Глазурь
Патент 2498952
Авторы
Правообладатели
Классы МПК
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 5-12; B2O3 6-20; Fe2O3 0,1-0,4; CaO 6-12; MgO 2,25-12; BaO 2-12; SrO 0-8; PbO 1-10; Na2O 1-10; K2O 1-10; Li2O 0-10; ZnO 8-12; ZrO2 0.1-2,9; TiO2 0-4. Достигаемый технический результат - высокая белизна покрытия, отсутствие цека и снижение температуры растекания глазури. Температура растекания глазури составляет 815-870°C. 1 табл.
Реферат
Изобретение относится к составам композиционных глушеных глазурей, применяемых в качестве сырьевых компонентов в производстве керамических плиток на основе глин монтморелонитовых месторождений, изделий декоративного, утилитарного и хозяйственного назначения.
Для этих целей используемые глазури должны иметь термический коэффициент линейного расширения (60-66)*10-7°C-1.
По своему назначению они подразделяются на прозрачные и глушеные. Заглушенность обеспечивается 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 тонко-диспергированный 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 гомогенизируется 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 дополнительный ввод минерализаторов (ZnO, MgO), при этом количество выделившегося в кристаллическую фазу ZrO2 может быть доведено до 95-99%.
Улучшение блеска глазурных покрытий может быть вызвано добавлением соединений свинца.
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; B2O3 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 (SU №833630, кл. С03С 9/00), предложенный для покрытий декоративного, утилитарного и хозяйственного назначения и керамических плиток, содержащий масс.%.: SiO2 41-51; Al2O3 8-10; B2O3 10-17; Fe2O3 0,02-0,50; CaO 3-8; MgO 0,03-0,50; Na2O 6-10; K2O 1-3; ZnO 4-6; ZrO2 8-11.
Термический коэффициент линейного расширения данной глазури превышает 70*10-7°С-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.
К ее недостаткам может быть отнесен широкий интервал изменения термического коэффициента линейного расширения, который в зависимости от состава глазури варьирует в интервале (55-65)*10-7, а также высокая температура растекания.
Технической задачей изобретения является оптимизация состава глазури с целью поддержания на высоком уровне белизны глазурного слоя и снижения температуры растекания.
Поставленная задача достигается тем, что в состав известной тушеной глазури внесены изменения, а именно, увеличена дозировка MgO, снижено содержание ZrO2 и введены дополнительно оксиды лития, бария, стронция и свинца.
Это позволяет получать керамические покрытия с высокой белизной и требуемым термическим коэффициентом линейного расширения, на которых отсутствует цек. Одновременно с этим существенно снижается температура растекания глазури.
Сущностью предлагаемого технического решения является глазурь, включающая SiO2, Al2O3, B2O3, Fe2O3, CaO, MgO, BaO, SrO, PbO, Na2O, K2O, Li2O, ZnO, ZrO2 и TiO2 при следующем содержании компонентов, масс.%:
| SiO2 | 40-56 |
| A2O3 | 5-12 |
| B2O3 | 6-20 |
| Fe2O3 | 0,1-0,4 |
| CaO | 6-12 |
| MgO | 2,25-12 |
| BaO | 2-12 |
| SrO | 0-8 |
| PbO | 1-10 |
| Na2O | 1-10 |
| K2O | 1-10 |
| Li2O | 0-10 |
| ZnO | 8-12 |
| ZrO2 | 0,1-2,9 |
| TiO2 | 0-4 |
Предлагаемое изобретение иллюстрируется тремя примерами, приведенными в таблице.
Глазури варились в печи периодического действия «Пужол» в течение 4 час. 20 мин. при температуре 1420°C и гранулировались в холодной воде по общепринятому методу.
Показатели качества покрытий, изготовленных на основе глазурей по приведенным примерам и прототипу, представлены 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, масс.%. | ||||
| Компонент | Содержание, масс.% | |||
| прототип | примеры | |||
| SiO2 | 41-46,6 | 40,4 | 43,1 | 50,1 |
| Al2O3 | 5-12 | 9,0 | 6,3 | 5,3 |
| B2O3 | 5-15 | 12,9 | 10.0 | 6,2 |
| Fe2O3 | 0-0,8 | 0,1 | 0,2 | 0,1 |
| CaO | 3-10 | 6,1 | 7.3 | 8,1 |
| MgO | 0,2-2,2 | 2,3 | 2,7 | 10,0 |
| BaO | - | 7,1 | 3.5 | 2,3 |
| SrO | - | 1,4 | - | 0,2 |
| PbO | - | 8,3 | 5,6 | 2,1 |
| Na2O | 0,1-10 | 1,5 | 7,1 | 1,5 |
| K2O | 0,1-10 | 2,0 | 4.2 | 1,3 |
| Li2O | - | 0,5 | - | 2,6 |
| ZnO | 0,1-10 | 8,1 | 8,2 | 9,6 |
| ZrO2 | 4-15 | 0,3 | 1,5 | 0,1 |
| TiO2 | 0,1-5 | - | 0,3 | 0,5 |
| 2. Свойства глазурей. | ||||
| Показатель | Значение показателя | |||
| Белизна, % | 87-90 | 90 | 90 | 91 |
| ТКЛР, °C-1 | (55-65)×10-7 | 64,5×10-7 | 65,9×10-7 | 63,3×10-7 |
| Цек на покрытии | отсутствует | |||
| Температура растекания, °C | 1087 | 850 | 815 | 870 |
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 | 5-12 |
| B2O3 | 6-20 |
| Fe2O3 | 0,1-0,4 |
| CaO | 6-12 |
| MgO | 2,25-12 |
| BaO | 2-12 |
| SrO | 0-8 |
| PbO | 1-10 |
| Na2O | 1-10 |
| K2O | 1-10 |
| Li2O | 0-10 |
| ZnO | 8-12 |
| ZrO2 | 0,1-2,9 |
| TiO2 | 0-4 |