CS204133B1 - Ceramic material for producing coatable,impervious sintered corpuscles - Google Patents

Ceramic material for producing coatable,impervious sintered corpuscles Download PDF

Info

Publication number
CS204133B1
CS204133B1 CS771307A CS130777A CS204133B1 CS 204133 B1 CS204133 B1 CS 204133B1 CS 771307 A CS771307 A CS 771307A CS 130777 A CS130777 A CS 130777A CS 204133 B1 CS204133 B1 CS 204133B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
mol
glass
quartz
weight
temperature
Prior art date
Application number
CS771307A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Carl-Heinz Horte
Wolfgang Schiller
Joachim Wiegmann
Walter Liebschwager
Werner Tuemmler
Original Assignee
Horte Carl Heinz
Wolfgang Schiller
Joachim Wiegmann
Walter Liebschwager
Werner Tuemmler
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Horte Carl Heinz, Wolfgang Schiller, Joachim Wiegmann, Walter Liebschwager, Werner Tuemmler filed Critical Horte Carl Heinz
Publication of CS204133B1 publication Critical patent/CS204133B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632Organic additives
    • C04B35/634Polymers
    • C04B35/63404Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/63416Polyvinylalcohols [PVA]; Polyvinylacetates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/06Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/14Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303Inorganic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632Organic additives
    • C04B35/634Polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

Dense bodies suitable for glazing, consisting mainly of quartz. and glass sintered non-reactively at temps. below 1000 degrees, are improved in that the compsn. comprises (a) 39-64 wt.% of a comminuted quartz-rich material (contg. in wt.%: SiO2>=97, Al2O3=1, Fe2O3=0.4, R2O=0.5, alkaline earth metal carbonates =0.5, and water-soluble salts =0.1); compsn. further comprises (b) 35-60 wt.% of a comminuted glass (contg. in mole%: SiO2 65-77, Al2O3 3.0-5.5, B2o3 0-12, Na2O+K2O 11-16, BaO 1.5-5., MgO and/or CaO and/or SrO 2.5-7.0); and (c) 0.5-4 wt.% of AlF3 or its source. The material has a softening temp. of 700-850 degrees C. The dielectric loss than 35 x 10-4 (at 1 MHz). The thermal expansion coefft. alpha >8 x 10-6 degrees C-1 (50-400 degrees C). The grain size is: 60 wt.% 15 mu; 15 wt.% 2 mu. These materials can be used in electroceramics, as they have mechanical and electrical properties similar to stearite. They can be produced from cheap materials such as low-grade quartz sand and wastes from kaolin processing.

Description

Vynález se týká keramické hmoty na bázi skla a křemene s přísadou 0,5 až 4 °/o hmotnostních fluoridu hlinitého pro výrobu polévatelných, nepropustných slinovaných tělísek s mechanickými a elektrickými vlastnostmi analogickými steatitu nereaktivním slinováním při teplotách pod 1000 °C.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glass and quartz ceramic mass with an additive of 0.5 to 4% by weight of aluminum fluoride for the production of glazable, impermeable sintered bodies having mechanical and electrical properties analogous to steatity by non-reactive sintering at temperatures below 1000 ° C.

Je známo, že se elektrokeramické steatitové výrobky skupiny KER 200 TGL 7838 z hořecnatých křemičitanů, hlín a tavících přísad, jako živce, popřípadě uhličitanu barnatého, vyrábějí vypalováním při teplotách nad 1350 QC. Při tom se tvoří keramický střep, který se skládá ze skelné fáze a krystalické fáze protoenstatitu. Elektrické vlastnosti střepu jsou v podstatě určeny chemickým složením skelné fáze. Jestliže tato obsahuje alkálie pocházející z tavidia, živce, tak odpovídají elektrické vlastnosti tohoto výrobku typu KER 220, při použití tavidla uhličitanu barnatého naproti tomu typům KER 221, popřípadě KER 225. Vysoké vypalovací teploty potřebné pro výrobu těchto materiálů se projevují jako nejvýš nevýhodné. Na druhé straně jsou známy již materiály na bázi skla a křemene, které slinují nepropustně již při teplotách pod 900 °C (něm. patentové spisy 114 250; 115 104).It is known that products of electroceramic steatite KER 200 TGL 7838 from magnesium silicates, clay, and fluxing agents such as feldspar or barium carbonate produced by firing at temperatures above 1,350 DEG C. When Q that forms a ceramic body which consists of glass and the crystalline phases of protoenstatite. The electrical properties of the body are essentially determined by the chemical composition of the glass phase. If it contains alkali derived from flux, feldspar, the electrical properties of this product of type KER 220, when using barium carbonate flux, on the other hand, are of type KER 221 or KER 225. The high firing temperatures required to produce these materials prove to be most disadvantageous. On the other hand, glass and quartz-based materials are already known which are sintered impermeable even at temperatures below 900 ° C (German patents 114 250; 115 104).

....

Při tomto jde. o výrobky podobné porcelánu. V žádném případě nedosáhnou vlastností hodnot, jaké jsou podle KER 220 TGL 7838 požadovány.In doing so goes. porcelain-like products. In any case, they will not achieve the values required by KER 220 TGL 7838.

