CS210047B1 - Machinable glass crystallic substance containing the the mica - Google Patents

Machinable glass crystallic substance containing the the mica Download PDF

Info

Publication number
CS210047B1
CS210047B1 CS333576A CS333576A CS210047B1 CS 210047 B1 CS210047 B1 CS 210047B1 CS 333576 A CS333576 A CS 333576A CS 333576 A CS333576 A CS 333576A CS 210047 B1 CS210047 B1 CS 210047B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
crystalline
oxide
glass
mica
strength
Prior art date
Application number
CS333576A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Werner Vogel
Erich Heidenreich
Original Assignee
Werner Vogel
Erich Heidenreich
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 Werner Vogel, Erich Heidenreich filed Critical Werner Vogel
Publication of CS210047B1 publication Critical patent/CS210047B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/16Halogen containing crystalline phase

Abstract

Machinable mica-contg. glass ceramic, (I) having graded workability and strength contains by wt. 15-35% Al2O3, 5-15% K2O, 1-15% F, 0-5% Li2O, 0-5% Fe2O3, 0-5% TiO2, 0-3% MnO, 0-5% CaO and in addn. 35-65% SiO2, 5-22% FeO, 0-10% Na2O, where =15% FeO may be replaced by an equiv. quantity of MgO, and K2O + Na2O =15%. (I) can be used as metal substitutes. The FeO replacement by MgO improves machinability and reduces crystallisation-tendency of FeO-contg. melts. Slow heating rates favour strength, whereas quick heating rates favour machinability. (I) are chemically stable, have higher bending strength than glass and a low heat-expansion coefft.

Description

Vynález se týká strojně obrobitelné skelně krystalické hmoty obsahující slídu s odstupňovanou obrobítelností a pevností. Volba složení základních skel pro tyto skelně krystalické hmoty umožňuje, že nestejným dodatečným tepelným zpracováním lze pevnost a obrobítelnost skelně krystalických hmot upravit na žádané hodnoty plynule v širokém rozmezí.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a machine-machined glassy crystalline mass containing mica with graduated machinability and strength. The choice of the composition of the glass panes for these vitreous crystalline masses enables that the strength and machinability of the vitreous crystalline masses can be adjusted to the desired values continuously over a wide range by the unequal additional heat treatment.

Je známé, že základní .skla pro výrobu třískově obrob itelných skelně krystalických hmot mají složení spočívající na so us taváchIt is known that the basic glasses for the production of glass-machinable crystalline masses have compositions based on solids.

R2O-MgO-R2O3-SÍO7-F RO-MgO-A1203-Si 02~F R2O-MgO-Sí02-F přičemžR2O-MgO-R 2 O 3 SiO 7 -F RO-MgO-A1 2 0 03 Si 2 ~ FR 2 O-MgO-Si0 2 -F wherein

R 2 0 značí N a2 0, К O, R b 2 O nebo C s 2 O RO značí SrO nebo BaO «1 R2O3 značí Α12θ3 nebo B2O3R 2 0 denotes N and 2 0, К O, R b 2 O or C with 2 O RO denotes SrO or BaO 1 R 2 0 denotes Α1 2 θ3 or B 2 O3

Při tepelném zpracování vzorků skel tohoto složení se vylučuje krystalická fáze fluorovaných slíd, která má podobné složení jako flogopity, vyskytující se v přírodě. Obecný vzorec těchto fluorových slíd je x0.5-I-2~3Z4°10F2 >The heat treatment of glass samples of this composition eliminates the crystalline phase of fluorinated mica, which has a similar composition to the phlogopites occurring in nature. The general formula of these fluorine mica is x 0.5-I-2 ~ 3 Z 4 ° 10 F 2>

přičemž X, Y wherein X, Y a Σ'. and Σ '. jsou kationty, they are cations, její chž po- her ch- loměry mohou Lomrometers can mít have tyto hodnoty these values X = X = 1 ,0 1, 0 až 1,6 . 10~10 to 1.6. 10 ~ 10 rn, rn, Y « Y « 0,6 0.6 až 0,9 . 10“10 to 0.9. 10 “10 m a m a 2 - 2 - 0,3 0.3 až 0,5 . 10 to 0.5. 10 m. m.

Sklářské kmeny tohoto složení musí být taveny a zpracovány za vysokých teplot a výrobu skelně krystalické hmoty z nich lze provádět jen velmi nákladně opětným zahříváním. Byly proto vyvinuty skelně krystalické hmoty na basi sklářských kmenů, které mají takové složení, že jejích tavení a zpracování probíhá za nižších teplot a při výrobě skelně krystalické hmoty z nich není zapotřebí provádět výše uvedené nákladné temporování. Nedostatkem těchto skelně krystalických hmot je však to, že nelze při výrobě odstupňovat jejich vlastnosti v tomto širokém rozmezí, jako vlastnosti kovových materiálů. Dosud známé skelně krystalické hmoty neumožňují splnění tohoto požadavku v dostatečné míře.Glass batches of this composition must be melted and processed at high temperatures, and the production of the glassy crystalline mass therefrom can only be very costly by reheating. Glassy crystalline masses have therefore been developed based on glass batches having a composition such that their melting and processing takes place at lower temperatures and the costly temporalization of the glassy crystalline mass required therefrom is not required. However, a disadvantage of these glassy crystalline compositions is that their properties cannot be scaled over this wide range, such as the properties of metallic materials. The prior art glassy crystalline masses do not sufficiently meet this requirement.

