close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10483

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 10483
(13) C1
(19)
(46) 2008.04.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА
(21) Номер заявки: a 20060994
(22) 2006.10.12
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный технологический университет" (BY)
(72) Авторы: Левицкий Иван Адамович;
Дятлова Евгения Михайловна; Пищ
Иван Владимирович; Павлюкевич
Юрий Геннадьевич; Богдан Екатерина Олеговна (BY)
BY 10483 C1 2008.04.30
C 04B 33/02
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный
технологический университет" (BY)
(56) Кашкаев И.С. и др. Производство лицевых керамических изделий. - Москва: Стройиздат, 1977. - С. 85-86.
SU 617433, 1978.
RU 2160240 C1, 2000.
SU 1701699 A1, 1991.
BY 6789 C1, 2005.
BY 5455 C1, 2003.
SU 1627535 A1, 1991.
(57)
Керамическая масса, включающая глину огнеупорную, глину тугоплавкую и шамот
огнеупорный, отличающаяся тем, что включает шамот фракций 1-3 мм и менее 1 мм в
соотношении 1:1 и дополнительно включает каолин и глауконитовое сырье при следующем соотношении компонентов, мас. %:
глина огнеупорная
18-27
глина тугоплавкая
30-45
шамот огнеупорный
28-44
каолин
2-3
глауконитовое сырье
1-3,
при этом соотношение каолин : глина огнеупорная составляет 1:9.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к составам керамических масс для изготовления изделий облицовочной и декоративной фасадной керамики.
Известна шихта для изготовления керамических крупноразмерных плит [1], включающая следующие компоненты, мас. %: глина каолинито-гидрослюдистая - 30-40, шамот 25-30, нефелиновый сиенит - 24-30, каолин - 11-15.
Недостатками указанной массы являются низкие значения водопоглощения (0,10,3 %), что затрудняет сцепление фасадной керамики с поверхностью кладки зданий при
выполнении облицовочных работ, а также высокие значения общей усадки (12-14 %), что
не обеспечивает стабильность размеров изготавливаемых изделий и может привести к деформации полуфабриката в процессе его сушки и обжига. Кроме того, данная керамическая масса не позволяет получать изделия стабильной цветовой окраски.
Наиболее близким к заявляемой керамической массе по технической сущности и достигаемому результату является состав массы для изготовления лицевого кирпича светло-
BY 10483 C1 2008.04.30
кремового цвета [2], содержащий следующие компоненты, мас. %: глина огнеупорная 10; глина тугоплавкая - 55; шамот огнеупорный - 35.
Недостатками известной керамической массы являются низкие значения механической прочности при сжатии и при изгибе, составляющие 10-20 МПа и 1,4-2,8 МПа соответственно, а также невысокие значения морозостойкости - 35 циклов. Керамическая масса характеризуется неинтенсивной окраской светло-кремового цвета.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение механической прочности и
морозостойкости изготовляемых изделий с обеспечением интенсивной и стабильной окраски коричневато-оранжевого цвета.
Решение поставленной задачи достигается тем, что керамическая масса, включающая
глину огнеупорную, глину тугоплавкую и шамот огнеупорный, отличается тем, что включает шамот фракций 1-3 мм и менее 1 мм в соотношении 1:1 и дополнительно включает
каолин и глауконитовое сырье при следующем соотношении компонентов, мас. %:
глина огнеупорная
18-27
глина тугоплавкая
30-45
шамот огнеупорный
28-44
каолин
2-3
глауконитовое сырье
1-3,
при этом соотношение каолин : глина огнеупорная составляет 1:9.
Химический состав сырьевых компонентов приведен в табл. 1.
Таблица 1
Химический состав сырья
Наименование
компонента
Глина огнеупорная
Глина тугоплавкая
Шамот огнеупорный
Каолин просяновский
Глауконитовое
сырье
SiO2
52,6
66,9
А12О3
32,85
16,0
Оксиды и их содержание, мас. %
TiO2 Fe2O3 + FeO CaO MgO Na2O K2O П.п.п.