U použité symboliky KER. jde o mezinárodně používané zkratky (viz práce Dekkera P. v Glas-Email-Keřamo-Technik1972, sešit 4, str. 129, a práce Scholze H:.Glas Braunschweig: P. Wieweg a Sohn 1965, s. 51 f, š. 69, s. 180).The KER symbolism used. these are internationally used abbreviations (see Dekker P. in Glas-Email-Keřamo-Technik1972, workbook 4, page 129, and Scholz H: Glas Braunschweig: P. Wieweg and Sohn 1965, p. 51 f, p. 69, p. 180).

KER 200 TGL 7838 znamená nadřazený pojem pro KER 220, KER 221, KER 2.25 atd. Jde převážně o výsledky obsahující křemičitan horečnatý s relativní dielektrickou konstantou asi 6·.KER 200 TGL 7838 stands for KER 220, KER 221, KER 2.25 etc. These are mainly results containing magnesium silicate with a relative dielectric constant of about 6 ·.

Podle pevnosti v kp/cm2 jsou odstupňovány následovně:According to the strength in kp / cm 2, they are graded as follows:

KER 220 pevnost v tahu: 450, pevnost v tlaku: 8500KER 220 tensile strength: 450, compressive strength: 8500

KER 221 pevnost v tahu: 450, pevnost v tlaku: 9000KER 221 tensile strength: 450, compressive strength: 9000

KER 225 pevnost v tahu: 500. pevnost v tlaku: 9000.KER 225 tensile strength: 500. compressive strength: 9000.

V tabulce 1 je líčený stav prokazován pomocí naměřených hodnot.In Table 1, the depicted condition is demonstrated by the measured values.

294133294133

Tabulka 1Table 1

charakteristika characteristics optimální hmota podle německého hosp. pat 115 104 optimal mass according to German economic pat optimální hmota podle německého hosp. pat. 114 250 optimal mass according to German Pat. 114 250 KER 220 TGL 7838 KER 220 TGL 7838 teplota slinování do nepropustnosti ve °C sintering temperature to impermeability in ° C 850 850 850 850 odpadá falls away doba slinování v h při teplotě slinování do nepropustnosti sintering time in h at sintering temperature to impermeability 1 1 2 2 odpadá falls away pevnost v ohybu (nepoléváno) v MPa bending strength (not cast) in MPa 118 118 159 159 118 118 ztrátový faktor tgá v 10'4 při 1 MHzTGA loss factor of 10 -4 at 1 MHz nad 25 nad 25 15 až 25 15 to 25 spec, elektr. obj. odpor φ v Ω . m spec, electr. resistivity φ in Ω. m při 200 °C at 200 ° C v průměru 1,3.105 average 1.3.10 5 108 až 109 10 8 to 10 9 při 400 °C at 400 ° C v průměru 4,6.102 average 4.6.10 2 105 až IO2 10 5 to IO 2 při 600 °C at 600 ° C v průměru 1,4.101 on average 1,4.10 1 103 až 104 10 3 to 10 4

Cílem vynálezu je proto keramická hmota, která slinuje do nepropustnosti při teplotách pod 1000 °C na výrobky, které vykazují elektrické a mechanické vlastnosti analogické steatitu.It is therefore an object of the present invention to provide a ceramic mass that sinters to impermeability at temperatures below 1000 ° C to products that exhibit electrical and mechanical properties analogous to steatite.

К tomu se používají u hmot o sobě známých hmot na bázi skla a křemene za přísady fluoridu hlinitého, složky podle vynálezu speciálního složení, speciálních vlastností a s určitým spektrem velikostí zrna.In addition, aluminum fluoride, a component according to the invention of special composition, special properties and with a certain range of grain sizes are used in the compositions of the glass and quartz compositions known per se.

Podstata keramické hmoty na bázi skla a křemene s přísadou 0,5 až 4 % hmotnostních fluoridu hlinitého a popřípadě za přídavku známých tvářecích pomocných prostředků pro výrobu poléváte lných, nepropustných, slinovaných tělísek nereaktivním slinováním při teplotách pod 1000 °C podle vynálezu spočívá v tom, že pro dosažení mechanických a elektrických vlastností analogických steatitu činí podíl popřípadě rozemleté, na křemen bohaté suroviny 39 až 64 % hmotnostních a podíl rozmělněného skla 35 až 60 % hmotnostních, přičemž surovina bohatá na křemen sestává z 97 až 100 % hmotnostních kysličníku křemičitého a že zbytku, složeného z kysličníku hlinitého, kysličníku železitého, kysličníků alkalických kovů, uhličitanů alkalických zemin a ve vodě rozpustných solí, a rozmělněné sklo se skládá z 65,0 až 77,0 % mol. kysličníku křemičitého, 3,0 až 5,0 % mol. kysličníku hlinitého, 11,0 až 16,0 % mol. kysličníku sodného a draselného, 1,5 až 5,0 % mol. kysličníku barnatého, 2,5 až 7 % mol. směsi kysličníku hořečnatého, vápenatého a strontnatého a ze zbytku, sestávajícího z kysličníku borltého, a vykazuje následující fyzikální vlastnosti:The essence of glass-quartz ceramic mass with the addition of 0.5 to 4% by weight of aluminum fluoride and optionally with the addition of known molding aids for the production of glazing, impermeable, sintered bodies by non-reactive sintering at temperatures below 1000 ° C according to the invention is whereas, in order to achieve mechanical and electrical properties analogous to steatite, the proportion of optionally ground, quartz-rich raw materials is 39 to 64% by weight and the proportion of comminuted glass is 35 to 60% by weight, the quartz-rich raw material consisting of 97 to 100% by weight silica; % composed of alumina, iron oxide, alkali metal oxides, alkaline earth carbonates and water-soluble salts, and the ground glass consists of 65.0 to 77.0 mol%. 3.0 to 5.0 mol. of aluminum oxide, 11.0 to 16.0 mol%. sodium and potassium oxide, 1.5 to 5.0 mol%. 2.5 to 7 mol% of barium oxide; mixtures of magnesium oxide, calcium oxide and strontium oxide and the residue consisting of borate oxide and exhibiting the following physical characteristics:

