close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 04589

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4589
(13)
C1
(51)
(12)
7
C 03C 8/02
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
(21) Номер заявки: a 19990038
(22) 1999.01.13
(46) 2002.09.30
ГЛАЗУРЬ
(71) Заявитель: Белорусский
государственный
технологический университет (BY)
(72) Авторы: Левицкий И.А., Радченко Ю.С. (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский
государственный технологический университет (BY)
(57)
Глазурь, включающая SiO2, Аl2O3, TiO2, Fe2О3, B2O3, MgO, CaO, K2O, Na2O, MnO, TiO2, отличающаяся
тем, что она дополнительно содержит FeO при следующем соотношении компонентов, мас. %:
SiO2
41,95-46,70
Аl2О3
9,64-11,19
Fe2О3
6,18-7,30
B2O3
15,0-17,0
MgO
2,86-3,31
CaO
4,62-5,39
K2O
0,85-0,98
Na2O
10,23-12,61
MnO
0,12-0,14
TiO2
0,77-0,91
FeО
1,03-1,22.
(56)
SU 1073197 A, 1984.
SU 857032 A, 1981.
Изобретение относится к составам глазурей и может быть использовано в керамической промышленности в качестве декоративного покрытия для майоликовых изделий.
Известна глазурь следующего состава, мас. %: SiO2 45,15-48,93; Аl2О3 14,12-17,58; TiO2 0,58-0,63; Fe2О3
4,2-5,84; MgO 1,15-2,69; CaO 5,25-12,04; Na2O 4,11-5,15; K2O 1,5-1,64; MnO 0,63-0,67; В2О3 7,4-23,31 [1].
Недостатком указанной глазури является низкий термический коэффициент линейного расширения
(ТКЛР), составляющий (44,11-55,2) · 10-7 град.-1, высокая температура наплавления (1020-1060 °С), что не позволяет использовать данную глазурь для декорирования майоликовых изделий, изготавливаемых на основе
местных полиминеральных легкоплавких глин, ТКЛР которых составляет (75-80) · 10-7 град.-1.
Наиболее близкой к заявляемой глазури по химическому составу является глазурь, содержащая, мас. %:
SiO2 56,36-58,88; Аl2О3 14,43-15,31; Fe2О3 3,17-3,84; B2O3 9,8-11,71; MgO 1,58-1,71; CaO 0,38-0,43; K2O 2,132,23; Na2O 7,90-8,67; MnO 0,36-0,54; TiO2 0,3-0,33 [2].
Недостатком известной глазури является суженный интервал обжига покрытия, сравнительно низкие значения ТКЛР, микротвердости, растекаемости, краевого угла смачивания и цветовых характеристик покрытия.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение микротвердости, растекаемости, снижение
краевого угла смачивания, повышение цветовых характеристик (цветового тона и чистоты тона).
BY 4589 C1
Для решения поставленной задачи предложена глазурь, включающая SiO2, Аl2О3, Fe2О3, B2O3, MgO, CaO,
K2O, Na2O, MnO, TiO2, которая содержит дополнительно FeO при следующем соотношении компонентов,
мас. %:
SiO2
41,95-46,70
Аl2О3
9,64-11,19
Fe2О3
6,18-7,30
B2O3
15,0-17,0
MgO
2,86-3,31
CaO
4,62-5,39
K2O
0,85-0,98
Na2O
10,23-12,61
MnO
0,12-0,14
TiO2
0,77-0,91
FeО
1,03-1,22.
Известно применение FeO для окрашивания стекол в синевато-зеленый цвет [3, 4], известна также положительная роль FeO в составах трехкомпонентных стекол системы CaO-FeO-SiO2, понижающего значения
ТКЛР и увеличивающего показатель плотности [5].
Применение FeO в составе с целью расширения интервала наплавления, повышения растекаемости, микротвердости глазури, увеличения показателей цветовых характеристик глазурного покрытия не известно и
предлагается впервые. Кроме того, заявляемый состав отличается от прототипа предельным соотношением
составляющих компонентов.
В качестве сырьевых материалов при приготовлении шихт для варки глазурных фритт используют метадиабазы Микашевичского месторождения, кварцевый песок Лоевского месторождения, борную кислоту и
соду кальцинированную техническую. Шихтовые компоненты высушивают до влажности не более 0,5 %,
измельчают до величины зерен не более 1 мм, перемешивают и подвергают плавлению при температуре
1300 °С. Полученный расплав гранулируют в воде.
Глазурь готовят мокрым помолом с добавкой к фритте 4-6 мас. % огнеупорной глины. Глазурную суспензию после помола до тонины, обеспечивающей остаток на сите № 0063 К в количестве не более 1,5 %, при
влажности 50-55 % наносят на поверхность керамических изделий методом полива, окунания или пульверизации и обжигают в интервале температур 890-970 °С.
Изобретение поясняется выполнением конкретных примеров.
Пример 1.
Шихтовые компоненты в количестве, мас. %: метадиабаз - 53,2, кварцевый песок - 8,3, борная кислота 24,5, сода кальцинированная - 14,0, обеспечивающие химический состав глазури № 1, содержащей, мас. %:
SiO2 41,95; Аl2О3 11,19; Fe2О3 7,30; B2O3 15,0; MgO 3,31; CaO 5,39; К2О 0,98; Na2O 12,61; MnO 0,14; FeО
1,22, взвешивают, тщательно перемешивают и фриттуют при температуре 1300-1350 °С. Расплавленную
фритту выливают в воду. Глазурь готовят мокрым помолом с добавкой 4 % глины огнеупорной и наносят на
поверхность майоликовых изделий на основе местных легкоплавких карбонатных глин и обжигают при температуре 850-970 °С с выдержкой при максимальной температуре 1,5 ч.
