Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ДЕКОРАТИВНОЕ СТЕКЛО
ДЕКОРАТИВНОЕ СТЕКЛО

ДЕКОРАТИВНОЕ СТЕКЛО

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для облицовочного материала в строительстве, изготовления ювелирных изделий и сувениров, а также для облицовки каминов. Сущность изобретения: декоративное стекло содержит, мас. %: оксид кремния 48,9 - 55 БФ SiO2; оксид титана 14,9 - 22 БФ TiO2; оксид алюминия 0,5 - 14,9 БФ Al2O3; оксид кальция 0,3 - 20,1 БФ CaO; оксид марганца 0,017 - 0,1 БФ MnO; оксид магния 0,1 - 15,5 БФ MgO; оксид железа 0,22 - 4,5 БФ Fe2O3; оксид железа 0,15 - 5,1 БФ FeO; оксид натрия 0,3 - 8,65 БФ Na2O; оксид калия 0,2 - 7,2 БФ K2O; оксид меди 0,003 - 2,15 БФ CuO. Термостойкость стекла 380 - 400oС, кислотостойкость 99,8 - 99,9 %. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2053969
Класс(ы) патента: C03C3/087, C03C4/02
Номер заявки: 93030432/33
Дата подачи заявки: 15.06.1993
Дата публикации: 10.02.1996
Заявитель(и): Институт геологии Карельского научного центра РАН
Автор(ы): Лебедева Г.А.; Озерова Г.П.
Патентообладатель(и): Институт геологии Карельского научного центра РАН
Описание изобретения: Изобретение относится к составам декоративных стекол и может быть использовано как облицовочный материал в строительстве, а также в качестве поделочного материала в ювелирной промышленности.
Известен состав декоративного стекла, содержащий компоненты в следующем количестве, мас. SiO2 44,4-52,4; TiO2 11,4-14,5; Al2O3 15,0-17,1; CaO 12,8-13,7; MgO 0,4-0,7; Fe2O3 1,6-2,4; FeO 0,3-0,6; Na2O 3,8-4,3; K2O 0,8-3,9; P2O5 0,7-1,5; SrO 0,1-0,2 [1] Температура варки 1350-1400оС выработки 1150-1250оС, отжиг стекла протекает полностью при 600-650оС, удельный вес стекла 2,68-2,79, кислотостойкость в конц. H2SO4 99,8-99,9, щелочестойкость в 35% NaOH 91-95,2, твердость по шкале Мооса 6,5, прочность на изгиб 775-840 кг/см2, стекло имеет яшмовидный узор в розовых, кремовых, бежевых, синих, светло-голубых, зеленых тонах. Однако указанный состав имеет высокие температуры плавления, стекло имеет недостаточно высокую щелочестойкость и термостойкость, что ограничивает области его применения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является декоративное стекло, содержащее, мас. SiO2 32,84-48,70; TiO2 15,0-34,50; Al2O3 1,50-21,37; CaO 5,31-21,16; MgO 0,22-7,90; Fe2O3 0,4-3,43; FeO 0,17-2,14; Na2O 2,54-9,35; K2O 0,34-6,02; P2O5 0,01-4,00; SrO 0,02-0,65; Cr2O3 0,01-1,0; MnO 0,04-0,18; ZrO2 0,01-0,12; Nb2O5 0,01-0,24. Температура варки стекла 1250-1300, выработки 1130-1150, отжига 550-580, удельный вес 2,65-2,98; кислотостойкость в конц. H2SO4 91-95,3, щелочестойкость 95,3-98,8, водостойкость 1 класс, твердость по шкале Мооса 6,5-7, прочность на изгиб 647-800 кг/см2, термостойкость 250-300оС, стекло имеет яшмовидный узор в зеленовато-голубых, светло-розовых, светло-салатных, зеленых, черных и других тонах [2] Стекло имеет недостаточно высокую кислотостойкость и термостойкость.
Изобретение ставит своей задачей разработать составы декоративных стекол, которые позволяют повысить их кислотостойкость в конц. H2SO4 и термостойкость.
