163916. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy hőmérséklet különbségeket elviselő kerámiai testek anyagának előállítására
163916 kvarc kristályos fázisokkal, valamint ezek mellett üvegfázis elegyével. Az ott leírt eljárás azért nem került üzemi alkalmazásra, mert a betartandó égetési hőmérsékletköz nagyon szűk volt (5—15 C°), továbbá a masszának nem volt plaszticitása, így korongozással, öntéssel, nedves sajtolással formázandó testeket nem lehetett belőle készíteni. Meg kell jegyezni, hogy az idézett szabadalom kaolint, kvarc, lítium-karbonát és alumínium-oxid nyersanyagokból dolgozik. Jelen találmányunk erőssége, hogy bármilyen kerámiai megmunkálással készülő tárgyak formázása lehetséges, a kerámiai égetési műveletben előforduló, megszokott kis hőmérséklet ingadozások nem befolyásolják a kerámiai testek minőségét, így a biztonságos szériagyártás lehetővé válik. Eljárásunk szerinti módon gyártott tárgyak előállítása bármely kerámiai üzemben lehetséges, ahol az általunk leírt, tágabb értelmű fritteléshez szükséges kb. 1150 C° hőmérsékletű égetőberendezés a nyersanyag előégetéséhez és a tárgyak kiégetéséhez rendelkezésre áll. Az eljárásunk szerinti égetések lényegesen kisebb hőmérsékleteket kívánnak, mint a más, hasonló tárgyú eljárások. Eljárásunk kiégetési hőmérsékletköze is tágabb a korábbi magyar szabadaloménál: az előírt égetési hőmérsékleteinktől esetleg 30—100 C° eltérés is előfordulhat anélkül, hogy az eljárásunk szerint gyártott kerámiák tönkremennének. A következő, ugyancsak Li2 O-tartalmú kerámiai testek előállítását célzó közlemény az US 3 413 132 sz. szabadalom, amely nagy termikus sokkot elviselő, könnyűsúlyú kerámiák előállítását mutatja be j3-spodumen vagy petalit ásványok jelenlétével. Meg kell jegyeznünk azonban, hogy e habkerámiák késztermék állapotban 50-70% porozitással rendelkeznek. Az eljárás rendkívül finomra aprított nyersanyagokból indul ki: 325 mesh (1 cm2 -re eső szitaszövet-lyukak száma 15 250) finomságra őrölnek, amely finomsági fok a hazai kerámiaüzemi gyártásban általában nem használatos. Az US-szabadalomban az öntőgép említett finomságát szigorú követelményként írják elő, azután a masszát szerves anyagokkal habosítják, a habot stabilizálják és a nyers tárgyakat kb. 1280 C° hőmérsékleten égetik ki. Az idézett US-szabadalom a masszákhoz használható tűzálló agyag, illetve kaolinit mennyiséget 25% alatt, sőt egyik esetben csak 10%-ban engedi meg. Eljárásunkban nem szükséges a túlzott őrlési finomság, elegendő az általában használatos 190 mesh (ahol ti. az 1 cm2 -re eső szitaszövet-lyukak száma kb. 5100). A találmányunkban leírt, formázás előtt álló massza agyagásványból származó része adott esetben 90%. Ide sorolhatjuk még a Szteklo i Keramika 27, (2) 22-24, (1970) közleményt, amely megemlíti, hogy azoknak a kerámiáknak, amelyekben a spodumen jelen van, hőkiterjedési együtthatója alacsony, amelynél fogva a kerámiák hőstabilitása igen kiváló. A közlemény kerámiai kötésű gyémánt-köszörűszerszámra vonatkozik. Az ott leírt kerámiai kötőanyagok egyik csoportja a frittelt kötőanyagok, amelyekben az agyagot bór- és ólom-tartalmú adalékkal üvegfritté olvasztják. A másik csoport a nem-frittelt kötőanyagok, pl. tűzálló agyagok és természetes olvasztóanyagok keverékei. Ilyen olvasztóanyagok lehetnek: földpátok, spodumen-koncentrátum, talk stb. A 5 közlemény további része a gyémánt-köszörűszerszámok készítését írja le. E közlemény tárgya tehát eltér találmányi bejelentésünkétől, csupán az ismert kerámiai gyártástechnológiai műveletet, a frittelést említi 10 mint egyezőt. Amint a fentiekben említettük, az ismert és közelebbi eljárások közös hátránya az, hogy nagy hőmérséklet különbségeket elviselő kerámiai testek anyagának egyszerű előállítására és az anyagból 15 különböző kerámiai formázási módszerekkel: korongozással, öntéssel, nedves sajtolással stb. kerámiai testek készítésére számunkra kellő útmutatást nem adnak. 20 Azt a feladatot tűztük magunk elé, hogy gyártástechnológiát dolgozzunk ki lítium-tartalmú kerámiák biztonságos üzemi gyártással történő előállítására, amelyeknek műszaki jellemzői az alábbi határok közé eső értékek legyenek, az egyes 25 típusok minőségi követelményeinek megfelelően: vízfelvétel 0,5-20% között térfogatsúly 1,8-2,2 g/cm3 nyomószilárdság 400-900 kp/cm2 30 hajlítási szilárdság 200-400 kp/cm2 Mohs féle keménységi fok 6-7 lineáris hőtágulási együttható 0-900 C° között 0-0,8 • 10"6 cm/cm C° 35 hőlökésállóság hőmérsékletköze C° 20-1100: legalább ötször ismételve. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy 40 legalább 1%, előnyösen 1-9% Li2 0, 20-45% A12 0 3 , 50-75% Si02 , a késztermék oxidos összetételének megfelelően, a nyersanyagkeveréket homogenizáljuk, színtereljük, illetve olvasztjuk, majd a kapott frittet a lenti oxidos összetételnek 45 megfelelően tűzálló agyaggal, adott esetben samottal, szabad kvarc tartalmú nyers kaolinnal együtt megőröljük, előnyösen nedves úton; az anyagot felesleges nedvességétől megszabadítjuk és testeket formázunk belőle. 50 A lítium-oxid tartalmat előnyösen úgy biztosítjuk, hogy legalább 1% Li2 0-ot tartalmazó hulladéküvegeket alkalmazunk, vagy Li2 C0 3 ,adott esetben lítium-tartalmú ásványok: spodumen vagy 55 petalit alakjában visszük be; az A12 0 3 és Si0 2 bevitelét pedig tűzálló agyaggal, adott esetben samottal, szabad kvarc tartalmú nyers kaolinnal, esetleg kvarccal, vagy ezek tetszőleges arányú keverékével visszük be a masszába. Az agyagásvány-60 tartalmú massza-komponensek használatával a massza képlékenysége tetszés szerint állítható be. Eljárásunk szerint készített masszákból az összes ismert kerámiai formázási módszerrel üzemszerűen alakított tárgyak kiégetése tágabb hőmérsékletköz-65 ben vált biztonságossá; 30-100 C° hőingadozást 2
