNTI EREDMÉNYEI

Kémiai energia - elektromos energia

& A gyártásközi ellenrzés szerepe a szigorodó minségi követelményekben

1.ábra Gyenge húzási tulajdonságok

ÖSSZEGZÉS 1. BEVEZETÉS

Mikroszkóp vizsgálata Lencse görbületi sugarának mérése Folyadék törésmutatójának mérése

2 RÉTEG / 1 ÉGETÉS NÖVEKV IGÉNYEK

3. változat. 2. Melyik megállapítás helyes: Az egyik gáz másikhoz viszonyított sűrűsége nem más,

Kvantitatív Makyoh-topográfia , T

TÖBBKOMPONENS RENDSZEREK FÁZISEGYENSÚLYAI IV.

Vízminőség, vízvédelem. Felszín alatti vizek

Jegyzőkönyv. Konduktometria. Ungvárainé Dr. Nagy Zsuzsanna

ANYAGISMERET A GYAKORLATBAN. KATONA BÁLINT ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK

KÉMIAI ALAPISMERETEK (Teszt) Összesen: 150 pont. HCl (1 pont) HCO 3 - (1 pont) Ca 2+ (1 pont) Al 3+ (1 pont) Fe 3+ (1 pont) H 2 O (1 pont)

VIZSGÁLATI JEGYZKÖNYV QUALCHEM ZRT ZSÁMBÉK, ÚJ GYÁRTELEP, PF 32. Qualbio kereskedelmi márkájú polietilén kompaund lebomlás. Vizsgálat idbpontja:...

A technológiai paraméterek hatása az Al 2 O 3 kerámiák mikrostruktúrájára és hajlítószilárdságára

A fém kezelésének optimalizálása zománcozás eltt. Dr. Reiner Dickbreder, KIESOV GmbH Mitteilungen, 2005/3

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Új adalékanyagokkal öntött Poliamid 6 mechanikai és tribológiai tulajdonságainak kutatása. Andó Mátyás

1. feladat Összesen: 8 pont. 2. feladat Összesen: 11 pont. 3. feladat Összesen: 7 pont. 4. feladat Összesen: 14 pont

Kecskeméti Belvárosi Zrínyi Ilona Általános Iskola Városföldi Általános Iskolája 2015-ös évi kompetenciamérésének értékelése Készítette: Knódel Éva

Vízminőségi adatok értékelési módszerei. Bagyinszki György

Kecskeméti Belvárosi Zrínyi Ilona Általános Iskola Városföldi Általános Iskolája 2014-es évi kompetenciamérésének értékelése Készítette: Knódel Éva

NSZ/NT betonok alkalmazása az M7 ap. S65 jelű aluljáró felszerkezetének építésénél

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Kémiai reakciók. Közös elektronpár létrehozása. Általános és szervetlen kémia 10. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy.

Soba. FlamLINE. Fugaszalag 3 dimenziós hézagmozgáshoz

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja. 7. osztály. A versenyz jeligéje:... Megye:...

Veszprémi Egyetem, Vegyészmérnöki Intézet K o o p e r á c i ó s K u t a t á s i K ö z p o n t 8200 Veszprém, Egyetem u. 10., Tel.

Nagyszilárdságú lemezanyagok alakíthatósági vizsgálatai

Magyarkuti András. Nanofizika szeminárium JC Március 29. 1

Kolloidkémia 5. Előadás Kolloidstabilitás. Szőri Milán: Kolloidkémia

SZAKVÉLEMÉNY. Aqua RO ivóvíz utótisztító kisberendezés család egészségügyi szempontú alkalmazhatósága OKI ikt. sz.: 7077/ január 26.