Поставленная задача решена за счет того, что декоративное стекло, включающее SiO2, TiO2, Al2O3, CaO, MnO, MgO, Fe2O3, FeO, Na2O, K2O дополнительно содержит CuO при следующих отношениях компонентов, мас. SiO2 48,9-55,0 TiO2 14,9-22,0 Al2O3 0,50-14,9 CaO 0,30-20,1 MnO 0,017-0,10 MgO 0,10-15,50 Fe2O3 0,22-4,50 FeO 0,15-5,10 Na2O 0,30-8,65 K2O 0,20-7,20 CuO 0,003-2,15
В качестве сырья используются горные породы и продукты их переработки: титано-кварцевые пески, нефелиновый концентрат, пегматит, известняк, доломит, магнезит, а также стеклобой, кирпичный бой.
Стекло изготавливают по обычной технологии: шихту плавят в течение 2-2,5 ч при 1250-1300оС, а отжиг протекает полностью при 550-580оС. Составы стекол приведены в табл. 1, свойства стекол в табл. 2 (заявляемые составы 1-4, запредельные 5-7), прототип состав 8.
Из данных табл. 1 и 2 следует, что стекла составов 1-4 объемно глушатся в процессе выработки и отжига без дополнительной термообработки, имеют огненно-полированную поверхность, узорчатый рисунок в серо-синих (пример 1), зеленовато-голубых (пример 2), зеленых (пример 3), бежево-коричневых тонах (пример 4).
Объемное глушение осуществляется вследствие ликвидации фазового расслоения стекла. При этом в заявляемом составе по сравнению с прототипом степень фазового расслоения повышается за счет увеличения содержания SiO2 при одновременном повышении верхнего предела содержания MgO (пример 1), Fe2O3 (пример 3), FeO (пример 4). Присутствие CuO вызывает частичное окисление FeO до Fe2O3, что также способствует повышению степени фазового расслоения. Повышение степени фазового расслоения обеспечивает повышение термостойкости стекла до 380-400оС (в прототипе 250оС). Повышение кислотостойкости до 99,8-99,9% (в прототипе 91%) обусловлено формированием кислой матрицы расслаивающегося стекла за счет увеличения содержания SiO2.
При уменьшении содержания SiO2, Na2O, K2O, MgO, MnO, Al2O3, CuO по сравнению с заявляемыми пределами и увеличении содержания TiO2, CaO, FeO, стекло кристаллизуется при отжиге и не имеет декоративных свойств (пример 5).
При повышении содержания SiO2, Na2O, K2O, CuO и уменьшении содержания CaO, Al2O3, TiO2 стекло не расслаивается при выработке, не глушится. Высокое содержание Fe2O3 придает стеклу черный цвет (пример 6).
При повышенном содержании MgO, MnO, Al2O3 и пониженном содержании Na2O, K2O, CaO при сохранении содержания остальных компонентов в заявленных пределах стекло частично кристаллизуется несмотря на низкое содержание FeO и Fe2O3, что вызывает его растрескивание в процессе отжига (пример 7).
Таким образом, предлагаемый состав позволяет получить глушенные декоративные стекла с повышенной термостойкостью и кислотостойкостью. Стекла имеют цветовую гамму в бежево-коричневых, серых, зеленых, синих, голубых тонах, огненно-полированную поверхность, что исключает необходимость дополнительной полировки.
Предлагаемое стекло может быть использовано в качестве декоративно-облицовочного материала в строительстве, а также в качестве поделочного материала для ювелирных, сувенирных и других изделий. Повышенная термостойкость позволяет использовать стекло для облицовки каминов.
Формула изобретения: ДЕКОРАТИВНОЕ СТЕКЛО, включающее SiO2, TiO2, Al2O3, CaO, MnO, MgO, Fe2O3, FeO, Na2O, K2O, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит CuO при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
SiO2 - 48,9 - 55,0
TiO2 - 14,9 - 22,0
Al2O3 - 0,50 - 14,9
CaO - 0,30 - 20,10
MnO - 0,017 - 0,10
MgO - 0,10 - 15,50
Fe2O3 - 0,22 - 4,50
FeO - 0,15 - 5,10
Na2O - 0,30 - 8,65
K2O - 0,20 - 7,20
CuO - 0,003 - 2,15