Стекло для стеклокристаллического материала "каскад"

 

Изобретение относится к производству облицовочных и художественно - декоративных материалов для отделочных и оформительских работ. Стекло для стеклокристаллического материала содержит, мас. % : SiO₂ 35-57,78, TiO₂ 0,01-20, Al₂O₃ 0,01-15, Fe₂O₃ 0,01-15,13, FeO 0,01-3,66, CaO 12,02-27,05, MgO 5-20, Na₂O 0,14-10, K₂O 0,01-4,45, ZrO₂ 0,01-6, по крайней мере один компонент из группы MnO 0,01-4,65, Cr₂O₃ 0,001-1, CoO 10,01 - 0,5 и по крайней мере один компонент из группы Si₂O 0,01-3,35, P₂O₅ 0,01-1,11. Плавят стекло при 1350-1375 °С. Отформованные изделия подвергают термической обработке при 750-800°С в течение 0,5-7,0 ч для обеспечения процесса кристаллизации поверхности слоя стекла и образования рельефного узора. Изделия по химической устойчивости относится к первому гидролитическому классу, имеют термостойкость при 600-850°С и прочность 60-100 кг/мм² . 2 табл.

Изобретение относится к области строительства и архитектуры, в частности к производству облицовочных и художественно-декоративных материалов для отделочных и оформительcких работ.

Известно стекло [1] для стеклокристаллического материала, содержащее, мас. SiO₂ 40-68, CaO 15-40, K₂O 0-2, Al₂O₃ 4-35, Na₂O 0-2, B₂O₃ 0-2.

Состав стекла и технология его производства обеспечивают формирование на поверхности изделия выступающего рисунка из иглоподобных кристаллов β-волластонита, которые затем полируют.

Недостатки аналога высокая температура варки (1400-1550^оС), высокая температура последующей термической обработки (1000-1200^оС), необходимость полировки изделий.

Наиболее близким техническим решением является стекло [2] для стеклокристаллического материала, содержащее, мас. SiO₂ 40,00-80,00 CaO 9,00-13,00 P₂O₅ 0,50-3,00 TiO₂ 0,50-3,00 MgO 6,50-11,00 Cr₂O₃ 0,50-3,00 Al₂O₃ 13,50-20,00 MnO 0,10-0,50 B₂O₃ 0,05-7,00 Fe₂O₃ 2,00-7,00 Na₂O 1,00-2,50 V₂O₅ 0,05-3,00 FeO 4,00-8,00 K₂O 0,50-2,00 Материал позволяет отливать рельефные сложнопрофильные изделия благодаря малому поверхностному натяжению расплава.

Недостатки длительность процесса термической обработки (15 ч), невысокая декоративность, обусловленная отсутствием свободной кристаллизующейся поверхности изделия, необходимость ценного экспортируемого продукта апатитового концентрата.

Цель изобретения ускорение процесса термической обработки, повышение декоративности, снижение стоимости изделий, расширение сырьевой базы и улучшение охраны окружающей среды за счет использования отходов производства.

Материал обеспечивает возможность получения декоративных плиток с высокохудожественным естественным рисунком и рельефом, формирующимся в процессе термической обработки. Для исключения растрескивания изделий в состав введена окись лития, увеличено содержание марганца и уменьшено содержание хрома. Повышение декоративности достигнуто за счет расширения цветовой гаммы и обеспечения одновременно формирования поверхностного рельефного узора и объемного цветового эффекта при высокой прозрачности материала.

Стекло может изготавливаться из химически чистых веществ и из природного сырья. Компоненты Cr₂O₃ и СоО вводятся в шихту только в виде химически чистых веществ. При изготовлении стеклокристаллического материала из природного сырья оксиды, отсутствующие в сырье, также вводятся в виде химически чистых веществ.

В табл. 1 и 2 описаны 17 опытных образцов материала, полученных из химически чистых веществ и на основе природного сырья, являющегося продуктами обогащения апатито-нефелиновых руд Кольского горно-промышленного комплекса.

Подготовленную шихту плавят при 1350-1375^оС. Отформованные изделия подвергают термической обработке при 750-800^оС в течение времени, необходимого для кристаллизации поверхностного слоя с образованием рельефного узора. Для образцов с повышенным содержанием оксидов железа наблюдается металлизация поверхностного слоя. Для прозрачных изделий одновременно с поверхностным рельефным узором возникает объемный эффект, который целесообразно использовать при изготовлении витражей и декоративных светильников.

Материал с металлизированным рельефным узором наиболее эффективен при использовании в современных интерьерах для декоративной облицовки стен, в художественных панно, а также в сочетании с другими металлами в сувенирах и бижутерии.

Химическая устойчивость материала соответствует первому гидролитическому классу по ГОСТ 26822-86, термостойкость составляет 600-850^оС по ГОСТ 11103-85, а механическая прочность 60-100 кг/мм².

Формула изобретения

Стекло для стеклокристаллического материала, включающее SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, FeO, CaO, MgO, Na₂O и K₂O, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени термической обработки, повышения декоративности, снижения стоимости изделий, расширения сырьевой базы и улучшения охраны окружающей среды за счет использования отходов производства, оно дополнительно содержит ZrO₂, по крайней мере один компонент, выбранный из группы MnO, Cr₂O₃, CaO, и по крайней мере один компонент из группы Li₂O, P₂O₅ при следующем соотношении компонентов, мас.

SiO₂ 35,00 57,78 TiO₂ 0,01 20,00 Al₂O₃ 0,01 15,00 Fe₂O₃ 0,01 15,13 FeO 0,01 3,66 CaO 12,02 27,05 MgO 5,00 20,00
Na₂O 0,14 10,00
K₂O 0,01 4,45
ZrO₂ 0,01 6,00
по крайней мере один компонент из группы
MnO 0,01 4,65
Cr₂O₃ 0,01 1,00
CoO 0,01 0,5
по крайней мере один компонент из группы
Li₂O 0,01 3,35
P₂O₅ 0,01 1,11

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8