Teljeítmény-nyilatkozat az építőipari termékhez StoCryl HP 100

(Fordította: Dr Való Magdolna)

Texturálási eljárás a hidegen hengerelt acélszalagok elállításánál Dr. Dieter Paesold, Voestalpine Stahl GmbH Mitteilungen,

Természetes vizek szennyezettségének vizsgálata

Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban

Átírás:

A ZOMÁNC FELÜLETNEMESÍTÉSE H. Hessenkemper, S. Hönig TU Bergakademie Freiberg, IKGB (Email 2004/3) 1. BEVEZETÉS Az üvegek felületkezelésének új fejlesztéseit elvileg a zománcokra is lehet alkalmazni, és így ennek az anyagnak alkalmazása az idjárás-állóság növeléséhez hozzájárulhat. Az üveg és a zománc felületkezelése gyakran egy pótlólagosan funkcionáló réteg felvitelével történik. A réteg különleges tulajdonságait használjuk fel, hogy növelhessük a termék használati értékét. Például az Al 2 O 3 réteg növeli a karcállóságot, és a SiO 2 réteg javítja a hidrolitikus ást. A rétegek felvitele gyakran nagy berendezés- és idráfordítást igényel. A tulajdonságjavítás hasonló hatását úgy is el lehet érni, hogy magát az üvegfelületet összetételének megfelelen befolyásoljuk. Ismert elv ehhez az alkáliszegényítés. Számos publikáció foglalkozik, pl. az üveg és zománcfelületek lángkezelésével, víz alatti kilúgozásával, HCl val vagy SO 3 -mal történ alkália szegényítésével. Mivel a kezelést gyakran magas hmérsékleten végzik, fellép az alkália visszadiffundálásának problémája, amely a nem kielégít folyamatparaméternél a szegényít hatást megsemmisítheti. Az empirikus laboreredmények átvitele nagyüzemi folyamatra ezért nagyon nehéz. Eddig nem vált ismertté az alkáliszegényítés elvének ipari alkalmazása. 2. KÍSÉRLETEK ÜVEGEN Annak érdekében, hogy az elvet jobban megérthessük, valamint, hogy a lehetségeket megtaláljuk, az alkáliák visszadiffundálását elkerüljük, egy sor vizsgálatot végzett a TU BAF (TU Bergakademie Freiberg) tartályokon, csöveken és síküvegen. A próbák kezelése különböz reagensekkel és a kezelési hmérséklet, tartózkodási id és a koncentráció különböz variációival történt. Összehasonlításhoz kezeletlen próbákat alkalmaztak, valamint olyan próbatesteket, amelyek csak tiszta hmérsékletkezelésnek voltak alávetve. A reagensek között túlnyomóan vízgz, kálium-alumínium-szulfát-dodekahidrát, valamint alumíniumklorid (kristályvízzel és kristályvízmentesen) fordul el. Az alumínium-kloridot oldatban és gzfázisban is alkalmazták. A kezelés eredményét a hidrolitikus

ás és a keménység javulásának mértékével jellemezték. A hidrolitikus ás mértékeként az eluát elektromos vezetképessége szolgált (A kezelt üvegfelület kilúgozódása 90 C-nál és 24 órán keresztül). Mivel a titrimetriás Na meghatározás és az eluát ICP-OES segítségével mért elektromos vezetképessége közti korreláció nagyon jó volt, a mérés számára az utóbbit vettük figyelembe, mint kritériumot, mivel csak kevés ráfordítást igényel. Az 1. és 2. ábra a kezelési hmérséklet függvényében az eluát vezetképességét mutatja konstans hmérséklet mellett, valamint a koncentráció függvényében konstans kezelési hmérséklet mellett egy tartályüveg esetében. Látható, hogy a hidraulikus ás jelents javulása érhet el, további mérések, más üvegtipusoknál is, hasonló értékeket mutattak. Az ólomüvegnél mért javulása a mikrokeménységnak 50%-al növekedett. Csekély behatolási mélységnél az értékek még jobbak, csüvegnél akár 100%-os javulás is elérhet. 1.ábra: Az eluát vezetképességénak függése a kezelés hmérsékletétl

2.ábra: Az eluát vezetképességének függése a koncentrációtól A hatást a következ elmélettel lehet magyarázni: az alkáli az alumíniummal ersebb lokális kötést képez (hasonlóan, mint az equimolekuláris arányú alkáli Al kapcsolatok a N-A-N és a K-A-S rendszerben, amelynek mind nagyon nagy képzdési entalpiája van). Ezáltal nagy negatív termodinamikus potenciál keletkezik, amit ennek a szerkezetnek feloldásánál vagy roncsolásánál elször le kell gyzni, és következésképpen megmagyarázott a megjavult kémiai és mechanikai tulajdonságok. (3.ábra) 3.ábra: A lehetséges felületi folyamatok sematikus ábrázolása

