close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9720

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 9720
(13) C1
(19)
(46) 2007.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
НЕФРИТТОВАННАЯ ГЛАЗУРЬ
(21) Номер заявки: a 20051317
(22) 2005.12.28
(43) 2007.07.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный технологический университет" (BY)
(72) Авторы: Левицкий Иван Адамович;
Мазура Наталья Владимировна (BY)
BY 9720 C1 2007.08.30
C 04B 41/86
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный
технологический университет" (BY)
(56) SU 1728206 A1, 1992.
BY a20030445, 2004.
BY a20030446, 2004.
BY 6788 C1, 2005.
SU 1414836 A1, 1988.
RU 2148570 C1, 2000.
EP 0303402 B1, 1993.
SU 765222, 1980.
(57)
Нефриттованная глазурь, включающая SiО2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, ZrO2 и
Fe2О3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит В2О3 и ТiO2 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
SiO2
61,27-66,06
А12О3
9,08-10,12
СаО
9,77-11,60
MgO
0,34-0,60
Na2O
1,19-1,33
К2 О
3,29-3,64
ZrO2
7,20-7,94
Fe2O3
0,37-0,50
В2О3
0,55-5,07
TiO2
0,03-0,05.
Изобретение относится к керамической промышленности и предназначается для покрытия санитарных керамических изделий, изготавливаемых из полуфарфоровых и фарфоровых масс низкотемпературного обжига в интервале температур 1180-1200 °С.
Известна фриттованная глазурь для керамических санитарных изделий следующего
состава, мас. %: SiO2 54,45-55,61; Аl2О3 6,86-6,99; СаО 6,69-6,88; MgO 0,91-0,95; ВаО 5,695,86; В2О3 4,26-4,76; ZnO 4,86-5,01; ZrO2 11,64-11,95; К2О 0,75-0,80; Na2O 2,21-2,25; Fe2O3
0,30-0,32 [1].
К недостаткам указанной глазури можно отнести в первую очередь то, что она является фриттованной, что требует повышения энергозатрат на высокотемпературную варку
фритты по сравнению с нефриттованными, сравнительно низкие значения блеска (5860 %) и белизны (70 %) покрытий и наличие в составе токсичных компонентов: чрезвычайно опасное вещество - углекислый барий (1 класс) и высокоопасное - оксид цинка
(2 класс).
BY 9720 C1 2007.08.30
Наиболее близкой по химическому составу и технической сущности к заявляемой является нефриттованная глазурь, включающая, мас. %: SiO2 46-50; Аl2О3 20-22; СаО 2,54,1; MgO 0,1-0,5; Na2O 1,6-2,25; К2О 0,7-0,95; Fe2O3 0,1-0,5; ВаО 4,0-6,0; ZnO 14,0-20,0;
ZrO2 1,0-3,7 [2].
Недостатками известной глазури являются также относительно высокие значения
верхнего интервала температуры обжига (1200-1300 °С), низкие значения блеска (65 %) и
наличие в составе значительных количеств токсичных компонентов - оксида цинка и углекислого бария.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение блеска, белизны и микротвердости покрытия при сниженных температурах формирования глазурного слоя, а также исключение из состава токсичных составляющих.
Решение поставленной задачи достигается тем, что нефриттованная глазурь, включающая SiO2, Al2O3, СаО, MgO, Na2O, K2O, ZrO2 и Fe2O3, дополнительно содержит В2О3 и
TiO2 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
SiO2
61,27-66,06
Аl2О3
9,08-10,12
СаО
9,77-11,60
MgO
0,34-0,60
Na2O
1,19-1,33
К2 О
3,29-3,64
ZrO2
7,20-7,94
Fe2O3
0,37-0,50
B2O3
0,55-5,07
TiO2
0,03-0,05.
В2О3 является сильным плавнем, способствует снижению температурного коэффициента линейного расширения, увеличивает термостойкость, снижает кристаллизационную
способность и вязкость глазурных стекол [3]. Также известно [4], что в присутствии таких
глушителей, как, например, ТiO2, ZrO2 и Р2О5 оксид бора, способствует принудительной
кристаллизации (глушению) стекла.
ТiO2 известен как один из наиболее сильных глушителей, который улучшает блеск и
резко повышает оптическую устойчивость покрытия [5-6], понижает температуру плавления и высокотемпературную вязкость [7], а также показатель преломления [8].
Отличительной особенностью предлагаемых составов нефриттованных глазурей является снижение температуры образования расплава за счет введения оксида бора. В2О3 способствует более полному растворению циркона, что повышает степень заглушенности покрытий при последующей его кристаллизации в виде тонкозернистой фазы. Совместное
введение оксидов ZrO2, ТiO2 и В2О3 для повышения блеска, белизны и микротвердости
глазурей при указанном оксидном составе и соотношении компонентов по научной литературе и патентным источникам нами не установлено.
Составы заявляемой глазури, а также составы прототипа и результаты испытаний
свойств глазурных покрытий приведены соответственно в табл. 1 и 2 соответственно.
