Керамическая масса

 

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к получению фарфоровых изделий бытового и санитарно-технического назначения. Керамическая масса содержит в своем составе компоненты в следующем соотношении, мас. %: глина 11,0 - 13,0; каолин 28,0 - 30,0; полевой шпат 32,0 - 37,0; диопсид 5,0 - 25,0; глинозем 1,0 - 5,0; кварцевый песок 3,0 - 15,0. Изделия изготавливают шликерным литьем в гипсовых формах, пластическим формованием или полусухим прессованием с окончательным обжигом полуфабриката при температуре 1150 - 1200^oC. Использование данной массы позволяет увеличить прочность изделий и проводить обжиг при более низких температурах.

Изобретение относится к составам керамических масс для изготовления фарфора и может быть использовано в производстве изделий бытового и санитарно-строительного назначения.

Известен состав низкотемпературного фарфора [1], включающий следующие компоненты: каолин просяновский, пегматит чупинский, глину часовярскую, бентонит пыжовский, кварц, глинозем. Однако изделия из данной массы имеют низкий показатель прочности.

Также известна керамическая масса [2] для изготовления хозяйственно-бытового фарфора, включающая следующие компоненты, мас.% : Глина - 11,0 - 12,2 Каолин - 37,5 - 40,0 Пегматит - 26,1 - 28,0 Кварцевый песок - 15,3 - 18,3 Диопсид - 2,5 - 4,9 Глинозем - 2,0 - 2,2 Недостатком указанной массы является высокая температура обжига изделий.

Наиболее близкой к предполагаемому изобретению является керамическая масса [3] для изготовления электрофарфора следующего состава, мас.%: Каолин просяновский - 43,50 Глина трошковская - 5,43
Глина веселовская - 5,43
Чупинский пегматит - 5,48
Енский пегматит - 11,96
Кварцевый песок - 26,08
Глинозем - 2,17
в которую вводили дополнительно (сверх 100%) от 5 до 100 мас.% диопсида.

Недостатком указанной массы является высокая температура обжига, низкая прочность при изгибе.

Задачей предполагаемого изобретения является снижение температуры обжига, повышение прочности при изгибе.

Это достигается тем, что керамическая масса, включающая глину, каолин, полевой шпат, диопсид, глинозем, кварцевый песок содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Глина - 11,0 - 13,0
Каолин - 28,0 - 30,0
Полевой шпат - 32,0 - 37,0
Диопсид - 5,0 - 25,0
Глинозем - 1,0 - 5,0
Кварцевый песок - 3,0 - 15,0
В табл. 1 (см. табл. 1-3 в конце описания) приведены составы масс для изготовления низкотемпературного фарфора.

При увеличении содержания глины свыше 13 мас.% и каолина свыше 30 мас.% снижается белизна и повышается температура обжига, а при их уменьшении снижается пластичность массы и механическая прочность сырца.

При увеличении содержания полевого шпата свыше 37 мас.% повышается склонность изделий к деформации, а при его содержании менее 32 мас.% повышается температура обжига.

Введение в состав керамической массы глинозема сверх 5 мас.% повышает температуру обжига, а уменьшение его содержания ниже 1 мас.% уменьшает вязкость стеклофазы, сужает интервал спекшегося состояния и повышает деформацию изделий.

Ввод в керамическую массу кварцевого песка более 15 мас.% увеличивает температуру обжига и уменьшает механическую прочность фарфора. Содержание кварца менее 3 мас.% уменьшает вязкость стеклофазы и увеличивает склонность к деформации.

Введение в керамическую массу диопсида свыше 25 мас.% повышает температуру обжига, а при его содержании менее 5 мас.% уменьшается механическая прочность.

В табл. 2 приведен химический состав компонентов для изготовления низкотемпературного фарфора.

Изделия готовят по следующей технологии.

Компоненты загружают для совместного помола в шаровую мельницу вместе с водой и мелющими телами (уралитовыми шарами) в соотношении материал : шары : вода 1,0:1,3:1,0. Помол ведут до остатка на сите N 0063 1-0,8%. Изделия изготавливают шликерным литьем в гипсовые формы, пластическим формованием из предварительно обезвоженной массы до влажности 19-23% или полусухим прессованием из пресс-порошка влажностью 6-8%. Далее изделия сушат, глазуруют и обжигают при температуре 1150-1200^oC.

Пример. Компоненты керамической массы, включающей, мас.%: глину 12, каолин 29, полевой шпат 36, диопсид 5, глинозем 3, кварцевый песок 15, измельчают до размера менее 3 мм на щековой дробилке. Дальнейшее измельчение компонентов керамической массы производится совместно в шаровой мельнице мокрым помолом уралитовыми шарами. Время помола 14 час, влажность суспензии - 40%. Помол ведут до остатка на сите N 0063 1-0,8%. Из готового шликера в гипсовые формы отливают изделия, которые после разъема форм подвяливают, высушивают при температуре 70-90^oC, глазуруют и обжигают - 1190^oC.

Свойства обожженных изделий приведены в табл. 3.

Введение диопсида в керамическую массу улучшает прочность, позволяет вести обжиг при более низких температурах.

Литературные источники
1. З.С.Порядкова, А.Л.Олейник, И.И.Мороз. Повышение качества и эксплуатационных свойств фарфоровой и фаянсовой посуды. - М.: Легкая индустрия, 1975.- с 55-60.

2. А.С. N 2004521 C1, МКИ C 04 В 33/24, 1991.

3. Ю.И.Алексеев, В.И.Верещагин, Е.А.Карпова. Влияние диопсида на формование фарфора и его свойства. // Стекло и керамика. - 1990 - N 9.- с. 19-21.

4. Фазообразование и свойства электрофарфора при введении диопсида / Ю. И. Алексеев, В. И.Верещагин, Е.А.Карпова и др.// Стекло и керамика.- 1991.- N7- с. 19-21.

Формула изобретения

Керамическая масса для изготовления низкотемпературного фарфора, включающая глину, каолин, полевой шпат, диопсид, глинозем, кварцевый песок, отличающаяся тем, что она содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Глина - 11,0 - 13,0
Каолин - 28,0 - 30,0
Полевой шпат - 32,0 - 37,0
Диопсид - 5,0 - 25,0
Глинозем - 1,0 - 5,0
Кварцевый песок - 3,0 - 15,0

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3