ÄÅÊÎÐÀÒÈÂÍÎÅ ÑÒÅÊËÎ

ÄÅÊÎÐÀÒÈÂÍÎÅ ÑÒÅÊËÎ


RU (11) 2034804 (13) C1

(51) 6 C03C3/087, C03C4/02 

(12) ÎÏÈÑÀÍÈÅ ÈÇÎÁÐÅÒÅÍÈß Ê ÏÀÒÅÍÒÓ ÐÎÑÑÈÉÑÊÎÉ ÔÅÄÅÐÀÖÈÈ 
Ñòàòóñ: ïî äàííûì íà 07.02.2008 - ïðåêðàòèë äåéñòâèå 

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

(21) Çàÿâêà: 5065020/33 
(22) Äàòà ïîäà÷è çàÿâêè: 1992.08.10 
(45) Îïóáëèêîâàíî: 1995.05.10 
(56) Ñïèñîê äîêóìåíòîâ, öèòèðîâàííûõ â îò÷åòå î ïîèñêå: 1. Àâòîðñêîå ñâèäåòåëüñòâî ÑÑÑÐ N 1278313, êë. C 03C 3/087, 1986. 2. Àâòîðñêîå ñâèäåòåëüñòâî ÑÑÑÐ N 1110762, êë. C 03C 3/095, 1981. 
(71) Çàÿâèòåëü(è): Èíñòèòóò ãåîëîãèè Êàðåëüñêîãî íàó÷íîãî öåíòðà ÐÀÍ 
(72) Àâòîð(û): Ëåáåäåâà Ã.À.; Îçåðîâà Ã.Ï. 
(73) Ïàòåíòîîáëàäàòåëü(è): Èíñòèòóò ãåîëîãèè Êàðåëüñêîãî íàó÷íîãî öåíòðà ÐÀÍ 

(54) ÄÅÊÎÐÀÒÈÂÍÎÅ ÑÒÅÊËΠ

Èñïîëüçîâàíèå: â ñòðîèòåëüñòâå, à òàêæå äëÿ èçãîòîâëåíèÿ þâåëèðíûõ èçäåëèé è ñóâåíèðîâ. Äåêîðàòèâíîå ñòåêëî ñîäåðæèò, ìàñ.%: îêñèä êðåìíèÿ 48,8-63; îêñèä òèòàíà 2-14,8; îêñèä àëþìèíèÿ 0,03-14,8; îêñèä æåëåçà 0,01-2,81; îêñèä æåëåçà 0,01-4,3; îêñèä ìàðãàíöà 0,01-13,5; îêñèä ìàãíèÿ 0,01-3,14; îêñèä êàëüöèÿ 0,03-31; îêñèä íàòðèÿ 0,01-23,09; îêñèä êàëèÿ 0,03-13,5. Òåìïåðàòóðà âàðêè ñòåêëà 1250-1320°Ñ; ùåëî÷åñòîéêîñòü ê 35% NaOH 95,3-97,8%; êèñëîòîñòîéêîñòü â 20% HCl 92-99,3%. 3 òàáë. 


ÎÏÈÑÀÍÈÅ ÈÇÎÁÐÅÒÅÍÈß



Èçîáðåòåíèå îòíîñèòñÿ ê ñîñòàâàì äåêîðàòèâíûõ ñòåêîë è ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî â êà÷åñòâå îáëèöîâî÷íîãî ìàòåðèàëà â ñòðîèòåëüñòâå, à òàêæå ïîäåëî÷íîãî ìàòåðèàëà â þâåëèðíîé ïðîìûøëåííîñòè.

Èçâåñòåí ñîñòàâ äåêîðàòèâíîãî ñòåêëà, ñîäåðæàùèé êîìïîíåíòû â ñëåäóþùåì êîëè÷åñòâå, ìàñ. SiÎ2 44,4-52,4; Àl2Î3 15,0-17,1; ÑàÎ 12,8-13,7; ÌgÎ 0,4-0,7; Nà2Î 3,8-4,3; Ê2Î 0,8-3,9; Få2Î3 1,6-2,4; FåÎ 0,3-0,6; ÒiÎ2 11,4-14,5; SrÎ 0,1-0,2; Ð2Î5 0,7-1,5 [1]

Òåìïåðàòóðà âàðêè ñòåêëà 1350-1400îÑ, âûðàáàòûâàþò ñòåêëîìàññó ïðè 1150-1250îÑ, îòæèã ñòåêëà ïðîòåêàåò ïðè 600-650îÑ. Óäåëüíûé âåñ 2,68-2,79, êèñëîòîñòîéêîñòü â êîíö. Í2SÎ4 99,8-99,9, ùåëî÷åñòîéêîñòü â 35% NàÎÍ 91-95,2, òâåðäîñòü ïî øêàëå Ìîîñà 6,5, ïðî÷íîñòü íà èçãèá 775-840 êã/ñì2, òîí ÿøìîâèäíîãî óçîðà â ñèíèõ, áåæåâûõ, ãîëóáûõ, çåëåíûõ è äðóãèõ òîíàõ.

Îäíàêî óêàçàííûé ñîñòàâ èìååò âûñîêèå òåìïåðàòóðû ïëàâëåíèÿ è îòæèãà, âûñîêóþ âÿçêîñòü ðàñïëàâà, ÷òî çàòðóäíÿåò âûðàáîòêó èçäåëèé. Êðîìå òîãî, ÿøìîâèäíûé óçîð ïðîÿâëÿåòñÿ òîëüêî íà ïîâåðõíîñòè èçäåëèé, ìàññà ãëóøåííîãî ñòåêëà èìååò îäíîòîííóþ îêðàñêó.

Íàèáîëåå áëèçêèì ê ïðåäëàãàåìîìó ÿâëÿåòñÿ äåêîðàòèâíîå ñòåêëî, ñîäåðæàùåå, ìàñ. SiÎ2 43,9-54; Al2Î3 10,8-13,5; ÑàÎ 10,2-14,8; ÌgÎ 0,5-0,6; Nà2Î 3,4-4,3; Ê2Î 1-1,2; Få2Î3 1,5-2,7; FåÎ 0,7-1,8; ÒiÎ2 12,3-19,6; Ñå2Î3 1-1,6; SrÎ 0,1-0,8 [2]

Òåìïåðàòóðà âàðêè ýòîãî ñòåêëà 1350-1450îÑ, êèñëîòîñòîéêîñòü â êîíöåíòðèðîâàííîé Í2SÎ4 90-92% â 20%-íîé ÍÑl 88-90% ùåëî÷åñòîéêîñòü â 35%-íîé NàÎÍ 88-93%

Òåõíè÷åñêèì ðåçóëüòàòîì èçîáðåòåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ñíèæåíèå òåìïåðàòóðû âàðêè è ïîâûøåíèå êèñëîòî- è ùåëî÷åñòîéêîñòè è ðàñøèðåíèå öâåòîâîé ãàìû êîðè÷íåâûõ, ñèðåíåâûõ è ôèîëåòîâûõ òîíîâ.

Ïîñòàâëåííàÿ çàäà÷à ðåøåíà çà ñ÷åò òîãî, ÷òî äåêîðàòèâíîå ñòåêëî, âêëþ÷àþùåå SiÎ2, ÒiÎ2, Àl2Î3, Få2O3, ÌgÎ, FåÎ, ÑàÎ, Nà2Î, Ê2Î, äîïîëíèòåëüíî ñîäåðæèò ÌnÎ ïðè ñëåäóþùåì ñîîòíîøåíèè, ìàñ.

SiÎ2 48,8-63,0

ÒiÎ2 2,0-14,80

Àl2Î3 0,03-14,80

Få2Î3 0,01-3,81

FåÎ 0,01-4,30

ÌnÎ 0,01-13,50

ÌgÎ 0,01-3,14

ÑàÎ 0,03-31,0

Nà2Î 0,01-23,09

Ê2Î 0,03-13,50

 êà÷åñòâå ñûðüÿ èñïîëüçóþòñÿ ãîðíûå ïîðîäû è ïðîäóêòû èõ ïåðåðàáîòêè: èçâåñòü, ãåëëèôëèíòà, îòõîäû îáîãàùåíèÿ æåëåçíîé ðóäû; ñòåêëîáîé òàðíûé è êâàpöåâûé è, êðîìå òîãî, ñëåäóþùèå õèìè÷åñêèå ðåàêòèâû: ìàðãàíöîâîêèñëûé êàëèé ÊÌnÎ4, ïèðîëþçèò ÌnÎ2, æèäêîå ñòåêëî ñ ìîäóëåì SiÎ2/Nà2Î=3, äèîêñèä òèòàíà ÒiÎ2; õèìè÷åñêèé ñîñòàâ ñëîæíûõ ñûðüåâûõ êîìïîíåíòîâ ïðèâåäåí â òàáë.1.

Ñòåêëî èçãîòàâëèâàþò ïî îáû÷íîé òåõíîëîãèè: øèõòó ïëàâÿò â òå÷åíèå 2-2,5 ÷ ïðè 1250-1320îÑ, à îòæèã ñòåêëà ïðîòåêàåò ïîëíîñòüþ ïðè 550-580îÑ. Êîíêðåòíûå ñîñòàâû ñòåêîë ïðèâåäåíû â òàáë.2, ñâîéñòâà ñòåêîë â òàáë.3.

Èç äàííûõ òàáë.2 è 3 ñëåäóåò, ÷òî ñòåêëà ñîñòàâîâ 1-10 îáúåìíî ãëóøàòñÿ â ïðîöåññå âûðàáîòêè è îòæèãà áåç äîïîëíèòåëüíîé òåðìîîáðàáîòêè, èìåþò îãíåííî-ïîëèðîâàííóþ ïîâåðõíîñòü è óçîð÷àòûé ðèñóíîê ñ îêðàñêîé â áåæåâûõ, ñâåòëî- è òåìíî-êîðè÷íåâûõ, ÷åðíûõ, ñèðåíåâûõ, ôèîëåòîâûõ (ðàçëè÷íûõ îòòåíêîâ) òîíàõ.

