Optimization of parameters for creating a protective layer

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46747885%3A24210%2F23%3A00011321" target="_blank" >RIV/46747885:24210/23:00011321 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Optimalizace parametrů pro vytváření ochranné vrstvy

Original language description

K dekorativnímu zabarvení povrchu skla jsou velmi často používány naprášené nebo napařené vrstvy různých kovů (Cr, Zr, Ti, Ni aj.). I když je zde silné omezení barvami dostupných kovů, vzhledem k jejich dostupnosti a snadné zpracovatelnosti jsou tyto vrstvy velmi často používány. Nanesené tenké vrstvy jsou přitom téměř vždy neprůhledné. Otěruvzdornost kovových vrstev je poměrně nízká, což silně omezuje jejich použitelnost. V řadě případů dochází také k nevratné degradaci povrchu korozí. Rovněž možnost čištění kovových vrstev bez poškození jejich povrchu je silně omezena. Proto je problematika ochrany povrchu těchto kovových vrstev velmi aktuální. Existuje řada možností ochrany jejich povrchu. Po důkladném průzkumu dosud používaných metod se náš zájem soustředil na vývoj technologie ochrany povrchu pomocí tenké vrstvy organicko-anorganického hybridního oligomeru, nanesený technologii Sol – Gel.

Czech name

Optimalizace parametrů pro vytváření ochranné vrstvy

Czech description

K dekorativnímu zabarvení povrchu skla jsou velmi často používány naprášené nebo napařené vrstvy různých kovů (Cr, Zr, Ti, Ni aj.). I když je zde silné omezení barvami dostupných kovů, vzhledem k jejich dostupnosti a snadné zpracovatelnosti jsou tyto vrstvy velmi často používány. Nanesené tenké vrstvy jsou přitom téměř vždy neprůhledné. Otěruvzdornost kovových vrstev je poměrně nízká, což silně omezuje jejich použitelnost. V řadě případů dochází také k nevratné degradaci povrchu korozí. Rovněž možnost čištění kovových vrstev bez poškození jejich povrchu je silně omezena. Proto je problematika ochrany povrchu těchto kovových vrstev velmi aktuální. Existuje řada možností ochrany jejich povrchu. Po důkladném průzkumu dosud používaných metod se náš zájem soustředil na vývoj technologie ochrany povrchu pomocí tenké vrstvy organicko-anorganického hybridního oligomeru, nanesený technologii Sol – Gel.

Type

Z_tech - Verified technology

CEP classification

—

OECD FORD branch

20506 - Coating and films

Project

<a href="/en/project/EG20_321%2F0025264" target="_blank" >EG20_321/0025264: Pretreatment, coating and protection of the substrate</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2023

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

KMT-2023-ZB/17751-3

Numerical identification

KMT-2023-ZB/17751-3

Technical parameters

U tohoto způsobu ochrany povrchu nástřikem pomocí solu AD30 s 15% nanodiamanty se zvyšuje odolnost chráněné dekorativní kovové vrstvy vůči vnějším negativním vlivům téměř čtyřnásobně. Pro tento způsob ochrany je tedy vypracován i příslušný technologický postup. Technologický postup vychází z předpokladu, že je na skleněném výrobku předem nanesena magnetronovým naprašováním dekorativní vrstva barevného kovu. Postup je dále propočítáván pro 1 m2 ochraňovaného dekorativního kovového povrchu. Předpokládaná tloušťka ochranné vrstvy gelu je okolo 100 nm. Celkový objem potřebného nástřiku solu s diamantem (při předpokládané výtěžnosti 20 % gelu ze solu) bude potřebný objem solu V = (1/0,2)*1 m2 * 100*10(^-9) m = 5*10(^-7) m3 = 5*10(^-4) l = 0,5 ml. Z toho bude nanodiamantu 15 %, tedy 0,075 ml = 3,6*0,075 g = 0,27 g nanodiamantu a 85 %, tedy 0,43 ml solu AD30. Je zřejmé, že takto malé množství nelze efektivně nanést, ale tyto hodnoty jsou třeba pro ekonomické hodnocení. Ve skutečnosti bude třeba zpracovávat v jedné dávce dávku pro alespoň desetinásobný povrch. Technologický postup pro polotovar – ochrana kovové vrstvy na skle: Mezi etapami 1 až 4 technologického postupu musí být minimální časové prodlevy. 1. Desintegrace nanodiamantového prášku v ultrazvukovém zařízení po dobu 5 minut, výkon 75 W. 2. Smíchání diamantového prášku v množství 15 % do připraveného solu AD30 – doba míchání max 3 minuty. 3. Naředění solu s práškem přibližně čtyřnásobným objemem isopropylalkoholu na hustotu vhodnou pro stříkání – doba max 2 minuty. 4. Nástřik ochraňovaného povrchu solem AD30 s nanodiamantem elektrickou stříkací pistolí s jemným rozstřikem ze vzdálenosti 10 cm, celková doba 10 minut na nástřik 1 m2. 5. Počátek reakce sol-gel při volném umístění ochraňovaného povrchu ve vodorovné poloze (solová vrstva na horní ploše výrobku) volně po dobu 20 minut při pokojové teplotě. Přemístění do sušicí komory, gelace ochranné vrstvy na vzduchu při teplotě 150 °C po dobu 1 hodiny..

Economical parameters

Vynaložené náklady bez ověřené technologie: Náklady na výrobu 1 m2 dekorativní vrstvy byly vyčísleny na 5265 Kč. Přídavné náklady na ověřenou technologii ochrany povrchu: Mzdové náklady: součet pracovních dob na 1 m2 povrchu 40 min, pracovní čas na bod 6 cca. 20 % z času sušení 12 minut. Celkový součet 52 minut, s prodlevami zaokrouhleno na 60 minut. Odhad i s pojištěním 150 Kč/hod. Celkové mzdové náklady 150 Kč. Materiálové náklady: Celkové náklady po zaokrouhlení 6,50 Kč na 1 m2 ochraňované plochy. Při velmi malých množstvích dochází k větším ztrátám materiálu manipulací, předpoklad 30 % ztráta. Celkové materiálové náklady 1,3*6,5 = 8,45 Kč. Součet nákladů na ověřenou technologii: Celkově jsou náklady na ochranu 1 m2 dekorativního povrchu ověřenou technologií 158,45 Kč. Po zaokrouhlení jsou náklady 160 Kč/m2 chráněné plochy..

Application category by cost

—

Owner IČO

46747885, 27278727

Owner name

Technická univerzita v Liberci, SANS SOUCI s.r.o.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—