Керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий
Владельцы патента RU 2350578:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)
Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к получению мягкого фарфора бытового назначения. Техническим результатом изобретения является снижение температуры обжига, повышение прочности изделий. Керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий включает обогащенный каолин Просяновского месторождения, необогащенный каолин Донецкого месторождения с повышенным содержанием щелочных оксидов, глину беложгущуюся и пегматит, при следующем соотношении компонентов в мас.%: каолин Просяновского месторождения - 30-43; каолин Донецкого месторождения - 20-32; глина беложгущаяся - 10-12; пегматит - 25-29. 3 табл.
Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к получению мягкого фарфора бытового назначения.
Известна керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий, включающая в своем составе каолин, глину, пегматит кварцевый песок, фарфоровый бой и глинозем. Недостатками данной керамической массы является высокая температура обжига и невысокие показатели прочности и белизны изделий (Мороз И.И. Справочник по фарфоро-фаянсовой промышленности).
Наиболее близкой к предлагаемой является масса для получения фарфоровых изделий (патент №2162830, МКИ С04В 33/24), включающая в себя, мас.%:
| Каолин | 40-42 |
| Глина беложгущаяся | 9,5-10 |
| Кварцевый песок | 0,1-13 |
| Пегматит | 24-25 |
| Глинозем | 0,1-2 |
| Бой фарфоровых изделий | 6-7 |
| Кварцевый концентрат | 3-17,5 |
Недостатком данной керамической массы является многокомпонентность, невысокие показатели прочности изделий.
Задачей предлагаемого изобретения является сокращение числа сырьевых компонентов массы, снижение температуры обжига, повышение белизны и прочностных характеристик фарфоровых изделий.
Предлагаемая керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий содержит в своем составе, мас.%:
| Каолин Просяновского месторождения | 30-43 |
| Каолин Донецкого месторождения | 20-32 |
| Глина беложгущаяся | 10-12 |
| Пегматит | 25 - 29 |
Смесь обогащенного каолина Просяновского месторождения и необогащенного каолина Донецкого месторождения с повышенным содержанием щелочных оксидов обеспечивает снижение температуры обжига. Повышенное содержание щелочных оксидов (K2О, Na2O) способствует уменьшению вязкости жидкой фазы и увеличивает ее количество, что ускоряет диффузионные процессы и повышает скорость спекания. Повышению эстетико-потребительских свойств фарфоровых изделий способствует меньшее количество окрашивающего оксида железа в химическом составе каолина Донецкого месторождения. Данная комбинация сырьевых компонентов не требует включения дополнительных компонентов, что и исключает многокомпонентность керамической массы.
Подготовку массы производят совместным тонким мокрым помолом сырьевых компонентов, химический состав которых приведен в таблице 1, в шаровой мельнице. Керамические изделия формуются методом шликерного литья в гипсовые формы или пластическим формованием. Затем полуфабрикат подвяливают в естественных условиях и сушат при температуре 100-110°С. Утильный обжиг высушенного полуфабриката производится при температуре 850-900°С, после чего изделия при необходимости глазуруют. Окончательный (политой) обжиг производят при температуре 1200°С.
Пример 1.
Для подготовки массы (см. табл.2) пегматит в количестве 26% по массе дробят на щековой дробилке до размера зерен менее 3 мм и пропускают через магнитный сепаратор. Затем измельченный пегматит, каолины Донецкого месторождения (31%) и Просяновского месторождения (33%), глину беложгущуюся (10%) подвергают совместному мокрому тонкому помолу в шаровой мельнице уралитовыми шарами до остатка на сите №0063 менее 1% при влажности шликера 45%. В качестве электролита используют жидкое стекло и соду. Изделия изготавливают шликерным литьем в гипсовые формы или пластическим формованием обезвоженного шликера. Отформованные изделия сушат при температуре 100-110°С до остаточной влажности 1-2% и обжигают в печи при температуре 850-900°С. После первого обжига изделия глазуруют и обжигают при температуре 1200°С. Свойства обожженных изделий приведены в таблице 3.
| Таблица 1 | ||||||||||
| Материал | Содержание, % по массе | |||||||||
| SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | TiO2 | CaO | MgO | K2O | Na2O | п.п.п. | ∑ | |
| Каолин просяновский | 48,90 | 36,45 | 0,68 | 0,24 | - | 1,01 | 0,82 | 0,45 | 12,40 | 100,95 |
| Каолин донецкий | 72,00 | 14,00 | 0,35 | 0,20 | 0,50 | 0,20 | 6,85 | 0,20 | 3,50 | 97,80 |
| Глина владимировская | 59,08 | 26,50 | 1,16 | 1,20 | - | 1,69 | 1,58 | 0,42 | 8,51 | 100,14 |
| Пегматит чупинский | 77,69 | 15,22 | 0,40 | - | 1,34 | 1,03 | 4,23 | 3,24 | 0,09 | 103,24 |
| Таблица 2 | ||
| Компоненты | Содержание компонентов, мас.%, в массах состава | |
| 1 | 2 | |
| Каолин просяновский | 42 | 33 |
| Каолин донецкий | 24 | 31 |
| Глина владимировская | 10 | 10 |
| Пегматит чупинский | 24 | 26 |
| Таблица 3 | |||
| Показатели | Значения показателей для изделий, изготовленных из массы состава | ||
| 1 | 2 | Прототип | |
| Температура обжига, °С | 1200 | 1200 | 1190-1250 |
| Водопоглощение, % | 0,17 | 0,50 | 0,02 |
| Огневая усадка, % | 11,57 | 13,49 | 11,4-13,2 |
| Предел прочности изделий на изгиб, МПа | 124 | 120 | 103-115 |
| Белизна, % | 80,4 | 79,6 | 70-76 |
Керамическая масса для изготовления фарфоровых изделий, включающая каолин, глину беложгущуюся и пегматит, отличающаяся тем, что в данной массе используется смесь обогащенного каолина Просяновского месторождения и необогащенного каолина Донецкого месторождения с повышенным содержанием щелочных оксидов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Каолин Просяновского месторождения | 30-43 |
| Каолин Донецкого месторождения | 20-32 |
| Глина беложгущаяся | 10-12 |
| Пегматит | 25-29 |
