BE434040A - - Google Patents

Description

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  EMAUX VITRIFIES OPACIFIES ET LEUR PROCEDE DE PREPARATION . 



    @   L'invention est relative à la préparation des émaux vitrifiés et notamment à la préparation des compositions dénommées "frittes" utilisées à cet effet ; elle concerne l'utilisation d'oxyde   de-   cérium , ou de composés de cérium , comme opacifiants , dans la préparation d'émaux blancs ou colorés , et les émaux ainsi obtenus , 
Ces frittes conviennent tout particulièrement à la préparation d'émaux à appliquer sur fonte ou sur   tôle ,   dans lesquelles on utilise l'oxyde de cérium comme opacifiant principal ou unique et qui donnent des résultats excellents 

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 tantau.

   point de vue du- prix de la facilité d'emploi qu'à celui des résultats obtenus tels que , opacité , blancheur , résistance thermique , mécanique ou chimique 
Le type des frittes , faisant l'objet de l'invention est caractérisée , par rapport à celles qui sont connues , par une teneur plus élevée en Al2O3, ce composé pouvant être apporté dans l'émail par toute substance alumineuse couramment utilisée , telle que par exemple   kaolin ,   feldspath , cryolithe   etc...   Cependant , il a été reconnu. par expérience que les résultats les meilleurs sont obte- nus lorsque l'on introduit une partie de l'Al2O3 sous forme de 6 à 10 % de kaolin mis dans la composition du mélange à la fusion .

   On a observé également que lorsque l'on dépasse 6 à 8 % de cryolithe dans la composition , les résultats sont moins -bons et que l'utilisation de CeO2 comme opacifiant mis au moulin donne des émaux moins brillants , surtout si l'on dépasse   2 %   de CeO2. 



   On sait que l'alumine est un composant normal des émaux , mais   dans'la   pratique utilisée jusqu'ici , la teneur d'Al2O3, calculée en % de l'émail fini , est   d'en-   viron 8 à 9 % et ne dépasse jamais 10,5   %,   et on n'a jamais   @   trouvé avantage à augmenter cette quantité , une teneur plus élevée devant nécessairement entraîner un   ajustement   des autres composants de   l'émail .   



   Il est également connu que si   l'on:   emploie comme opa- cifiant de l'oxyde de cérium , il peut être avantageux d'ajouter à cet opacifiant , par' exemple au moulin ,   une   certaine quantité , d'ailleurs forcément très limitée , de composés alumineux , de même que 1,'on a aussi trouvé utile dans certains cas , de calciner préalablement cet oxyde de cérium avec une quantité ne dépassant pas   10 %   d'oxyde de métaux du Sème groupe du système périodique , mais dans ces cas connus , il s'agit d'une addition de 

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 composés alumineux très peu importante , et ne pouvant pas modifier sensiblement la teneur en alumine de l'émail fini obtenu , 
Au contraire conformément à la présente invention ,

   la faneur en Al2O3   de' l'émail   final est très nettement augmentée et sauf pour la quantité ajoutée au broyage qui reste normale et ne peut être importante , l'alumine est incorporée en plus forte proportion à la fritte , préféra-   blement   par l'emploi d'une quantité importante de feldspath et l'addition de 6 à 10 % de kaolin , 
L'invention consiste dans un émail vitrifié contenant des composés de cérium et   d'aluminium ,   caractérisé par le fait qu'il contient une quantité d'aluminium   qui ,   évaluée en Al2O3 est comprise entre 11,9 et 15 % et un opacifiant sous forme de composé de cérium , 
L'invention consiste en outre en une fritte pour la fabrication de cet émail , caractérisée par le fait qu'elle contient une quantité d'aluminium qui ,

   calculée en Al2O3 est comprise entre 10,5 et 13 % et qui est , de préférence , introduite sous forme de feldspath et de kaolin . 



   L'invention consiste également en un procédé pour la fabrication de l'émail ci-dessus mentionné , consistant.à opacifier unefritte conforme au paragraphe précédent par addition d'un composé de cérium à la fritte au moment du broyage de cette dernière , 
Les meilleurs résultats sont obtenus pour une teneur   d'alumine   dans la fritte d'environ 12 à 12,5 % cette quan- tité étant susceptible de certaines variations , par exemple entre 10,5 et   13,0   % et même un peu au-delà de ces limites selon les autres composants de   l'émail ,   

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Un défaut d'alumine se traduit par les inconvénients connus d'emploi de l'oxyde de cérium comme opacifiant opacité insuffisante ,   jaunissement ,   sensibilité à la cuisson , bouillonnement ,

   tandis qu'un excès a l'incon- vénient de donner un émail trop visqueux à la température de l'emploi , de sorte que la teneur limite est donnée par la technique d'application de   l'émail .   



