ГЛАЗУРЬ

ГЛАЗУРЬ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2255921 (13) C2

(51) 7 C04B41/86, C03C8/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.09.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.07.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2003108519/03 
(22) Дата подачи заявки: 2003.03.31 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.03.31 
(43) Дата публикации заявки: 2004.09.27 
(45) Опубликовано: 2005.07.10 
(56) Аналоги изобретения: ШТЕЙНБЕРГ Ю.Г. Стронциевые глазури, Ленинград-Москва, Издательство литературы по строительству, 1967, с. 28-29, 94-95, 109-113. SU 1772100 A1, 30.10.1992. SU 612907 A, 21.06.1978. SU 1668337 A1, 16.02.1989. US 3679464 A, 25.07.1972. EP 0794159 A1, 10.09.1997. 
(72) Имя изобретателя: Абрамов А.К. (RU); Печериченко В.К. (RU); Сотников В.В. (RU); Сотникова Д.Д. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью НПП "КРОНА-СМ" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 630058, г.Новосибирск, ул. Тихая, 1, ООО НПП "КРОНА-СМ", В.В. Сотникову 

(54) ГЛАЗУРЬ
Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к составу глазури, используемой в производстве глазурованных фасадных плиток и глазурованного кирпича. Технический результат изобретения - получение стронциево-магниевой борной глазури, имеющей относительно низкую температуру обжига, 700-750о С, высокую морозостойкость и термостойкость, что позволяет использовать ее для получения глазурованных кирпичей, которые выдерживают большие температурные перепады, а также снижение ее себестоимости. Глазурь имеет высокий коэффициент текучести, хорошую укрывистость. Глазурь включает компоненты в следующем соотношении, мас.%: SiO2 46,0-52,0; Al2 O3 7,0-14,0; В2O3 12,0-14,0; MgO 1,5-2,5; Na2O 6,0-7,5; K2O 5,0-6,0; SrO 8,0-12,0. Глазурь дополнительно может содержать пигменты, например Со3O4, в количестве 1,2-2,0 мас.% или CuO в количестве 2,5-3,5 мас.%. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к составу глазури, используемой в производстве глазурованных фасадных плиток и глазурованного кирпича.

Известна глазурь (Авт. свид. СССР №1144989, МПК4 С 03 С 8/02, 1985), в состав которой введен для снижения температуры обжига оксид бария.

Недостатком этой глазури является то, что в ее состав входят бор, цирконий, барий, магний, что значительно увеличивает ее стоимость.

Другим направлением в технологии получения глазурей с целью расширения интервала обжига и улучшения ее декоративных свойств является введение в ее состав FeO, P2O 5, F (Патент РФ №2139259, МПК6 С 03 С 8/04, 1999). Введение фтора способствует разжижению глазури и расширяет интервал обжига.

Однако к недостаткам технологии получения этой глазури относится введение фтора, использование которого нежелательно из-за вредного воздействия на окружающую среду и ухудшения условий производства и экологии.

Значительное уменьшение температуры обжига (до 700-750°С) достигается путем введения в глазурь совместно с фторсодержащими солями оксида бария и хлористого натрия (Патент РФ №2015123, МПК5 С 03 С 8/06,1994).

Глазурь имеет те же недостатки, что и описанные выше глазури.

Известна глазурь, которая для повышения морозостойкости содержит дополнительно оксиды цинка и кадмия (Патент РФ №2014312, МПК5 С 04 В 41/86, 1994). 

Недостатком этой глазури является содержание в ней оксидов свинца, солей кадмия, использование которых ухудшает экологическую обстановку, и имеется ряд работ по замене оксидов свинца на другие компоненты, менее вредные.

Известна глазурь (Авт. свид. СССР №1248974, МПК4 С 03 С 8/02, 1986), которая дополнительно содержит SrO и ТiO2 для снижения коэффициента термического расширения и повышения качества покрытия и имеет следующий состав, мас.%:

SiO2 - 40,8-48,3

Аl2 O3 - 10,6-18,9

В2О3 - 14,3-18,2

CaO - 3,6-6,8

Na2O - 2,8-6,3 

MgO - 1,5-3,5

SrO - 2,7-7,6

ТiO2 - 4,7-8,1

Недостатком этой глазури является высокая температура обжига (920-940°С).

