Авантюриновое стекло

 

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к составу декоративных авантюриновых стекол, которые могут быть использованы для производства облицовочных и художественных изделий. Сущность изобретения: авантюриновое стекло имеет следующий состав: мас.%: SiO2 52,41 -55,56; TiO2 3,99 - 6,21; Al2O3 7,73 - 8,23; Fe2O3 0,47 - 0,53 CaO 21,18 - 24,36; MgO 0,01 - 0,02 Na2O 3,02 - 4,79, K2O 1,68 - 1,98; Cr2O3 1,62 - 1,95; B2O3 0,37 - 3,89. Авантюриновое стекло имеет следующий состав исходных компонентов, мас. %: плагиопегматит 50,0 - 56,90; карбонатит 22,70 - 30,9; сфеновый концентрат 8,70 - 15,9; бихромат калия 2,27 - 2,50; бура 1,00 - 9,13. Температура варки стекла 1350 - 1380oC. 2 табл.

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности, к составу декоративных авантюриновых стекол, которые могут быть использованы для производства облицовочных и художественных изделий.

Известно авантюриновое стекло, имеющее следующий состав, мас. SiO2 53,3 62,0; Al2O3 4,1 6,4; CaO 16,0 20,5; MgO 0,4 6,1; Fe2O3 0,5 1,8; Na2O -0,5 5,5; Cr2O3 3,3 8,0; P2O5 0,5 3,5. Стекло может дополнительно содержать один оксид из группы CoO, FeO, MnO при следующем соотношении компонентов, мас. CoO 2,0 6,0; FeO 2,0 6,5; MnO 2,6 6,8.

Недостатком такого стекла является высокая температура и длительность варки, а также то, что для его производства используют первичное сырье: чистые оксиды кобальта, железа, марганца, хромпик, сульфат натрия, суперфосфат. Стекло имеет относительно невысокую кислотостойкость и водостойкость (гидролитический класс II). Кроме того, недостатком стекла является высокий расход Cr2O3, что при невысокой кислотостойкости снижает его экологическую безопасность.

Известно также авантюриновое стекло, имеющее следующий состав, мас. SiO2 55,1 65,3; Al2O3 0,7 3,5; CaO 3,8 10,4; MgO 3,7 5,5; Na2O 13,2 17,1; K2O 0,4 4,1; B2O3 0,1 5,5; Cr2O3 5,5 7,4; CuO 0,1 1,4.

Однако известное стекло имеет ряд недостатков. Это повышенная температура варки 1430 1470oC, недостаточно высокие кислото-, водо- и щелочестойкость. Кроме того, в качестве исходных компонентов используются относительно дефицитные материалы.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи снижения температуры варки авантюринового стекла без ухудшения его декоративных качеств и выработочных свойств при сохранении низких расходов Cr2O3, повышения кислото-, водо- и щелочестойкости готового продукта, на расширение минерально-сырьевой базы производства авантюринового стекла за счет использования горнопромышленных отходов и побочных продуктов горнодобывающей промышленности, являющихся весьма доступными материалами.

Поставленная задача решается тем, что авантюриновое стекло, содержащее SiO2, Al2O3, B2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O и Cr2O3, согласно изобретению дополнительно содержит TiO2 и Fe2O3 при следующем соотношении компонентов, мас. SiO2 52,41 55,56; Al2O3 7,73 8,23; Fe2O3 0,47 0,53; CaO 21,18 24,36; MgO 0,01 -,02; Na2O 3,02 4,79; K2O 1,68 1,98; Cr2O3 1,62 - 1,95; TiO2 3,99 6,21; B2O3 0,37 3,89.

Авантюриновое стекло имеет следующий состав исходных компонентов, мас. плагиопегматит 50,0 56,90, карбонатит 22,70 30,9, сфеновый концентрат 8,70 15,9, бихромат калия 2,27 2,50, бура 1,00 9,13.

Содержание TiO2 в составе стекла менее 3,99 мас. при повышенном содержании кремнекислоты обуславливает возрастание вязкости расплава, что требует для достижения полного осветления повышения температуры варки. При содержаниях TiO2 менее 3,99 мас. и повышенном содержании CaO вязкость расплава остается оптимальной, но существенно снижается кислото- и водостойкость. При увеличении содержания TiO2 выше 6,21 мас. существенно ухудшаются декоративные свойства материала.

Содержание B2O3 ниже 0,37 увеличивает вязкость стекломассы и требует увеличения температуры ее выработки, а выше 3,89 мас. приводит к ухудшению декоративного качества стекла.

Соотношение Al2O3, Fe2O3, K2O и Na2O в составе стекла обусловлено требуемыми физико-химическими свойствами. Оно также соответствует их содержанию в природных алюмосиликатах.

Количество MgO оказывает существенное влияние на декоративные свойства стекла. При его содержаниях больше 0,02 мас. вместо кристаллов Cr2O3 кристаллизуется шпинель Mg Cr2O4, придающая изделию бурую окраску.

Содержание исходных компонентов соответствует заявляемому составу стекла на основе его оксидов. При этом плагиопегматит является отходом добычи и обогащения керамических пегматитов, кальцитовый карбонатит представляет отход добычи комплексных руд, а сфеновый концентрат является побочным продуктом обогащения апатит-нефелиновых руд. Оксид хрома вводят в виде бихромата калия.

Пример 1. Шихту, включающую 50 г плагиопегматита, 22,7 г кальцитового карбонатита, 15,9 г офенового концентрата, 2,27 г бихромата калия и 9,13 г буры варят в корундовом тигле при 1350oC в течение 3 ч, затем температуру в течение 0,5 ч снижают до 1330oC и выдерживают расплав в течение 1 ч. Расплав отливают на металлическую плиту и полученную отливку отжигают при максимальной температуре 610oC в течение 15 мин с постепенным постоянным снижением температуры в течение 15 ч. Состав стекла приведен в табл. 1, свойства в табл. 2.

Пример 2. Шихту, включающую 56,9 г плагиопегматита, 30,9 г кальцитового карбонатита, 8,70 г сфенового концентрата, 2,50 г бихромата калия и 1 г буры варят в корудовом тигле при температуре 1380oC в течение 2 ч затем температуру в течение 0,5 ч снижают до 1350oC и выдерживают расплав в течение 1 ч. Расплав отливают на металлическую плиту и полученную отливку отжигают при максимальной температуре 600oC в течение 15 мин с постепенным снижением температуры в течение 15 ч. Состав стекла приведен в табл. 1, свойства в табл. 2. В обоих примерах декоративный эффект ярко выражен.

Из приведенных примеров и табл. 2 видно, что предлагаемое авантюриновое стекло по сравнению с прототипом имеет пониженную температуру варки (1350 - 1380oC) при сохранении его декоративных качеств и достаточно высокие кислото-, водо- и щелочестойкость. При производстве стекла используют весьма доступные материалы, являющиеся отходами и побочными продуктами горнодобывающей промышленности.

Формула изобретения

1. Авантюриновое стекло, содержащее SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, B2O3 и Cr2O3, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит TiO2 и Fe2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.

SiO2 52,41 55,56 Al2O3 7,73 8,23 CaO 21,18 24,36 MgO 0,01 0,02 Na2O 3,02 4,79 B2O3 0,37 3,89 K2O 1,68 1,98 Cr2O3 1,62 1,95 TiO2 3,99 6,21
Cr2O3 0,47 0,532

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам декоративных стекол, полученных из зол и шлаков теплоэнергетики, и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве в качестве облицовочного материала

Изобретение относится к составам авантюриновых стекол, которые могут быть использованы при получении декоративных облицовочных и ювелирных изделий

Стекло // 2062755
Изобретение относится к составам стекол, предназначенных для использования в светотехнике (красные светофильтры) и в качестве легкоплавких красных эмалей на такие сплавы как томпак, латунь, мельхиор

Изобретение относится к капсюлированию чувствительных материалов, имплантируемых в живое тело или использовать в качестве стекла для впаивания чувствительных субстанций

Стекло // 2044708

Изобретение относится к составам стекол, предназначенных преимущественно для использования в качестве стеклонаполнителей в пломбировочном и других композиционных стоматологических материалах

Стекло // 2021986
Изобретение относится к технологии силикатов, а именно стекла, которое может быть использовано для изготовления термостойких изделий

Изобретение относится к технологии силикатов и предназначено преимущественно для использования в электротехнической промышленности

Стекло // 1730064

Изобретение относится к композиции для не содержащего свинец химически устойчивого прозрачного незакристаллизованного стекла

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к составу декоративных авантюриновых стекол, которые могут быть использованы для производства облицовочных и художественных изделий

Наверх