авантюриновое стекло

Формула изобретения

АВАНТЮРИНОВОЕ СТЕКЛО, включающее SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, MgO, CaO, Na₂O и Cr₂O₃, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит K₂O при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO₂ - 59,82 - 62,3

Al₂O₃ - 8,14 - 9,36

Fe₂O₃ - 0,06 - 0,30

MgO - 2,32 - 3,72

CaO - 12,04 - 13,00

Na₂O - 11,71 - 12,20

Cr₂O₃ - 1,39 - 1,62

K₂O - 0,71 - 1,11

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности, к составу декоративных авантюриновых стекол, используемых для производства облицовочных материалов, бытовых и художественных изделий.

Известно авантюриновое стекло [1] имеющее следующий состав, мас. SiO₂ 48,0-51,9; Al₂O₃ 7,0-10,5; Fe₂O₃ 4,0-7,0; MgО 0,05-2,5; MnO 0,51-5,0; CaO 18,0-20,9; Na₂O 2,0-6,0; CrO₃ 2,0-3,5; P₂O₅ 0,5-2,0; F 0,01-2,0.

Существенным недостатком такого стекла является то, что вследствие высоких содержаний щелочноземельных оксидов, стекло получается коротким, легко кристаллизуется, что, в частности, делает невозможной выработку методами выдувания. Кроме того, стекло содержит фтор, обладающий высокой летучестью при температуре варки и отрицательно влияющий на окружающую среду.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является авантюриновое стекло [2] имеющее следующий состав, мас. SiO₂ 58,3-62,0; Al₂O₃ 4,1-6,4; Fe₂O₃ 0,5-1,8; MgO 0,4-6,1; CaO 16,0-20,5; Na₂O 0,5-5,5; Cr₂O₃ 3,3-8,0; P₂O₅ 0,5-3,5, которое для получения различной цветовой гаммы дополнительно содержит один оксид из группы CoO, FeO, MnO при следующих соотношениях, мас. CoO 2,0-6,0; FeO 2,0-6,5; MnO 2,6-6,8.

Такое стекло имеет красивый внешний вид, обладает хорошими физическими свойствами.

Недостатками его является то, что предполагаетcя использование чистых сырьевых продуктов: кварцевого песка, мела, доломита, сульфата натрия, суперфосфата, хромпика, оксидов кобальта, железа и марганца, что существенно ограничивает возможность его применения. Кроме того, это стекло предполагает высокие расходы оксида хрома от 3,3 до 8 И, наконец, вследствие высоких содержаний щелочноземельных оксидов, стекло получается коротким, что, в свою очередь, ограничивает возможности его выработки, в частности, делает невозможной выработку методами выдувания.

Техническим результатом изобретения является возможность применения выдувания для выработки полых изделий, а также снижение содержания оксида хрома.

Изобретение позволит получить длинное авантюриновое стекло, которое, обладая высокой декоративностью, пригодно для выработки всеми методами стекольного производства, включая выдувание, и при этом практически полностью отказаться от использования чистых оксидов и солей, в том числе и хромсодержащих.

Это достигается тем, что стекло, включающее SiO₂, Al₂O₃, CaO, MgO, Fe₂O₃, Na₂O, Cr₂O₃ содержит дополнительно K₂O при следующем соотношении компонентов, мас. SiO₂ 59,82-62,3; Al₂O₃ 8,14-9,36; Fe₂O₃ 0,06-0,3; MgO 2,32-3,72; CaO 12,04-13,0; Na₂O 11,71-12,2; Cr₂O₃ 1,39-1,62; K₂O 0,7-1,11. Хром вводится в состав сырьевой смеси в основном в виде алюмохромсодержащих отходов алюмотермического производства хрома или отработанных алюмохромовых катализаторов, используемых в нефтехимической промышленности.

Декоративные свойства авантюринового стекла определяются количеством и размером кристаллов оксида хрома. При меньшем содержании Cr₂O₃ он почти полностью растворяется в стекле, окрашивая его в ярко-зеленый цвет. Кристаллы оксида хрома мелкие и редкие. Авантюриновый эффект практически не проявляется. При более высоких содержаниях Cr₂O₃ декоративный эффект снижается, так как стекло пересыщено мелкими кристаллами оксида хрома.

Так как оксид хрома вводится в виде алюмохромового продукта, содержание оксида алюминия коррелируется с количеством оксида хрома.

Были выполнены две серии плавок: с использованием боя оконного стекла и боя стеклотары.

Варку стекла проводили при 1500^оС в течение 1 ч. После завершения варки температуру медленно, в течение 2 ч снижали до 1350^оС. При этой температуре расплав выдерживали в течение 1 ч, затем выливали на металлическую плиту и отжигали при 600^оС. Стекло ярко-зеленого цвета с иризацией за счет кристаллов Cr₂O₃ размерами 0,2 х 0,3 мм. При медленном охлаждении расплава кристаллизация стекла не происходит. Расплав, охлажденный до 1200-1250^оС хорошо тянется и может вырабатываться любым способом.

В таблице приведены конкретные примеры описываемых стекол.