Известна глазурь (Патент РФ №2015122, МПК5 С 03 С 8/04, 1994). С целью повышения термостойкости она содержит в своем составе дополнительно SrO и СеО2 и имеет следующий состав, мас.%:

SiO2 - 41,0-47,0 

Аl2O3 - 10,7-15,2

В2 О3 - 19,6-21,0

MgO - 1,3-2,0

Na2 O - 4,3-5,0

ZnO - 3,8-4,5

CaO - 3,2-4,5

K 2O - 2,8-3,0

SrO - 2,2-2,7

СеO2 - 2,8-3,2

Недостатком этой глазури является высокая температура обжига (800-1000°С) и, кроме того, оксиды церия имеют достаточно высокую стоимость.

Известна прозрачная глазурь (Авт. свид. № 1470683, МПК4 С 03 С 8/02, 1989). Эта прозрачная глазурь с целью увеличения интервала обжига и сокращения его продолжительности имеет следующий состав, мас.%:

SiO2 - 45,0-46,5 MgO - 8,4-9,5 
Al2 O3 - 7,8-8,8 Na 2O - 5,8-7,0 
В 2О3 - 17,2-19,0 К2О - 2,0-2,8 
CaO - 2,0-3,4 SrO - 6,8-8,0 


К недостаткам глазури можно отнести то, что для получения глазурованных плиток на поточно-конвейерных линиях скоростного обжига достигается сокращение времени обжига до 20-26 мин при максимальной температуре 840°С, однако, для получения глазурованных кирпичей время обжига составляет 20 часов и более, морозостойкость полученных

глазурованных кирпичей недостаточно высока, глазурь плохо сцепляется с основой.

Известна глазурь (Авт. свид. № 1733412, МПК5 С 03 С 8/04, 1990), дополнительно содержащая ТiO2 и SrO при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO2 - 53,0-59,0 ZnO - 1,8-3,0 
Al2 O3 - 9,52-10,55 Na 2O - 6,0-9,2 
Fе2О3 - 3,9-4,4 К2O - 3,0-5,15 
CaO - 8,7-9,75 ТiO 2 - 0,17-0,20 
MgO - 3,6-4,0 SrO - 0,01-6,0 


Глазурь после обжига хорошо согласуется с кирпичом, имея высокую сцепляемость, однако недостатком глазури является высокий температурный интервал обжига.

Наиболее близким техническим решением является стронциево-магниевая борная глазурь для майолики № 113 (Штейнберг Ю.Г. Стронциевые глазури, Ленинград, 1967, Издательство литературы по строительству, с.28-29, 94-95, 109-113), которую можно использовать также для получения фасадной плитки и глазурованного кирпича. Глазурь имеет следующий состав, мас.%:

SiO 2 - 65,0

Аl2O3 - 7,3

В2О3 - 7,4

SrO - 9,0

CaO - 0,5

MgO - 1,9

К2О - 3,9

Na2 O - 5,9

Недостатком глазури является недостаточно высокая морозостойкость, недостаточная термостойкость, низкая сцепляемость с материалом. Глазурь имеет невысокий коэффициент текучести и низкую укрывистость.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является получение глазури, имеющей относительно низкую температуру обжига и обладающую высокой морозостойкостью, термостойкостью, высокой сцепляемостью с материалом и высокой укрывистостью.

Поставленная задача решается с помощью стронциево-магниевой борной глазури для глазурования кирпича и фасадной плитки, включающей SrO, MgO, В2О3, SiO2, Аl 2O3, Na2O, К2О и содержащей вышеперечисленные компоненты в следующем соотношении, мас.%:

SiO2 - 46,0-52,0

Аl2O3 - 7,0-14,0

В2О3 - 12,0-14,0

MgO - 1,5-2,5

Na2O - 6,0-7,5

К2 О - 5,0-6,0

SrO - 8,0-12,0

Глазурь дополнительно может содержать пигменты, например Со3O4 , в количестве 1,2-2,0 мас.% или СuО в количестве 2,5-3,5 мас.%. 

Как правило, глазури содержат в качестве основных стеклообразующих ингредиентов оксиды кремния и алюминия, при этом их плавление происходит в условиях, описанных в [1], и соответствует диаграмме состояния системы Аl2О3-SiO2 , снижение температуры ниже 1585°С возможно только при введении в систему специальных веществ - плавней; реальное соотношение оксидов алюминия и кремния в глазурях далеко от эвтектического. 