Остальные примеры выполнялись аналогично, но отличались составами заявляемого материала.
Составы заявляемого материала, а также составы прототипа и результаты испытаний приведены в таблице.
Показатели
Химический состав глазури (мас. %):
SiO2
Аl2О3
Fe2О3
B2O3
MgO
CaO
K2O
Na2O
MnO
TiO2
FeО
Номер составов заявляемого решения
Прототип
1
2
3
[2]
41,95
11,19
7,30
15,0
3,31
5,39
0,98
12,61
0,14
0,91
1,22
43,33
10,42
6,73
16,0
3,08
5,00
0,92
12,42
0,13
0,84
1,13
46,70
9,64
6,18
17,0
2,86
4,62
0,85
10,23
0,12
0,77
1,03
56,36-58,88
14,43-15,31
3,17-3,84
9,8-11,71
1,58-1,71
0,38-0,43
2,13-2,23
7,90-8,67
0,36-0,54
0,3-0,33
-
2
BY 4589 C1
Шихтовой состав фритты глазури, мас. %:
метадиабаз
песок кварцевый
борная кислота
сода кальцинированная
андезит
перлит
бура
Температура варки фритты, °С
Интервал обжига покрытия, °С
Продолжительность обжига, ч
ТКЛР, α · 107 град-1
Термостойкость покрытия, теплосмены
Блеск, %
Краевой угол смачивания, град.
Растекаемость, мм
Цветовой тон (длина волны), нм
Чистота тона, %
Цвет по шкале ВНИИ им. Д.И. Менделеева
Микротвердость покрытия, МПа
Химическая устойчивость к 20 %-ной HCl
53,2
8,3
24,5
14,0
1300
890-950
1,5
89,3
13-15
68
37
62
582
43
краснокоричневый
7470
98,7
48,7
11,5
25,9
13,9
1300
890-970
1,5
87,7
12-15
71
42
60
583
48
краснокоричневый
7320
98,2
44,8
16,5
27,7
11,0
1300
890-960
1,5
79,2
14-16
78
39
59
580
39
коричневооранжевый
7430
97,6
т
39-42
33-35
24-28
1250-1300
900-920
1,5
63,5-65,0
12-14
63-66
52-59
45-51
551-565
31-38
от светло-коричневого до темнокоричневого
6210-6350
97-98
Как видно из приведенной таблицы, заявляемую глазурь отличает расширенный по сравнению с прототипом
интервал наплавления, составляющий 890-970 °С у заявляемой глазури и 900-920 °С у известного решения. Данное
отличие является существенным, так как обеспечивает стабильное качество продукции в широком интервале температурных перепадов, что наблюдается в промышленных печах на действующих производствах. Заявляемую глазурь отличают также повышенные значения микротвердости, что обеспечивает повышение эксплуатационных
свойств покрытия. Так, значения микротвердости глазури заявляемых составов превышает на 17-18 % известное
решение и находится в пределах 7430-7470 МПа, а у известного решения - 6210-6350 МПа.
Анализ показателей растекаемости показывает увеличение данного значения у заявляемого решения на 21-31 %,
что обеспечит более стабильное качество разлива глазурного покрытия, о чем свидетельствуют также повышенные
показатели блеска, составляющие соответственно 68-78 % для заявляемого решения и 63-65 % для глазури известного
состава. Это обеспечивается лучшей смачивающей способностью глазурного расплава в интервале температур наплавления, которая определяется краевым углом смачивания, и сниженное значение данного показателя у глазури заявляемого состава, находящееся в пределах 37-42 град., против 52-59 град. у известного состава, является подтверждением этого.
Что же касается цветовых характеристик, то определенные с помощью спектрофотометра СФ-18 и рассчитанные на ЭВМ значения цветового тона (длины волны) и более высокий процент чистоты тона для заявляемого решения свидетельствует о большей декоративности глазури заявляемого состава.
Более высокие значения ТКЛР глазури заявляемого состава против известного решения обусловлены необходимостью согласования показателей ТКЛР, применяемых для декорирования керамических масс.
Термическая устойчивость синтезированных глазурей, которая по величине близка к показателям прототипа, свидетельствуют о высоких эксплуатационных характеристиках покрытий заявляемого решения.
Источники информации:
1. SU 857032 А, 1981.
2. SU 1073197 A, 1984.
3. Химическая технология стекла и ситаллов / М.В. Артамонова, И.С. Асланова, И.М. Бужинский и др. /
Под ред. Н.М. Павлушкина. - М.: Стройиздат, 1983. - 432 с.
4. Matthes W.E. Eisenglasuzen // Keramische Zeitschrift. - 1975. - B.27, № 6. -S. 304-308.
5. Кручинин Ю.Д., Лапшинова И.И. Стеклообразование и свойства стекол в системе CaO-Fe2О3-SiO2 //
Физика и химия стекла. - 1983. - Т.3, № 9. - С. 275-283.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
157 Кб
Теги
04589, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа