Стеклокристаллический материал

 

Изобретение относится к технологии силикатов, в частности к технологии стекла, синтезированного на основе шлаков. Цель изобретения - снижение температурного коэффициента линейного расширения в области температур 20 - 600°С, повышение прочности на изгиб, термостойкости и химической стойкости. Для этого стеклокристаллический материал содержит, мас.%: SIO<SB POS="POST">2</SB> 43,1 - 52,6

MGO 12,1 - 17,23

AL<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 21,1 - 25,8

F<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 4,02 - 5,8

FEO 0,26 - 0,63

MNO 0,03 - 0,05

TIO<SB POS="POST">2</SB> 0,41 - 0,47

CAO 0,91 - 1,15

NA<SB POS="POST">2</SB>O 0,5 - 0,64

K<SB POS="POST">2</SB>O 1,80 - 1,95

SO<SB POS="POST">3</SB> 0,28 - 0,34

CR<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 0,1 - 0,15

MN<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 4,28 - 6,1. ТКЛР ситалла составляет (24 - 26<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-7</SP> град<SP POS="POST">-1</SP>, прочность на изгиб (140 - 160) МПа

термостойкость (900 - 1000)°С. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ся >s С 03 С 10/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4707238/33/085556 (22) 21.06.89. (46) 15.07.91, Бюл. N 26 (71) Московский химико-технологический институт им. Д.И.Менделеева (72) П.Р. С.арк исав, Н. Ю, М и хай лен ко, И.M.Малыгина, Т,Э,Куркина, В,И,Дроздов и

Е.С. Орлова (53) 666.112,9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1404481, С 03 С 10/06, 1986

Авторское свидетельство СССР

¹ 518474, кл. С 03 С 10/08, 1975, (54) СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИИ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к технологии силикатов, в частности к технологии стекла, синтезированного на основе шлаков, зол, отходов производства, и может быть использовано в строительной, химической и других отраслях промышленности в качестве термостойкого, иэносостойкого химически устойчивого, механически прочного стеклокристаллического материала и изделий из него (облицовочная и футеровочная плитка, предназначенная для защиты от коррозии и действия температурных перепадов металлических конструкций и аппаратов различных предприятий химической. металлургической, угледобывающей и других отраслей промышленности).

Цель изобретения — снижение темпера. турного коэффициента линейного расширения в области температур 20-600 С, „, Ы,Ä 1662966 А1 (57) Изобретение относится к технологии силикатов, в частности к технологии стекла, синтезированного на основе шлаков. Цель изобретения — снижение температурного коэффициента линейного расширения в области температур 20 — 600 С, повышение прочности на изгиб, термостойкости и химической стойкости. Для этого стеклокристаллический материал содержит, мас.%: SiOq

43,1-52,6; М90 12,1 — 17,23; А!20з 21,1 — 25,8;

Fe>0z 4,02-5,8, FeO 0,26-0,63; МпО 0,03—

0,05; Т 02 0;41-0,47; СаО 0,91-1,15; йа20

0.5 — 0,64; KzO 1,80 — 1,95; $0з 0,28 — 0,34; Cr20a

0.1 — 0,15; Мп20з 4,28-Р,1. ТКЛР ситалла составляет(24 — 26) 10 град, прочность на изгиб (140-160) МПа, термостойкость (900—

1000) С, 2 табл. повышен;е прочности на изгиб, термостой. кости и химической стойкости.

В табл. 1 приведены конкретные составы стекла,.мас.%.

Из составов, приведенных в табл, 1, изготавливают образцы стеклокристаллического материала.

Пример. Для получения заданного соотношения ингредиентов стеклокристаллического материала в качестве основного сырья используют отходы углеобогащения (свыше 50%), а в качестве подшихтовочных материалов — недефицитные природные материалы (песок, глинозем), применяемые в стеклоделии,, Все сырьевые материалы просеивают через сито 144 отв/см, отвешивают в нужном количестве, соответствующем примеру

