Сировинна суміш для виготовлення пористих склокерамічних матеріалів

Сировинна суміш для виготовлення пористих склокерамічних матеріалів, яка містить розмелене скло, піноутворювач та добавку, яка відрізняється тим, що як піноутворювач вона містить вуглекислий марганець, а як добавку - легкоплавку глину при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: розмелене скло 86,0-88,5 вуглекислий марганець 1,5-4,5 легкоплавка глина 9,5-10,0. (19) (21) a201009314 (22) 26.07.2010 (24) 10.10.2011 (46) 10.10.2011, Бюл.№ 19, 2011 р. (72) КОЛЬЦОВА ЯРОСЛАВА ІВАНІВНА, БІЛИЙ ЯКІВ ІВАНОВИЧ, НІКІТІН СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ" (56) UA 78015 C2 15.02.2007 RU 2149146 C1 20.05.2000 UA 59431 A 15.09.2003 UA 20031213112 A 15.07.2005 US 4734322 A 29.03.1988 KR 940000722 B1 28.01.1994 3 96230 ти до нерівномірної пористості виробів та знижувати їх міцність; порівняно низька міцність на стиск. Задачею винаходу є розробка складів сировинної суміші для виготовлення легковагових матеріалів з рівномірною дрібнопористою структурою (діаметр пор не більше 1мм) та високими фізикомеханічними показниками, зокрема високою міцністю, з використанням дешевих та недефіцитних сировинних матеріалів. Поставлена задача вирішується тим, що відома сировинна суміш, яка включає розмелене скло, піноутворювач та добавку відповідно до винаходу, як піноутворювач вона містить вуглекислий марганець, а в як добавку - легкоплавку глину, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: розмелене скло 86,0-88,5; вуглекислий марганець 1,5-4,5; легкоплавка глина 9,5-10,0. Як сировинні матеріали використовують несортований бій скла, легкоплавку глину, склад якої на 4 ведено в таблиці 1, а також вуглекислий марганець. Присутність в суміші вуглекислого марганцю сприяє спіненню матеріалу при температурах до 750 °С за рахунок проходження процесів декарбонізації МnСО3 та окисно-відновних реакцій, так як сполуки марганцю мають змінну валентність при випалі в окисному середовищі. Використання ж добавок у вигляді місцевих легкоплавких глин, які містять оксиди лужних металів, підвищує міцність та термостійкість випалених пористих матеріалів за рахунок утворення зв'язуючої глинистої плівки навколо зерен дослідної маси та створення керамічного каркасу у виробах. До того ж мінеральна складова використовуваних глин представлена каолінітом та монтморилонітом, які схильні до дегідратації в інтервалі температур 550-700 °С, що сприяє додатковому виділенню газової фази, рівномірно розподіленої по об'єму випалювальної склокерамічної маси. Таблиця 1 Хімічний склад легкоплавких глинистих матеріалів, мас. % Назва Суглинок Червоно-бура глина SiO2 70,02 Аl2Оз 8,5 СаО 6,67 MgO 1,57 К 2О 2,02 Na2O 0,73 Fe2O3 2,29 ТІО2 0,11 ВПП 8,09 65,76 11,28 5,90 1,36 1,90 0,77 3,74 0,14 9,15 Розроблену суміш готують змішуванням до однорідного стану розмеленого скла з іншими інгредієнтами. Після чого її завантажують у металеві форми і нагрівають у печі до температури розм'якшення основного компоненту шихти та початку процесу газоутворення й витримують до закінчення утворення пор. Отриманий таким чином пористий матеріал направляють на відпал. Властивості отриманих матеріалів визначають за відомими методиками [Производство теплоизоляционных материалов/ М.Ф. Сухарев, И.Л. Майзель, В.Г. Сандлер. - Москва: Высшая школа, 1981. 231с.] Для проведення випробувань були виготовлені зразки-кубики, визначена їх об'ємна вага, водопоглинення, міцність на стиск. Склади дослідних сумішей та результати випробувань наведені в таблиці 2. Слід зазначити, що при зростанні кількості суглинку до 20 % або введенні червоно-бурої глини спостерігається зниження ступеня спінення матеріалу та підвищення температури випалу до 800-850 °С. Таблиця 2 Склади сумішей та властивості отриманих пористих матеріалів Компоненти Розмелене скло Вуглекислий марганець Суглинок Карбонатний піноутворювач (вапняк) Глина 1 Властивості Об'ємна вага 3 кг/м 2 Міцність на стиск, кг/см Температура спінення,°С 1 88,5 1,5 10,0 Відношення компонентів, в мас. % 2 3 87,0 86,0 3,0 4,5 10,0 9,5 Прототип 93,5 2,0 4,5 Показники властивостей 205 202 200 210 35 700-750 32 700-750 30 700-750 25 730 За результатами аналізу властивостей отриманих пористих матеріалів встановлено, що вони на від 5 міну від прототипу мають більшу міцність за рахунок одержання рівномірної дрібнопористої структури склокерамічного матеріалу. Таким чином, запропоновані склади сумішей забезпечують можливість отримання із недефіцитної Комп’ютерна верстка Л. Купенко 96230 6 дешевої сировини міцних та легких матеріалів для виготовлення закладних тепло- та звукоізоляційних виробів для будівельної та інших галузей. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601