Глазур

1 Глазур, яка включає SiO2, AI2O3, CaO, MgO, Fe2O3, TiO2, Na2O, K2O, яка відрізняється тим, що вона додатково містить І_і2О та P2Os при наступному співвідношенні компонентів, мас % Винахід стосується керамічного виробництва, а саме складу фарфорової глазурі Об'єктом винаходу є суміш природних матеріалів, яка після традиційної технології підготовки (змішування, помолу), нанесення на поверхню напівфабрикату фарфорових виробів, випалу при температурах від 1320°С до 1400°С утворює скловидне глазурне покриття, яке виконує механічні, теплофізичні, естетичні та споживчі (санітарноППЄНІЧНІ) функції ВІДОМІ глазурі, які містять в своєму складі І_і2О в КІЛЬКОСТІ 1,6-1,7 [див А С СРСР 375262, кл С 03 С 9/00, опубл 23 III 1973], 1,15-2,02 [див А С СРСР 1262874, кл С 03 С 8/06, від 06 12 84, ДСК] або 4 - 5 % [див Патент України 24468, кл С 03 С 8/04, опубл З010 98] Це глазурі легкоплавкі, фритовані, тобто попередньо сплавлені при температурах 1250°С-1350°С до скловидного стану для переводу розчинних компонентів фрити в нерозчинні, мають робочу температуру від 930°С до 1180°С, високий коефіцієнт ЛІНІЙНОГО термічного розширення ЛІТІЙ ВВОДИТЬСЯ В шихту для фрити у вигляді продуктів хімічної переробки - І_і2СОз, Li2O Фритовані глазурі використовуються для глазурування низькотемпературної кераміки - фаянсу, майоліки, керамічної плитки Даних про ЛІТІЙМІСТКІ нефритовані глазурі на робочу температуру (температуру випалу) 1320°С SiO2 73,11-73,50, АІ2О3 12,85-13,19, Fe2O3 0,140,15, ТЮ2 0,09, СаО 4,98-5,32, MgO 3,31-3,36, Na20 1,97-2,11, К2О 1,60-1,71, І_і2О 0,76-0,82, Р2О5 0,150,17 2 Глазур за п 1, яка відрізняється тим, що як кварц-польовошпатова складова та джерело оксидів ЛІТІЮ та фосфору в ній використовується петалітова руда Полохівського родовища (Україна) 3 Глазур за п 1, яка відрізняється тим, що містить АІ2Оз в КІЛЬКОСТІ 12,85-13,19%, який вводиться за рахунок каоліну 1400°С в науково-технічній та патентній літературі не знайдено - ЛІТІЄВІ матеріали, як природні, так і ХІМІЧНІ сполуки, згадуються тільки в контексті їх флюсуючої дм в масах та фритованих глазурях [Августиник А И "Керамика", Л , "Стройиздат", 1975 г, 591 с , С 351] Найближчим до винаходу, що пропонується, є безчерепна польовошпатова глазур № 2 для твердого фарфору з температурою розливу 1380°С [Августинник А И "Керамика", Л , "Стройиздат", 1975г, 591 с , С 445] 3 таким співвідношенням оксидів, мас % SiO2 - 72,97, АІ2О3 - 11,39, Fe2O3 - 0,14, ТЮ2 - 0,07, СаО - 4 98, MgO - 3,39, Na2O - 1,37, К2О - 5,69 Недоліком даної глазурі прототипу є вужчий інтервал плавлення, наявність наколів Задача винаходу - одержати якісне глазурне покриття з підвищеною термічною СТІЙКІСТЮ та спорідненістю глазурі з черепком на основі петалітової руди Полохівського родовища (Україна) на температуру випалу фарфору 1320°С-1400°С Технічний результат забезпечується тим, що глазур містить SiO2, AI2O3, Fe2O3, TiO, CaO2, MgO, Na20, К2О та додатково І_і2О та Р2Оз при наступному співвідношенні компонентів, мас % SiO2 73,11-73,50, АІ2О3 - 12,85-13,19, Fe2O3 - 0,14-0,15, ТЮ2 - 0,09, СаО - 4,98-5,32, MgO - 3,31-3,36, Na2O - 1,97-2,11, К2О - 1,60-1,71, L 2 O - 0,76-0,82, Р 2 О 5 -0,15-0,17 (О ю (О ю 56569 Дані компоненти в співвідношенні, що заявляється, для приготування глазурі раніше не застосовувались, що свідчить про ВІДПОВІДНІСТЬ запропонованого рішення критерію "винахідницький рівень" Кварц-польово-шпатовою складовою та джерелом ЛІТІЮ і фосфору в шихтовому складі глазурі служить петалітова руда Полохівського родовища, яка представляє собою лейкократовий аплітпегматоідний, альбіт-мікрокліновий граніт з петалітом та сподуменом такого мінералогічного складу, мас % Основні мінерали Плагіоклаз (альбіт-олігоклаз) - 35 SiO2 73 ,75-74,8 MgO 0.09-0.40 АІ2Оз 13,1-16,17 Na2O 2.3-4.37 Fe2O3 0,13-0,18 K2O 2.16-4.18 Досягнення поставленої задачі винаходу забезпечується