Стеклокристаллический материал

 

Изобретение относится к составу стеклокристаллического материала и может быть использовано в химической, строительной промышленности, для изготовления ювелирно-поделочных изделий и пробирного камня. Снижение температуры начала кристаллизации, повышение химической стойкости и износостойкости достигается тем, что стеклокристаллический материал дополнительно содержит MnO при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO2 - 46,0-53,0; TiO2 0,3-3,0; Al2O3 9,0-18,0; Fe2O3 4,5-10,0; FeO 2,0-8,0; MgO 6,0-11,0; CaO 6,2-12,2; Na2O 1,5-6,0; K2O 0,2-2,5; P2O5 0,05-0,1; MnO 0,05-1,0. 2 табл.

Изобретение относится к составу стеклокристаллического материала и может быть использовано в химической, строительной промышленности, для изготовления ювелирно-поделочных изделий и пробирного камня.

Известен [1] стеклокристаллический материал шлакоситалл, включающий (мас.): SiO2 41,10-44,90 Al2O3 10,80-18,90 CaO 19,80-24,00 MgO 1,05-3,10 TiO2 0,45-0,86 S-2 0,05-0,15 FeO 1,90-2,94 Fe2O3 7,40-9,00 Na2O 1,60-4,00
K2O 2,50-3,00
P2O5 0,6-1
Cr2O3 0,1-0,8
Недостатком является то, что материал имеет высокую температуру начала кристаллизации (860oC), что может вызвать деформацию при кристаллизации, недостаточную износостойкость и недостаточно высокую химическую стойкость, что сужает область использования материала.

Наиболее близким к предложенному материалу по технической сущности и достигаемому результату является стеклокристаллический материал [2] следующего состава, мас.

SiO2 35-60
Al2O3 5-20
MgO 5-20
FeO 0,5-5
Fe2O3 5-15
R2O 5-15
Na2O 0-10
K2O 0-10
F 2-6
CaO 0-5
MnO 0-2
TiO2 0-5
Li2O 0-5
Указанный материал обладает повышенной вязкостью и повышенной температурой начала кристаллизации.

Техническим результатом изобретения является снижение температуры начала кристаллизации, повышение химической стойкости и износостойкости достигается тем, что стеклокристаллический материал дополнительно содержит P2O5 при следующем соотношении компонентов, мас.

SiO2 0,3-3,0
TiO2 9,0-18,0
Al2O3 4,5-10,0
Fe2O3 46,0-53,0
FeO 2,0-8,0
MgO 6,0-11,0
CaO 6,2-12,2
Na2O 1,5-6,0
K2O 0,2-2,5
P2O5 0,05-0,1
MnO 0,05-1,0
Стеклокристаллический материал получают следующим образом.

Шихту плавят при 1300-1350oC в течение 2-3 ч. При выработке расплав не кристаллизуется. В результате вторичной термообработки при 800-1050oC в течение 0,5-1 ч получается тонкокристаллический (размер кристаллов 0,05-1 мкм) материал равномерного черного цвета по объему с огненно-полированной иризирующей поверхностью.

В состав шихты входят горные породы основного состава, например диабаз, базальт с добавкой карбонатной породы доломита. В качестве шихты могут использоваться также металлургические шлаки и зольно-шлаковые отходы ТЭС с корректирующими добавками.

Составы стеклокристаллического материала представлены в таблице 1. Примеры 1-3 характеризуют заявленные составы; примеры 4-5 запредельные. Свойства стеклокристаллических материалов приведены в таблице 2.

Из таблиц следует, что составы 1-3 имеют низкую температуру начала кристаллизации, высокую износостойкость и химическую стойкость.

Состав 4 кристаллизуется при выработке, что затрудняет получение стеклокристаллического материала по технологии ситаллов.

Состав 5 имеет высокую температуру начала кристаллизации, частично деформируется при кристаллизации, имеет недостаточно высокую химическую стойкость.

Мелкозернистая структура, равномерно черный цвет, повышение износо- и кислотостойкости позволяют расширить область использования стеклокристаллического материала заявляемого состава, в частности, использовать его в качестве пробирного камня, а формирование огненно-полированной иризирующей поверхности обусловливает его пригодность в качестве декоративно-облицовочного материала.


