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Verfahren zur Herstellung glaskristalliner Erzeugnisse
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung glaskristalliner Erzeugnisse mit erhöhter
Kerbschlagzähigkeit, z. B. von Fussbodenplatten in Betriebshallen.
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von glaskristallinen Erzeugnissen aus Glas mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von mindestens 40. 10-7 ist in der USA-Patentschrift Nr. 3, 252, 778 beschrieben.
Das angegebene Patent bezieht sich auf die Herstellung glaskristalliner Erzeugnisse mittels gesteuerter Kristallisation zum Zweck der Herstellung von Erzeugnissen mit relativ hohen Biegefestigkeitsgrenzwerten und einem linearen Ausdehnungskoeffizienten, der im Temperaturbereich von 0 bis 3000C
100. 10-'bis 120. 10 -7 beträgt.
Das Herstellungsverfahren gemäss dieser Patentschrift besteht darin, dass aus Glas, das in der Hauptsache aus 40 bis 68 Gew.-% Quarzsand, 8 bis 32 Gew. -0/0 Tonerde, 7 bis 14 Gew. -0/0 Titandioxyd und 8, 5 bis 23 Gew.-% Magnesiumoxyd besteht, Glaserzeugnisse geformt werden ; die anschliessend mit einer Geschwindigkeit, die 6000C/h nicht übersteigt, auf eine Temperatur von 990 bis 11600C erhitzt werden und in diesem Temperaturbereich eine Zeitspanne verbleiben, die nicht weniger als 8 h und nicht mehr als 24 h an der unteren Grenze des Bereiches und nicht weniger als 1/4 h und nicht mehr als 1/2 h an der oberen Grenze des Bereiches beträgt. Dann werden sie mit einer Geschwindigkeit, die 600 C/h nicht übersteigt, auf Raumtemperatur abgekühlt.
Bei dem in der oben angegebenen Patentschrift beschriebenen Verfahren ist auch ein vorangehendes Verweilen bei einer Temperatur von 7200C und das nachfolgende Erhitzen von 700 auf 9900C mit einer Geschwindigkeit von 1800C/h und ein abgestuftes Verweilen im Temperaturbereich von 990 bis 1160 C vorgesehen.
Die nach dem angegebenen Verfahren erhaltenen Erzeugnisse haben eine hohe Biegefestigkeit, aber die Schlagzähigkeit ist verhältnismässig klein.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung glaskristalliner Erzeugnisse mit erhöhter Schlagzähigkeit.
Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung glaskristalliner Erzeugnisse, bei dem das Glas aus einer Charge geschmolzen wird, die die Erzeugung von Glas mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten nicht unter 40. 10 -7 gewährleistet, und bei dem aus dieser Glasschmelze ein Band geformt und dieses Band einem Kristallisationsvorgang unterworfen wird, worauf das Glasband in Ein- zelerzeugnisse geschnitten wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Glasband einer Kristallisation unterworfen wird, die nach Bildung von 60 bis 80% der theoretisch möglichen Menge an kristalliner Phase im Glase durch Abkühlen des Bandes abgebrochen wird, und dass das Glasband dann in Einzelerzeugnisse
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geschnitten und hierauf erneut bis zur maximalen Kristallisationstemperatur erwärmt wird, auf der es 1,
5 bis 3 min/1 mm Dicke des Werkstückes gehalten wird, worauf es mit einer Geschwindigkeit von 85 bis 2500C/min abgekühlt wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird durch das folgende Beispiel näher erläutert.
Beispiel : Man belädt die Wanne eines Glasschmelzofens mit der Rohstoffmischung. Die Komponenten der Rohstoffmischung werden vorher getrocknet, zerkleinert in den erforderlichen Mengen abgewogen und vermischt.
Die Rohstoffmischung hat folgende Zusammensetzung : Gew. -0/0
Hüttenschlacke 49, 5
Quarzsand 38, 3
Natriumsulfat 8, 0
Ton 6, 0
Natriumfluorsilikat 5, 5
Anthrazit 0, 8
Das Einsatzgut wurde in der Wanne des Glasschmelzofens geschmolzen, die sich bildende Glasschmelze klärte sich und wurde auf die Verarbeitungstemperatur abgekühlt.
Der Schmelzprozess wurde in einem reduzierenden Medium vorgenommen, die maximale Schmelztemperatur betrug 1480 : 1 : 100C.
Die erhaltene Glasschmelze hatte folgende Zusammensetzung in Gew.
EMI2.1
Die angegebene Zusammensetzung des Glases gehört nicht zum Stand der Technik und ist in einem noch nicht veröffentlichten Vorschlag der Patentinhaberin beschrieben.
Die Glasschmelze wird nachdem Stranggussverfahren zu einem Band von 1600 mm Breite und 10 mm Dicke geformt, welches einer thermischen Behandlung unterworfen wird. Das geformte Glasband wird dem Kristallisator zugeführt, bzw. auf 700 C erhitzt und bei dieser Temperatur 30 min gehalten.
Dann wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 250 C/h auf 9200C gesteigert.
Bei dieser Temperatur verweilt das Band 12 min im Kristallisator. Diese Zeit genügt zur Bildung von 70% der theoretisch möglichen Menge an kristalliner Phase im Glas.
Dann wird das Band mit einer Geschwindigkeit von 4500C/h auf 700C abgekühlt. Man zerschneidet das abgekühlte Band in Einzelwerkstücke (z. B. mit den Abmessungen 500 X 500 X 10 mm). Die erhaltenen Werkstücke werden erneut auf eine Temperatur von 9200 erhitzt, 15 min lang auf dieser Temperatur gehalten, dann wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 250 /min auf 500 erniedrigt.
Die Schlagzähigkeitdes hergestellten glaskristallinenMateria1s übersteigt die Schlagzähigkeitglaskristalliner Materialien, die nach bekannten Verfahren hergestellt wurden, um das Dreifache.