застосуванням ЛІТІЙ - місткого природного матеріалу - петалітової руди, а також, додатково, більшим вмістом АЬОз за рахунок підвищеної КІЛЬКОСТІ збагаченого каоліну Ці ВІДМІТНІ ознаки загального обсягу патентних домагань можна віднести до категорії залежних, таких що розвивають та уточнюють суттєві ознаки (компоненти в співвідношенні, що заявляється) Основний ЛІТІЄВИЙ мінерал в руді - петаліт ЛІТІЄВІ мінерали - петаліт L12O АІ2О3 8S1O2, сподумен L12O АЬОз 4SiO2 є не тільки активними плавнями, а, одночасно, і прекрасними мінералізаторами, які сприяють швидкому розчиненню в розплаві кремнезему та глинозему, завдяки тому, що з іншими компонентами, апатитом зокрема, утворюють легкоплавкі евтектики Петалітова руда повністю замінювала в складі глазурі пегматит Чупинського родовища (Росія) Для покращення термічної СТІЙКОСТІ глазур додатково містить підвищену КІЛЬКІСТЬ АЬОз за рахунок збільшення вмісту збагаченого каоліну Співвідношення та сума лужних та лужноземельних оксидів в петалітовій руді відрізняється від ВІДПОВІДНИХ показників традиційного пегматиту, але завдяки наявності ЛІТІЄВИХ та фосфорних мінералів та додатково каоліну глазур на його основі в межах, які заявляються, забезпечує показники якості, вищі за такі ж для традиційної сировини Мікроклін Петаліт Кварц Другорядні мінерали сподумен трифіліт апатит мусковіт кордієрит гранат силіманіт холмквистит ХІМІЧНИЙ склад петалітової руди, мас TiO2 0,01-0,03 Li2O 1.01-1.6 23 26 13 - 0,8 - 0,2 - 0,8 - 0,2 - 0,1 -0,1 - 0,1 - 0,1 % CaO 0,37-0,86 P2O5 0.18-0.48 (рівномірний розлив без наколів, високий блиск, термічна СТІЙКІСТЬ (понад 198°С), спорідненість з черепком та СТІЙКІСТЬ до перепалу) Петалітова руда набагато дешевша від пегматиту Чупинського родовища Приклад Фарфорові глазурі виготовлялись помолом природних сировинних матеріалів (петалітової руди, доломіту, піску кварцевого, каоліну) мокрим способом в кульовому млині при вологості 45-50% до залишку 0,02-0,05% на ситі № 0056 Вироби глазурувались методом занурювання при густині глазурі 1,36-1,38г/см3 Запропонованими глазурями глазурувались напівфабрикат фарфорових виробів та випалювавсь в виробничих печах при температурах від 1320°Сдо1400°С Отримані фарфорові вироби відповідали вимогам ГОСТ 28390 "Изделия фарфоровые Технические условия " Оптимальною є склад глазурі № 3 Склад глазурі наведений в табл 1, властивості - в табл 2 Таким чином, запропонований винахід має ряд переваг порівняно з відомими глазурями висока термічна СТІЙКІСТЬ (198°С-200°С), широкий інтервал робочих температур (1320°С-1400°С), відсутність наколів, висока спорідненість з фарфоровим черепком Таблиця 1 Склад глазурі Оксид и,% SiO2 АІ2О3 Fe 2 O 3 ТіО 2 CaO MgO Na 2 O K2O Li 2 O P2O5 Прототип 72,97 11,39 0,14 0,07 4,98 3,39 1,37 5,69 Позамежовий 76,57 10,64 0,14 0,07 5,21 3,28 1,71 1,33 0,65 ОД5 1 73,50 12,85 0,15 0,09 5,32 3,35 1,97 1,60 0,76 0,15 2 73,11 13,19 0,14 0,09 4,98 3,36 2,09 1,68 0,80 0,16 3 73,21 13,00 0,14 0,09 5,24 3,31 2,11 1,71 0,82 0,17 Позамежовий 70,69 13,94 0,13 0,08 5,60 3,57 2,55 1,98 0,98 0,20 56569 Таблиця 2 Властивості глазурі Прототип Властивості Інтервал температури випалу, °С Інтервал плавлення, °С Термічна СТІЙКІСТЬ, °С КЛТР, А- 10°1/°С Якість глазурованої поверхні, візуально блиск розлив 1 2 3 Позамежовий 1360-1380 1350-1370 1320-1400 1320-1400 1320-1400 1320-1400 50 185 50 185 4,39 80 198 80 198 80 200 4,75 4,82 4,87 60 198 5,39 достатній недостатній добрий наявність наколів КИСЛОТОСТІЙКІСТЬ, Позамежовий дрібні роззосереджені (ПО втраті блиску глазурі згідно ГОСТ 24970-88) хвиляста поверхня дрібні роззосереджені інтенсивний інтенсивний інтенсивний менш інтенс дуже добрий дуже добрий дуже добрий ознаки перепалу відсутні відсутні ПООДИНОКІ відсутні кислотостій- кислотостій- кислотостій- кислотостій- кислотостій- кислотостійка ка ка ка ка ка Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24