Глушеное стекло

 

Использование: для получения строительного облицовочного материала и декоративных изделий. Сущность изобретения: глушеное стекло содержит, мас.%: оксид кремния 38,73-48,28 БФ SiO₂, оксид кальция 24,58-36,99 БФ CaO; оксид алюминия 5,87-9,37 БФ Al₂O₃; оксид натрия 3,48-8, 78 БФ,78 БФ Na₂O; оксид фосфора 4,11-12,5 БФ P₂O₅; оксид магния 1,40-2,82 БФ MgO; оксид железа 1,90-5,62 БФ Fe₂O₃; фтор 0,10-0,30 БФ F; оксид калия 0,10-0,28 БФ K₂O, оксид титана 0,01-0,08 БФ TiO₂; оксид марганца 0,01-0,10 БФ MnO; оксид хрома 0,01-0,10 БФ Cr₂O₃. Предел прочности при изгибе 75-82 МПа, химстойкость к H₂SO₄ конц. 99,7%, к 1 н. HCl - 99,7-99,8%. 3 табл.

Изобретение относится к составам глушеных стекол и может быть использовано для получения строительного облицовочного материала и декоративных изделий.

Известен состав глушеного стекла, содержащий компоненты в следующем количестве, мас. SiO₂ 43,05-53,47; СаО 42,00-51,00; Al₂O₃ 2,30-3,05; MgO 0,07-0,10; Na₂O 1,44-1,78; K₂O 0,55-0,75; Fe₂O₃ 0,17-0,27. Температура варки стекла составляет 1400-1450^оС, отжиг протекает при 650^оС [1] Однако указанное стекло имеет высокую температуру варки.

Наиболее близким к изобретению по составу и технологии является глушеное стекло, содержащее компоненты в следующем количестве, мас. SiO₂ 48,16-52,87; СаО 19,28-23,9; Al₂O₃ 2,11-3,43; Na₂O 9,32-12,05; P₂O₅ 7,08-8,40; MgO 2,98-4,00; Fe₂O₃ 0,38-0,51; F 1,1-1,2; SO₃ 0,92-1,18. Температура варки стекла составляет 135^оС, вырабатывают стекломассу при 1100-1200^оС. Отжиг протекает при 550-600^оС. Прочность на изгиб 40,1-40,5 МПа, прочность на сжатие 232-240 МПа, химическая устойчивость к концентрированной Н₂SO₄ 98,5-99,4; 1н. HCl 99,5-99,6; NaOH 97,1-97,3; H₂O 99,5-99,8 [2] Однако указанный состав стекла имеет низкую механическую прочность, недостаточную кислото- и щелочестойкость, высокую температуру варки.

Техническим результатом изобретения является разработка составов глушеных стекол, позволяющих устранить вышеуказанные недостатки.

Согласно изобретению глушеное стекло, включающее SiO₂, CaO, Al₂O₃, Na₂O. P₂O₅, MgO, Fe₂O₃, дополнительно содержит К₂О, TiO₂, MnO, Cr₂O₃ при следующем соотношении компонентов, мас. SiO 38,73-48,28 СаО 24,58-36,99 Al₂O₃ 5,87-9,35 Na₂O 3,48-8,78 Р₂О₅ 4,11-12,50 MgO 1,40-2,82 Fe₂O₃ 1,90-5,62 F 0,10-0,30 К₂О 0,10-0,28 TiO₂ 0,01-0,08 MnO 0,01-0,10 Cr₂O₃ 0,01-0,10 Для получения составов глушеных стекол используют местные недефицитные сырьевые материалы: карбонатит, кварцполевошпатовую породу, апатитовый концентрат, химический состав которых приведен в табл. 1.

Конкретные составы глушеных стекол представлены в табл. 2.

Технология получения глушеного стекла следующая. Компоненты шихты измельчали и тщательно перемешивали. Варку стекла осуществляли в лабораторной селитовой печи при 1300-1320^оС, время выдержки 1,5 ч. Стекломассу вырабатывали при 1200-1100^оС путем отливания в виде плиток. Отжиг стекла производили при 600-650^оС. Стекло глушится в процессе выработки по объему. Плитки глушеного стекла имеют переменчивую цветовую гамму: на светлом бежево-голубом фоне синие и темно-синие переливы.

Полученное глушеное стекло состоит из кристаллической фазы, представленной β -волластонитом и фосфатно-силикатной стеклофазы. Это обеспечивает высокую механическую прочность и химическую устойчивость стекол. Механическую прочность на изгиб и сжатие измеряли на разрывной машине Р5; скорость нагрузки 100 мм/мин. Химическую устойчивость стекол определяли по ГОСТ 101340-3-82. Термический коэффициент линейного расширения определяли на образцах глушеных стекол размером 50х4х4 мм на дилатометре ДКВ-5АМ-01 по ГОСТ 10978-83. Физико-химические свойства стекол представлены в табл. 3. Как видно из табл. 3, предлагаемое глушеное стекло имеет повышенные значения кислото-щелочестойкости и механической прочности, а также имеет пониженную температуру варки.

Формула изобретения

ГЛУШЕНОЕ СТЕКЛО, включающее SiO₂, CaO, Al₂O₃, Na₂O, P₂O₅, MgO, Fe₂O₃, F, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит K₂O, TiO₂, MnO, Cr₂O₃ при следующем соотношении компонентов, мас.

SiO₂ 38,73 48,28 CaO 24,58 36,99 Al₂O₃ 5,87 9,35 Na₂O 3,48 8,78 Р₂О₅ 4,11 12,5 MgO 1,40 2,82
Fe₂O₃ 1,90 5,62
F 0,10 0,30
К₂О 0,10 0,28
TiO₂ 0,01 0,08
MnO 0,01 0,10
Cr₂O₃ 0,01 0,10

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3