JPH0375241A - β―ウォラストナイト結晶化ガラスの製造方法 - Google Patents

β―ウォラストナイト結晶化ガラスの製造方法

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JPH0375241A
JPH0375241A JP20664389A JP20664389A JPH0375241A JP H0375241 A JPH0375241 A JP H0375241A JP 20664389 A JP20664389 A JP 20664389A JP 20664389 A JP20664389 A JP 20664389A JP H0375241 A JPH0375241 A JP H0375241A
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crystallized glass
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cao
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Ban Suzuki
鈴木 蕃
Keiichi Mukai
向井 敬一
Takao Uwabe
隆男 上部
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Tokyo Metropolitan Government
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Tokyo Metropolitan Government
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は伊豆諸島新島などに産出する抗火石の屑石を有
効利用し、これを主原料として安価で高品質の建材用β
−ウオラストナイト(CaO−3i02)結晶化ガラス
を製造する方法に関する。
[従来の技術] これまで、抗火石を主原料としたβ−ウオラストナイー
ト結晶化ガラスの製造技術は確立されていない、従来の
建材用結晶化ガラスはフォルステライト(2MgO・5
iOz )、ガーナイト(Zn0 ’ A 1203 
) 、バーデイストナイト(2CaO−2n0・2S1
02)、β−ウオラストナイト(CaO−3IO2)な
どの結晶を2fl類以上析出させた、高価な原料を使用
したものが多い(例えば、特公昭60−49145号公
報参照)。
[発明が解決しようとする課題] 従来の建材用結晶化ガラスは高価な人工原料を高温で長
時間溶融して製造するため、原燃料コストが高く、結晶
化ガラス建材を安価に供給することは困難であった。抗
火石は、伊豆諸島新島に10億トンという膨大な埋蔵量
をもつ軽石状の多孔質火山岩で、一部建材などに使われ
るほか大部分をしめる小さな屑石は用途がなく投棄され
たままである。
本発明は、この抗大石屑石をガラス原料として有効利用
し、低コストで省エネルギー しかも高品質の建材用β
−ウオラストナイト結晶化ガラス製造方法を提供するこ
とを目的とする。
[課題を解決するための手段] 投棄されている抗大石屑石を主原料とし、副原料には安
価な石、灰(CaCOs )のほか芒硝(N113 s
o、)、カーボン(C)などを少量添加するだけでガラ
ス全体に均一にβ−ウオラストナイト(CaO−310
2)結晶が析出した結晶化ガラスを製造する。抗火石は
主成分がガラス質のため、従来のガラスの主原料である
珪砂に比べ溶融速度が極めて早いので燃料が節約できる
β−ウオラストナイト結晶をガラス全体に均一に析出さ
せるには結晶核形成剤を加えねばならない0本発明では
、芒硝、カーボンの添加により抗火石中の鉄分と下記1
)〜3)の反応が起こり硫化鉄(FeS)が生成し、結
晶核として有効に働きガラス全体にβ−ウオラストナイ
ト結晶が析出する。芒硝、カーボンの必要量は下記反応
式の理論重量比以上、つまり、抗火石t 00g中には
鉄分が約1g含有するので抗火石100gに対し芒硝2
g以上、カーボン0.5 g以上である。また、硫化鉄
は黒色であるが、亜鉛華(ZnO)の添加により熱処理
の過程で下記4)式の反応が進行し、結晶化ガラスは白
色化する。白色化に必要な亜鉛華の量は4)式理論重量
比の2倍以上、つまり、抗火石100gにたいし2g以
上である。
NazSO4(芒硝) −eNazO+sOs    
     i )so、+2G(カーボン)→S+3C
O2)2p120s (抗火石中鉄分) + 45= 
4FeS+ 302 3 )FeS +ZnO(亜鉛華
) −ZnS +FeO4)上記反応式の理論重量比は
およそ鉄分:芒硝:カーボン:亜鉛華+1:2:0.5
:1である。
[作用] 粉砕、分級した1會曽アンダ一抗火石粉100gにたい
し石灰40〜80g (CaOとして20〜40g)、
ソーダ灰0〜20g(Na20として0〜10g)、芒
硝2〜8g(Sとして0.5〜2g)、カーボン0.5
〜2g、亜鉛華O〜10g配合し、1450℃で2時間
溶融すると黒いガラスが生成する。このガラスを800
〜1200℃で0.5〜4時間熱処理するとガラス全体
に均一に結晶が析出した黒色あるいは白色の結晶化ガラ
スが得られる。この主結晶はβ−ウオラストナイトだけ
である。天火石粉100gにたいし石灰40g(CaO
として20g)以下では結晶が析出せず80g (Ca
Oとして40g)以上では成形前に結晶が析出して成形
不可能となる。Nano成分は必須成分ではないがガラ
スの粘性、結晶化度の調整に有効である。ソーダ灰20
g (Na20として10g)以上加えるとガラスの特
性が低下する。芒硝2g(Sとして0.5g)以下ある
いはカーボン0.5g以下では結晶は析出せず、芒硝8
g(Sとして2g)以上あるいはカーボン2g以上加え
るとガラスの特性が低下する。亜鉛華未添加では黒色の
、2g以上添加では白色の結晶化ガラスが得られる。亜
鉛華を10g以上加えることはコストアップになり利点
がない、同一化学組成の結晶化ガラスを、泡が切れ均質
になるまで溶融するのに、一般原料を使用する場合は1
450℃で4時間以上かかるが、抗火石を主原料とすれ
ば1450℃、2時間で充分である。
[実施例] 族1に示す化学組成の1 amアンダー抗天火石粉主原
料とした本発明の実施例を表2に示す、各調合組成のバ
ッチをルツボに入れ、電気炉中で溶融、板状は成形した
ガラスを熱処理してβ−ウオラストナイト結晶化ガラス
を製造した0石灰の添加量によって表面光沢の有無をコ
ントロールでき、表2では、NOI、2は表面光沢がな
く、その他は光沢のある結晶化ガラスが得られた。亜鉛
華の添加量によって色々な発色を示し、亜鉛華を入れな
いと黒色になり、充分な貴人れると白色になり、中間量
では褐色あるいは黄色になった。また、白色の調合組成
に着色剤を添加すると多彩な着色結晶化ガラスが得られ
た。
本発明で得たβ−ウオラストナイト結晶化ガラスの特性
値を市販品と比較して表3に示す0曲げ強度試験は直径
3■、長さ60mmの試験片を3点荷重で万能試験機を
用いて行った。耐酸性は10%硫酸に90℃で24時間
保持した後の減量である1表3から明かなように、本発
明で得たβ−ウオラストナイト結晶化ガラスは市販の建
材用結晶化ガラスより高品質で、建材として優れた性質
を持っている。
族1 抗火石の化学組成 表2 表3 [発明の効果] 本発明は、膨大な埋蔵量をもち、大量に投棄されている
抗火石屑石の有効利用を可能にするとともに、従来の市
販品より高品質の結晶化ガラス建材を大量に供給するこ
とに効果がある。β−ウオラストナイト結晶化ガラスの
原料の60%以上抗火天火利用できるので原料コストを
大幅に下げる効果がある。抗火石は溶融性に優れ、溶融
速度は一般原料の2倍以上なので、省エネルギーに効果
がある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 「1」抗火石100重量部にCaO成分20〜40、N
    a_2O成分0〜10、S成分0.5〜2、C成分0.
    5〜2、ZnO成分0〜10各重量部を配合し、溶融し
    て得たガラスを熱処理して結晶化させることを特徴とす
    る結晶化ガラスの製造方法。
JP1206643A 1989-08-11 1989-08-11 β―ウォラストナイト結晶化ガラスの製造方法 Expired - Lifetime JPH0641380B2 (ja)

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Cited By (1)

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CN106854041A (zh) * 2016-12-21 2017-06-16 江苏省冶金设计院有限公司 一种碳纤维‑硅灰石微晶玻璃复相材料及其制备方法

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