1, на технических весах и перемешивают в

1662966

Таблица 1

Компонент

Состав стекла по примеру, мас, 1 1

46,9

13,6

22,8

5,8

0,3

6,1

0,04

0,45

1,1

0,62

1,87

0,3

0,12

sio

MgO

A>,oç

ГегоЗ

РеО г 3

Мп0

710 г

СаО аго кго

so, cr„03

Р.гО

47,86

12, 44

23,93

5,33

0,41

5,74

0,03

0,44

0,94

0,55

1,87

0,33

0,13 43,1

17, 23

25,8

4,02

0,26

4,84

0,05

О, 4.7

1,15

0,64

1,95

0,34

0,15

52,6

12,1

21,1

5,26

0,63

4,28

0,03

0,41

0,91

0,5

1 8

0,28

0,1 фарфоровой чаше. Варку проводят в шамотных тиглях емкостью 0,5 л в газовой печи при 1480-1500 С с выдержкой при максимальной температуре 2 ч, Стекло хорошо проваривается и осветляется, проба на металлический стержень показывает полное .отсутствие кристаллических и газовых включений в стекломассе. Отливка готовой стекломассы производилась на металлическую плиту, Вырабатывали плитки размером 50х50 мм и 50х100 мм. Отжиг изделий, проводят при 650 С в течение 2 ч, Термооб работку осуществляют по одноступенчатому режиму. Максимальная температура термообработки 1050 С, время выдержки при указанной температуре 2 ч. Затем печь отключают и изделия подвергают инерционному охлаждению до комнатной темпера,туры, Скорость нагрева и охлаждения, 200+10 С в час.

Стеклокристаллические материалы ха рактеризуются высокими прочностными свойствами, высокой термостойкостью и, низким коэффициентом термического расширения в интервале температур 20 — 600 С.

Конкретные значения физико-химических свойств предлагаемого стеклокристал, лического материала и по прототипу

1 приведены в табл. 2.

Физико-химические свойства определялись в соответствии с существующими

; методиками и ГОСТАми.

Полученные стеклокристаллические ма териалы благодаря своим физико-химическим свойствам могут быть использованы в качестве абразивно- и кислотоустойчивого материала для изготовления облицовочной и футеровочной плитки для футеровки жело5 бов, каналов емкостей с агрессивными средами кислот, щелочей в различных отраслях промышленности. Отсутствие пористости, высокая износо- и термостойкость позволяют. выполнять из него футеровки дымовых

10 боровов, пылегазоотходов.

Формула изобретения

Стеклокристаллический материал, включающий 5!Ог, MgO, А!гОз, РегОз, FeO, МпО, Т!Ог, СаО, МагО, КгО, ЯОз, СггОз, о т15 л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения температурного коэффициента линейного расширения в области температур 20—

600 С, повышения прочности на изгиб, термостойкости и химической стойкости, он

20 дополнительно содержит Мп Оз при следующем соотношении компонентов, мас. :

SION 43,1-52,6

MgO 12,1 — 17,23

А!гОз 21,1 — 25,8

25 Гег Оэ 4,02-5,8

Fe0 026 — 063

МпО 0,03 — 0,05

Т!02 0,41 — 0,47

СаО 0,91 — 1,15

30 МагО 0,5 — 0,64

КгО 1,80-1,95

ЗОз 0,28 — 0,34

Сг20з 0,1 — 0,15

МпгОз 4,28 — 6,1

1662966

Таблица 2

Прототип

Предлагаемый ситалл по примеру

Параметр

E E I

1400

1480

1500

1480

1480 t 050

860

1050

1050

1050

3,01 3, 15

2,72

2,70

2,69

2,71

56 58

650

26

900

26

950

26

950

24

1000 .

9501 100

55 76

960

950

960

980

150

140

140

160 кость к 987, Н@SO<,Х к 357 h1aOH 7

Износоустойчи вость, кг/м о9,2 -99„3

89,6-90,2

99,7

91,6

99,6

91,4

99,6

91,5

99,8

91,8

0,015 0,030

0,016

0,02

0,017

0,015

Редактор С,Рекова

Заказ 2234 Тираж 308 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Максимальная темо пература варки, С

Время выдержки при максимальной температуре, ч

Температура крис о таллизации, С

Пло i нОсть

103 мз

ТКЛР(20-600) С 0

С о

Термостойкость,,С

Микротвердость, ИПа

Прочно . ь. на изгиб, лЛа

Химическая стой

Составитель T.Íèêóëüíèêîâà

-Техред M. Моргентал Корректор В.Гирняк