700 až 850 °C700-850 ° C

280 až 350 °C až 35.104 až 35 . IO6 KTsoft tlMflm tg<5 (při 1 MHz) a (50.. .400 “C) a podíl skla činí od 0,5 μπι až do 15 μΐη 60 až 91 % hmot, a od 0,5 μιη až do 1,9 μπι 15 až 33 % hmot.280 to 350 ° C to 35.10 4 to 35. IO 6 KTsoft tlMflm tg <5 (at 1 MHz) and (50 .. 400 ° C) and glass fraction from 0,5 μπι up to 15 μΐη 60 to 91% by mass, and from 0,5 μιη up to 1 %, 9 to 15% to 33% by weight;

Při tom znamenají:They mean:

Tso(t teplotu, při které sklo vykazuje určitou viskozitu, tíMnm teplotu, při které specifický elektrický odpor činí právě 100 πιΩ . cm, nebo nověji 1 ΜΩ . m, tgá dielektrický ztrátový faktor při 20 °C při udané frekvenci 1 MHz a (50...400 °C) lineární termický koeficient roztažnosti v teplotním Intervalu 50 až 400 °C.Tso (t temperature at which the glass exhibits a certain viscosity, tmM temperature at which the specific electrical resistance is just 100 πιΩ. Cm, or more recently 1 ΜΩ m, tgá dielectric loss factor at 20 ° C at the specified frequency of 1 MHz and ( 50 ... 400 ° C) linear thermal expansion coefficient in the temperature range 50 to 400 ° C.

Rentgenodifraktometrickým a mikroskopickým zkoumáním bylo zjištěno, Že podíly množství křemene, jeho tvar zrna a rozdělení velikosti zrna ve směsi surovin, celková kompozice keramického materiálu a sllnovací tělíska podle vynálezu souhlasí v rozmezí obvyklých chyb. Toto chování křemene ve hmotě během vypalování ukazuje, že jde v podstatě o pochod, při kterém neprobíhá reakce. Dále je pro dosažení nepropustných slinovacích tělísek nutné volit podíl skla v celkové kompozici při nejmenším tak velký, aby mohl dokonale vyplnit všechny dutiny, které se vyskytují při obalování křemenných zrn. S přihlédnutím к hledisku slinování jsou vyšší podíly skla přípustné, a však při příliš velkém podílu skla ve střepu klesá jeho pevnost.By X-ray diffraction and microscopic examination, it was found that the proportions of the amount of quartz, its grain shape and grain size distribution in the raw material mixture, the overall ceramic composition and the glazing bodies according to the invention agree within a range of common errors. This behavior of the quartz in the mass during firing shows that it is essentially a non-reaction process. Further, in order to achieve impermeable sintering bodies, it is necessary to select the proportion of glass in the overall composition at least as large as to be able to completely fill all the cavities that occur during the coating of the quartz grains. Taking into account the sintering aspect, higher proportions of glass are permissible, but if the proportion of glass in the body is too large, its strength decreases.

Dále bylo zjištěno, že teploty slinování tvářecích směsí podle vynálezu jsou určeny poměry skelných a krystalických složek suroviny, vznikajícími v rámci celkové kompozice, její zrnitostí ve hmotě a viskozitním a teplotním chováním právě použitého skla. V tomto textu se viskozitní a teplotní chování skla charakterizuje s výhodou jako teplota měknutí Tsoft. Přitom se ukázalo, že nejpříznivější teploty vypalování keramického materiálu podle vynálezu se pohybují mezi teplotou měknutí použitého skla a teplotou o 100 К vyšší, přičemž vyšší vypalovací teploty odpovídají kratším dobám vypalování.Furthermore, it has been found that the sintering temperatures of the molding compositions according to the invention are determined by the ratios of the glassy and crystalline components of the raw material resulting from the overall composition, its particle size distribution and the viscosity and temperature behavior of the glass used. Herein, the viscosity and temperature behavior of the glass is preferably characterized as the softening temperature T soft . It has been found that the most favorable firing temperatures of the ceramic material according to the invention are between the softening temperature of the glass used and the temperature 100 K higher, with higher firing temperatures corresponding to shorter firing times.

