172811. lajstromszámú szabadalom • Mázzal bevonható, nem-porózus porcelánszerű tárgyak
7 172811 8 A találmány előnyei főként abban állnak, hogy nem-porózus, jóminőségű porcdánnak megfelelő vegyszerállóságú, és a kvarc-földpát-kaolin/agyag-porcelánnál nagyobb szilárdságú szinterezett testeket 900 C° alatti hőmérsékleten és ennek meg- 5 felelően energiatakarékos módon, olcsó nyersanyagokból, főként eddig nem hasznosított melléktermékekből lehet előállítani. A tárgyakat felületnemesítéssel lehet ellátni mázak és díszítések formájában, a kerámiatárgyaknál szokásos módon. 10 A találmány szerint előállított tárgyak további előnye, hogy hőtágulási együtthatójuk lehetővé teszi kombinálásukat fémes, főként vasalapú anyagokkal. 15 A találmány szerinti kerámiai tárgyak előnyösen Ids- és nagyfeszültségű szigeteléstechnika, háztartási és szállodai edények, egészségügyi felszerelések vagy fal- és padlóburkolatok számára alkalmazhatók. 20 A találmányt az alábbiakban néhány példa kapcsán ismertetjük részletesen, azonban a találmány nem kodátozódik ezekre a példákra. 1. példa Nyersanyagként 98%-nál magasabb Si02 -tartalmú Hohenbocka-i kvarchomokot és gépi előállítású 30 síküveg-cserepet, amelynek kémiai összetétele (súly%-ban) a következő: Si02 71,8, A1203 1,01, Fe203 0,12, Ti02 0,83, CaO 7,74, MgO 4,39, K20 0,13 és Na20 13,5 alkalmaztunk. A síküveg transzformációs hőmérséklete 528 C°, lineáris hő- 35 lási együtthatója pdeig a5o-soo C° = 8,9 • 10" 6 fok" * volt. A cserép formájában rendelkezésre álló síküveget először pofás törőben 0,8 mm alatti szemcse- 40 méretűre előaprítottuk és mágneses szeparátoron történő átbocsátással a törőben belekerült vasrészecskéktől megszabadítottuk. Mindenkor 35 g előaprított kvarchomokot és 40 g előaprított üveget tárcsás lengőmalomban 1,5 g AIF3 *1/2 H2 O hozzáadásával együttesen 10 percig szárazon tovább aprítottunk. Az így előkészített keverék szemcseméreteloszlása a következő volt: 99.5 súly% 60 /am alatt 98.5 súly% 40 /zm alatt 90 súly% 20 jum alatt 75 súly% 10 fűn alatt. E keverék egy súlyrészéhez 0,08 súlyrész vizet és 0,008 súlyrész vízoldható polivinilalkoholt adagoltunk és bensőségesen elkevertük. Ezt követően szitán (lyukbőség 0,5 mm) történő átengedéssel további homogenizálást végeztünk. A port hidrám likus présen 300 kpcm~2 sajtolónyomással tárcsa alakú formatestekké sajtoltuk, amelyeket jól ömleszthető szemcsés anyag előállítása céljából ismét aprítottunk és szitán (lyukbőség 0,5 mm) átengedtünk. Az így granulált keveréket a szárazsaj tolásnál szokásos módon óOOkpcm-2 sajtolónyomással henger alakú és pálca alakú formatestekké sajtoltuk. A kapott sajtolási sűrűség az elméleti sűrűség 62 és 65%-a között volt. Egyszerre mindig több formatestet elektromos fűtésű tokos kemencébe helyeztünk, 600C°-ra hevítettünk, és a kemence hőmérsékletkiegyenlítéséhez szükséges 30—60 perces benntartózkodás után percenként 2 C° felmelegítési sebességgel az alábbiakban megadott szinterezési hőmérsékletre tovább hevítettük, amely hőmérsékleten az ugyancsak megadott ideig hagytuk: Szinterezési hőmérséklet Szinterezési idő 1. égetés 800 C° 2 óra 2. égetés 800 C° 7 óra 3. égetés 850 C° 1 óra 4. égetés 850 C° 2 óra A kvarchomokot 10 percig tartó őrléssel tárcsás 45 A kemence kihűlése után kiszedett, alaktartó lengőmalomban előaprítottuk. Az őrlet átlagos szinterezett testek a következő tulajdonságokkal szemcsemérete 30 pm volt. rendelkeztek: 1. égetés 2. égetés 3. égetés 4. égetés Lineáris égetési zsugorodás a nyers formatestre vonatkoztatva %-ban 10,2 10,8 10,2 10,7 Nyers sűrűség az elméleti sűrűség %-ában 92 93,5 93,5 94 Porozitásvizsgálat eredménye fukszinoldattal tömör tömör tömör tömör Hajlítószilárdság (10 vizsgált pálca középértéke) kpcm_2-ben 1580 1600 1500 1020 Lineáris hőtágulási együttható a50-400c° ft&_í-ben 13,2 • IQ'6 13,5 • 1Q-S 13,4 • 10"6 13,2 • 10'6