Îáúåìíîå ãëóøåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ âñëåäñòâèå ëèêâàöèè ñòåêîë. Ëèêâàöèÿ ôàçîâîå ðàññëîåíèå ñòåêëà ïðîòåêàåò áëàãîäàðÿ îïðåäåëåííîìó ñîîòíîøåíèþ èíãðåäèåíòîâ è íàëè÷èþ â ñîñòàâå êàòàëèçàòîðîâ ëèêâàöèîííîãî ïðîöåññà ÒiÎ2, ÌnÎ. Ïðè ýòîì ôàçîâîå ðàññëîåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ â íàïðàâëåíèè ôîðìèðîâàíèÿ âûñîêîêðåìíåçåìèñòîé ìàòðèöû, èìåþùåé âûñîêóþ êîððîçèîííóþ ñòîéêîñòü ê ñèëüíûì àãðåññèâíûì ñðåäàì òèïà 20% -íîé ÍÑl, êîòîðàÿ èçîëèðóåò íåóñòîé÷èâóþ ôàçó, ôîðìèðóþùóþ êàïëè, îò âîçäåéñòâèÿ àãðåññèâíûõ ñðåä è îáóñëîâëèâàåò âûñîêóþ õèìè÷åñêóþ ñòîéêîñòü ñòåêîë.

Öâåò è èíòåíñèâíîñòü îêðàøèâàíèÿ çàâèñÿò îò êîëè÷åñòâà îêñèäà ìàðãàíöà. Ïðè ñîäåðæàíèè äî 6,30% ÌnÎ2 ãëóøåíîå ñòåêëî èìååò â îñíîâíîì êîðè÷íåâûå îòòåíêè îò áåæåâîãî ñî ñâåòëî-êîðè÷íåâûìè è ðåäêèìè ñèðåíåâûìè ïðîæèëêàìè (ïðèìåðû 1-4) äî æåëòî-îðàíæåâîãî ñ êîðè÷íåâûìè è ðåäêèìè ñèðåíåâûìè ïðîæèëêàìè (ïðèìåð 5), òàêæå ÷åðíûå ñ òåìíî- è ñâåòëî-êîðè÷íåâûìè, ñèðåíåâûìè è ôèîëåòîâûìè ïðîæèëêàìè (ïðèìåðû 6, 8 è 10).

Ïðè áîëüøèõ êîëè÷åñòâàõ îêñèäà ìàðãàíöà îò÷åòëèâî ïðîÿâëÿþòñÿ ñèðåíåâûå è ôèîëåòîâûå ðàçâîäû (ïðèìåðû 7 è 9).

Èíòåíñèâíîñòü îêðàñêè ìàðãàíöåì ïîâûøàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì êîëè÷åñòâà îêñèäîâ ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ: Nà2Î (ïðèìåðû 5 è 8), Ê2Î (ïðèìåð 7), à òàêæå ÑàÎ (ïðèìåðû 7 è 8). Ïðè ýòîì ïðè âûñîêîì ñîäåðæàíèè ìàðãàíöà (13,5%) ïðîæèëêè ôèîëåòîâîãî è ñèðåíåâîãî öâåòîâ ïåðåõîäÿò â ÿðêèå ôèîëåòîâûå ðàçâîäû, à ñòåêëî îêðàøèâàåòñÿ â ñåðî-ñèðåíåâûé öâåò (ïðèìåð 7).

Òàêèì îáðàçîì, ïðåäëîæåííîå ñîñòàâû ïîçâîëÿþò ïîëó÷èòü ãëóøåíûå äåêîðàòèâíûå ñòåêëà ñ âûñîêîé êèñëîòîñòîéêîñòüþ â ñîëÿíîé êèñëîòå. Ñòåêëà èìåþò øèðîêóþ öâåòîâóþ ãàììó â áåæåâûõ, êîðè÷íåâûõ, ñèðåíåâûõ, ôèîëåòîâûõ òîíàõ, îãíåííî-ïîëèðîâàííóþ ïîâåðõíîñòü, ÷òî èñêëþ÷àåò íåîáõîäèìîñòü äîïîëíèòåëüíîé ïîëèðîâêè. 


ÔÎÐÌÓËÀ ÈÇÎÁÐÅÒÅÍÈß



ÄÅÊÎÐÀÒÈÂÍÎÅ ÑÒÅÊËÎ, âêëþ÷àþùåå SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, Na2O, K2O, îòëè÷àþùååñÿ òåì, ÷òî îíî äîïîëíèòåëüíî ñîäåðæèò MnO ïðè ñëåäóþùåì ñîîòíîøåíèè êîìïîíåíòîâ, ìàñ.

SiO2 48,8-63,00

TiO2 2,0-14,80

Al2O3 0,03-14,80

Fe2O3 0,01-3,81

FeO 0,01-4,30

MgO 0,01-3,14

CaO 0,03-31,0

Na2O 0,01-23,09

K2O 0,03-13,50

MnO 0,01-13,50