PL114935B1 - Process for manufacturing thermically and chemically resistant porcelain - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia porcelany termo- i chemoodpornej, o wyso¬ kiej odpornosci na zmiany temperatury i chemo- odpornosci. Wynalazek moze znalezc zastosowanie .nip.: przy produkcji porcelanowych, zaroodpornych wyrobów, zwlaszcza tygli laboratoryjnych, naczyn gospodarstwa domowego OTaz porcelanowych wy¬ robów chemoodpornych np.: rur wanien galwani- zerskich.

Dotychczas jest znany i stosowany sposób wy¬ twarzania porcelany termo- i chemoodpornej, po¬ legajacy na rozdrobnieniu, uformowaniu i wypa¬ leniu w temperaturze 1653—I17I1& K, .mieszaniny surowcowej, skladajacej sie z kaolinu w ilosci 7'0—90% wagowych, skalenia potasowego w ilosci 10^28% wagowych, tlenku glinu w ilosci 0—40% wagowych, gliny ogniotrwalej w ilosci 0—15'% wa¬ gowych oraz korzystnie talku w ilosci 0—4% wa¬ gowych i dolomitu w ilosci 0^4% wagowych. Nie¬ dogodnoscia tego sposobu jest niska odpornosc na zmiany temperatury, otrzymywanych wyrobów, co jest spowodowane wystepowaniem w nich na¬ prezen strukturalnych. Celem wynalazku bylo opracowanie sposobu wytwarzania (porcelany, któ¬ ra odfcnaczalaiby sie wysokim stopniem termo- i chemoodpornosci.

Stwierdzono, ze na podstawie tradycyjnych, su^ rowcow ceramicznych K/Na — Al— krzemianów mozna uizyskac mase o znacznie wiekszej odpor¬ nosci na zmiany temperatury niiz dotychczas zna¬ nych porcelan twardych!, stosujac mineralizator, modyfikujacy sklad, fazowy wypalonego czerepu porcelany, w kierunku zwiekszenia zawartosci mu¬ litu i zmniejszenia zawartosci reliktów kwarco¬ wych.

Sposób wedlug wynalazku polega na dodaniu, w czasie wspólnego przemialu skladników miesza¬ niny surowcowej, fryty olowiowo-lborowej w ilosci 0;5i—4,i0% wagowych, zawierajacej BbO w ilosci 40—6>5% wagowych i- B^08 w ilosci 5n-ai5% wa¬ gowych w stosunku do masy fryty, przy czym stosunek molowy FtaO : B2O3 w skladzie fryty wy¬ nosi od 1 • l«/7' do 1 : i2,i5. Tlenki boru i olowiu, wprowadza sie w celu wytworzenia porcelany o gestym czerepie, zlbudowanym z mulitu, fazy szkli¬ stej i ewentualnie a-korundu oraz reliktów kwar¬ cowych. Tlenki boru i olowiu wprowadza sie w postaci fryty, aiby nie zmienic wlasnosci Teologicz¬ nych masy, a ponadto, aby nie ulegly* one roz- 29 puszczeniu w wodzie i, 'Usunieciu .w procesie fil¬ trowania masy lub formowania z niej wyrobów.

Rola wprowad;zonych pierwiastków przejawia sie w procesie wypalania. B^Og powoduije glównie ob¬ nizenie wspólczynnika rozszerzalnosci cieplnej fa- 25 zy szklistej, a tym samym lepsze jego dopasowa¬ nie do wspólczynników rozszerzalnosci cieplnej ..-faz krystalicznych tworzywa porcelanowego. Po¬ nadto otaiza reaktywnosc fazy stopione!} w od¬ niesieniu do mulitu. BbO podwyzsza napiecie po- •*"' wierzchniowe fazy stopionej oraz powoduije zmniej- 10 15 114 935114 935 s scenie reaktywnosci fazy stopionej w odniesieniu do miulitu wskutek ekranowania jego powierzchni zgodnie z teoria W. A.;Weyla. Kompleksowe dzia¬ lanie tych dwóch pierwiastków w obecnosci, po- ,£asu, powoduje^ w efekcie wzrost stopnia mulity- zacji tworzywa porcelanowego oraz obnizenie ilosci reliktów kwarcowych.; Tworzywo zawierajace w swoim/' skladzie i fazowym jedynie mulit i faze szklista oraz do-2% reliktów kwarcowych wyka¬ zuje liniowy przebieg rozszerzalnosci termicznej bez anomalii kwarcowej przy temperaturze okolo 8tó K.

Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest wyzsza odpornosc na zmiany temperatury otrzymywanych wyrobów np.: tygli niz tygli z mas -porcelanowych o skladzie odpowiadajacym twardej porcelanie europejskiej.

Przyklad I. W mlynie kulowym zmielono na mokro mase o skladzie .wagowym: skalen „Njorfloat" — 14^8% kaolin „Sedlec" — 60^2% glina „Jaroszów" — 10,0% talk \— 2,0% dolomit — 2;0% * przy czym kaolin „Sedlec" w ilosci 21,0% wago¬ wych uprzednio, przed zmieleniem wypalono w temperaturze 1173^12713 K. Nastepnie, w czasie wspólnego przemialu dodano, uprzednio sporza¬ dzona fryte olowiowo-lborowa w ilosci li,9% wa¬ gowych w stosunku do suchej masy.

Fryte borowo-olowiowa sporzad'zono z zestawu su¬ rowców o skladizie wagowym: piasek kwarcowy — 28$% tlenek glinu — 4,6% minia olowiowa — 612,6% kwas borowy — 14,15% przez wyprazenie go w temperaturze 14713^-1543 K i zmielenie do pozostalosci 0—'0,5% na sicie 0,06 mm. Tak otrzymana masa, po zmieleniu do pozostalosci 0,i9°/o na sicie 0j0!G mm i odwodniona do wilgotnosci okolo .24% jest gotowa do formo¬ wania wyrobów. Uformowane z tej masy i wysu-. szone wyroby wypalono w temperaturze 1G5®— 1683 K w atmosferze redukcyjnejj. # , Przyklad H. W mlynie kulowym zmielono na mokro mase o skladzie wagowym: skalen ,,Norfloat" — 0,0% kaolin „Sedlec" — 87;J0% fryta borowo-oiowiowa — 4,i0% przy czym kaolin „Sedlec" w ilosci 47% uprzed¬ nio, przed zmieleniem wypalono w temperaturze 11731—1273 K. Fryite borowo-olowioWa o skladzie wagowym: 35 piasek kwarcowy tlenek glinu minia olowiowa kwas borowy — 22,4% - 7,11% — 64,5% — .6,0% 5 przygotowano uprzednio jak w przykladzie !. Ma¬ se mielono do pozostalosci na lijl°/o na sicie 0,06 mm i odwodniono do wilgotnosci 2i3%, Z tak przygotowanej masy formowano wyroby; suszono S i wypalono w temperaturze 1410.—1430 K w atmo- 10 sferze redukcyjnej.

Przyklad IM. W mlynie kulowym zmielono na mokro mase o skladzie wagowym: skalen jrNoTfloat" — 20,0% kaolin . „Sedlec" —30,0% ^ kaolin „Osmoza" ' — 28,i0% glina „Jaroszów" .—10,0% v .talk ' — 2,0% tlenek glinu — 10,0% przy czym kaolin „Sedlec" w ilosci 20,tQ% uprzed- 20 riio, przed wprowadzeniem do zestawu wydalono w temperaturze 11713—112713 K. Nastepnie dodano, uprzednio sporzadzona, jak w przykladzie I fry- ¦, te borowo-ojlowiowa o skladzie wagowym: piasek kwarcowy —45^5% 25 tlenek glinu — 5,4% '' minia olowiowa — 40,15% kwas borowy — 8i,i6% w ilosci 0,5% wagowyoh, szklo wodne w ilosci 0,05% wagowych i sode w ilosci 0j04% wagowych 30 w stosunku do masy. Mase mielono do pozosta¬ losci 0,5% na sicie 0,06 mnij Z tak przygotowanej masy odlano "wyroby, wysuszono i wypalono w temperaturze 16631—11703' K w atmosferze reduk¬ cyjnej.

Zas.trze,ze n ie patentowe Sposób wytwarzania porcelany termo- i chemo¬ odpornej, polegajacy na rozdrobnieniu, uformowa- 40 niu i wypaleniu mieszaniny surowcowej, skladaja¬ cej sie z kaolinu w ilosci 70^90% wagowych, skalenia 'potasowego w ilosci 1<0M28% wagowych, tlenku glinu w ilosci OA-l.0% wagowych, gliny ogniotrwalej w ilosci 0^-15% wagowych oraz, ko- ^ rzyistnie talku w ilosci 0—4P/0 wagowych i dolo¬ mitu w ilosci 0—4% wagowych, znamienny tym, ze w czasie wspólnego przemialu skladników mie¬ szaniny surowcowej dodaje sie fryjte olowiowo-lbo¬ rowa w ilosci 0,5^-4% wagowych, zawierajaca PbO 50 w ilosci 40^-615% wagowych i B^03 w ilosci 5^-115% wagowych w stosunku do masy fryty,' przy czym stosunek molowy P!bO : B^08 w skladzie fryty wynosi od' 1:1,7 do 1 :2,i5.

FZGraf. Koszalin D-512 105 egz. A-4 Cena 45 zl