Konečně vyplynulo z rozsáhlých šetření, že v rámci celkové kompozice keramické hmoty podle vynálezu musí být na skla, která se mají používat, kladeny určité fyzikální požadavky, aby daly ve spojení s hlavním podílem křemene slinovaná tělíska, která by splňovala podstatné požadavky KER 220 TGL 7838. Tak by měla matricová skla vykazovat již sama o sobě srovnatelně příznivé elektrické izolační vlastnosti, neboť v daném případě v podstatě nereaktivního slinování celkové kompozice přispívají značně ke vzniku odpovídajících vlastností slinovaného tělíska. Dále by měl být průměrný lineární tepelný součinitel délkové roztažnosti skla přibližně přizpůsoben průměrnému lineárnímu tepelnému součiniteli délkové roztažnosti křemene, aby se zabránilo vzniku kritických pnutí ve střepu.Finally, it has emerged from extensive investigations that, within the overall ceramic composition of the invention, certain physical requirements must be imposed on the glasses to be used in order to provide, in conjunction with a major proportion of quartz, sintered bodies meeting the essential requirements of KER 220 TGL 7838 Thus, matrix glasses should already exhibit comparatively favorable electrical insulating properties, since in the present case substantially non-reactive sintering of the overall composition contributes considerably to the formation of corresponding properties of the sintered body. Further, the average linear thermal coefficient of longitudinal expansion of the glass should be approximately matched to the average linear thermal coefficient of longitudinal expansion of the quartz to avoid critical stresses in the body.

Dále se ukázalo, že hlinité plastické součásti přesahující v celkové kompozici 2 hmotnostní %, které by do ní mohly být vneseny odpovídajícími křemennými surovinami^ zhoršují podstatné mechanické a elektrické vlastnosti slinovaných tělísek.Furthermore, it has been shown that aluminum plastic parts in excess of 2% by weight of the total composition which could be introduced into it by the corresponding quartz raw materials deteriorate the substantial mechanical and electrical properties of the sintered bodies.

Přednosti vynálezu spočívají v tom, že oproti obvyklé výrobě keramických produktů KER 220 TGL mohou být za podstatného ušetření energie a pomocných vypalovacích prostředků, v podstatně z laciných a snadno dosažitelných, až dosud při výrobě keramiky skupiny 200 TGL 7838 nepoužívaných surovin, s výhodou křemene nejrůznějších forem, vyráběny v podstatě stejně hodnotné produkty. Obzvláště výhodné je také to, že v celkové kompozici podle vynálezu jsou použitelné i boraxu prosté skleněné frity.The advantages of the invention are that, compared to the conventional production of ceramic products KER 220 TGL, the raw materials, preferably quartz of a wide variety of raw materials, preferably quartz of various kinds, can be made inexpensively and readily available from the conventional ceramic production of KER 220 TGL. basically equally valuable products. It is also particularly advantageous that borax-free glass frits are also useful in the overall composition of the invention.

Konečně spočívá další přednost hmoty podle vynálezu v tom, že se hodí pro lisování za horka.Finally, another advantage of the composition according to the invention is that it is suitable for hot pressing.

Vynález bude ještě blíže vysvětlen pomocí následujících příkladů provedení, přičemž vynález není omezen na tyto příklady.The invention will be further elucidated by means of the following examples, without being limited thereto.

PřikladlHe did

SurovinyRaw materials

1. Křemenný písek Hohenbocka s obsahem kysličníku křemičitého nad 98 hmotnostních %. Tento křemenný písek byl za sucha rozemlet v laboratorním vibračním kulovém mlýně na šarže po 400 g, takže se nakonec dosáhlo průměrné zrnitosti mletého produktu 6,4 μΐη,1. Hohenbock quartz sand with a silica content exceeding 98% by weight. This quartz sand was dry ground in a laboratory vibrating ball mill to batches of 400 g, so that an average grain size of the milled product of 6.4 μΐη was finally achieved,

2. Skleněná frita chemického složení;2. Glass frit of chemical composition;

S1O2 74,00 mol %S1O2 74.00 mol%

AI2O3 3,30 mol %AI2O3 3.30 mol%

B2O3 2,00 mol %B2O3 2.00 mol%

CaO 4,35 mol %CaO 4,35 mol%

BaO 4,35 mol %BaO 4,35 mol%

Na2O 3,00 mol °/oaNa 2 O 3.00 mol% / oa

K2O 9,00 mol %a fyzikálních vlastností tg = 559°C9.00 mol% K2O and physical properties T g = 559 ° C

Mg = 635°CM g = 635 ° C

Tso(t = 772°CT α (t = 772 ° C)

Tk ж . n> = 310°C tg δ (při 1 MHz) = 22,3 . 10~4 a (50...400 °C) = 9,04.10-® K-iT k ж. n > = 310 ° C tg δ (at 1 MHz) = 22.3. 10 ~ 4 and (50 ... 400 ° C) = 9.04.10-® Ki

Při tom znamenají:They mean:

tg transformační teplotut g transformation temperature

Mg dilatometrickou deformační teplotu (bod měknutí) ostatní veličiny byly vysvětleny již dříve.Mg dilatometric deformation temperature (softening point) of other variables were explained earlier.

