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详细信息
本出现涉及具有以下构成的玻璃陶瓷SiO330-70%Al2O38-45%M2O8-30%M’O0-30%B2O30-15%P2O50-15%Zr2O 0-12%TiO20-12%个中M选自Li,Na,K或它们的混杂物;M’选自Be,Mg,Ca,Ba,Sr,Zn,Pb或它们的混杂物;(其百分比按总混杂物的重量盘算)它们的制备,以及正在釉面产物或炻瓷产物,陶瓷坯体或釉料分娩中的利用。
现有工夫秤谌一目了然,玻璃好坏晶原料,通过将结晶态化合物熔化,随后再将熔融的物质冷却得回。
相反的,玻璃陶瓷是玻璃态体系,当其正在温度上升到T1,该T1高于其玻璃化转移温度Tg并低于熔化温度时,显露晶核的造成(匀称或非匀称),随后是晶体的滋长。
已知的玻璃陶瓷的制备举措日常网罗熔化原始原料成为熔体,随后通过速冷举行冷却使其到达玻璃非晶态的标准,工夫上称为熔块,然后,可以将其与其它增加剂一道施用正在适宜的众孔基底上(或者,要是需求炻瓷,插手到陶瓷坯体中其它须要的化合物中)并履历烧成流程,正在此功夫,产生玻璃相的结晶化,取得最终所需的陶瓷原料。
另一种举措是,熔融体冷却后,对其举行适宜的termic cycle,以惹起大块结晶的形成。
正在PCT/EP97/04387(正在相仿申请人名下)中报道了,要是对具有确定成份的熔块正在烧成流程进展行研磨,将得回具有稀奇有利特质的产物。
玻璃态熔块的一个万分要紧的性子是其热膨胀系数(α),因为正在烧成程序它们必需遵命于其所用众孔基底的膨胀。这一点正在被称为分娩釉料和釉底料的简单烧成釉面(gres),双重迅疾烧成工夫中尤为显明。
比方,正在釉面或炻瓷砖样品的分娩中,产物外貌必需极度平缓,上述性子起到了要害影响。
至今为止,为了抬高玻璃陶瓷的热膨胀系数,利用了两种分别的举措a)使器械有高氟含量的熔块;b)使器械有高碱金属元素含量的熔块。
然而,上述两种举措均发挥出告急的亏损。本相上,使器械有高氟含量的熔块意味着污染题目,需求利用腾贵的举措来克制,但日常并不令人如意;另一方面,使器械有高碱金属元素含量的熔块,至今所认识的,常常无法结晶化成匀称的玻璃,例如正在釉料的分娩中,使产物容易受酸的捣乱,以至正在含水介质中融解。
依据上面所述,研制新型玻璃陶瓷,使其具有所需的本能,稀奇是具有高热膨胀系数的要紧性是显而易睹的。
稀奇优选按上述界说的玻璃陶瓷,个中M2O代外Li2O,Na2O和K2O的混杂物,按上述界说的混杂物的总量为正在其玻璃陶瓷混杂物总重量中的百分比。
可利用依照本出现的玻璃陶瓷自身以便制备陶瓷,或者,插手到日常被用作制备炻瓷或釉料的原料中。
除了上述的热膨胀系数的抬高,依照本出现的玻璃陶瓷使(因为其“原位”结晶)瓷釉具有特别出色的乳浊影响,与利用插手到玻璃中的普通乳浊剂制得的瓷釉比拟,具有更高的白度(WI),其它,因为正在瓷釉外貌上重结晶的晶体相的化学宁静性和高的板滞本能,使基底具有了比古板瓷釉更好的物理化学特质。
依照本出现的玻璃陶瓷的制备举措基础上与依然利用正在本界限的用于制备此类产物的举措一致。
熔化原始原料,对实在行速冷以得回无定形熔块,或者也可能,遵守已知的工夫(轧制,浇注,玻璃吹制等)将玻璃态物体冷却至室温;然后,实加以日常的termic cycle(退火、形核和滋长),惹起内力的松懈和玻璃质物体的陶瓷化。
然后,将熔块正在研磨机上研碎,取得玻璃态粉末,并将涂覆于所需的基底上,可以与其它用于釉料或炻瓷分娩的常用增加剂一道利用,对基底举行日常的烧成程序,得回所需的最终陶瓷产物。
原始氧化物优选正在池窑中熔化造成陶瓷熔块(也可能利用用于玻璃分娩的燃气或电气窑炉),熔化温过活常正在1400-1500℃之间。
举行淬火时,用水或冷不锈钢圆柱举行冷却;要是优选需求大块的结晶,则利用普通玻璃工艺中已知的用于此目标的工夫。