Формула изобретения

Стеклокристаллический материал, включающий SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, Na2O, K2O, MnO, отличающийся тем, что он дополнительно содержит P2O5 при следующем соотношении компонентов, мас.

SiO2 46,0 53,0
TiO2 0,3 3,0
Al2O3 9,0 18,0
Fe2O3 4,5 10,0
FeO 2,0 8,0
MgO 6,0 11,0
CaO 6,2 12,2
Na2O 1,5 6,0
K2O 0,2 2,5
MnO 0,05 1,0
P2O5 0,05 0,1-

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству радиопрозрачных стеклокристаллических материалов
Изобретение относится к производству высокотермостойких керамических материалов, используемых в изделиях радиотехнического назначения. Технический результат изобретения заключается в снижении диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. В качестве исходного сырья используют стекло магнийалюмосиликатного состава, закристаллизованное до получения основной кристаллической фазы кордиерит. Измельчение закристаллизованного стекла проводят до получения водного шликера с плотностью 1,98-2,02 г/см3, с pH 2,0-4,0 и тониной с остатком на сите 0,063 мм 0-10%. Затем формуют заготовки с последующей термообработкой отформованных заготовок при температурах 1360-1380°C в течение 1-6 часов. Скорость подъема и снижения температуры не выше 500°C в час. 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к батарее твердооксидных электролитических элементов (SOEC), изготовляемой способом, который включает следующие стадии: (a) формирование первого блока батареи элементов путем чередования по меньшей мере одной соединительной пластины и по меньшей мере одного узла элемента, причем каждый узел элемента содержит первый электрод, второй электрод и электролит, расположенный между этими электродами, а также обеспечение стеклянного уплотнителя между соединительной пластиной и каждым узлом элемента, причем стеклянный уплотнитель имеет следующий состав: от 50 до 70 мас.% SiO2, от 0 до 20 мас.% Аl2О3, от 10 до 50 мас.% СаО, от 0 до 10 мас.% МgО, от 0 до 2 мас.% (Na2O+K2O), от 0 до 10 мас.% В2O3 и от 0 до 5 мас.% функциональных элементов, выбранных из TiO2, ZrO2, F2, P2O5, МоО3, Fе2O3, MnO2, La-Sr-Mn-O перовскита (LSM) и их комбинаций; (b) превращение указанного первого блока батареи элементов во второй блок со стеклянным уплотнителем толщиной от 5 до 100 мкм путем нагревания указанного первого блока до температуры 500°C или выше и воздействия на батарею элементов давлением нагрузки от 2 до 20 кг/см2; (c) превращение указанного второго блока в конечный блок батареи твердооксидных электролитических элементов путем охлаждения второго блока батареи, полученного на стадии (b), до температуры ниже, чем на стадии (b), при этом стеклянный уплотнитель на стадии (a) представляет собой лист стекловолокон. Также изобретение относится к применению Е-стекла в качестве стеклянного уплотнителя в батареях твердооксидных электролитических элементов. Предлагаемые батареи демонстрируют малую степень ухудшения свойств в процессе эксплуатации. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области стеклокерамики, в частности к высокотемпературным радиопрозрачным стеклокристаллическим материалам для СВЧ-техники, предназначенным для изготовления средств радиосопровождения в авиационно-космической и ракетной технике и производства изделий электронной техники, преимущественно фазовращателей, модулей управляемых решеток и т.д. Технический результат изобретения: упрощение и улучшение качества механической обработки поверхности материала за счет более мелкокристаллической структуры и увеличения количества остаточной стеклофазы. В стеклокристаллическом материале для СВЧ-техники, включающем SiO2, Al2O3, MgO, TiO2, CeO2, CeO2 применен в составе полирита в следующем соотношении, мас.%: SiO2 32,5-35,5; Al2O3 21,5-24,5; MgO 8,0-10,0; TiO2 16,5-19,5; полирит 14,5-17,5. Содержание CeO2 в полирите от 40 до 60%, а размеры частиц - 0,8-1,2 мкм. Стеклокристаллические материалы получены с заранее заданными и поддерживаемыми в определенных пределах значениями диэлектрической проницаемости при малых потерях (3,5-4,5)×10-4 в СВЧ-диапазоне (1010 Гц). 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к производству стеклокристаллического материала радиотехнического назначения и может быть использовано в керамической и авиационной промышленности. Способ изготовления стеклокерамического материала кордиеритового состава включает измельчение аморфного стекла магнийалюмосиликатного состава мокрым способом до получения водного шликера с плотностью 2,00-2,02 г/см3, pH=2-4, тониной с остатком на сите 0,063 мм 7-9%, с содержанием частиц до 5 мкм - 30-38%, формование заготовок в пористые формы и их термообработку. Первую стадию термообработки проводят при 850°C с выдержкой в течение 3 часов, а вторую - при 1350-1360°C с выдержкой в течение 2-3 часов. Скорость подъема и снижения температуры не выше 500°C/ч. Технический результат изобретения - увеличение плотности спеченного материала до 96% от теоретической и снижение энергозатрат при его получении. 3 пр., 1 табл.

