Способ получения мраморовидного стеклокристаллического материала @ -волластонитового состава

Способ получения мраморовидного стеклокристаллического материала @ -волластонитового состава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: мраморовидный стеклокристаллический материал получают путем варки, отливки расплава в форму, двухступенчатой термообработки: сначала отливку в форме выдерживают в течение 50-60 мин при 950-970°С, затем извлекают из формы и переносят в печь с температурой 1150-1200°С и выдерживают в течение 15-20 мин с последующим отжигом . Характеристики материала: прочность на изгиб 750-900 кг/см2, микротвердость 650-700 кг/мм2. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 03 В 32/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762687/33 (22) 06.12.89 (46) 07.09.92. Бюл. К 33 (71) Научно-производственный кооператив нСИКАМн (72) А,В.Мананков и А.А,Локтюшин (56) Павлушкин Н.М. Основы технологии ситаллов. М. СИ, 1970, с. 146-162.

Патент СССР М 566518, кл. С 03 С 10/10, 1977. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МРАМОРОВИДНОГО СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАИзобретение относится к технологии силикатов, конкретно к способам получения изделий из стеклокристаллических материалов Р-волластонитового состава для строительной, химической, электротехнической и других отраслей промышленности.

Известен способ получения изделий из стеклокристаллического материала, включающий операции приготовления расплава, формование и отжиг изделий.

Однако этот способ малопроизводителен вследствие длительности процесса кристаллизации, Скорость кристаллизации ограничена температурой, при которой отформованное изделие сохраняет форму.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения изделий из стеклокристаллических материалов Р-волластонитового состава, кристаллизующихся с поверхности, где исходную смесь компонентов шихты расплавляют, гомогенный расплав формуют, отформованное стекло медленно охлаждают до комнатной темпе„„5U„„1759795 А1

ТЕРИАЛА j3 -ВОЛЛАСТОНИТОВОГО СОСТАВА (57) Сущность изобретения: мраморовидный стеклокристаллический материал получают путем варки, отливки расплава в форму, двухступенчатой термообработки: сначала отливку в форме выдерживают в течение 50-60 мин при 950-970 С, затем извлекают из формы и переносят в печь с температурой 1150-1200 С и выдерживают в течение 15-20 мин с последующим отжигом. Характеристики материала; прочность на изгиб 750-900 кг/см, микротвердость

650-700 кгlмм . 1 табл. ратуры, а затем в форме помещают в кристаллизационную печь и нагревают до

1150 С со скоростью 120 С/ч и выдерживают при этой температуре 2 ч. Этот способ позволяет получать стеклокристаллический материал с текстурой природного мрамора, Недостатками этого способа являются сложность и длительность процесса, Целью изобретения является сокращение продолжительности термообработки, Сущность изобретения заключается в следующем.

После заливки расплава B форму изде- Q лие помещают на ле;цадку и вносят в кристаллизатор с- температурой 950-970 С, где еыдержиееют е течение бб-бб мин. Темпе- ),» ратура на этой стадии кристаллизация » и игольчатых кристаллов / -волластонита, ориентированных в соответствии с законом ортотропизма перпендикулярно к поверхностям стеклянного изделия. Образующаяся кристаллическая оболочка толщиной

1,5-2 мм препятствует оплывани:о изделия и хорошо удерживает форму. Вторую стадию

1759795

Таблица 1 кристаллизации осуществляют поэтому уже без формы. Она заключается в том, что изделие без формы переносят в нагревательную печь с температурой 1150-1200 С и выдерживают в ней 15-20 мин. При этих режимах плитка полностью закристаллизовывается. Благодаря этому сокращается время процесса в 8-10 раз за счет устранения следующих операций; охлаждение отформованного стекла до комнатной температуры (около 12 ч); нагрев отформованного изделия до температуры кристаллизации (около 10 ч); сокращение времени кристаллизации.

Одновременно достигается экономия энергии и материалов.

Поскольку признаки, заключающиеся в том, что процесс кристаллизации проводят двухстадийно путем залива расплава в форму, который выдерживают при температуре

950-970 С в течение 50-60 мин, а затем — в печи с температурой 1150-1200 С в течение

15-20 мин, в известных технических решениях не обнаружены, то можно считать, что они соответствуют критерию "существенные отличия", Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Исходную шихту для получения стеклокристаллического материала Р -волластонитового состава весом 2 кг помещают в шамотный тигель и расплавляют в селитовой печи при 1400 С в течение

2 ч, Гомогенный расплав заливают в форму

210 х 150 мм из огнеупорного материала.

Отформованное стекло в форме помещают в кристаллизатор с температурой 960 С, выдерживают 50 мин, вынимают из формы и переносят в печь с температурой 1170 С, где выдерживают в течение 15 мин.

По результатам фазового анализа изделие сложено P -Boëftàñòoíèòoì, оно имеет сферолитовую структуру и может эффективно заменить природный мрамор, поскольку обладает более высокими физическими свойствами (табл. 1), Примеры 2-14 осуществляют аналогично примеру 1 с изменением режимов (табл. 2), Значения прочности для каждого примера определены в виде среднеарифметиче5 ских значений по 5-ти образцам, значение микротвердости — средние по 100 замерам.

Приведенные примеры оптимальных (примеры 1-3) и заграничных режимов (примеры 4-14) доказывают возможность

10 достижения положительного эффекта в заявляемых режимах кристаллизации.

При полной кристаллизации изделий остается исходное стекло, наличие которого вызывает понижение механических

15 свойств. Аналогичный эффект обнаруживается при избыточной кристаллизации за счет рекристаллизации и возрастании размеров кристаллов Р -волластонита.

Таким образом, анализ описанных при20 меров позволяет выявить преимущества заявляемого технического решения по сравнению с прототипом, заключающиеся в сокращении времени процесса кристаллизации в 8-18 раз, увеличении прочностных

25 свойств материала, а также в экономии производственных площадей, материалов и энергии. Экономия материалов обусловлена тем, что вторая стадия кристаллизации (самая высокотемпературная) проводится

30 без формы, которая изготавливается из дефицитных и дорогостоящих огнеупорных материалов.

Формула изобретения

35 Способ получения мраморовидного стеклокристаллического материала P -Воппастонитового состава путем варки, литья расплава в форму, термообработки и отжига отливки, отличающийся тем, что, с

40 целью сокращения продолжительности термообработки, изделие подвергают двухступенчатой термообработке, сначала отливку в форме выдерживают при 950-970 С в течение 50-60 мин, а затем извлекают из формы, 45 переносят в печь с температурой 11501200 С и выдерживают в течение 15-20 мин.

1759795

Таблица 2

Составитель А, Мананков

Техред М,Моргентал Корректор Н, Кешеля

Редактор Л. Савина

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3151 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5