декоративное стекло

Формула изобретения

Декоративное стекло, включающее SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, CaO, MgO, Fe₂O₃, FeO, MnО, Na₂O, К₂О, отличающееся тем, что для уменьшения температуры варки, увеличения механической прочности, микротвердости, расширения цветовой гаммы, оно дополнительно содержит P₂O₅, ZrO₂, В₂О₃, оксиды редкоземельных элементов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO₂ - 35,125-49,735

TiO₂ - 8,300-20,000

Al₂O₃ - 2,900-7,900

Fe₂O₃ - 2,850-5,140

FeO - 0,010-0,930

CaO - 15,700-17,100

MgO - 1,100-8,000

MnO - 0,150-3,300

Na₂O - 4,000-6,000

K₂O - 1,000-3,000

В₂О₃ - 0,100-0,200

P₂О₅ - 0,430-0,860

ZrO₂ - 0,010-2,000

La₂O₃ - 0,005-0,010

Pr₂О₃ - 0,001-0,005

Nd₂O₃ - 0,002-0,010з

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к стекольной промышленности, а именно к составам декоративных стекол, и может быть использовано для получения декоративных облицовочных материалов.

Известно стекло (1), включающее, мас.%: SiO₂ - 42-50, Аl₂О₃ - 11,5-13, CaO - 25-30, MgO 0,1-0,5, МnО - 7-9, Fе₂О₃ - 5-9,7. Стекло имеет температуру варки 1300-1350^oС, невысокие физико-механические свойства, черную цветовую гамму.

Наиболее близким к предлагаемому является декоративное стекло (2), включающее, мас.%: SiO₂ - 48,8-63,0; ТiO₂ - 2,0-14,8; Аl₂О₃ - 0,03-14,8; Fе₂О₃ - 0,01-3,81; FeO - 0,01-4,3; MnO - 0,01-13,5; MgO - 0,01-3,14; CaO - 0,03-31,0; Na₂O - 0,01-23,09; K₂O - 0,03-13,5.

Недостатками указанного стекла являются невысокие физико-механические свойства, относительно высокая температура варки 1250-1320^oС и использование дорогостоящих химических реактивов: КМnO₄, MnO₂, диоксида титана ТiO₂, жидкого стекла.

Целью изобретения является уменьшение температуры варки, увеличение механической прочности, микротвердости, расширение цветовой гаммы, типизация отходов апатитового производства и металлургических шлаков.

Поставленная цель достигается за счет того, что декоративное стекло, включающее SiO₂, ТiO₂, Аl₂О₃, Fе₂О₃, FeO, CaO, MgO, MnO, Na₂O, K₂O дополнительно содержит P₂O₅, В₂О₃ оксиды РЗЭ La₂О₃, Рr₂О₃, Nd₂O₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO₂ - 36,125 - 49,745

ТiO₂ - 8,300 - 20,000

Аl₂О₃ - 2,900 - 7,900

Fе₂О₃ - 2,850 - 5,140

FeO - 0,010 - 0,930

CaO - 15,700 - 17,100

MgO - 1,100 - 8,000

МnО - 0,150 - 3,300

Na₂O - 4,000 - 6,000

К₂О - 1,000 - 3,000

В₂О₃ - 0,100 - 0,200

P₂O₅ - 0,430 - 0,860

La₂O₃ - 0,005 - 0,010

Рr₂О₃ - 0,001 - 0,005

Nd₂O₃ - 0,002 - 0,010

В качестве сырья используются полевошпатовые минералы, продукты переработки и отходы апатитового производства, ваграночные шлаки, гранулированные доменные шлаки, конвертерные шлаки.

Стекло изготавливают по обычной технологии: шихту плавят в течение 0,5 - 0,7 часа при 1180 - 1200^oC, отжиг стекла ведут при 500 - 550^oC в течение 0,5 часа. Составы конкретных стекол приведены в таблице 1:

Из данных табл. 1 следует, что стекла составов 1-3 имеют обширные области метастабильной ликвации вследствие несовместимости титана и его комплексов типа (TiO_4/2)^2- R₂ ⁺¹ или (TiO_6/2)^2-R₂ ⁺ с алюмосиликатным каркасом стекла (3). За счет введения элементов с крупными катионами, таких как Р₂O₅, оксидов РЗЭ при избытке ТiO₂, В₂О₃, возникает эффект разноцветного окрашивания областей кристаллизации стекла.

Полученные стекла имеют огненно-полированную поверхность и красивый рисунок с окраской в темно-коричневых, синих, сиреневых, бежевых, зеленых, фиолетовых тонах. Присутствие ₂О₃ и оксидов РЗЭ обусловливает высокую микротвердость и прочность стекол, что предполагает их использование в строительно-отделочной промышленности. Свойства приведены в таблице 2.

Источники информации

1. А. с. 692784, С 03 С 3/04; С 03 С 33/22. В.С. Суварева, В.Ф. Лясин, Г.П. Тимонина, С.С. Руделев, А.П. Платонов, Ю.А. Гришенков.

2. Пат. 2034804, 6 С 03 С 3/087, 4/02. Г.А. Лебедева, Г.П. Озерова.

3. Н.М. Павлушкин. Физика и химия стекла, т. 2, 3, 1976 г., Наука, Лен. отд.