Глазур легкоплавка нефритована

Реферат: Винахід належить до галузі виробництва будівельних матеріалів і може бути застосований при виготовленні глазурованої клінкерної кераміки. Глазур містить, мас. %: глина тугоплавка 7,0, пісок кварцовий 30,0, склобій 10,0, пегматит 35,0, крейда 18,0. Глазур може бути використана для декорування керамічних виробів, які випалюються при температурі 1100 °C, без відшарування від їх поверхні та ознак спучення, забезпечує високу якість покриття, високу морозостійкість та низьке водопоглинання виробів. UA 115941 C2 (12) UA 115941 C2 UA 115941 C2 5 10 15 20 25 30 Винахід належить до галузі виробництва будівельних матеріалів і може бути застосований при виготовленні глазурованої клінкерної кераміки. 5 Відомий склад глазурі [Пат. 1560496 SU, МПК С03С 8/04 Глазурь /P.M. Валичев, Б.И. Нудельман, X. Убайдуллаев, Ф.И. Великанова, Н.Н. Акрамова, P.M. Райвич, Т.Н. Ходжаев, С.А. Мартыненко, Н.Г. Маханькова (SU), - № 4418302/23-33; Заяв. 08.02.88; Опубл. 30.04.90 //Бюл. № 16], який використовується при виробництві глазурованої керамічної цегли, мас. %: фрита 75,0 глина дружківська 14,0 глина ангерська 3,7 перліт 4,5 склобій тарний 2,8. Недоліками даної глазурі є переважна кількість (75 мас. %) у шихтовому складі фрити, яку попередньо отримують при температурах 1300-1350 °C, що вимагає високих енерговитрат, та низька для клінкерної кераміки температура випалу виробів (1000-1050 °C). Відомий склад глазурі [А.с. 726043 SU МКИ С03С 9/00 Глазурь /И.А. Левицкий, З.В. Петрученя (SU), - № 2550196/29-33; Заяв. 06.12.77; Опубл. 05.04.80 //Бюл. № 13], який використовують при виробництві лицьової керамічної цегли, що включає, мас. %: склобій 19,05-58,25 бура 6,41-12,57 пісок кварцовий 13,59-26,67 цинк оксид 0,58-1,14 кальцій борат 10,10-19,81 барій та магній 2,14-4,87 вуглекислий циркон 3,11-6,09 глинозем 2,56-5,03 піритні огарки 2,91-4,77. Недоліками глазурі є необхідність фритування шихти при 1330±20 °C, низька морозостійкість (50 циклів) та наявність дорогих компонентів (цинк оксид, циркон, глинозем). Відомий також склад глазурі [Жерновая Н.Ф. Легкоплавкие нефриттованные глазури для строительной и художественной керамики [Текст] /Н.Ф. Жерновая, Ю.В. Бурчакова, Ф.Е. Жерновой, Е.В. Мирошников //Стекло и керамика, 2013. - № 3. - С. 33-35], яку рекомендується використовувати у виробництві будівельної та господарчої кераміки, мас. %: датоліт 30,0-60,0 склобій 30,0-60,0 перліт 10,0-40,0. Недоліками даної глазурі є високий вміст дефіцитного компонента - склобою (до 60 мас. %) та мало розповсюдженого датоліту (до 60 мас. %), низька оптимальна температура випалу покриття (950-1000 °C), а також наявність попередньої термообробки датоліту та перліту при 800 °C. Відомий склад глазурі [Пат. 1791432 А1 SU МПК С04В 41/86 Нефриттованная глазурь /Η.Μ. Бобкова, Г.Я. Миненкова, Ε.Μ. Дятлова, И.А. Левицкий (SU) - № 4931017/33; Заяв. 24.04.91; Опубл. 30.01.93, Бюл. № 4], який використовують при виробництві фасадних плиток, що включає, мас. %: склобій тарний 7,4-8,6 крейда 4,1-4,7 датолітовий концентрат 40,2-46,7 пісок кварцовий 7,4-8,6 перліт 17,2-20,0 каолін 5,7-6,7 цинк оксид 1,6-1,9 відходи шламів гальванічних 2,8-16,4. стоків Недоліками даної глазурі є наявність мало розповсюдженого компонента - відходів шламів гальванічних стоків ПО "Горизонт" (м. Мінськ), кольорове забарвлення покриття, що погіршує дію універсальних пігментів при одержанні чистих кольорів, а також наявність датолітового концентрату, який при використанні у непрожареному стані може бути джерелом надмірного газовиділення та збільшення пористості покриття. Відомий склад глазурі [А.с. 1097573 SU МПК С03С 9/00 Глазурь /Л.Ф. Линдинь, И.В. Освальд, У.Я. Седмалис, Ю.Я. Эйдук (SU) - № 3438014/29-33; Заяв. 11.03.82; Опубл. 15.06.84 1 UA 115941 C2 5 10 15 20 25 30 35 //Бюл. № 22], який використовують у технології виробництва лицьової цегли, що включає, мас. %: борна кислота 0-32,7 пісок кварцовий 0-22,9 кальцій борат 0-25,1 бій цегли 50,1-74,6 поташ 0-5,5 сода 0-2,8 натрій кремнійфторид 0,8-3,4. Недоліками даної глазурі є необхідність фритування шихти при 1350 °C, а також підвищений вміст бою цегли (до 74,6 %). Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, є склад глазурі, який використовується у промисловості будівельних матеріалів, зокрема керамічної цегли, що включає, мас. %: глина легкоплавка 60,0-70,0 крейда 10,0-15,0 свинцевий гліт 40,0-50,0 піролюзит 6,0-10,0 металургійний шлак 10,0-30,0 склобій 10,0-15,0 трепел 30,0-35,0. [Пат. 2386606 РФ, МПК (2006 01) С04В 41/86 Кирпичная глазурь /О.Г. Макеров (РФ), - № 2008148998/03; Заяв. 11.12.08; Опубл. 