ДЕКОРАТИВНЫЙ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

ДЕКОРАТИВНЫЙ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ


RU (11) 2101240 (13) C1

(51) 6 C03C10/10 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

(14) Дата публикации: 1998.01.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 96108282/03 
(22) Дата подачи заявки: 1996.04.23 
(45) Опубликовано: 1998.01.10 
(56) Аналоги изобретения: SU, авторское свидетельство, 1404481, кл. C 03 C 10/06, 1988. SU, авторское свидетельство, 1143710, кл. C 03 C 10/00, 1985. 
(71) Имя заявителя: Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН 
(72) Имя изобретателя: Макаров В.Н.; Суворова О.В.; Васильева Н.Я. 
(73) Имя патентообладателя: Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН 

(54) ДЕКОРАТИВНЫЙ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ 
Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к составам декоративного стеклокристаллического материала, который может быть использован для производства облицовочных и художественных изделий. Сущность изобретения заключается в том, что декоративный стеклокристаллический материал дополнительно содержит P2O5 при следующем соотношении компонентов, мас. %: SiO2 - 46,11-51,93, TiO2 - 6,81-8,77 Al2O3 - 5,82-8,36, Fe2O3 - 2,56-5,93, CaO - 18,57-19,96, MgO - 2,49-3,26, Na2O - 5,50-5,9, K2O - 0,86-1,20, B2O3 - 1,44-2,03, P2O5 - 0,81-1,61. Шихта для производства декоративного стеклокристаллического материала включает сфеновый концентрат, апатит, карбонатит, доломит, буру и стеклобой, а также плагиопегматит или нефелиновый концентрат и кварц. Достигаемый технический результат заключается в том, что декоративный стеклокристаллический материал имеет небольшие различия в свойствах расплава и коэффициентах линейного термического расширения при сохранении высоких декоративных качеств. При производстве материала используют весьма доступные отходы и побочные продукты горнодобывающей промышленности. 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к составам декоративного стеклокристаллического материала, который может быть использован для производства облицовочных и художественных изделий.
Известен декоративный стеклокристаллический материал [1] имеющий следующий состав, мас. SiO2 61,50-66,00, Al2O3 - 14,5-17,0, TiO2 0,05-0,15, Fe2O3 0,50-2,00, FeO - 0,50-2,00, CaO 5,00-8,50, MgO 2,50-6,00, Na2O 4,00-5,50, K2O 0,35-1,00, MnO 0,05-3,0, Cr2O3 0,50-1,00.
Недостатком известного материала является то, что он немногоцветен и имеет невысокие декоративные свойства.
Известен также декоративный стеклокристаллический материал [2] имеющий следующий состав, мас. SiO2 35,5-54,6, Al2O3 - 3,4-22,0, FeO 0,1-0,4, Fe2O3 0,9-16,7, CaO 7,6-17,2, MgO - 0,1-1,1, Na2O 2,8-13,5, K2O 0,1-5,7, TiO2 9,5-25,0, B2O3 0,2-6,3.
Известный материал имеет ряд недостатков. К их числу относятся существенные различия в величинах коэффициентов линейного термического расширения наиболее отличающихся по составу слоев. Различия значений этого параметра превышают 10% Между этими слоями возникает ряд промежуточных по составу и свойствам слоев, что несколько сглаживает эти различия. Однако, учитывая, что процесс образования промежуточных слоев неуправляем, такие различия могут приводить к возникновению опасных напряжений, появлению микротрещин и даже полному разрушению изделий. Данный материал обладает недостаточно высокими декоративными качествами.
Изобретение направлено на решение задачи получения декоративного стеклокристаллического материала, который при меньшем различии свойств отдельных слоев характеризуется достаточно высокой декоративностью.
Поставленная задача решается тем, что декоративный стеклокристаллический материал, содержащий SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O и B2O3, согласно изобретению, дополнительно содержит P2O5 при следующем соотношении компонентов, мас. SiO2 46,11-51,93, TiO2 - 6,81-8,77, Al2O3 5,82-8,36, Fe2O3 2,56-5,93, CaO 18,57-19,96, MgO 2,49-3,28, Na2O 5,50-5,98, K2O - 0,86-1,20, B2О3 1,44-2,03, P2O5 0,81-1,61.
Шихта для производства декоративного стеклокристаллического материала имеет следующий состав, мас. плагиопегматит 25,06-29,39, сфеновый концентрат 27,09-34,32, апатит 1,48-1,96, карбонатит 11,29-13,24, доломит 3,76-4,41, бура 4,00-4,69, стеклобой 19,61-19,70.
Шихта для производства декоративного стеклокристаллического материала имеет следующий состав, мас. нефелиновый концентрат 8,27-9,69, кварц - 16,79-19,70, сфеновый концентрат 27,09-34,32, апатит 1,48-1,96, карбонатит 11,29-13,24, доломит 3,76-4,41, бура 4,00-4,69, стеклобой 19,61-19,70.
В качестве сырья используют отходы и побочные продукты горнопромышленного комплекса.
Декоративный эффект достигается за счет того, что при температуре выработки в составе стекломассы содержатся по меньшей мере два несмешивающихся расплава, которые образуют слои, имеющие минимальные различия их свойств.
Содержание P2O5 в составе стеклокристаллического материала менее 0,81 мас. ухудшает декоративность готового материала. При содержаниях P2O5 выше 1,61 мас. значительно увеличивается вязкость расплава.
Содержание TiO2 ниже 6,81 мас. ухудшает декоративные свойства материала и увеличивает вязкость расплава, а при содержании TiO2 выше 8,77 мас. возрастает склонность расплава к кристаллизации.
Оксид бора вводят в состав расплава для снижения температуры варки стекла, улучшения его выработочных свойств и снижения различий в величинах вязкости и поверхностного натяжения не смешивающихся при температуре выработки расплавов. При содержаниях его менее 1,44 мас. вследствие различий в величинах вязкости и поверхностного натяжения затрудняется выработка материала. Увеличение содержания B2O3 выше 2,03 мас. не приводит к заметному улучшению свойств расплава и вследствие этого нецелесообразно по экономическим соображениям.
Количественные соотношения других компонентов подобраны таким образом, чтобы свойства расплавов и полученного материала разного состава были близкими.
Максимальные различия величин коэффициентов линейного термического расширения слоев получаемого материала не превышают 5% Варку ведут при температуре 1350-1400oC, после чего материал вырабатывают литьем. В процессе литья несмешивающиеся расплавы образуют рисунок, который характеризуется разнообразной яркой окраской и высоким контрастом.
Преимущества и свойства получаемого стеклокристаллического материала поясняются следующими примерами.
Пример 1. Шихту, содержащую плагиопегматит, сфеновый концентрат, апатит, карбонат, доломит, буру и стеклобой в соотношениях, приведенных в табл. 1, варят в корундовом тигле при температуре 1350oC с изотермической выдержкой в течение 4 с. Выработку осуществляют при температуре 1200oC литьем. Отжиг ведут при температуре 600oC с последующим снижением температуры до 20oC в течение 12 ч. Состав стеклокристаллического материала приведен в табл. 2. Полученный материал обладает высоким декоративным качеством широкой цветовой гаммой, ярким контрастным рисунком в бежевых, медовых, сиреневых, голубых и коричневых тонах, не содержит дефектов в виде микротрещин и пузырей. Оксидный состав отдельных слоев, определенный с помощью микрозонда (кроме оксида бора, определенного химически), и величины коэффициентов линейного термического расширения приведены в табл. 3. Различия значений последнего не превышают 1,7%

