172812. lajstromszámú szabadalom • Mázzal bevonható, nem-porózus kerámiai tárgyak
5 172812 6 Az aprított, Si02 -tartalmú üveg célszerűen kereskedelmi szokvány síküveg, vagy tartályüveg, vagy építészeti üveg, vagy hulladéküveg. Továbbá a találmány tárgyát képezi az a mázzal bevonható, nem-porózus kerámiai tárgyak előállí- s tására szolgáló eljárás, amelynek lényege, hogy 25-60 súly% aprított, kvarcban gazdag nyersanyagból, amelynek kémiai összetétele (súly%-ban) a következő: 10 Si02 A1203 FejOa Alkálioxidok Alkáliföldfémkarbonátok vízoldható sók legalább 90 legfeljebb 5 legfeljebb 0,4 legfeljebb 1 legfeljebb 0,5 legfeljebb 0,1 15 szemcseméreteloszlása pedig a következő: több mint 98 súly% szemcsehányad 60 pm alatt 20 több mint 75 súly% szemcsehányad 20 pm alatt több mint 50 súly% szemcsehányad 10 pm alatt és 40-75 súly% aprított Si02-tartalmú üvegből, amelynek lineáris hőtágulási együtthatója 8 • 10-6 25 fok-1 felett és transzformációs hőmérséklete 550 C° alatt van szemcseméreteloszlása pedig a következő több mint 98 súly% szemcsehányad 40 pm alatt több mint 80 súly% szemcsehányad 20 pm alatt és több mint 50 súly% szemcsehányad 10 pm alatt, 30 adott esetben önmagában ismert formázó-segédanyagok hozzáadásával, amelyek 500 C° alatti 25 hőmérsékleten elpárolgás, bomlás és/vagy oxidáció útján ismét eltávolíthatók, bensőséges keveréket készítünk, az így készített keveréket a kerámiaiparban önmagában ismert formázási eljárással formázzuk, és a formatesteket - adott esetben a tömörré 40 szinterezés hőmérsékleténél 100—200 C° -kai alacsonyabb hőmérsékleten történő hőntartás közbeiktatása mellett - 600 és 900 C° közötti hőmérséklettartományban tömörre szinterezzük. Az alkalmazott, kvarcban gazdag nyersanyagnak 45 illetve a Si02, tartalmú üvegnek a szükséges szemcse méret eloszlásra történő aprítása egy vagy több lépcsőben, különböző típusú, önmagában ismert aprítóberendezések segítségével történhet, és a kvarcban gazdag nyersanyag és a Si02-tartalmú 50 üveg aprítása és keverése Gélszerű módon együttesen is végrehajtható. A találmány szerint előállított formatestek hevítése és színtérezése a kerámiaiparban önmagában ismert égetőberendezésekben történhet, amelyek a szinterezendő formatestek nagy- 55 ságához képest megfelelően egyenletes hőmér sédetek) szlásuak, úgyhogy a hevítés oly módon történhet, hogy a formatestek először gáz mentessé válnak, majd szintereződnek. 60 ográfiai kvarcmeghatározások a szokásos hibahatárokon belül kimutatták a kiindulási keverék és a szinterezett testek kvarctartalmának egyezését, a mikroszkópos vizsgálatok igazolták, hogy a szinterezett testben a kvarc szemcse alakja és szemcse méreteloszlása megfelelt a kiindulási keverékének. A kapott eredmények arra utalnak, hogy a szinterezés közben a találmány szerinti összetételű kvarc-hányad és a szinterezési hőmérsékleten meglágyult üveg-hányad között kémiai reakciók egyáltalán nem, vagy csak jelentéktelen mértékben lépnek fel. Emiatt a nem-porózus szinterezett testek előállításához a találmány szerinti összetételű üveg-hányadnak legalább olyan mennyiségűnek kell lennie, hogy a kvarc-hányad tömörödése közben képződő minden üreget tökéletesen ki tudjon tölteni. A találmány szerinti összetétel említett tulajdonsága másrészt különösen előnyösnek bizonyul, ha egy megfelelő szinterezett formatest tulajdonságait a kvarc-hányad meghatározott szemcse alakjának és/vagy szemcse méreteloszlásának megválasztásával adott célnak megfelelően kell befolyásolni. Olyan mechanikai szilárdság biztosításához, amely legalább a jóminőségű porcelántermékekének felel meg, az szükséges, hogy a szinterezett szerkezet kvarctestei és az összekötő mátrixként jelenlevő üveg-hányad között a szinterezés és lehűtés befejeztével ne képződjenek mikrorepedések. Amint azt a találmány szerint előállított tárgyakon végzett mikroszkópos illetve elektronmikroszkópos vizsgálatokkal megállapítottuk, ez a feltétel a találmány szerinti összetétel tartományában biztosítva van. A találmány szerint előállított tárgyakat a hőtágulási együttható és a hőmérséklet-viszkozitás viszony tekintetében megfelelő üvegolvadékok alkalmazásával a kerámiaiparban szokásos eljárással mázréteg formájában felületnemesítéssel lehet ellátni. A találmány előnyei főként abban állnak, hogy nem-porózus, jóminőségű porcelánnak megfelelő szilárdságú és vegyszerállóságú szinterezett testeket 900 C° alatti hőmérsékleten és ennek megfelelően energiatakarékos módon, olcsó nyersanyagokból, főként eddig nem hasznosított melléktermékekből lehet előállítani. A tárgyakat felületnemesítéssel lehet ellátni mázak és díszítések formájában, a kerámiatárgyaknál szokásos módon. A találmány szerint előállított tárgyak további előnye, hogy hőtágulási együtthatójuk lehetővé teszi kombinálásukat fémes, főként vasalapú anyagokkal. A találmány szerinti kerámiai tárgyak például kis - és nagyfeszültségű szigeteléstechnikai célokra, háztartási és szállodában használatos edények, egészségügyi felszerelések, fal- és padlóburkolatok számára stb. alkalmazhatók. A találmányt az alábbiakban néhány példa kapcsán ismertetjük részletesen, azonban a találmány nem korlátozódik ezekre a példákra. A szinterezett forma testek a nyersanyagkeverék 1. példa csaknem teljes kvarctartalmát közel változatlan formában tartalmazzák, amint ezt röntgendiffrakto- Nyersanyagként 98%-nfl magasabb Si02-tartalmú metrikus vizsgálat és mikroszkópos szerkezet- Hohenbocka-i kvarchomokot és 71,8súly% Si02, vizsgálat segítségével megállapítottuk. A röntgen- 65 1,01 súly% A1203, 0,12súly% Fe203, 0,83súly%|