20.04.10 //Бюл. № 11] (прототип). Недоліками прототипу є необхідність потрійної термічної обробки продукції: операції фритування компонентів при температурі 1200 °C, попередній випал керамічної цегли (при температурі не нижче 1000 °C) та випал власне глазурованої цегли при 700-800 °C, що вимагає надто високих енерговитрат, містить сировинні компоненти з непостійним хімічним складом (глину легкоплавку, металургійний шлак), що ускладнює одержання чистого кольору при пігментному забарвленні, а також низька морозостійкість випаленого виробу (50 циклів). В основу винаходу поставлена задача розробка глазурі, яка може бути придатна для декорування клінкерної цегли однократного випалу при температурах 1100 °C та вище, за рахунок забезпечення достатньої кількості склорозплаву під час випалу та раціонального фазового складу покриття після випалу, що досягається шляхом комплексної взаємодії її компонентів під час спікання. Поставлена задача вирішується тим, що відома глазур для виготовлення керамічної цегли, яка включає глину, склобій, крейду, додатково містить пісок кварцовий та пегматит, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: глина 7,0 пісок кварцовий 30,0 склобій 10,0 пегматит 35,0 крейда 18,0. Глазур відрізняється тим, що як глину містить глину тугоплавку. Глазурі, склад яких приведено в табл. 1, готують шлікерним способом, шляхом мокрого помелу компонентів в кульовому млині при вологості суспензії 43-45 % до залишку на ситі № 0063 не більше 0,3 %. Глазурний шлікер наносять шляхом поливу або пульверизації на лицьові поверхні керамічних виробів, які після сушіння випалюють при 1100 °C з витримкою при максимальній температурі протягом 1 години. Приклад Виготовлення глазурі здійснюють мокрим помелом компонентів у кульовому млині при вологості суспензії 43 % до залишку на ситі № 0063 не більше 0,3 %. Для розрідження суспензії додають електроліти. Глазурний шлікер наносять шляхом поливу на лицьову поверхню керамічних виробів, які після сушіння до вологості не більше 2 % випалюють при 1100 °C з витримкою протягом 1 години. Властивості глазурованих виробів наведені в таблиці 2. 2 UA 115941 C2 Таблиця 1 Компоненти 1 5,0 22,0 15,0 30,0 28,0 Свинцевий гліт Піролюзит Металургійний шлак Трепел Глина Крейда Склобій Пегматит Пісок кварцовий Склади глазурей, мас. % 2 3 7,0 14,0 18,0 10,0 10,0 6,0 35,0 37,0 30,0 33,0 Прототип 40,0-50,0 6,0-10,0 10,0-30,0 30,0-35,0 60,0-70,0 10,0-15,0 10,0-15,0 Таблиця 2 Найменування показника Температура фритування глазурі, °C Температура утильного випалу цегли, °C Температура випалу глазурованої цегли, °C Морозостійкість, цикли Водопоглинання шару, % 5 10 15 20 25 Номери складів глазурей 2 3 1 Прототип не потрібне фритування 1200 не потрібний утильний випал не нижче 1000 1100 1100 1100 700-800 150 155 156 50 0,24 0,31 0,35 1,56-2,86 Глина використовується у складі глазурей у невеликій кількості (до 14 %) і служить суспендуючим компонентом, який запобігає осадженню кам'янистих часток при помелі та зберіганні глазурі. Глину необхідно використовувати тугоплавку, з мінімальним вмістом забарвлюючих домішок, що у такому випадку не буде змінювати чистоту кольору пігментного забарвлення, на відміну від глин легкоплавких. Склобій та пегматит виступають як комплексний плавень у складі глазурі. Маючи різні температури початку плавлення, - склобій 800-850 °C, а пегматит 050-1100 °C, ці компоненти сприяють поступовому рівномірному утворенню глазурного розплаву в широкому інтервалі температур (1100 °C та вище), що, по-перше, не перешкоджає видаленню газової фази з керамічного напівфабрикату, на який нанесена глазур, а по-друге - забезпечує рівномірне плавлення у розплаві інших компонентів глазурі без утворення таких дефектів як скипання, наколи та ін. Наявність піску кварцового у складі глазурі приводить до підвищення в'язкості глазурного розплаву, що запобігає її всмоктуванню у пористу грубодисперсну структуру керамічного черепка, а також сприяє формуванню склоподібної фази з низьким температурним коефіцієнтом лінійного розширення, що важливо для погодження усадочних процесів глазурного покриття та черепка. Додавання крейди сприяє покращенню еластичності та блиску глазурі. Глазур, що пропонується, може бути використана для декорування клінкерної кераміки, яка випалюється при температурі 1100 °C, при цьому забезпечуючи·високу якість покриття без відшарування від поверхні керамічних виробів та ознак спучення. При цьому в 3,0 рази збільшується морозостійкість виробів, та в 3,5-5,6 разу зменшується водопоглинання шару, що є необхідним саме для клінкерної кераміки. 3 UA 115941 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 Глазур для виготовлення клінкерної кераміки, що містить глину, склобій, крейду, яка відрізняється тим, що як глину містить глину тугоплавку, та додатково містить пісок кварцовий та пегматит, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: глина 7,0 пісок кварцовий 30,0 склобій 10,0 пегматит 35,0 крейда 18,0. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4