стекло для стеклокристаллического материала

Формула изобретения

СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА, включающее SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, Na₂O, P₂O₅, F, SO₃, отличающееся тем, что, с целью повышения термостойкости, оно дополнительно содержит MnO, K₂O, TiO₂ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO₂ - 47,9 - 64,7

Al₂O₃ - 4,1 - 11,2

Fe₂O₃ - 0,2 - 0,9

CaO - 20,9 - 32,2

MgO - 2,9 - 6,2

Na₂O - 2,9 - 6,5

P₂O₅ - 0,1 - 1

F - 0,1 - 1,2

SO₃ - 0,2 - 0,5

MnO - 0,1 - 0,3

K₂O - 0,1 - 1,3

TiO₂ - 0,1 - 0,3

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству декоративно-облицовочных материалов, используемых для внутренней и наружной отделки, устройства покрытий полов зданий.

Известно стекло для стеклокристаллического материала, включающее, мас.% : SiO₂ 54,7-55,83; Al₂O₃ 2,45-7,7; Fe₂O₃ 0,24-0,83; СаО 19,3-22,34; MgO 2,3-3,47; Na₂O 7,9-12,3; SO₃ 0,28-0,92; Р₂О₅ 0,71-5,15; F 0,68-0,9; ZnO 0,15-1,5 и один компонент из группы СаО, CuO, Cr₂O₃ 0,3-1,2 [1].

Недостатком указанного стекла является низкая термостойкость и низкое сопротивление удару.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стекло для стеклокристаллического материала, включающее, мас.%: SiO₂ 48,36-54,06; Al₂O₃ 2,6-2,79; Fe₂O₃ 0,35-0,66; СаО 27,42-33,08; MgO 2,13-2,92; Na₂O 6,5-9,12; Р₂О₅ 1,61-4,45; F 0,66-0,88; SO₃ 1,15-1,61 [2].

Для известного состава характерна невысокая термостойкость, высокий ТКЛР и низкое сопротивление удару - это приводит к значительному увеличению режима охлаждения плит, а низкое сопротивление удару приводит к сокращению срока эксплуатации и ограничивает область применения плит.

Цель изобретения - повышение термостойкости.

Стекло для стеклокристаллического материала включает, мас. %: SiO₂ 47,9-64,7; Al₂O₃ 4,1-11,2; Fe₂O₃ 0,2-0,9; СаО 20,9-32,2; MgO 2,9-6,2; MnO 0,1-0,3; Na₂O 2,9-6,5; K₂O 0,1-1,3; Р₂О₅ 0,1-1,0; F 0,1-1,2; SO₃ 0,2-0,5; TiO₂ 0,1-0,3.

Повышенное содержание MgO и пониженное количество Na₂O, K₂O обеспечивает появление кристаллических фаз как волластонит, анортит, пироксен, обеспечивающие повышенную термостойкость и сопротивление удару, а TiO₂ способствует формированию указанных фаз.

Для получения стекол использовали гранулированный доменный шлак Карагандинского металлургического комбината, фосфорный шлак Новоджамбулского фосфорного завода и ДПО "Химпром", гранитные отсевы, кварцитную мелочь, местные кварцевые пески.

В качестве щелочесодержащего сырья использовали содосульфатную смесь - отход производства капролактама, а также соду и сульфат натрия.

Технологический процесс получения стеклокристаллического материала включает варку стекла, получение стеклогранулята, формование в керамических формах, термообработку в туннельной печи.

Варку стекол производили в лабораторной электрической печи при 1400-1450^оС с выдержкой 1 ч. Выработку стекломассы производили путем отливки ее в воду. Из полученного гранулята формовали плиты размерами 300х300х15 мм и подвергали термообработке в газовых печах по режиму 400-450^оС 15-20 мин; 950-970^оС с выдержкой 30 мин.

Изобретение поясняется примерами конкретных составов, которые представлены в табл.1.

П р и м е р 1. Стекло состава 1 синтезируют при температуре 1400^оС в окислительных условиях. Спекание и кристаллизацию проводят по режиму: I ступень 400^оС 20 мин; II ступень 950^оС 30 мин.

П р и м е р 2. Стекло состава 2 синтезируют при температуре 1430^оС в окислительных условиях. Спекание и кристаллизацию проводят по режиму: I ступень 450^оС 20 мин; II ступень 970^оС 30 мин.

П р и м е р 3. Стекло состава 3 синтезируют при температуре 1400^оС в окислительных условиях. Спекание и кристаллизацию проводят по режиму: I ступень 400^оС 20 мин; II ступень 950^оС 30 мин.

П р и м е р 4. Стекло состава 4 синтезируют при температуре 1430^оС в окислительных условиях. Спекание и кристаллизацию проводят по режиму: I ступень 450^оС 20 мин; II ступень 970^оС 30 мин.

П р и м е р 5. Стекло состава 5 синтезируют при температуре 1450^оС в окислительных условиях. Спекание и кристаллизацию проводят по режиму: I ступень 400^оС 15 мин; II ступень 970^оС 30 мин.

Полученный стеклокристаллический материал характеризуется свойствами, приведенными в табл.2.

Повышение термостойкости позволило резко сократить общее время охлаждения с 4 до 2 ч, т.е. в 2 раза, что приводит к резкому увеличению производительности технологической линии.

Повышение сопротивления удару значительно повышает срок эксплуатации плиток.

Использование фосфорных и доменных шлаков в качестве основного сырья, а также пониженное количество щелочных оксидов Na₂O, K₂O в составе стекла обеспечивает низкую себестоимость изделий.

Высокая степень кристаллизации более 60% приводит не только к увеличению физико-механических свойств, но и к получению изделий светлых тонов. Что позволяет получать изделия различной цветовой гаммы путем использования красителей.

Уменьшение количества щелочных оксидов позволяет резко сократить количество выбросов в атмосферу и значительно увеличить срок службы стекловаренных печей.