Изобретение относится к производству высокотемпературных радиопрозрачных стеклокристаллических материалов в бесщелочной магнийалюмосиликатной системе с оксидами титана и циркония в качестве катализатора кристаллизации. Технический результат изобретения - повышение температуры деформации при сохранении высокой радиопрозрачности, низкого значения ТКЛР и температуры варки. Стеклокристаллический материал, включающий SiO2, Al2O3, MgO, TiO2, дополнительно содержит нанопорошок или гидрозоль бинарного соединения TiO2·ZrO2 при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO2 - 42,0-52,5; Al2O3 - 24,0-30,4; MgO - 9,0-12,0; TiO2 - 4,8-12,9; TiO2·ZrO2 в виде нанопорошка или гидрозоля TiO2·ZrO2 - 1,7-8,2. Температура варки стекла составляет (1550±10)°C, максимальная температура кристаллизации (1250-1320)°C. 2 табл.

Изобретение относится к производству высокотермостойких радиопрозрачных стеклокерамических материалов, используемых в изделиях радиотехнического назначения. Технический результат – упрощение технологического процесса получения стеклокерамического материала. Способ включает измельчение стекла магнийалюмосиликатного состава мокрым способом до получения водного шликера с плотностью 2,06-2,20 г/см3, рН 8,0-9,5 и тониной с остатком на сите 0,063 мм 6,0-12,0% в присутствии натриевой соли полиакриловой кислоты в количестве 1,6-2,0% от объема загружаемой дисперсионной среды. Формуют заготовки и термообрабатывают их со скоростью подъема и снижения температуры не более 500°С в час. Термообработку отливок осуществляют в две стадии - при температуре первой стадии 850°C с выдержкой в течение 3 часов, далее при температуре в интервале 1330-1350°C с выдержкой в течение 1-3 часов. 2 пр., 1 табл.

Изобретение относится к оптически прозрачным стеклокристаллическим материалам магнийалюмосиликатной системы. Предлагается прозрачный ситалл, содержащий, мас.%: SiO2 40-50; Al2O3 10-15; MgO 6-10; ZnO 20-25; Na2O 0,5-3; TiO2 3-9; ZrO2 1-6; As2O3 0,1-1. Окраску материала обеспечивают следующие компоненты, вводимые сверх 100%: СоО 0,001-3, и Nd2O3 0,001-3, и Ce2O 0,001-3, мас.%, или SnO2 0,001-3, и СоО 0,001-3, и Au 0,001-3, мас.%. Способ получения прозрачного ситалла включает перемешивание смеси сырьевых материалов в смесителе барабанного типа и варку в электрической печи в корундовых тиглях при температурах 1560±2°С и длительности выдержки не менее 2 часов. Отжиг проводят при температуре 610±2°С не менее 4 часов с последующей дополнительной термообработкой при температуре 780±2°С в течение 4-6 часов. Технический результат – снижение температуры синтеза материала. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх