Керамическая масса

 

Изобретение относится к керамической промышленности, к получению фарфоровых изделий бытового назначения. Керамическая масса содержит 70 - 90 мас. % диопсида и 10-30 мас.% стекла состава, мас.%: Al₂O₃ 2-4, B₂O₃ 14-16, K₂O 1-4, Na₂O 6-8, ZnO 9-11, SiO₂ остальное. Формование изделий производится методом горячего литья под давлением из термопластичного шликера с последующим выжиганием связки в засыпке из тонкомолотого глинозема и окончательным обжигом полуфабриката при температуре 900 - 1070^oC. Данный состав позволяет снизить температуру обжига и получать изделия с повышенной просвечиваемостью. 3 табл.

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

Известна керамическая масса для получения фарфороподобных изделий, включающая в себя каменистые компоненты, представленные кварцевым песком и стеклом. Недостатками данной массы являются подготовка компонентов мокрым способом и невозможность получения изделий сложной конфигурации [1].

Известна также масса для получения фарфоровых изделий, включающая в себя, мас.%: Диопсид - 56 - 62 Карбонат кальция - 18 - 22 Борная кислота - 9 - 11 Кварцевый песок - 9 - 11 Недостатками массы являются многокомпонентность, спековая технология, недостаточная просвечиваемость и высокая температура обжига [2].

Наиболее близкой к предлагаемой является керамическая масса для изготовления майоликовых изделий, содержащая диопсид и стеклобой и включающая в себя, мас.%: Глина тугоплавкая - 32 - 37 Глина легкоплавкая - 5 - 32 Кварцевый песок - 1 - 30 Череп утельный - 5 - 11
Стеклобой, содержащий B₂O₃ - 4 - 18
Диопсид - 5 - 20
Недостатком данной массы является невысокий уровень свойств, характерный для майоликовых масс [3].

Задачей предлагаемого изобретения является получение фарфоровых изделий при пониженных температурах обжига и повышение их просвечиваемости.

Отличительными признаками предлагаемого изобретения является состав используемого стекла и соотношение компонентов в массе.

Предлагаемая керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий содержит в своем составе, мас.%:
Диопсид - 70 - 90
Стекло - 10 - 30 состава, мас.%:
Al₂O₃ - 2 - 4
B₂O₃ - 14 - 18
K₂O - 1 - 4
Na₂O - 6 - 8
ZnO - 9 - 11
SiO₂ - Остальное
Исключение из состава массы глиносодержащих компонентов и кварца в сравнении с прототипом позволяет исключить процессы фазообразования в обжиге, поскольку диопсид представляет собой сформированную кристаллическую фазу, присутствующую в исходной массе и сохраняющуюся после обжига в готовом изделии. Сам процесс фазообразования сводится к образованию беспористого материала из диопсида и легкоплавкого борного стекла в процессе спекания.

Уменьшение количества стеклобоя приводит к возрастанию температуры обжига, а увеличение - к уменьшению механической прочности, сужению интервала спекшегося и повышению деформируемости изделий при обжиге.

Подготовку шихты производят сухим помолом сырьевых компонентов в шаровой мельнице с добавлением 1% олеиновой кислоты до остатка на сите N 0063 менее 6%. Керамические изделия формируют методом горячего литья под давлением из термопластичного шликера с содержанием связки (парафина) в количестве 11 - 16% в зависимости от формы и размеров изделий.

Выжигание временной технологической связки производят в засыпке порошка адсорбента (глинозема) при температуре 750 - 850^oC. Окончательный обжиг полуфабриката производят при температуре 900 - 1070^oC.

Пример:
Для подготовки массы диопсид и стекло дробят на щековой дробилке до размера зерна менее 3 мм и пропускают через магнитный сепаратор. Затем измельченные компоненты подвергают совместному сухому тонкому помолу в фарфоровой мельнице с уралитовыми шарами с добавлением 1% олеиновой кислоты, до остатка на сите N 0063 менее 6% (составы масс приведены в табл.1, химический состав стекла - в табл. 2). Шликер готовят в пропеллерной мешалке с вакуумированием при добавлении парафина в количестве 15 мас.% при температуре 90^oC. Из готового шликера под давлением 0,3 МПа в металлическую форму отливают изделия, которое затем обжигают в засыпке из тонкомолотого глинозема до температуры 750 - 850^oC. Проутиленные изделия очищают от засыпки, при необходимости глазуруют и обжигают при температуре 900 - 1070^oC. Свойства обожженных изделий приведены в табл. 3.

Литературные источники
1. А.с. N 1451133 МКИ C 04 B 35/14.

2. А.с. N 1557140 МКИ C 04 B 35/20.

3. А.с. N 1726441 A1.

Формула изобретения

Керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий, включающая диопсид и плавень, отличающаяся тем, что она в качестве плавня содержит стекло состава, мас.%:
Al₂O₃ - 2 - 4
B₂O₃ - 14 - 18
K₂O - 1 - 4
Na₂O - 6 - 8
ZnO - 9 - 11
SiO₂ - Остальное
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Диопсид - 70 - 90
Стекло - 10 - 30

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2