Frita byla nejdříve předběžně rozmělněna čelisťovým drtičem na zrnitost pod 0,8 milimetrů a zbavena pasírováním přes magnetický rozdružovač železnrho otěru. 400 g předem rozmělněného .skla bylo rozemleto za sucha v laboratorním, vibračním, kulovém mlýně, takže mletý produkt, vykazoval nakonec průměrnou zrnitost 6 μΐη.The frit was first pre-ground by a jaw crusher to a grain size below 0.8 millimeters and stripped by iron-abrasion by means of a magnetic separator. 400 g of the pre-ground glass was dry ground in a laboratory, vibratory, ball mill, so that the milled product finally showed an average grain size of 6 μΐη.

3. Fluorid hlinitý, čistý, chemického složení odpovídajícího sumárnímu vzorci3. Aluminum fluoride, pure, of chemical composition corresponding to the summary formula

A1F3,0,45 HžO.AlF3,0.45 H2O.

g suroviny 1 bylo smícháno se 40 g suroviny 2 a 1 g suroviny 3 a získaná směs byla za sucha rozemleta v nárazovém kotoučovém mlýně na šarže po 75 g. Takto vyrobený produkt mletí vykazuje následující zrnitost:g of raw material 1 was mixed with 40 g of raw material 2 and 1 g of raw material 3, and the resulting mixture was ground dry in an impact disk mill to 75 g batches.

podíl zrn menších než 15 ши = 85 % hmot, podíl zrn menších než 2 ,«m = 33 % hmot, a průměrná zrnitost činí 3,8 pm.a grain fraction of less than 15 µm = 85% by weight, a grain fraction of less than 2 µm = 33% by weight, and an average grain size of 3.8 µm.

Ke 100 g tohoto rozemletého produktu bylo přidáno 12 ml 4,75°/oního vodného roztoku polyvinylalkoholu, za horka promícháno, předběžně formulováno a protlačeno sítem s velikostí od 0,8 mm.To 100 g of this milled product 12 ml of a 4.75% aqueous polyvinyl alcohol solution was added, mixed hot, preformed and passed through a 0.8 mm sieve.

Z granulátu se vyrobilo potřebné zkušební tělísko lisováním za sucha lisovacími tlaky asi 60 MPa/cm2. Lisováním dosažené zhuštění se pohybovalo mezi 60 až 63 % teoretické měrné hmotnosti.The necessary test specimen was manufactured from the granulate by dry pressing at pressures of about 60 MPa / cm 2 . The densification achieved by compression was between 60 and 63% of the theoretical specific weight.

Vždy větší počet zkušebních tělísek se zahříval v elektricky otápěné muflové peci na 600 °C a po prodlevě 30 až 60 minut proAn ever greater number of test pieces were heated in an electrically heated muffle furnace to 600 ° C and after a 30 to 60 minute delay for

vyrovnání teplot v peci, během níž také vyhořela organická substance, byla zkušební tělíska zahřáta na teplotu slinování rychlostí ohřevu 2 К. min-1. Při této teplotě byla zkušební tělíska udržována různě dlouhou dobu (doba slinování) a potom ochlazena při stále se snižující teplotě až na teplotu místnosti.equalizing the temperatures in the furnace, during which the organic substance also burned, the test pieces were heated to a sintering temperature of 2 K at a heating rate. min -1 . At this temperature, the test pieces were held for various periods of time (sintering time) and then cooled at a constantly lowering temperature to room temperature.

Podmínky slinování a změřené vlastnosti zkušebních tělísek lze zjistit z tabulky 2.The sintering conditions and measured properties of the test specimens can be found in Table 2.

P г í к 1 a d 2Example 1 a d 2

Suroviny:Raw materials:

1. křemen podle příkladu 1.1. Quartz according to Example 1.

2. skleněná frita chemického složení:2. Glass frit of chemical composition:

S1O2 75,5 % mol.S1O2 75.5 mol%.

AI2O3 3,36 %mol.Al 2 O 3 3.36 mol%.

CaO 4,43 %mol.CaO 4.43 mol%.

BaO 4,43% mol.BaO 4.43 mol%.

Na20 3,07 %mol.Na 2 O 3.07 mol%.

K2O 9,19 % mol. a fyzikálních vlastností:K 2 O 9.19 mol%. and physical properties:

ty = 546°Cmp = 546 ° C

Mg = 643°CMp = 643 ° C

Tsoft = 783°C tl ΜΩ · m = 290°C tg δ (při 1 MHz) = 18,8.10-Ί a a (50... 400 °C) = 9,15.10-® K1’.T soft = 783 ° C tl ΜΩ m = 290 ° C tg δ (at 1 MHz) = 18.8.10-Ί aa (50 ... 400 ° C) = 9.15.10-® K 1 '.

Tato skleněná frita byla předem rozmělněna, jak to bylo popsáno v příkladu 1, takže sklo vykazovalo nakonec průměrnou zrnitost 10 μΐη.This glass frit was pre-ground as described in Example 1 so that the glass finally showed an average grain size of 10 μΐη.