1,2
0,79
1,22 0,15
0,8
1,5 8,89
0,56
7,2
0,71 0,4
0,49 0,08 7,66
55,03
37,18
1,40
1,46
0,79
0,73
0,99
2,42
-
49,72
34,75
0,42
0,5
0,56
0,32
0,23
1,0
12,5
49,8
8,74
0,68
21,78
2,25
3,64
6,52
0,25
6,34
Глауконитовое сырье представляет собой плотные среднеобломочные породы темнозеленого, иногда зеленовато-черного цвета, обладающие низкой твердостью и относящиеся по минеральному типу к группе железистых гидрослюд. По составу это сложные водные силикаты железа, магния и калия. Используемое в составах масс глауконитовое сырье
выполняет преимущественно флюсующую функцию за счет присутствия глауконитовой
составляющей и в меньшей мере функцию отощителя ввиду наличия свободного кварца.
Повышенное содержание красящих оксидов в данном минеральном сырье интенсифицирует объемное окрашивание изделий [3].
Каолины представляют собой глинистые породы, состоящие в основном из минералов
каолинитовой группы.
Известно, что при обжиге каолинитовых глин первичный муллит скрытокристаллической структуры образуется при температуре 1050 °С, который затем переходит в кристаллическую форму при повышении температуры до 1200 °С [4]. Формирование значительного количества данной фазы в заявляемой массе объясняется наличием глауконитового
сырья, а также глин различного минералогического состава, что способствует снижению
температуры образования муллита до 980-1000 °С.
Применение глауконитового сырья в сочетании с комбинированной глинистой составляющей, включающей глину огнеупорную, глину тугоплавкую железосодержащую, обес2
BY 10483 C1 2008.04.30
печивает наличие в керамических массах оксидов щелочных металлов (К2О, Na2O), которые способствуют появлению расплава и растворению в жидкой фазе аморфных остатков
глинистых минералов, железистых примесей и зерен кварца. Наличие оксидов типа RO
(CaO, MgO) вызывает интенсивную кристаллизацию определенных фаз (муллит, анортит,
гематит), способствуя тем самым созданию в черепке кристаллического каркаса. Это приводит к улучшению ряда физико-химических свойств синтезированных изделий (снижению водопоглощения, повышению морозостойкости и механической прочности).
Введение в массу муллита и его последующая кристаллизация обеспечиваются использованием в составе керамической массы огнеупорного алюмосиликатного шамота.
Ввод шамота определенной фракции в комплексе с другими составляющими массы способствует формированию наиболее плотной упаковки структуры черепка, а также уменьшает усадку полуфабрикатов изделий при сушке и обжиге.
Суммарное действие названных причин приводит к интенсификации процессов спекания керамических материалов и улучшению физико-химических свойств синтезированных
изделий: увеличению механической прочности, повышению морозостойкости, снижению
водопоглощения, уменьшению общей усадки. Кроме того, использование глауконитового
сырья и тугоплавкой глины с высоким содержанием красящих оксидов обеспечивает получение изделий стабильной и интенсивной цветовой окраски без применения керамических красителей.
Предлагаемое изобретение поясняется выполнением конкретных примеров.
Пример 1
Керамическая масса, включающая, мас. %: глина огнеупорная - 18; глина тугоплавкая - 35; каолин - 2; шамот огнеупорный - 44; глауконитовое сырье - 1, готовится методом
пластического формования по сухому способу подготовки глинистого сырья.
Глинистое сырье после предварительного грубого измельчения высушивалось до остаточной влажности 1-2 % в сушильном шкафу при температуре 100-105 °С. Затем измельченные глинистые компоненты просеивались через сито с сеткой № 2, перемешивались с глауконитовым сырьем и огнеупорным шамотом. Последний имел следующий
фракционный состав: фракция 0-1 - 50 %, фракция 1-3 - 50 %. Тщательно перемешанные
компоненты шихты затворялись водой до нормальной формовочной влажности. Формование изделий осуществлялось в гипсовых формах по шаблону. Изделия крупных форм и
изделия сложной конфигурации производились набивкой в гипсовые формы "внатир".
