Глазурь
Изобретение относится к использованию в производстве материалов для стройиндустрии, в частности для покрытия изделий декоративного, утилитарного и хозяйственного назначения, керамических плиток. Глазурь содержит компоненты в следующих количествах, мас.%: SiO2 40-56; Al2O3 4-12; B2O3 6-20; Fe2O3 0,1-0,5; CaO 4-15; MgO 2,3-10; BaO 2-12; SrO 0-6; Na20 4,1-10; K2O 0,1-2,9; Li20 0-10; ZnO 1-10; Zr02 4-15; TiO2 0-4. Достигаемый технический результат - высокая белизна покрытия, отсутствие цека и повышение растекаемости глазури. Растекаемость глазури составляет 620-645 кг/мм2. 1 табл.
Изобретение относится к составам тушеных глазурей, применяемых в качестве сырья в производстве керамических плиток на основе глин монтморелонитовых месторождений, изделий декоративного, утилитарного и хозяйственного назначения.
Значительный практический интерес представляют глазури с величиной термического коэффициента линейного расширения (60-66)·10-7°C-1.
По своему назначению они подразделяются на прозрачные и глушеные. Заглушенность или непрозрачность вызывается наличием в стекломассе твердых или газообразных включений с коэффициентами преломления света больше или меньше коэффициента преломления самого стекла глазури, то есть обладающих оптической плотностью, отличающейся от плотности стеклофазы.
Максимальное глушение глазурей достигается при наличии мелкозернистых включений кристаллической фазы в сочетании с ликвацией, причем задача состоит в повышении растворимости глушителя на начальных стадиях обжига с целью последующей кристаллизации его из расплава в виде мелкодисперсных частиц на заключительных стадиях обжига и при охлаждении. На практике это осуществляют при помоле, когда в шихту добавляют тонкодиспергированный глушитель, который при плавлении полностью или частично растворяется в стекле, а при обжиге глазурного слоя снова выкристаллизовывается в первоначальном виде или в форме других соединений.
При синтезе сырых глазурей глушитель также частично растворяется в глазурном стекле, а при охлаждении в обоих случаях наблюдается ликвационное разделение и образование многочисленных мелких, равномерно распределенных в глазури пузырьков газа, которые вызывают эффект глушения. Для усиления последнего в состав глазури вводят соединения циркония. Весьма важным фактором для обеспечения высокой степени глушении является полнота использования добавленного циркониевого концентрата. Для повышения его кристаллизационной способности рекомендуется ввод минерализаторов (ZnO, MgO), при этом количество выделившегося в кристаллическую фазу ZrO2 может быть доведено до 95-99%.
Известен состав глазури [RU 2189951, кл. С03С 8/04), рекомендованный для покрытий декоративного, утилитарного и хозяйственного назначения и керамических плиток, содержащий, масс.%: SiO2 46,70-50,23; Al2O3 5,79-11,25; В2О3 10,86-14,31; Fe2O3 0,10-0,40; CaO 5,21-10,1; MgO 0,41-2,25; Na2O 1,45-4,02; K2O 3,62-8,10; ZnO 2,48-7,60; ZrO2 8,10-9,98; TiO2 0,11-0,60.
Указанная глазурь позволяет получать покрытия, характеризуемые высокой белизной. Вместе с тем для стеновой керамики с низким термическим коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) может возникнуть необходимость корректировки ее состава.
Известен состав глушеной глазури [RU №2225372, кл. С03С 8/4], предложенный для покрытий декоративного, утилитарного и хозяйственного назначения и керамических плиток, содержащий масс.%.: SiO2 50,5-60,0; Al2O3 5,0-12,0; B2O3 8,0-15,0; Fe2O3 0-0,3; CaO 0,1-2,9; MgO 2,3-4,0; Na2O 0,1-10,0; K2O 0,1-10,0; ZnO 0,1-10,0; ZrO2 8,0-15,0; TiO2 0,65-5,0.
Для известной глазури термический коэффициент линейного расширения превышает 69·10-7°C-1, что также ограничивает область ее применения.
Наиболее близким по технической сущности может рассматриваться состав глазури [RU №2301203, кл. С03С 8/4], предназначенный для изготовления покрытий декоративного, утилитарного и хозяйственного назначения и производства керамических плиток, содержащий масс.%.: SiO2 41-46,6; Al2O3 5,0-12,0; B2O3 5,0-15,0; Fe2O3 0-0,8; CaO 3-10; MgO 0,2-2,2; Na2O 0,1-10,0; K2O 0,1-10,0; ZnO 0,1-10,0; ZrO2 4,0-15,0; TiO2 0,1-5,0.
Данная глазурь обладает хорошими рабочими характеристиками, в частности ее термический коэффициент линейного расширения равен 60,5·10-7°C-1. К недостаткам может быть отнесено ухудшение белизны покрытия при высоком содержании оксида железа в глазури, а также ее пониженная растекаемость.
Технической задачей изобретения является оптимизация состава глазури с целью достижения необходимой величины термического коэффициента линейного расширения (60-66)·10-7°C-1 и повышения растекаемости.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения глушеной глазури в ее состав внесены изменения, а именно увеличена дозировка MgO и введены дополнительно оксиды лития, бария и стронция.
Это позволяет повысить растекаемость глазури и получать керамические покрытия с высокой белизной, требуемым термическим коэффициентом линейного расширения, на которых отсутствует цек.
Сущностью предлагаемого технического решения является глазурь, включающая SiO2, Al2O3, В2О3, Fe2O3, CaO, MgO, BaO, SrO, Na2O, K2O, Li2O, ZnO, ZrO2 и TiO2 при следующем содержании компонентов, масс.%:
| SiO2 | 40-56 |
| Al2O3 | 4-12 |
| B2O3 | 6-20 |
| Fe2O3 | 0,1-0,5 |
| CaO | 4-15 |
| MgO | 2,3-10 |
| BaO | 2-12 |
| SrO | 0-6 |
| Na2O | 4,1-10 |
| K2O | 1-2,9 |
| Li2O | 0-10 |
| ZnO | 2-10 |
| ZrO2 | 4-15 |
| TiO2 | 0-4 |
Предлагаемое изобретение иллюстрируется тремя примерами, приведенными в таблице.
Глазурь варилась в печи периодического действия «Пужол» в течение 4 час 20 мин при температуре 1400°C и гранулировалась в холодной воде по общепринятому методу.
Сравнительная характеристика покрытий, изготовленных на основе глазурей определенного состава в сравнении с прототипом, представлена в таблице.
Из описания изобретения и таблицы следует, что предлагаемый состав глазури позволяет получать глушеные покрытия с требуемым комплексом свойств.
| Таблица | ||||
| Составы и свойства глазурей, полученных по предлагаемому способу и прототипу | ||||
| 1. Составы глазурей, мас.% | ||||
| Компонент | Содержание, мас.% | |||
| прототип | примеры | |||
| SiO2 | 41-46,6 | 43.3 | 50,1 | 45,2 |
| Al2O3 | 5-12 | 9,4 | 4,1 | 5,0 |
| B2O3 | 5-15 | 14,1 | 8,1 | 9,4 |
| Fe2O3 | 0-0,8 | 0.1 | 0,2 | 0.1 |
| CaO | 3-10 | 4.2 | 10.1 | 4,0 |
| MgO | 0,2-2,2 | 2.4 | 3,3 | 9,7 |
| BaO | - | 2.7 | 9,1 | 2,2 |
| SrO | - | 0.5 | 2,2 | 1,0 |
| Na2O | 0,1-10 | 7.8 | 4.7 | 5.0 |
| K2O | 0,1-10 | 2,1 | 0.4 | 1.7 |
| Li2O | - | 0,5 | 1,1 | 5.2 |
| ZnO | 0,1-10 | 3,0 | 2,2 | 6.1 |
| ZrO2 | 4-15 | 9.8 | 4.4 | 4,9 |
| TiO2 | 0,1-5 | 0.1 | - | 0,5 |
| 2. Свойства глазурей | ||||
| Показатель | Значение показателя | |||
| Белизна, % | 87-90 | 91 | 90 | 91 |
| ТКЛР, °C-1 | (55-65)·10-7 | (60-66)·10-7 | ||
| Цек | Отсутствует | |||
| Температура растекания, °C | 1087 | 1075 | 1095 | 1085 |
| Растекаемость, мм | 210-240 | 245-265 | ||
| Микротвердость, кг/мм2 | 610-632 | 620-645 |
Глазурь, включающая SiO2, Al2O3, B2O3, Fe2O3, CaO, MgO, BaO, SrO, Na2O, K2O, Li2O, ZnO, ZrO2 и TiO2, отличающаяся тем, что она содержит указанные компоненты в следующих количествах, мас.%:
| SiO2 | 40-56 |
| Al2O3 | 4-12 |
| B2O3 | 6-20 |
| Fe2O3 | 0,1-0,5 |
| CaO | 4-15 |
| MgO | 2,3-10 |
| BaO | 2-12 |
| SrO | 0-6 |
| Na2O | 4,1-10 |
| K2O | 0,1-2,9 |
| Li2O | 0-10 |
| ZnO | 1-10 |
| ZrO2 | 4-15 |
| TiO2 | 0-4 |