3. fluorid hlinitý jako v příkladu 1.3. aluminum fluoride as in Example 1.

g suroviny 1 bylo smícháno se 40 g suroviny 2 a 1 g suroviny 3 a získaná směs byla za sucha rozemleta v kotoučovém nárazovém mlýně na šarže po 75 g. Takto vyrobený mletý produkt vykazuje následující zrnitost:g of raw material 1 was mixed with 40 g of raw material 2 and 1 g of raw material 3, and the resulting mixture was dry ground in a disk impact mill to batches of 75 g. The milled product thus produced shows the following grain size:

podíl zrn menších než 15 μΐη = 77 hmotnostních % podíl zrn menších než 2 μΐη = 23 hmotnostních % a průměrná zrnitost činí 6 μτη.grain size less than 15 μΐη = 77% by weight grain size less than 2 μΐη = 23% by weight and average grain size is 6 μτη.

Z tohoto mletého produktu byla vyrobena v příkladu 1 popsaná nepropustná tělíska. Jejich podmínky slinování a naměřené vlastnosti lze seznat z tabulky 2.The impermeable bodies described in Example 1 were prepared from this milled product. Their sintering conditions and measured properties can be seen in Table 2.

Příklad 3Example 3

Suroviny:Raw materials:

1. Weferlingerský skleněný písek druhu C s obsahem kysličníku křemičitého 99 hmotnostních % a zrnitostí 100 až 400 ^m.1. Weferling glass sand of type C having a silica content of 99% by weight and a grain size of 100 to 400 .mu.m.

2. Usušený dolní tok hydrocyklónu z přípravy kaolinu písčitohlinitý slin (chemického složení):2. Dried downstream hydrocyclone from the preparation of sandy-clay saliva (chemical composition):

SIO2 94,9 hmotnostních %SIO2 94.9% by weight

AI2O3 3,26 hmotnostních % ztráta žíháním 1,21 hmotnostních %Al2O3 3.26 wt.% Loss on ignition 1.21 wt.%

TiOž 0,12 hmotnostních °/oTiOž 0.12% w / w

CaO kysličník alkalického kovu 0,09 hmotnostních % mineralogického složení:CaO alkali oxide 0.09% by weight of mineralogical composition:

křemen 91,4 hmotnostních a kaolinit 8,0 hmotnostních %.quartz 91.4 wt.% and kaolinite 8.0 wt.%.

3. Skleněná frita chemického složení:3. Glass frit of chemical composition:

S1O2 AI2O3 B2O3 MgO BaO Na2OS1O2 Al2O3 B2O3 MgO BaO Na2O

K2OK2O

65,6 mol. %65.6 mol. %

4,5 mol. %4.5 mol. %

11,0 mol. %11.0 mol. %

2,0 mol. %2.0 mol. %

2,0 mol. %2.0 mol. %

4,1 mol. %4.1 mol. %

10,9 mol. % a fyzikálních vlastností:10.9 mol. % and physical properties:

tgtg

Мй М й

Tsofl tl ΜΩ · m tg δ (při 1 MHz) a(50.. . 400 °C) = 570 °C = 640 °C = 750 °C = 335 °C = 30.104a = 9,5.10-® К“4.Tsofl tl ΜΩ · m tg δ (at 1 MHz) a (50 ... 400 ° C) = 570 ° C = 640 ° C = 750 ° C = 335 ° C = 30.10 4 a = 9,5.10-® К " 4 .

Frita byla předem rozmělněna čelisťovým drtičem na zrnitost menší než 0,8 mm a zbavena železného otěru.The frit was previously ground by a jaw crusher to a grain size of less than 0.8 mm and stripped of iron abrasion.

4. Fluorid hlinitý jako podle příkladu 1.4. Aluminum fluoride as in Example 1.

Směs skládající se ze 33 g suroviny 1, 27 g suroviny 2, 40 g suroviny 3 a 1 g suroviny 4 byla za sucha rozemleta v laboratorním vibračním kulovém mlýně na šarže po 400 g. Zrnitost takto rozmělněné směsi činí:The blend consisting of 33 g of raw material 1, 27 g of raw material 2, 40 g of raw material 3 and 1 g of raw material 4 was dry ground in a laboratory vibratory ball mill to batches of 400 g.

podíl zrn menších než 15 μπι = 91 % hmotnostních podíl zrn menších než 2 /im = 33 % hmotnostních průměrná velikost zrn 3,6 μιη.grain size less than 15 μπι = 91% by weight grain size less than 2 μm = 33% by weight average grain size 3.6 μιη.

Další zpracováni směsi na zkušební tělíska se provádělo jako v příkladu 1. Podmínky slinování a naměřených vlastností lze seznati z tabulky 2.Further processing of the mixture into test specimens was carried out as in Example 1. The sintering conditions and measured properties can be seen from Table 2.

Příklad 4Example 4

Suroviny:Raw materials:

1. Křemenný písek jako v příkladu 1.Quartz sand as in Example 1.

2. Skleněná frita jako v příkladu 1.2. Glass frit as in Example 1.

3. Fluorid hlinitý jako v příkladu 1.3. Aluminum fluoride as in Example 1.

g suroviny 1 bylo smícháno se 60 g suroviny 2 a 1,5 g suroviny 3 a získaná směs se za suoha rozemlela v kotoučovém nárazovém mlýně na šarže po 75 g. Takto vy204133 robený rozemletý produkt vykazuje následující zrnitost:g of raw material 1 was mixed with 60 g of raw material 2 and 1.5 g of raw material 3, and the resulting mixture was milled under suction in a disk impact mill into batches of 75 g each.

podíl zrn menších než 15 ,um = 67 hmotnostních % podíl zrn menších než 2 ^m ~ 21 hmotnostních % průměrná velikost zrn činí 8,6 μκη.grain size less than 15 µm = 67 weight% grain size less than 2 µm ~ 21 weight% average grain size is 8.6 μκη.

Další zpracování směsi na zkušební tělíska se provádělo jako v příkladu 1. Podmínky slinování a vlastnosti zkušebních tělísek lze seznati z tabulky 2.Further processing of the mixture into test bodies was carried out as in Example 1. The sintering conditions and properties of the test bodies can be seen from Table 2.

Tabulka 2Table 2

Vlastnosti nepropustných slinovaných zkušebních tělísekProperties of impermeable sintered test specimens

charakteristika characteristics příklad 1 example 1 příklad 2 example 2 příklad 3 example 3 příklad 4 example 4 teplota slinování ve °C sintering temperature in ° C 800 800 3 až 6 3 to 6 830 830 750 750 doba slinování v h sintering time in h 3 3 850 850 1 až 3 1 to 3 1 až 6 1 to 6 lineární smršťování pálením linear shrinkage by burning vztaženo na surový výlisek v % based on raw molding in% 12,2 12.2 11,3 11.3 12,0 12.0 12,4 12.4 objemová hmotnost v % teoretické volume% in theoretical hmotnosti weight asi 93 about 93 asi 95 about 95 asi 96 about 96 asi 97 about 97 pevnost v ohybu v MPa bending strength in MPa 141 141 146 146 128 128 126 126 počet naměřených hodnot number of measured values 19 19 Dec 15 15 Dec 6 6 16 16 standardní odchylka v MPa standard deviation in MPa 19,5 19.5 7,6 7.6 10,8 10.8 9,1 9.1 «(50...400 °C) v 10-6 K-i(50 ... 400 ° C) at 10-6 K -1 13,1 13.1 13,2 13.2 13,3 13.3 12,0 12.0 dielektrický ztrátový faktor tg δ dielectric loss factor tg δ (při 1 MHz) v ÍO4 (at 1 MHz) in IO 4 9,8 9.8 10,5 10.5 13 13 9,2 9.2 specifický elektrický obj. odpor specific electrical resistivity p, v Ω . m p, v Ω. m při 200 °C v 10« at 200 ° C at 10 « 9,0 9.0 2,8 2.8 2,0 2,0 3,0 3.0 při 400 °C v ΙΟ® at 400 ° C in ΙΟ® 1,7 1.7 1,6 1.6 1,1 1.1 1,5 1.5 při 500 °C v ΙΟ*4 at 500 ° C in ΙΟ * 4 2,4 2.4 1,2 1,2 0,9 0.9 1,1 1.1 maximální prahová teplota maximum threshold temperature zkušebních tělísek ve °C test specimens in ° C 570 570 570 570 570 570 570 570

pRedmít vynalezuI will invent the subject

Claims (2)

Keramická hmota na bázi skla a křemene s přísadou 0,5 až 4 hmotnostních % fluoridu hlinitého a popřípadě za přídavku známých tvářecích pomocných prostředků pro výrobu polévatelných, nepropustných slinovaných tělísek nereaktivním slinováním při teplotách pod 1000 °C, vyznačující se tím, že pro dosažení mechanických a elektrických vlastností analogických steatitu činí podíl popřípadě rozemleté na křemen bohaté suroviny 39 až 64 hmotnostních % a podíl rozmělněného skla 35 až 60 hmotnostních %, přičemž surovina bohatá na křemen se skládá zGlass and quartz ceramic mass with an additive of 0,5 to 4% by weight of aluminum fluoride and optionally with the addition of known molding aids for the production of pourable, impermeable sintered bodies by non-reactive sintering at temperatures below 1000 ° C, characterized in that and electrical properties analogous to steatites, the proportion optionally ground to a quartz-rich raw material is 39 to 64% by weight and the proportion of comminuted glass is 35 to 60% by weight, the quartz-rich raw material consisting of 97 až 100 hmotnostních % SiO2 a ze zbytku, skládajícího se z AI2O3, FeaCh, kysličníků alkalických kovů, uhličitanů alkalických zemin a ve vodě rozpustných solí, a rozmělněné sklo se skládá z97 to 100 wt.% SiO 2 and a residue consisting of Al 2 O 3, FeaCh, alkali oxides, alkaline earth carbonates and water-soluble salts, and the ground glass consists of 65,0 až 77,0 % mol. S1O265.0 to 77.0 mol%; S1O2 3,0 až 5,0 % mol. AI2O3 11,0 až li6,0 % mol. Na2O а K2O3.0 to 5.0 mol. Al2O3 11.0 to 16.0 mol%. At 2 O and K2O 1,5 až 5,0 °/o mol. BaO1.5 to 5.0% by mol. BaO 2,5 až 7,0% mol. , MgO/CaO/SrO a ze zbytku, sestávajícího z Ě2O3 a vykazuje následující fyzikální vlastnosti2.5 to 7.0 mol. , MgO / CaO / SrO and a residue consisting of 22O3 and exhibiting the following physical properties TSoít 700 až 850 °C tl MQ . m 280 až 350 °C tg δ (při 1 MHz) 10 až 35 . 10>T S is 700 to 850 ° C tl MQ. m 280 to 350 ° C tg δ (at 1 MHz) 10 to 35. 10> or( 50... 400 °C) 8 až 10.10θ- K< a podíl zrn činí od 0,5 μπι až do 15 μΐη 60 až 91 % hmot, a od 0,5 μ-rn až do 1,9 μνα 15 až 33 % hmot, přičemž znamenají:or (50 ... 400 ° C) 8 to 10.10 ° - K <and a grain fraction of 0,5 μπι up to 15 μΐη 60 to 91% by mass, and from 0,5 μ-rn up to 1,9 μνα 15 to 33% by weight, meaning: Tsořt teplotu, při které sklo vykazuje určitou viskozitu, tl ΜΩπί teplotu, při které specifický elektrický odpor činí právě 100 ΜΩ . cm, nebo nověji 1 ΜΩ . m, tgS dielektrický ztrátový faktor při 20 °C, při udané frekvenci 1 MHz, «(50... 400 QC) lineární termický koeficient roztažnosti v teplotním intervaluT SORT temperature at which the glass has a certain viscosity, thickness ΜΩπί temperature at which the specific electrical resistance is just 100 ΜΩ. cm, or more recently 1 inch. m, tgS dielectric loss factor at 20 ° C, at the specified frequency of 1 MHz, «(50 ... 400 Q C) linear thermal expansion coefficient at temperature interval 50 až 400 °C.50-400 ° C.
CS771307A 1976-02-27 1977-02-28 Ceramic material for producing coatable,impervious sintered corpuscles CS204133B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD191608A DD125719A1 (en) 1976-02-27 1976-02-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS204133B1 true CS204133B1 (en) 1981-03-31

