Навигация: => 

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2093484
СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Имя заявителя: Институт геологии Карельского научного центра РАН 
Имя изобретателя: Лебедева Г.А.; Озерова Г.П. 
Имя патентообладателя: Институт геологии Карельского научного центра РАН
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1995.01.11 

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.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

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.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

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-

Версия для печати
Дата публикации 09.12.2006гг

вверх