способ получения декоративного стеклокристаллического материала
Классы МПК: | C03B32/00 Последующая термообработка стеклянных изделий, не отнесенная к группам 25/00 |
Патентообладатель(и): | Забродский Лев Семенович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-04-21 публикация патента:
30.07.1994 |
Использование: изобретение относится к новым видам материалов из силикатных расплавов на основе минерального сырья и отходов производства горно-обогатительных и металлургических предприятий и может быть использовано в виде материалов декоративно-художественного назначения, в сувенирных и ювелирных изделиях. Сущность изобретения: в одном тигле готовят обесцвеченную тугоплавкую стекломассу, а в другом - стеклообразный легкоплавкий краситель, далее производят одновременный слив обоих расплавов в один тигель и заполнение из него форм, после чего отформованные изделия подвергают кристаллизации. Полученные ситаллы обладают повышенной механической, термической и химической стойкостью, а также высокой степенью декоративности: широчайшей гаммой ярких сочных окрасок и неповторимостью рисунка. 3 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОРАТИВНОГО СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА, преимущественно ювелирного, путем раздельного плавления стекольных шихт двух составов, смешивания полученных расплавов в одном тигле формования и кристаллизации в процессе термообработки, отличающийся тем, что смешивают обесцвеченный тугоплавкий алюмосиликатный и стеклообразный кальциево-фосфорно-бариевый легкоплавкий краситель-кристаллизатор.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к новым видам материалов из силикатных расплавов на основе минерального сырья и отходов производства горно-обогатительных и металлургических предприятий и может быть использовано в виде материалов декоративно-художественного назначения, в сувенирных и ювелирных изделиях. Известен способ изготовления декоративного материала, включающий приготовление расплавов стекломассы одинакового состава в двух тиглях, отливку ее одновременно из двух тиглей в одну фоpму при разных температурах [1]. Известный способ позволяет получать декоративный материал, имитирующий полудрагоценные камни (агат, яшму, и др.). Т.к. этот способ основан на использовании минерального сырья и отходов производства в составы шихты входят окислы железа. Наличие этих окислов в шихте не позволяет получать яркие сочные оттенки цветовой гаммы декоративного материала. Кроме того, для получения высококачественного декоративного материала с высокими механическими свойствами (особенно это важно для ювелирного производства) состав шихты требуется формировать в основном из тугоплавких окислов кремния. Однако при высоких температурах плавления и гомогенизации расплава происходит выжигание значительных количеств дорогостоящих красителей - Co, Cr, Ni, Ce, Pr, Nb, Sm, V, Se, Ag, Au, Cd, и т.д. Наиболее близким к предложенному является способ получения декоративного материала, в котором готовят две стекольные шихты различных составов, плавят их, а затем смешивают путем отливки в одну форму и проводят термообработку [2]. Данный способ предполагает лишь механическое взаимодействие обоих расплавов, что не позволяет получать материалы с высокотемпературными химическими соединениями, обладающими высокой механической твердостью, что не может явиться высококачественным материалом для ювелирной промышленности. Кроме того, известный способ предполагает использование химически очищенных от посторонних красителей шихтовых материалов, что ведет к увеличению их себестоимости. Технический результат заключается в повышении декоративных, прочностных качеств ситаллов, а также улучшении технико-экономических показателей процесса их изготовления. Достигается это тем, что в одном тигле готовят обесцвеченную тугоплавкую стекломассу, а в другом - стеклообразный легкоплавкий краситель, далее производят одновременный слив обоих расплавов в один тигель и заполнение из него форм, после чего отформованные изделия подвергают кристаллизации. В состав стеклообразующей шихты включают полевошпатовое минеральное сырье: полевой шпат K/AlSi3O8/, Na/AlSi3O8/, нефелиновый концентрат KNa3[AlSiO4] , кианит Al2[SiO4]O, флагопит KMg3[AlSi3O10] (F![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016009/729.gif)
![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016009/729.gif)
![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016009/729.gif)
Полевошпатовое минеральное сырье Остальное
Варку этого состава осуществляют в тигельной эл.печи в окислительной атмосфере при температуре 1400-1700оС в течение 30-20 мин. При нагревании этого состава шихты происходят следующие химические реакции:
NaF+H2O __
![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016092/8594.gif)
Fe2O3+6HF __
![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016092/8594.gif)
или
NaCl+H2O __
![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016092/8594.gif)
Fe2O3+6HCl __
![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016092/8594.gif)
В процессе провара летучие соединения фторида или хлорида железа удаляются из шихты, а образовавшийся гидрат окиси натрия способствует ускорению процесса варки стекла. Введение в водный раствор NaF или NaCl перманганата калия в количестве 0,08-1,2% от массы NaF или NaCl обеспечивает равномерное распределение по объему шихты этих компонентов и создает окислительную атмосферу в процессе плавки. Все это позволяет получить обесцвеченную стекломассу без газовых включений. В состав стеклообразного легкоплавкого красителя включают: стеклообразующие компоненты - апатитовый Ca5[PO3] (F, OH), эвдиалитовый Na4 Ca2 Zr Cl [Si3O9]2, лопаритовый (Na, Ce, Ca) (TiNb)O3, сфеновый CaTiO[SiO4] концентраты, ковдорскит Mg2(PO4) (OH) 3H2O флюорит CaF2, барит BaSO4 и т.п., а также один или несколько минеральных красителей: MuO, CoO, Cr2O3, Ni2O3, CuO, CeO2, Pr2O3, Sm, V, Se, Au, Ag, Cd и т.д. Причем все эти красители могут входить в состав шихты, как в чистом виде или в виде оксидов, так и в составе минералов. Варку этого состава осуществляют в тигельной печи при температуре 1200-1300оС в течение 5-30 мин. Температурный режим формирования изделий из стекла определяют исходя из того, чтобы вязкость стекла находилась в пределах от 1
![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016009/729.gif)
![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016009/729.gif)
![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016009/729.gif)
![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016009/729.gif)
![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016009/729.gif)
![способ получения декоративного стеклокристаллического материала, патент № 2016853](/images/patents/457/2016009/729.gif)
Класс C03B32/00 Последующая термообработка стеклянных изделий, не отнесенная к группам 25/00