Количественный и качественный состав ингредиентов - плавней, в том числе определяется из условий соответствия глазури заданным требованиям, среди которых термическая совместимость с керамикой, химическое сродство с керамикой и пигментами, обеспечение высоких декоративных свойств, эксплуатационных свойств, безопасности и экономичности производства с использованием глазурей.

При использовании заявляемой глазури, а именно для получения глазурованных кирпичей, она проявляет свойство - более низкую температуру плавления и соответственно более низкую температуру обжига. Выше подробно описано, какими приемами, введением каких компонентов к стеклообразующим ингредиентам Аl2O 3 и SiO2 достигается понижение температуры обжига. Введение фтора, оксида свинца, соли кадмия ухудшает экологическую обстановку.

Из вышесказанного следует, что температура обжига глазурей определяется комплексом плавней и их количественным соотношением. Для каждого вида глазурей и керамических изделий имеется своя температура обжига, при которой реализуются лучшие качества глазурованной керамики. Диапазон температур обжига глазурей, описанных в книге Штейнберг Ю.А. (табл.14), составляет 920-1250°С. И несмотря на большой диапазон качественного и количественного состава описанных глазурей реализация комплекса требований к глазурям для покрытия керамических (обжиговых) кирпичей с их использованием невозможна.

Новым техническим результатом предлагаемого состава глазури является термостойкость, высокая морозостойкость, глазурь имеет высокий коэффициент текучести, имеет хорошую укрывистость и высокую сцепляемость с материалом, при этом глазурь плавится при низких температурах, что позволило снизить температуру обжига до 700-750°С.

1. Относительно снижения температуры обжига: у нас наблюдается другая количественная мера результата - возможность проводить обжиг при пониженной температуре благодаря совокупности признаков, изменению количественного содержания компонентов.

Все глазури из табл.14, количество оксида кремния в которых составляет от 43,5 до 62,7 мас.%, а оксида алюминия до 10 мас.%, имеют температуру обжига в диапазоне 920-1250°С.

В глазури № 113 (прототип) температура обжига составляет от 960 до 1040°С, при температуре ниже 960°С глазурь не плавится. Содержание стронция в этой глазури составляет 9,0 мас.% (см. Штейнберг Ю.А, стр.111).

В глазури № 130 (аналог) содержание стронция составляет 9,9 мас.%, а температура обжига составляет 920-1000°С (см. Штейнберг Ю.А., стр.111). 

Таким образом, снижение температуры обжига до 700°С достигается не только содержанием стронция, но и совокупностью всех других компонентов в заявляемом составе. Предлагаемый состав отличается от прототипа (гл. № 113) не только содержанием SiO 2, Аl2O3, но и содержанием других компонентов: Na2O, К2О, В2О 3.

Повышенное содержание Аl2О3 в совокупности с другими компонентами позволило создать глазурь, имеющую температуру обжига 700-750°С, хотя из известного уровня техники увеличение количества Аl2О3 приводит к возрастанию температуры размягчения (см. Химическая технология керамики и огнеупоров, стр.141). Т.е. получен технический результат, противоположный ожидаемому благодаря количественному изменению компонентов глазури.

2. Относительно морозостойкости: также наблюдается другая количественная мера результата - морозостойкость увеличилась в два раза.

Прототип - глазурь №113 выдерживает 25 циклов замораживания и размораживания, а заявляемая глазурь позволяет увеличить морозостойкость покрытий в два раза, выше 50 циклов.

3. Относительно термостойкости: про термостойкость в известных решениях влияние этих компонентов не описано.

Предлагаемая глазурь почти в два раза имеет повышенную термостойкость, что увеличивает срок службы глазурованных кирпичей. Это новое свойство, характеризующее заявляемый состав.

4. Относительно высокой сцепляемости и высокой укрывистости.

Высокая сцепляемость и высокая укрывистость также увеличивают срок службы покрытий. Предлагаемый состав глазури имеет при температуре обжига 700-750°С вязкость, достаточную для глубокого проникновения в поры изделия. 

Проведенные испытания показали, что глазурь имеет прочность сцепления (адгезию) от 0,9 до 1,24 МПа, отрыв происходит вместе со слоем кирпича.

Дополнительным положительным эффектом является то, что использование заявляемой глазури позволяет уменьшить энергозатраты.

На основании вышеизложенного считаем, что заявленное изобретение соответствует условию “изобретательский уровень”, т.к. неизвестно из уровня техники влияния на технический результат изменения количественного содержания заявляемых компонентов, и из известных зависимостей не может быть получено влияние количественного изменения признака на технический результат.

