RU2093484C1 - Стеклокристаллический материал - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к составу стеклокристаллического материала и может быть использовано в химической, строительной промышленности, для изготовления ювелирно-поделочных изделий и пробирного камня. Снижение температуры начала кристаллизации, повышение химической стойкости и износостойкости достигается тем, что стеклокристаллический материал дополнительно содержит MnO при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO₂ - 46,0-53,0; TiO₂ 0,3-3,0; Al₂O₃ 9,0-18,0; Fe₂O₃ 4,5-10,0; FeO 2,0-8,0; MgO 6,0-11,0; CaO 6,2-12,2; Na₂O 1,5-6,0; K₂O 0,2-2,5; P₂O₅ 0,05-0,1; MnO 0,05-1,0. 2 табл.

Description

Изобретение относится к составу стеклокристаллического материала и может быть использовано в химической, строительной промышленности, для изготовления ювелирно-поделочных изделий и пробирного камня.

Известен [1] стеклокристаллический материал шлакоситалл, включающий (мас.):
SiO₂ 41,10-44,90
Al₂O₃ 10,80-18,90
CaO 19,80-24,00
MgO 1,05-3,10
TiO₂ 0,45-0,86
S^-2 0,05-0,15
FeO 1,90-2,94
Fe₂O₃ 7,40-9,00
Na₂O 1,60-4,00
K₂O 2,50-3,00
P₂O₅ 0,6-1
Cr₂O₃ 0,1-0,8
Недостатком является то, что материал имеет высокую температуру начала кристаллизации (860^oC), что может вызвать деформацию при кристаллизации, недостаточную износостойкость и недостаточно высокую химическую стойкость, что сужает область использования материала.

Наиболее близким к предложенному материалу по технической сущности и достигаемому результату является стеклокристаллический материал [2] следующего состава, мас.

SiO₂ 35-60
Al₂O₃ 5-20
MgO 5-20
FeO 0,5-5
Fe₂O₃ 5-15
R₂O 5-15
Na₂O 0-10
K₂O 0-10
F 2-6
CaO 0-5
MnO 0-2
TiO₂ 0-5
Li₂O 0-5
Указанный материал обладает повышенной вязкостью и повышенной температурой начала кристаллизации.

Техническим результатом изобретения является снижение температуры начала кристаллизации, повышение химической стойкости и износостойкости достигается тем, что стеклокристаллический материал дополнительно содержит P₂O₅ при следующем соотношении компонентов, мас.

SiO₂ 0,3-3,0
TiO₂ 9,0-18,0
Al₂O₃ 4,5-10,0
Fe₂O₃ 46,0-53,0
FeO 2,0-8,0
MgO 6,0-11,0
CaO 6,2-12,2
Na₂O 1,5-6,0
K₂O 0,2-2,5
P₂O₅ 0,05-0,1
MnO 0,05-1,0
Стеклокристаллический материал получают следующим образом.

Шихту плавят при 1300-1350^oC в течение 2-3 ч. При выработке расплав не кристаллизуется. В результате вторичной термообработки при 800-1050^oC в течение 0,5-1 ч получается тонкокристаллический (размер кристаллов 0,05-1 мкм) материал равномерного черного цвета по объему с огненно-полированной иризирующей поверхностью.

В состав шихты входят горные породы основного состава, например диабаз, базальт с добавкой карбонатной породы доломита. В качестве шихты могут использоваться также металлургические шлаки и зольно-шлаковые отходы ТЭС с корректирующими добавками.

Составы стеклокристаллического материала представлены в таблице 1. Примеры 1-3 характеризуют заявленные составы; примеры 4-5 запредельные. Свойства стеклокристаллических материалов приведены в таблице 2.

Из таблиц следует, что составы 1-3 имеют низкую температуру начала кристаллизации, высокую износостойкость и химическую стойкость.

Состав 4 кристаллизуется при выработке, что затрудняет получение стеклокристаллического материала по технологии ситаллов.

Состав 5 имеет высокую температуру начала кристаллизации, частично деформируется при кристаллизации, имеет недостаточно высокую химическую стойкость.

Мелкозернистая структура, равномерно черный цвет, повышение износо- и кислотостойкости позволяют расширить область использования стеклокристаллического материала заявляемого состава, в частности, использовать его в качестве пробирного камня, а формирование огненно-полированной иризирующей поверхности обусловливает его пригодность в качестве декоративно-облицовочного материала.

Claims (1)

1. Стеклокристаллический материал, включающий SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, FeO, MgO, CaO, Na₂O, K₂O, MnO, отличающийся тем, что он дополнительно содержит P₂O₅ при следующем соотношении компонентов, мас.

   SiO₂ 46,0 53,0
   TiO₂ 0,3 3,0
   Al₂O₃ 9,0 18,0
   Fe₂O₃ 4,5 10,0
   FeO 2,0 8,0
   MgO 6,0 11,0
   CaO 6,2 12,2
   Na₂O 1,5 6,0
   K₂O 0,2 2,5
   MnO 0,05 1,0
   P₂O₅ 0,05 0,1-

Images