   Dans   l'émail   final , il faut tenir compte de l'Al2O3 apportée par l'argile mise au broyage pour tenir   l'émail   en suspension , soit 1,4   à 2    en   plus .   Il est entendu que dans l'émail fini cette alumine ne se trouve pas   nécessairement   à l'état   libre ,   maisque l'on doit compter comme telle la totalité de l'aluminium présent , quelle   que   soit la forme sous laquelle ce métal a été intro-   duit .    



   En outre , conformément à la présente invention l'émail préparé selon l'invention peut utilement présenter car rapport aux émaux connus , c ertaines caractéristiques   complémentaires ,   utilement associées à la forte teneur d'alumine préconisée . La fritte pourra comporter , en conséquence , certains corps auxiliaires , notamment :   1  )   une proportion importante du fluor introduit , par exemple les 2/3, peut être apporté à l'émail sous forme de CaF2, ce qui entraîne une augmentation sensi- ble de la teneur en calcium de l'émail , par rapport aux émaux   couramment   utilisés : 6 à 7,5 % par exemple exprimé en   CaO ,   contre 2,5 à 3,5 % dans les émaux courants .

   Le spath fluor étant le mode le plus économique d'introduction de composés fluorés , cette pratique pré- sente un intérêt économique , tandis que la présence de métaux divalents basiques abaisse le point de fusion et 
 EMI4.1 
 permet l'augraentation àe.latenear en alumine de la fritte, 

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 L'addition du total : fluosilicate de souda + cryolithe ne dépassant par préférence pas sensiblement 7,5 % la te- neur en CaF2 pourra être utilement choisie au voisinage de 9 à 11   % .   



   2 ) le calcium peut être remplacé dans certains cas en tout ou en partie par d'autres métaux divalents tels   ciu    e Ba ,   Zn , Mg. 



   3 ) le flux vitreux peut être utilement saturé de ZrO2.ou de TiO2 ou de ces deux oxydes à la fois , la zir- cone pouvant , par exemple , êtreintroduite sous forme de zircon naturel broyé . Les proportions à prendre seront par exemple de 4 à 6 % de zircon et de 2 à 3 % de TiO2. 



  Cette saturation partielle ou totale exerce une action favorable sur l'opacité conférée à l'émail par l'oxyde de cérium ajouté au moulin et donne à l'émail des qualités accrues d'élasticité et de brillant , titre d'exemple , non limitatif , un émail de tôle ,   d'une   température de cuisson de 800 à 8400 pourra, être prépare comme suit : 
1 ) préparation de la fritte : 
Mélanger et fondre : 
 EMI5.1 
 
<tb> Feldspath <SEP> ...................... <SEP> 44
<tb> 
<tb> Quartz <SEP> ......................... <SEP> 4
<tb> 
<tb> Kaolin'.........................
<tb> 
<tb> 



  Zircon <SEP> broyé <SEP> 4
<tb> 
<tb> Borax <SEP> ordinaire <SEP> .... <SEP> ........... <SEP> 22
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> soude <SEP> ............. <SEP> 10
<tb> 
<tb> Spath <SEP> fluor <SEP> 10,5
<tb> 
<tb> Fluosilicate <SEP> de <SEP> soude <SEP> .......... <SEP> 6,
<tb> 
<tb> Gryolithe <SEP> ...................... <SEP> 1,5
<tb> 
<tb> Nitrate <SEP> de <SEP> soude <SEP> ............... <SEP> 2,
<tb> 
 

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 EMI6.1 
 2 cul ) Broyabe :

   Fritte ...............,.... 100 ilI'12 . , .. , ....... , .. , .. w 5 O:yd.3 1.e cé:cillm "....,...,. 1,8 à 3,5 suivant 
 EMI6.2 
 
<tb> opacité
<tb> 
<tb> désirée <SEP> , <SEP> 
<tb> 
 La composition de la fritte Indiquée ci-dessus sous 
 EMI6.3 
 1 ) est donnée on détail ci-dessous : 
 EMI6.4 
 Al2oj K2 B 03 Caa sio2 F. 2r02 Total 
 EMI6.5 
 
<tb> Na2O
<tb> 
<tb> Feldspath.......... <SEP> 8.3 <SEP> 4.9 <SEP> 31.0
<tb> Quertz <SEP> ,.........,. <SEP> 4.0
<tb> 
 