Из вышесказанного следует, что использование нового количественного соотношения компонентов не является простой суммой известных технических результатов, а является сверхсуммарным техническим результатом. 

Достигнутый технический результат нельзя было предсказать заранее на основе известных из уровня техники зависимостей. Наоборот, следовало бы ожидать, что увеличение содержания Al2 O3 приведет к увеличению температуры обжига, а мы получили понижение температуры обжига, увеличение сцепляемости и высокую термостойкость. Конкретные значения количественных признаков также не следуют из известных знаний и впервые установлены авторами экспериментально.

Таким образом, предлагаемый количественный состав заявляемой глазури обеспечил получение новых свойств глазури, не выявленных у аналогов и прототипа и достигнут новый технический результат, который не обусловлен известными свойствами отдельных компонентов глазури (оксидов алюминия и кремния) и известным влиянием изменения их количества, а обусловлен совокупностью всех признаков.

Составы глазурей и их свойства указаны в таблице.

Глазурь готовят следующим образом.

Компоненты берут в количествах, необходимых для получения заявленного состава глазури. Компоненты размалывают, просеивают через сито, после чего фриттуют при температуре 1200°С и гранулируют в воду. Затем фритту измельчают мокрым помолом в шаровой мельнице до влажности 36-40% и плотности 1,60-1,65 г/см3. Полученную глазурь - суспензию наносят на кирпич методом пульверизации или поливом, сушат и при температуре 700-760°С проводят обжиг в течение 10-15 мин.

Пример 1

Для приготовления глазури состава SiO2-46,0%, Аl2 О3-12,0%, SrO-12%, В2О3 -14,0%, Na2O-7,5%, К2О-6,0%, MgO-2,5% смешивают размолотые и просеянные через сито следующие компоненты: полевой шпат, кварц, технический карбонат стронция (SrСО3), буру, магнезит (MgCO3).

Примеры 2-3

Аналогичны примеру 1, только отличаются количеством компонентов для приготовления глазури.

Пример 4.

Приготовлен по прототипу - глазурь № 113.

Как видно из таблицы, заявляемый состав глазури имеет низкую температуру и малое время обжига при получении глазурованных кирпичей, высокую термостойкость, морозостойкость, что позволяет использовать ее для получения глазурованных кирпичей, которые выдерживают большие температурные перепады, глазурь имеет высокий коэффициент текучести и хорошую укрывистость.

Таблица 
Компоненты Составы глазурей, мас.% 
Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 (прототип) глазурь №113 
SiO2 46,0 50,0 52,0 65,0 
Аl2O3 12,0 7,0 14,0 7,3 
В2О 3 14,0 14,0 12,0 7,4 
MgO 2,5 2,5 1,5 1,9 
Na 2O 7,5 7,5 6,0 5,9 
К2О 6,0 6,0 5,0 3,9 
SrO 12,0 10,0 8,0 9,0 
Со3O 4 - - 1,5 - 
CuO - 3,0 - - 
ТiO 2 - - - - 
Fе 2O3 - - - - 
CaO - - - 0,5 
ZnO - - - - 
Свойства глазурей 
Интервал обжига, °С 760 750 700 1040 
Время обжига глазурованного кирпича, мин 10 10 10-15 36 час 
Морозостойкость, цикл >50 >50 >50 25 
Температура варки, °С 1200 1200 1200 1260 
Термостойкость, °С 250 250 250 150 


Источник информации

1. Химическая технология керамики и огнеупоров./Под общ. ред. акад. АН УССР, чл.-кор. АН СССР П.П. Будлинова и д.т.н., проф. Д.Н. Полубоярова. - М.: Изд-во литературы по строительству, 1972, с. 139-141.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Стронциево-магниевая борная глазурь для глазурования кирпича и фасадной плитки, включающая SrO, MgO, В2О3 , SiO2, Аl2О3, Na2 O, К2О, отличающаяся тем, что содержит вышеперечисленные компоненты в следующем соотношении, маc.%:

SiO2 46,0-52,0

Аl2О3 7,0 -14,0

В2О3 12,0-14,0

MgO 1,5-2,5

Na2O 6,0-7,5

К2О 5,0-6,0

SrO 8,0-12,0

2. Глазурь по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит Со3O4 в количестве 1,2-2,0 маc.%. 

3. Глазурь по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит СuО в количестве 2,5-3,5 маc.%.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru