Способ получения мраморовидного стеклокристаллического материала -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 кг/мм . 1 табл. Бюл. К. 33 роизводс нный кооператив нков и А,А, н Н.М, Осн , 1970, с. 14 ССР М. 5665 /10, 1977. октюш овы тех 6-162,иннологии сиМОРОВИДКОГО МАратуры, 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 в форму изделие помещают на ле;цадку и вносят в кристаллизатор с температурой 950-970 С, где выдерживают в течение 50-60 мин. Температура на этой стадии кристаллизация игольчатых кристаллов ф -волластонита, ориентированных в соответствии с законом ортотропизма перпендикулярно к поверхностям стеклянного изделия. Образующаяся кристаллическая оболочка толщиной 1,5-2 мм препятствует оплыванию изделия и хорошо удерживает форму. Вторую стадию ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МР НОГО СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧ Изобретение 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 3-волластонитового состава, кристаллизующихся с поверхности, где исходную смесь компонентов шихты расплавляют, гомогенный расплав формуют, отформованное стекло медленно охлаждают до комнатной темпе-ВОЛЛАСТОНИТОВОГО С1759795 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,П р и м е р 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 Р -волластонитом, оно имеет сферолитовую структуру и может эффективно заменить природный мрамор, поскольку обладает более высокими физическими свойствами (табл. 1),Примеры 2-1 4 осуществляют аналогичнопримеру 1 с изменением режимов (табл. 2),Значения прочности для каждого примера определены в виде среднеарифметиче ских значений по 5-ти образцам, значениемикротвердости - 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 изделийостается 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 при 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 мраморовидногостеклокристаллического материала Р -волластонитового состава путем варки, литья расплава в форму, термообработки и отжига отливки, о т л и ч а ю щ и й с я 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, МананковТехред М,Моргентал Корректор Н, Кешеля Редактор Л. Савина Заказ 3151 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101