A további vizsgálatokhoz néhány próba mélységi profilfelvételét készítettük el különböz eszközökkel. Ez megmutatja az alkáliban és földalkáliban szegényített felületek tipikus profilját. (4-6. ábra). A görbék interpretációja azonban nehéz, mivel az üvegen való mérésben még rutinunk, és ennek az anyagnak a készülékjellemzi nem eléggé ismertek. A szegényített zóna mélysége 50 nm 1 m. A Na és Ca szegényedés a nem kezelt próbáknál egyértelmen csekélyebb, mint kezeltnél (4-5 ábra). A várt alumínium dúsúlást a kezelt próba felületén, ami a fent ismertetett jelenséget alátámasztaná, GD-OES és SNMS eljárással nem lehetett bizonyítani. EDX felvétellel részben meg lehetett találni (7.ábra). Mivel az EDX mérésnek sokkal nagyobb laterális feloldóképessége ven, gondolható, hogy a kilúgozódásnál a megfigyelt heterogenizálásban szerepet játszik. 4.ábra Különbözen kezelt síküveg próbák glimmkisüléses spektroszkóppal mért Na profilja

5.ábra Különbözen kezelt síküveg próbák glimmkisüléses spektroszkóppal mért Ca profilja 6.ábra Vízgzzel kezelt tartályüvegen semleges részecske- tömegspektrométerrel végzett mélyprofil mérések

7.ábra Kezeletlen (bal) és kezelt üvegfelületekedx mélyprofilja A különböz üvegeken végzett els vizsgálatok a tulajdonságok javításának nagy lehetségét tárták fel viszonylag kis ráfordítással. De mégis úgy tnik, hogy a továbbiakban szisztematikus alapkutatás szükséges. Emellett a termodinamikai és a reakciókinetikai ismeretek elmélyítése szükséges, továbbá eszköztechnikai fejlesztések ahhoz, hogy a folyamatokat komplexen megérteni és leírni lehessen. 3. ZOMÁNCON VÉGZETT VIZSGÁLATOK Egyidejleg olyan, gyakorlati szempontból is jelents, vizsgálatokat kellett végezni, amelyek gyors elrelépéshez vezethetnek. Ezért az üvegfelület módosításait szem eltt tartva, hasonló vizsgálatokat végeztünk acéllemez zománcon. Mivel a zománcösszetétel általában alkáliákban gazdagabb, mint a tartály- vagy síküveg, a kémiai ás tekintetében legalább hasonló hatás eléréséhez lényegében alkáliát kell kilúgozni. A zománcoknak komponensekben gazdagabb összetétele itt esetleg lassító szerepet játszhat és megnehezítheti az eredmények interpretálását. Az irodalomból ismert olyan vizsgálatok, amelyeknél a lángkezelés a kémiai ás javulásához vezet, és emellett megfigyelték többek között a felület szegényedését alkáliákban.