Отформованные изделия в течение двух суток подвергались подвяливанию на стеллажах в
естественных условиях при температуре 18-20 °С до влагосодержания 15-17 %, а затем
высушивались в сушильном шкафу при температуре 100 °С до постоянной массы. Обжиг
изделий производился в электрической печи при температурах 980±20 °С, скорость подъема температуры составляла 200 °С /ч.
Остальные примеры выполняются аналогично и иллюстрируются составами, приведенными в табл. 2.
Таблица 2
Составы заявляемых масс и прототипа
Компоненты массы
Глина огнеупорная
Глина тугоплавкая
Шамот огнеупорный
Каолин
Глауконитовое сырье
1
18
35
44
2
1
Состав керамических масс, мас. %
2
3
прототип [2]
22,5
27
10
45
30
55
28
37
35
2,5
3
2
3
-
3
BY 10483 C1 2008.04.30
В табл. 3 приведены физико-химические характеристики заявляемых масс в сравнении
с прототипом.
Таблица 3
Физико-химические свойства заявляемых масс и прототипа
Показатели свойств
Температура обжига, °С
Усадка общая, %
Водопоглощение, %
Плотность кажущаяся, кг/м3
Пористость открытая, %
Прочность при изгибе, МПа
Прочность при сжатии, МПа
Морозостойкость, циклов
Цвет по 1000-цветному атласу
ВНИИ им. Д.И.Менделеева
Номер состава заявляемого изобретения
1
2
3
980±20
980±20
980±20
8,1
5,6
5,2
9,2
8,6
7,1
1860
1910
1940
25,8
24,2
21,6
5,8
6,9
8,1
28,7
29,3
34,1
>50
>50
>75
коричневато-оранжевый
Прототип
[2]
980
7,5-11
1,4-2,8
10-20
35
светлокремовый
Как видно из приведенных данных, заявляемая масса обладает повышенными значениями механической прочности. Так, у заявляемого решения механическая прочность при
сжатии и при изгибе составляет, МПа: 28,7-34,1 и 5,8-8,1 соответственно против 10-20 и
1,4-2,8 у известного состава. Указанные значения прочности обеспечены при температуре
обжига 980 °С.
Кроме того, повышена морозостойкость изготовляемых изделий. У заявляемого состава морозостойкость составляет более 50-75 циклов против 35 циклов у известного состава.
Указанные значения морозостойкости обеспечены плотной структурой материала и его
высокой механической прочностью.
Предлагаемый состав массы характеризуется близкими к прототипу значениями водопоглощения, составляющими 7,1-9,2 %.
Заявляемый состав апробирован в условиях УП "Комбинат декоративно-прикладного
искусства им. A.M.Кищенко" (г. Борисов) при производстве изделий облицовочной и декоративной фасадной керамики для реставрации фасадов жилых зданий г. Минска. Проведенные испытания подтвердили высокое качество полученных изделий.
Источники информации:
1. А.с. СССР 617433, МКИ4 С 04В 33/00. Керамическая масса / Т.А. Данилевич,
С.Н. Зотов. - 2377018/29-33; Заявл. 29.06.76; Опубл. 30.07.78 // Бюл.№ 28.
2. Кашкаев И.С. Производство лицевых керамических изделий. - М.: Стройиздат,
1977. - С. 85-86 (прототип).
3. Солнышкина Т.Н., Давидзон Э.С., Бирюкова О.В. Разработка состава массы на основе кварц-глауконитовых глинистых песков для Катауровского керамикоплиточного завода // Исследование в области производства изделий строительной керамики: Тр. НИИ
стройкерамика. - М.: Стройиздат, 1985. - Вып. 55. - С. 80-86.
4. Павлов В.Ф. Физико-химические основы обжига изделий строительной керамики. М.: Стройиздат, 1977. - 240 с.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
96 Кб
Теги
by10483, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа