Керамическая масса

 

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к получению фарфоровых изделий. Фарфоровая масса содержит в своем составе следующие компоненты, мас. %: каолин 39 - 41, глина беложгущаяся 9,5 - 10, кварцевый песок 12 - 16, пегматит 24 - 25, глинозем 0,1 - 2, бой фарфоровых изделий 5,9 - 7, топазовая руда 1 - 7. Формование изделий производится методом шликерного литья в гипсовые формы или пластическим формованием. Полуфабрикат подвергается двукратному обжигу: утильному - при температуре 850 - 900°С, затем изделия при необходимости глазуруют. Окончательный обжиг изделий производится при температуре 1190 - 1250^oС. Данный состав позволяет снизить температуру обжига, повысить механическую прочность изделий и их белизну. 3 табл.

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к получению фарфоровых изделий, например бытового фарфора.

Известна керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий, включающая в своем составе пегматит, глину, каолин и в качестве муллитообразующего компонента - силлиманит (Al₂O₃·SiO₂). Недостатком данной массы является высокая температура обжига изделий, низкая прочность изделий при изгибе и невысокая белизна [1].

Известна также керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий, включающая в своем составе каолин, глину, пегматит, кварцевый песок, фториды калия, натрия и магния. Недостатками данной массы являются высокая температура обжига, невысокие показатели прочности образцов на изгиб и белизны, а также использование в составе керамической массы в качестве фторсодержащих минерализаторов химических реактивов [2].

Наиболее близкой к предлагаемой является масса для получения фарфоровых изделий, включающая, мас.%: Каолин - 42 Глина - 7 Пегматит - 17 Кварцевый песок - 26 Фарфоровый бой - 6 Глинозем - 2 Недостатками данной керамической массы являются высокая температура обжига и невысокие показатели прочности и белизны изделий [3].

Задачей предлагаемого изобретения является снижение температуры спекания, повышение белизны и прочности фарфоровых изделий за счет введения в состав массы в качестве муллитообразующего и фторсодержащего компонента топазовой руды с содержанием в ней топаза Al₂O₃·SiO₂·(F,OH)₂ - 70-80.

Предлагаемая керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий содержит в своем составе, мас.%: Каолин - 39-41 Глина беложгущаяся - 9,5-10
Кварцевый песок - 12-16
Пегматит - 24-25
Глинозем - 0,1-2
Бой фарфоровых изделий - 5,9-7
Топазовая руда - 1-7
Уменьшение количества топазовой руды ведет к повышению температуры обжига и понижению прочности изделий, а увеличение - к избыточному содержанию в составе массы фтора, который не усваивается стеклофазой и выделяется в виде газообразного продукта, разрыхляющего стеклофазу и ведущего к появлению таких видов дефектов, как "прыщ" и "пузырь", а также к понижению прочности изделий.

Подготовку массы производят совместным тонким мокрым помолом сырьевых компонентов в шаровой мельнице уралитовыми шарами до остатка на сите N 0063 менее 1%. Керамические изделия формуются методами шликерного литья в гипсовые формы или пластическим формованием. Затем полуфабрикат подвяливается в естественных условиях и сушится при температуре 100-110^oC.

Обжиг высушенного полуфабриката проводят в два этапа. Первый, утильный обжиг, производится при температуре 850-900^oC, после чего изделия, при необходимости, глазуруют. Окончательный (политой) обжиг производят при температуре 1190-1250^oC.

Пример.

Для подготовки массы каменистые компоненты дробят на щековой дробилке до размера зерна менее 3 мм и пропускают через магнитный сепаратор. Затем измельченные компоненты подвергают совместному мокрому тонкому помолу в фарфоровой мельнице с уралитовыми шарами до остатка на сите N 0063 менее 1% (составы масс приведены в таблице 1) при влажности шликера 33-35%. Из готового шликера методом литья в гипсовые формы или из обезвоженного шликера (влажность 19-22%) пластическим формованием оформляют изделия, которые затем обжигают в печи до температуры 850-900^oC. Химические составы используемых компонентов приведены в таблице 2. Проутиленные изделия при необходимости глазуруют и обжигают при температуре 1190-1250^oC. Свойства обожженных изделий приведены в таблице 3.

Понижение температуры обжига объясняется повышением реакционной способности стеклофазы за счет понижения ее вязкости под действием F^- и OH^- анионов. Действие фтор-иона также положительно влияет на повышение белизны благодаря его глушащему действию на силикатные расплавы. Топаз, включающий оксиды алюминия и кремния в соотношении, близком к таковому в муллите, при разложении в обжиге переходит непосредственно в муллит. Образующиеся мелкокристаллические муллитовые новообразования играют роль дополнительных центров кристаллизации муллита. Данный факт наряду с промотирующим действием фтор-иона на процесс муллитообразования в каолине положительно сказывается на увеличении прочности. Повышенное количество кристаллической фазы - муллита также положительным образом сказывается на увеличении белизны.

Источники информации
1. А.С. N 235592 МКИ C 04 B 33/24, 35/14.

2. А.С. N 1470723 МКИ C 04 B 33/24.

3. Мороз И.И. и др. Справочник по фарфоро-фаянсовой промышленности. - М. : Легкая индустрия, 1980, т. 2, с. 53-55.

Формула изобретения

Керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий, включающая каолин, глину беложгущуюся, кварцевый песок, пегматит, глинозем и бой фарфоровых изделий, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит топазовую руду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Каолин - 39 - 41
Глина беложгущаяся - 9,5 - 10
Кварцевый песок - 12 - 16
Пегматит - 24 - 25
Глинозем - 0,1 - 2
Бой фарфоровых изделий - 5,9 - 7
Топазовая руда - 1 - 7

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3