3.1 ALAPZOMÁNC Az els vizsgálatokhoz egy alapzománcot választottunk ki, mivel ez a fedzománccal szembeni rosszabb vízállósága miatt rövidebb kisérleti idt igényelhetett. A próbalemezt zsírtalanítottuk, pácoltuk, kézzel beszórtuk, és az elírásoknak megfelelen kiégettük. A próbákat a felületkezeléshez mindig egy azonos bemérés AlCl 3.6H 2 O vel ellátott korund-tégelyre fektettük, és egy kemencében, mindig állandó hmérsékleten temperáltuk. A tartózkodási hmérséklet megfelelt a zománc transzformációs hmérsékletének. A próbákat a kezelés után vízzel leöblítettük és megszárítottuk. A kezelt és kezeletlen próbák vízállóságának meghatározása DIN ISO 2744 illetve EN 14 483 szerint történt gzfázisban, 24 órán keresztül. A súlyveszteség mellett az eluátot is kiértékeltük. Megmértük elektromos vezetképességét és ICP- OES segítségével meghatároztuk a nátrium és kálium ionok koncentrációját. A hideg citromsavas vizsgálatot az EN 14 483-1 szerint végeztük. Ezen kívül fényveszteséget is mértünk. Az 1. táblázat tartalmazza a 3-3 kezelt és kezeletlen próbák méréseinek középértékeit. A fény javulása szabad szemmel is látható, mint ahogyan azt a 1.kép mutatja. Kezeletlen próbák Kezelt próbák Súlyveszteség, g/m 2 MW StAbW. %-os javulás 10,1 0,5 5,0 0,3 49,0 Vezetképesség, S MW StAbW. %-os javulás 5,9 0,9 3,5 0,1 60,0 Eluáttartalom, ppm MW StAbW. %-os javulás 2,2 0,3 1,4 0,2 62,0 Fényesség, rel. 0,54 0,75 %-os javulás 72 Citromsavas próba osztály AA 1.táblázat Az alapzománc mérési eredményei

1.kép Vízállósági próba zománcfelületen A víz támadása által a körön belül feldurvult a felület és világosabbnak látszik. A kép bal oldalán a kezelt próba van. (A felvételek azonos megvilágítással azonos szögbl készültek.) 3.2 FEDZOMÁNC A fedzománccal végzett próbákat az egyik zománcozó üzembl rendelkezésünkre bocsátott zománcokkal végeztük. A próbák kezelését AlCl 3.6H 2 O-val (ACH) és a vízállósági teszt szerint végeztük, úgy, mint az alapzománcnál. Az eredményeket a 9.kép mutatja. Emellett a középs oszlop (T-beh) annak a próbának az eredményét mutatja, amelyik ACH nélküli hkezetésen ment keresztül. A kiinduló próbával szemben az ACH-val kezelt próbák után minden zománcfajtánál kb. 50%-kal növekedett a vízállóság. Említésre méltó, hogy a kiinduló érték a magasabban égetett fekete zománcnál is egyértelmen alacsonyabb volt. Ezekkel a fedzománcokkal elvégeztük a kémiai óképesség vizsgálatát is, ACH kezelés eltt és után. A tasztet a mázas kerámia csempékre elírt, DIN ISO 52 545 szabvány szerint, 10%-os, hideg citromsavval, illetve 10%-os KOH-val 96 óráig végeztük. Az eredményeket a 9. ábra mutatja. A fehér zománcnál szignifikánsan jelentkezett a savállóság javulása. Mivel a másik két zománcnál már a kezeletlen próbákat sem támadta meg, csak a forró citromsavval végzett további próbák adtak tájékozódást. Az egyéb zománcfajtákkal végzett elpróbák hasonlóan egyértelm savállósági növekedést mutattak. Lúgállóságnál természetszeren nagy javulás nem volt várható, de itt is a fekete zománcnál pozitív tendencia jelentkezett.

Zománc Citromsav Káliumhidroxid mattulás ceruzapróba mattulás ceruzapróba Beige kezeletlen csekély nagyon csekély kezelt nagyon csekély Fehér kezeletlen van kezelt fekete kezeletlen kezelt csekély részben ó 2.táblázat A fedzománc mérési eredményei 9.ábra A fedzománcok vízállósága kezelés eltt és után 4. ÖSSZEFOGLALÁS Bemutattuk, hogy a zománcok fentiekben leírt felületkezelése lényegesen megjavítja a hidrolitikus óképességet és a savállóságot. Mivel a zománcok eredményei még elkisérleti fázisban vannak, optimalizált paraméterekkel további javulás várható. Kopásállósági mérésekkel ki kell egészíteni az eredményeket. A gyakorlat számára elképzelhet, hogy a kezelés (pl. vízgzzel, vagy alumíniumkloriddal) integrálható a hlési folyamatban, így további hkezelés nem szükséges. Ezzel a zománcipar további eszközt kap a kezébe termékei használati értékének és versenyképességének növeléséhez.