熔块的研磨利用已知工夫(球磨,转筒磨等),依照从此运用的需求,粉末的最终尺寸普通正在5-50微米(粉末),0.05-0.35mm(熔块颗粒)或0.14-0.63mm(球颗粒)之间。
按照日常用于本界限的工夫职员熟识的此类工艺的工夫和前提,通过研磨制得的粉末或颗粒能用于以下程序(即,正在最终釉面产物和炻瓷产物的制备中)。
正如上文所述,依照本出现的玻璃陶瓷能增加到日常用于炻瓷分娩的原料中;增加依照本出现的玻璃陶瓷,可采用日常用于炻瓷分娩的举措分娩陶瓷,并大方节俭了能源。
比方,正在炻瓷坯体的分娩中,向古板的分娩炻瓷的原始原料混杂物(比方粘土,(Na,K)长石,Na长石,长石砂)中,按适宜的比例,插手依照本出现的玻璃陶瓷。将混杂物装入Alsing球磨机(接续或不接续),正在水存不才研磨造成浆料,利用喷雾器将浆料干燥,造成中空的颗粒。颗粒通过古板压制举措造成所需求的式样。砖块正在古板的窑炉中干燥,正在900°-1230℃烧成kb体育官网,取得最终产物。
行动别的一种举措,玻璃陶瓷粉末可能正在利用回旋犁形东西的圆筒腔中,与喷射干燥体混杂,以改进烧结。
要是需求釉料,则按照适宜的比例,将依照本出现的玻璃陶瓷和日常用于陶瓷釉料分娩的原始原料(同上,但据认识,要思索着色金属尽可以更纯),装入Alsing球磨机中正在水中研磨取得所谓的釉料”,利用喷彩,线纹点缀模板(threading die),bell或丝网印花正在古板的基底上施釉,基底为过程粗制或素烧的,通过对喷雾或干燥研磨的粉末举行压制制得。采用浸落(falling)方法,干燥和/或颗粒化的釉料或许浸积正在基底外貌,并利用适宜的配合剂固定正在该外貌上。或者,经研磨的釉料与炻瓷坯体联合,浸积正在压制模中。基底正在迅疾窑或地道窑中,900°-1230℃之间烧成(接续或不接续),取得最终产物,个中玻璃陶瓷惹起了可控的结晶。
依照本出现的玻璃陶瓷或许用于瓷砖、卫生器械、餐具、砖的分娩,利用该界限中已知的普通工夫。
下面先容少许制备依照本出现的玻璃陶瓷的实行例,以及它们正在制备炻瓷和釉料中的用法。
实行例1向仿单中界说的玻璃陶瓷GV3中(35%重量),插手粘土(10%重量),(Na,K)-长石(20%),Na-长石(30%重量),长石砂(5%重量)。将混杂物放入Alsing球磨机(接续或不接续),正在水存不才研磨造成浆料,利用喷雾器将浆料干燥,造成中空的颗粒,然后,利用古板的压制举措将颗粒制成瓷砖的式样。
瓷砖正在古板的窑炉中干燥,900°-1230℃下烧成制得最终产物。矿物和对瓷砖外貌的X-射线剖析显示,取得的瓷砖的构成网罗合成的和晶化的原料,以及残留的玻璃相。
实行例2向仿单中界说的玻璃陶瓷GV4中(50%重量),插手粘土(5%重量),(Na,K)-长石(30%),Na-长石(15%重量)。
将混杂物放入Alsing球磨机,正在水存不才研磨造成所谓的釉料,利用喷彩将其涂覆于古板的基底上。基底为粗制的,通过对日常喷雾研磨的粉末的压制取得。
基底正在900℃-1230℃正在迅疾窑或地道窑(接续或不接续)烧成,取得个中玻璃陶瓷已诱发把持结晶的最终产物。
SEM和X-射线衍射显示,所得回的釉面瓷砖清楚出玻璃相和结晶相个人,使产物具有特别明明的显微组织。
3.依照权益请求1的玻璃陶瓷,个中M2O代外Li2O,Na2O和K2O的混杂物。
20.制备依照权益请求1-19的玻璃陶瓷的举措,个中a)使原始原料熔化,对实在行淬火以得回无定形式的熔块b)熔块正在研磨机中研磨,取得玻璃态粉末c)将粉末涂覆于所需的基底上,可以与其它日常用于釉料和炻瓷分娩的增加剂一道利用,对基底举行普通的烧成程序,以得回所需的最终陶瓷产物。
21.依照权益请求20的举措,个中程序(a)遵守已知工夫(轧制,浇注,玻璃吹制等),将玻璃态物体冷却至室温,随后举行日常的termic cycle以惹起玻璃态物体的陶瓷化。
出现者M·比托希, G·贝尔蒂, E·杰纳拉里, D·塞蒂姆布里布兰众 申请人:意大利库劳比公司