Пример 2. Шихта содержит те же компоненты, что и в примере 1. Соотношение компонентов приведено в табл. 1, состав стеклокристаллического материала в табл. 2. Варку ведут при температуре 1400oC с изотермической выдержкой в течение 3 ч. Выработку и отжиг осуществляют как в примере 1. Декоративные свойства полученного материала и состав слоев аналогичны примеру 1. Имеет место большое количество светлых слоев.
Пример 3. Шихту, содержащую нефелиновый концентрат, кварц, сфеновый концентрат, апатит, карбонатит, доломит, буру и стеклобой в соотношениях, приведенных в табл. 1, варят в корундовом тигле при температуре 1400oC с изотермической выдержкой в течение 4 ч. Выработку и отжиг осуществляют по примеру 1. Материал обладает высоким декоративным качеством, не содержит микротрещин и пузырей. Оксидный состав отдельных слоев, определенный с помощью микрозонда (кроме оксида бора, определенного химически), и величины коэффициентов линейного термического расширения приведены в табл. 3. Различия значений этого параметра не превышают 1,6%

Пример 4. Шихта содержит те же компоненты, что и в примере 3. Соотношения компонентов приведены в табл. 1, состав материала в табл. 2. Варку, выработку и отжиг ведут аналогично примеру 3. Декоративные свойства полученного материала и состав слоев аналогичны примеру 3.
Из приведенных примеров и таблиц видно, что предлагаемый декоративный стеклокристаллический материал по сравнению с прототипом имеет меньшие различия в свойствах расплава и коэффициентах линейного термического расширения при сохранении высоких декоративных качеств материала. При производстве стеклокристаллического материала используют весьма доступные отходы и побочные продукты горнодобывающей промышленности. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Декоративный стеклокристаллический материал, содержащий SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O и B2O3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит P2O5 при следующем соотношении компонентов, мас.
SiO2 46,11 51,93

TiO2 6,81 8,77

Al2O3 5,82 8,36

Fe2O3 2,56 5,93

CaO 18,57 19,96

MgO 2,49 3,28

Na2O 5,50 5,98

K2O 0,86 1,20

B2O3 1,44 2,03

P2O5 0,81 1,61ы


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 стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




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 "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

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: "+закалка -стекла".

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


Рейтинг@Mail.ru