 EMI6.6 
 iao lin ............ 3.5 4.5 
 EMI6.7 
 
<tb> Zircon <SEP> broyé <SEP> 1.0 <SEP> 3.0
<tb> 
<tb> Bora;

   <SEP> ordinaire <SEP> .... <SEP> 3.5 <SEP> 8.0
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> soude.. <SEP> 5. <SEP> 6
<tb> 
<tb> Spath <SEP> fluor <SEP> , <SEP> ........ <SEP> 7.0 <SEP> 0.5 <SEP> 5.0
<tb> 
 
 EMI6.8 
 FlllosiliC3te de 3::o0.e 2.0 1,0 6 Cryolithe 0.4 0,'1 0.7 VitTate de sou-de ... 1.0 12.3 17.7 8.0 7,o f2*0 9.3 3.0 99.3 Ramène à 100 psrties 12.4 I7.9 8.0 7.0 42.3 9.4 3.0 loo:0 
La composition de   l'émail   fini (en utilisant la pro- portion voulue d'oxyde de cérium) est la suivante : 
 EMI6.9 
 Alz23 K2 BgOg CaO Si02 Fs ze-02 GeO Total 
 EMI6.10 
 
<tb> Na2O
<tb> 100 <SEP> parties <SEP> de
<tb> 
 
 EMI6.11 
 fiitte..... 12.4=. 17.9 8.0 7.0 4S 9. 3.0 100.0. 
 EMI6.12 
 
<tb> 



  5 <SEP> parties <SEP> d'ar-
<tb> 
<tb> -il-- <SEP> de <SEP> Vallendar <SEP> 1.8 <SEP> 2.5 <SEP> 4.3
<tb> 
 
 EMI6.13 
 1-,oertes au feu 0.7 ) 3 parties de Ce02. 3.0 3, 14.2 17.9 8,0 7.0 a4,8 9,4 3.0 3.0 107.3 Ramené à I00 parties IS.2 T6,,7 7.45 6.5 4I.B 8,75 2.8 2.8 100.0 
Cet exemple , qui donne d'excellents résultats , n'est. pas restrictif , le zircon peut être omis , et les propor- tions des composants peuvent varier dans les limites indi- quées par la description ,

Claims (1)

1. EMI7.1

   R S U Tu2 La présente invention a pour objet : 1 ) un émail vitrifié contenant un opacifiant formé par des composés de cérium, la quantité de cérium , évaluée en CeO2 étant avantageusement comprise entre 1,7 et 3,5 ss et des composés d'aluminium , la quantité d'aluminium , évaluée en Al2O3, étant comprise entre 11,9 et 15 % .

   . De préférence , cet. émail contient , en outre a) du calcium en quantité telle que , évaluée en CaO , elle est comprise. entre 6 et 7 % , et qui peut être en tota- lité ou en partie remplacé par un métal bivalent tel que baryum, zinc , magnésium . EMI7.2 b) du. zireoniutn , en quantité telle que , évaluée en zircone , est comprise entre 4 et 6 %. c) du titane , en quantité telle que , évaluée en oxyde de titane , est comprise entre 2 et 3 %.

   2 ) une fritte pour la fabrication des émaux ci-dessus 2 contenant unè quantité d'aluminium qui , évaluée en Al 0 , est compilée entre 10,5 et 13 %, l'aluminium étant avantageu- sement introduit sous forme de feldspath ou de kaolin , ce dernier étant , par exemple , en quantité telle, qu'elle est comprise entre 6 et 10 % de la quantité totale de la fritte , De préférence , on introduit dans la fritte du fluorure de calcium en quantité suffisante pour que l'émail fini contienne une quantité de calcium qui , évaluée en Ca0 , est comprise entre 6 et 7,5 %, et qui est par exemple comprise entre 9 et 11 % de la quantité de la fritte .

   Le calcium peut être remplacé en tout ou en partie par un autre métal bivalent tels que baryum , zinc , EMI7.3 magnésium <Desc/Clms Page number 8> De préférence , la fritte contient également : a) du zirconium, en quantité telle que , évaluée en zircone , elle est comprise entre 4 et 6 %. b) du titane , en quantité telle que , évaluée en oxyde de titane , elle est comprise entre 2 et 3 % .

   3 ) un procédé de fabrication des émaux tels que décrits ci-dessus , consistant à opacifier une des frittes décrites ci-dessus par addition de composés de cérium à la fritte au moment du. broyage de cette dernière .

   De préférence , on broie ensemble 100 parties d'une telle .fritte , 1,8 à 3,5 parties de CeO2 et , par exemple , 5 parties d'argile .