Family

ID=5503768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS771307A CS204133B1 (en) 1976-02-27 1977-02-28 Ceramic material for producing coatable,impervious sintered corpuscles

Country Status (6)

Country Link
BG (1) BG28917A1 (en)
CS (1) CS204133B1 (en)
DD (1) DD125719A1 (en)
DE (1) DE2706659C3 (en)
FR (1) FR2360530A1 (en)
SU (1) SU682480A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1307875B1 (en) * 1999-05-21 2001-11-19 Techplant S R L PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CERAMIC OBJECTS.
RU2191757C2 (en) * 2000-06-05 2002-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Синтал" Siliceous ceramics and method of manufacture of such ceramics

Also Published As

Publication number Publication date
DE2706659A1 (en) 1977-09-01
FR2360530B3 (en) 1980-02-08
FR2360530A1 (en) 1978-03-03
BG28917A1 (en) 1980-08-15
DD125719A1 (en) 1977-05-11
SU682480A1 (en) 1979-08-30
DE2706659B2 (en) 1979-03-01
DE2706659C3 (en) 1979-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100404472C (en) Leadless molten block enamel for bone porcelain
US9290409B2 (en) Glaze composition, method for manufacturing the glaze composition and methods of glazing
CN108530034B (en) Full-glaze ceramic and preparation method thereof
US10570049B2 (en) Self glazed ceramic/glass composite and method for manufacturing the same
CN114436626A (en) A kind of high-permeability, low-distortion, high-temperature daily-use porcelain body and preparation method thereof
Awaad et al. Effect of replacing weathered feldspar for potash feldspar in the production of stoneware tiles containing fish bone ash
US3331731A (en) Method of and article formed by sealing alumina ceramic to a metal with a sealant glass
US3704146A (en) Ceramic whiteware compositions comprising a borate flux
Lu et al. PREPARATION AND PERFORMANCE STUDY OF GLASS-CERAMIC GLAZES DERIVED FROM BLAST FURNACE SLAG AND FLY ASH
JPH04338132A (en) Glass-ceramic bonded ceramic composite material
KR102153315B1 (en) Manufacturing method of bone china earthenware using the glaze composition for chemical strengthening of bone china earthenware
SU967978A1 (en) Glaze
CN114804832A (en) Inorganic nonmetal low-temperature sintered ceramic powder and preparation method thereof
CS204133B1 (en) Ceramic material for producing coatable,impervious sintered corpuscles
US4434239A (en) Process for manufacturing cordierite compositions
CS215875B1 (en) Method of manufacturing glazeable non-porous ceramic sintered objects
CN114591067A (en) High-temperature high-whiteness porcelain secondarily sintered by applying fritted glaze and preparation method thereof
JPS61186248A (en) Glass ceramic
Ozturk Thermal behavior of transparent wall tile glazes containing ulexite
CN113185124B (en) Fritted glaze prepared from rutile ore tailings and preparation method thereof
CN120423777B (en) Ceramic glaze with thermal stability and preparation method thereof
JP3017829B2 (en) Calcium silicate sintered body and method for producing the same
McCutchen Strontia and its properties in glazes
RU2128153C1 (en) Charge for producing glass ceramic material
JP2025128062A (en) .BETA.-Spodumene-forming compositions and heat-resistant clay materials