Таблица 1
Химические составы заявляемых глазурей и прототипа
Компоненты состава
1
SiO2
Аl2О3
Составы
Химический состав
Заявляемое решение
I
II
III
2
3
4
66,06
64,54
61,27
9,97
9,64
9,38
2
Прототип
5
46,0-50,0
20,0-22,0
BY 9720 C1 2007.08.30
СаО
MgO
Na2O
К2 О
Fe2O3
BaO
ZnO
ZrO2
B2O3
TiO2
9,77
0,36
1,26
3,59
0,51
7,88
0,55
0,05
Пегматит
Кварцевый песок
Каолин
Циркон
Глина огнеупорная
Мел
Волластонитовый
концентрат
Колеманит
Углекислый барий
Цинковые белила
Глинозем
Доломит
Продолжение таблицы 1
2,5-4,1
0,1-0,5
1,6-2,25
0,7-0,95
0,1-0,5
4,0-6,0
14,0-20,0
1,0-3,7
-
10,47
0,41
1,23
3,49
0,39
7,64
2,15
0,04
Шихтовой состав
39,9
38,21
19,70
18,87
3,94
3,77
12,32
11,79
5,42
5,19
2,46
2,36
14,78
14,15
11,60
0,60
1,19
3,29
0,37
7,20
5,07
0,03
35,22
17,39
3,48
10,87
4,78
2,17
13,04
9,52-18,8
26,71-36,25
4,57-4,75
1,26-4,85
-
1,48
-
13,04
-
4,86-7,01
12,71-18,89
13,51-16,08
7,62-12,39
5,66
-
Таблица 2
Физико-химические свойства заявляемых составов глазурей и прототипа
Свойства
I
Интервал обжига
покрытия, °С
Белизна, %
Блеск, %
ТКЛР, α⋅107, К-1
Плотность глазурной
суспензии, кг/м3
Микротвердость, МПа
Термостойкость глазурного покрытия, теплосмен
Наличие токсичных
компонентов в составе
шихты (% по массе):
Цинковые белила
Углекислый барий
Цвет покрытия
Показатели для состава
Заявляемое решение
II
III
1180-1200
81
76
56,0
86
86
53,0
Прототип
1200 -1300
84
83
51,0
1710
68-80
65
50,0-55,3
1650
7330
6970
6280
5210-5670
14
15
16
12
Белый
Белый
Белый
12,71-18,89
4,86-7,01
Белый
3
BY 9720 C1 2007.08.30
В качестве сырьевых материалов при приготовлении глазури используют пегматит,
песок кварцевый, каолин, циркон, мел, волластонитовый концентрат, колеманит. Шихтовые компоненты тщательно взвешивают и подвергают мокрому помолу в шаровой мельнице до тонины, характеризующейся остатком на сетке № 0056 в количестве 1,0-1,5 % сырья.
Изобретение поясняется выполнением конкретных примеров.
Пример 1.
Шихтовые компоненты в количестве, мас. %: пегматит 39,9; кварцевый песок 19,7;
каолин 3,94; циркон 12,32; глина огнеупорная 5,42; мел 2,46; волластонитовый концентрат
14,78; колеманит 1,48 подвергают мокрому помолу при влажности 38 % до остатка на сетке № 0056 в количестве 1,0 % сырья. Глазурь при плотности суспензии 1710 кг/м3 наносят
на поверхность высушенных до относительной влажности 1,2-1,5 % полуфабрикат - изделий методами полива или пульверизации. Покрытие высушивают до влажности не более
1,5 %, а затем подвергают обжигу при температуре 1180-1200 °С с выдержкой при максимальной температуре 1,5 ч.
Остальные примеры выполняют аналогично по составам заявляемого материала, приведенным в табл. 1.
Как видно из табл. 2, заявляемая глазурь по сравнению с известной имеет более высокие значения блеска, составляющие 76-85 % у заявляемого решения против 65 % у известного решения, белизны 81-86 % против 68-80 %, что повышает эстетические характеристики покрытия. Увеличенные показатели микротвердости до 6280-7330 МПа против
5210-5670 МПа у известного решения обеспечивают значительное улучшение эксплуатационных характеристик продукции.
Кроме того, указанные характеристики заявляемого решения обеспечены при сниженной температуре обжига покрытия, что позволяет сократить расходы на топливно-энергетические и материальные затраты, необходимые для обеспечения процесса обжига. Заявляемую глазурь отличает значительная социологическая эффективность - полное отсутствие в составе чрезвычайно опасных и высокоопасных веществ 1 и 2 классов опасности.
Разработанная глазурь апробирована в лабораторных условиях на ОАО "Керамин" для
глазурования санитарных керамических изделий.
Источники информации:
1. А.с. СССР 765222, МПК С 03С 9/00, 1980.
2. А.с. СССР 1728206, МПК С 04В 41/86, 1986 (прототип).
3. Левицкий И.А. Легкоплавкие глазури для облицовочной и бытовой керамики. - Мн.:
БГТУ, 1999. - 396 с.
4. Аппен А.А. Химия стекла. - Л.: Химия, 1974. - 352 с.
5. Ходаковская Р.Я. Химия титансодержащих стекол и ситаллов. - М.: Химия, 1978. С. 115-129.
6. Химическая технология стекла и ситаллов / Под. ред. Н.М. Павлушкина. - М.:
Стройиздат, 1983. - С. 83.
7. Giess E.A., Beals M.D. Boron - Free Opague white Glazes containing titanium dioxide //
Amer. Cer. Soc. Bull. - 1959. - № 2. - P. 76-77.
8. Варгин В.В. Эмалирование металлических изделий. - Л.: Машиностроение, 1972. С. 255-274.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
92 Кб
Теги
патент, by9720
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа