192739. lajstromszámú szabadalom • Gépi úton megmunkálható vitrokerámiai készítmény
1 HU 192 739 B 2 szélesíti. Hasonlóképpen, a kristályok mérete útján egy megmunkálás során elérhető felülettípus fő kristályfázisainak határai megszabhatok. A találmány célja gépi úton megmunkálható vitrokerámiák sajátságainak, különösen mechanikai sajátságainak tökéletesítése a fluorcsillámkristályok kristálynagyságának csökkentése útján, az ömledék és az eredeti anyag előnyös technológiai sajátságának, valamint a kiváló gépi megmunkálhatóságnak a megtartásával Azt találtuk, hogy R20 - magnézium-oxid - vas(ü)oxid - alumínium-trioxid - vas(m)-oxid - szilíciumdioxid - fluor alaprendszerü üvegkészítmények - ahol R20 a dinátrium-oxid és/vagy dikálium-oxid összes mennyiségét jelenti - a komponensek alábbi (súlyában megadott) határai között Szilícium-dioxid 35-60 Alumínium-trioxid 5-20 Magnézium-oxid 5-20 Vas(H)-oxid 0,5-5 Vas(IH)-oxid 5-15 R20 5-15 Dinátrium-oxid 0-10 Dikálium-oxid 0-10 Fluor 2-6 Kalcium-oxid 0-5 Mangán(H)-oxid 0-2 Titán-dioxid 0-5- az ömledékállapotból való lehűlés során nagy kristályosodási készségük megtartásával nagyobb mechanikai szilárdságot mutatnak, ha az üvegkeverékhez kiegészítőleg olyan, meghatározott oxid-komponenseket adunk, amelyek az in situ kristályosodást a finomkristályos fluorcsillám-ldválás javára segítik elő. A fentebb megadott összetételi határok között különösen hatásosaknak bizonyultak a következő (súly5£-ban megadott) oxid-adalékok Dilítium-oxid 0,01-2 és/vagy króm(HI)-oxid 0,01-1 és/vagy nikkel(II)-oxid 0,01-2 és/vagy bór-trioxid 0,01-4 vagy réz(I)-oxid 0,01-2 vagy cirkónium-dioxid 0,01-2 £ komponensek hozáadása a kristálycsírák számának jelentős növekvéséhez, s így a 4. típusú, gépi úton megmunkálható vitrokerámiák egyenletes és finomkristályos kristályosodásához vezet, aminek eredményeként a szerkezet úgy módosul, hogy a fluorcsülámfázisok átlagos kristálymérete 10-20-as faktorral csökken, viszont a hajlítási szilárdság kétszeresére növelhető. A tulajdonságok e jelentős javulását úgy értük el, hogy a 4. típusú, gépi úton megmunkálható vitrokerámiák más főbb tulajdonságai nem károsodtak. Jóllehet általában az ellenkezője várható, a hajlítási szüárdság növekedésével egyes esetekben a gépi úton való megmunkálhatóság szembetűnően megjavult A találmány szerinti, gépi úton megmunkálható vitrokerámiákat a következő eljárási elv szerint állítjuk elő:- Az anyagkeverék előállítása és ömlesztés 1650 és 1800 K° közötti hőmérséklettartományban;- A termék eredeti formájának kialakítása az ömledékállapotból és szabályozott lehűtése 1700- 1000 K° hőmérséklettartományban percenként 0,5- 1000 K°, előnyösen 10-300 K° hűtési sebességgel;- A formázott termék lehűtése szobahőmérsékletre. A hozzáadott oxid-komponensek az ömledékállapotból való lehűlés során bekövetkező in situ kristályosodást úgy bef olyásol ják, hogy ezen adalékok következtében a magnetit- és spinell-fázisok kiválásának feltételei - amelyek a fluorcsillám kristályosodásának számára csírákként szolgálnak - kedvezőbbé válnak, s így lehetővé teszik a szerkezet módosulását. Megfelelő szerkezetvizsgálatok alátámasztják, hogy a fentebb megnevezett oxid-adalékok szembetűnően befolyásolják a magnetit- és spinellfázisok eloszlását és kiválási formáját Különösen a nikkel(II)-oxid és a króm(HI)-oxid segítségével elérhető ezeknek a fázisoknak egyenletes és finom eloszlású, elsődleges kristályosodása az olvadékállapotból, ami igen kedvező lehetőséget ad a fluorcsillám-fázisok ezt követő, másodlagos kristályosodására. Az oxid-adalékok hatékonyságának vonatkozásában figyelembe kell venni azt a tényt, hogy ez függ a hozzáadott vegyület formájától. így például króm(III)-oxid hozzáadásának kristályméret csökkenésére való hatása csak körülbelül tizede a króm(VI)oxid hatásának. Összegezve, a találmány szerinti vitrokerámia-készítmények hajlítási szilárdságának egyértelmű javulása fluorcsillám-fázisok kristályméretének csökkenése mellett különösen akkor figyelhető meg, ha a fluorcsillám-kristályok mérete 200 pm alá csökken. A találmány szerinti készítményekben a spontán kistályosodást a vas(H)- és vas(III)-oxid-tartalom elősegíti. A szerkezet felépülési folyamatának kinematikáját vas-oxidok hozzáadása olyan értelemben befolyásolja, hogy a csíraképződés gyakorisága és a kristályosodás sebessége növekszik úgy, hogy még percenként 1000 K° hűtési sebesség mellett is a nátrium-fluor-flogopit fázisrészek 50 térfogat%-ig terjedő menynyiségben 0,5-2 pm kristályméretben keletkeznek. Az ömlesztés körülményei szerint (ömlesztési hőmérséklet és időtartam) az összes alábbi példákban a vas(H)-oxid-tartalom az összes vastartalom 20 és 40%-a között van. A találmány szerinti összetételeket tartalmazó ömledékek még 1000 K7perc extrém hűtési sebesség mellett sem merevednek üvegként. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
