[发明专利]具有玻璃质或玻璃陶瓷着色的保护层的金属制品

权利要求书

1.具有玻璃质或玻璃陶瓷着色的保护层的金属基材，其通过将含碱金属硅酸盐的涂覆溶胶涂布到基材或其表面上并将由此获得的层热致密化获得，所述含碱金属硅酸盐的涂覆溶胶包含选自以下的至少一种元素的氧化性颜料：化学元素周期表第三和第四主族或副族以及过渡金属Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Nb和Ta。

2.根据权利要求1所述的金属基材，其特征在于元素周期表第三或第四主族或副族的元素选自B、Al、Si、Ge、Sn、Y、Ce、Ti、和Zr。

3.根据前述权利要求中任一项所述的金属基材，其特征在于氧化性颜料是小片状。

4.根据前述权利要求中任一项所述的金属基材，其特征在于含碱金属硅酸盐的涂覆溶胶通过包括以下的方法获得：使一种或多种具有通式(I)的硅烷或由其获得的低聚物水解和缩聚

R_nSiX_4-n       (I)

其中X基团是相同的或不同的且各自为可水解的基团或羟基，R基团是相同的或不同的且各自为氢、具有最高达4个碳原子的烷基、烯基和炔基以及具有6-10个碳原子的芳基、芳烷基和烷芳基，n是0、1或2，条件是使用n＝1或2的至少一种硅烷，

所述水解和缩聚在以下存在下进行：

a)选自碱金属和碱土金属的氧化物和氢氧化物中的至少一种化合物，和

b)任选加入的纳米级SiO₂颗粒，和/或

c)任选加入的元素B、Al、Si、Ge、Sn、Y、Ce、Ti或Zr的醇盐或可溶性化合物。

5.根据权利要求4所述的金属基材，其特征在于碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物的用量为使Si∶碱金属或碱土金属的原子比率在20∶1-7∶1、特别是15∶1-10∶1的范围内。

6.根据权利要求4或5所述的金属基材，其特征在于在通式(I)的起始硅烷中n的平均值为0.2-1.5，特别是0.5-1.0。

7.根据前述权利要求中任一项所述的金属基材，其特征在于所述涂覆溶胶包含0.5-30重量％的，优选5-25重量％的及更优选10-20重量％的氧化性颜料。

8.根据前述权利要求中任一项所述的金属基材，其特征在于涂布的层任选地进行干燥，然后在350-600℃、在优选450-500℃进行热致密化。

9.根据前述权利要求中任一项所述的金属基材，其特征在于涂布的着色层的热致密化在以无颜料的含碱金属硅酸盐的涂覆溶胶进行外涂之前或之后进行，所述无颜料的含碱金属硅酸盐的涂覆溶胶与着色层一起或在其之后进行热致密化。

10.根据前述权利要求中任一项所述的金属基材，其特征在于无颜料的含碱金属硅酸盐的涂覆溶胶中的碱金属组分选自Na/K、Na/Cs以及Na/Li的组合。

11.一种用于制备前述权利要求中任一项所述的金属基材的方法，其特征在于将含碱金属硅酸盐的涂覆溶胶涂布到基材或其表面上并热致密化由此获得的层，所述含碱金属硅酸盐的涂覆溶胶包含选自以下的至少一种元素的氧化性颜料：化学元素周期表第三和第四主族或副族以及过渡金属Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Nb和Ta。

12.根据权利要求11所述的制备金属基材的方法，其特征在于涂布的层任选地进行干燥，然后在350-600℃、优选450-500℃进行热致密化。

13.根据前述权利要求中任一项所述的制备金属基材的方法，其特征在于涂布的着色层的热致密化在以无颜料的含碱金属硅酸盐的涂覆溶胶进行外涂之前或之后进行，所述无颜料的含碱金属硅酸盐的涂覆溶胶与着色层一起或在其之后进行热致密化。

14.根据前述权利要求中任一项所述的制备金属基材的方法，其特征在于热致密化以两个阶段进行，热处理在第一阶段在含氧气氛中进行且在第二阶段在低氧气氛中进行，直至完成致密化以形成玻璃质层。

15.根据权利要求1-10中任一项所述的金属基材或根据权利要求11-14中任一项所述的方法制备的金属基材用于需要高耐碱稳定性或机械洗碗机稳定性的目的的用途。