Je již známé, že lze ob rob iteInost skelně krystalických hmot zlepšit zvýšením obsahu kysličníku boritého v základním skle. Naopak je známé, že se strojní ob rob itelnost skelně krystalických hmot zhoršuje zvýšením obsahu kysličníků alkalických kovů v základním skle a že lze i jinými přísadami změnit vlastnosti skelně krystalické hmoty.It is already known that the machinability of vitreous crystalline masses can be improved by increasing the boron oxide content of the base glass. On the contrary, it is known that the machinability of the glassy crystalline masses deteriorates by increasing the alkali metal oxide content of the base glass and that other glassy material's properties can be altered by other additives.

Dále je známé, že strojní ob rob ite lnost je v příčinné souvislosti s vylučováním krystalů fluorových slíd, к némuž dochází zejména při teplotách mezi 1 050 °C až 1 200 °C, takže je při výrobě skelně krystalických hmot nutné přivést skla ke krystal i sací za těchto teplot.It is further known that machine machinability is causally related to the deposition of fluorine mica crystals, which occurs, in particular, at temperatures between 1050 ° C and 1200 ° C, so that in the production of glassy crystalline masses it is necessary suction at these temperatures.

Všechny tyto známé návrhy sledují cíl, vyrobit skelně krystalické hmoty, které jsou co nejlépe, strojně obrobitelné. V žádném případě nebyl však vyvinut způsob, který by umožňoval výrobu mnoha variant skelně krystalických hmot s různými mechanickými vlastnostmi. Dosud navržené možnosti měnění určitých vlastností skelně krystalických hmot měněním složení základních skel použitých к jejich výrobě, nestačí к tomu, aby byly vyvinuty skelně krystalické hmoty plně nahrazující různé kovy. К tomu je zapotřebí skelně krystalických hmot, jejichž hodnoty pevnosti a obrobítelností jsou odstupňovány v širokých mezích.All of these known designs pursue the objective of producing vitreous crystalline masses that are as machine-friendly as possible. However, no method has been developed which allows the production of many variants of glassy crystalline materials with different mechanical properties. The hitherto proposed possibilities of modifying certain properties of glassy crystalline materials by varying the composition of the base glasses used in their manufacture is not sufficient to develop glassy crystalline materials fully replacing the various metals. This requires glassy crystalline materials whose strength and machinability values are varied within wide limits.

Technickým problémem, který řeší předložený vynález, je proto vyvinutí skelně krystalické hmoty s odstupňovanými hodnotami pevností a obrob itelnosti a současně zlepšení jejich strojní obrobítelnosti měněním j ej ich složení.The technical problem solved by the present invention is therefore to develop a glassy crystalline mass with graded strength and machinability values while improving their machinability by varying their composition.

Výše uvedené nevýhody jsou podle předloženého vynálezu odstraněny vyrobením strojně obrobitelné a slídu obsahující skelně krystalí.čké hmoty s odstupňovanými hodnotami obrobítelností a pevností. Podstata vynálezu spočívá v tom, že tato hmota sestává z kysličníku hlinitého o hmotnostní koncentraci v rozmetl 10 až 25 2, kysličníku draselného o hmotnostní koncentraci v rozmezí 5 až 17 2, fluoru o hmotnostní koncentraci v rozmezí 1 až 15 % a z kysličníku hořečnatého a/nebo kysličníku železnatého v hmotnostní koncentraci v rozmezí 5 až 22 2, přičemž maximální hmotnostní koncentrace kysličníku hořečnatého je 15 Z. Spolu s těmito složkami obsahuje hmota kysličník křemičitý o hmotnostní koncentraci v rozmezí 35 až 65 Dalším znakem předloženého vynálezu je, že strojně obrobitelná skelně krystalická hmota výhodně obsahuje kysličník sodný a/nebo kysličník draselný v hmotnostní koncentraci maximálně 1 5 70 , přičemž obsah kysličníku sodného je v rozmezí stopy až 10 Z a případně obsahuje kysličník lithný v hmotnostní koncentraci v rozmezí stopy až 5 % a/nebo kysličník titaničitý v hmotnostní koncentraci v7 rozmezí stopy až 2 Z a kysličník manganatý v hmotnostní koncentraci v rozmezí stopy až 3 % a/nebo kysličník železitý v hmotnostní koncentraci v rozmezí stopy až 9 7o.According to the present invention, the aforementioned disadvantages are overcome by manufacturing machinable and mica-containing glassy crystalline materials with graduated machinability and strength values. The substance of the invention consists in that the mass consists of alumina with a mass concentration in the range of 10 to 25%, potassium oxide in a mass concentration of between 5 and 17%, fluorine with a mass concentration of between 1 and 15% and magnesium oxide; or a ferrous oxide in a weight concentration in the range of 5 to 22 2, wherein the maximum weight concentration of magnesium oxide is 15 Z. Together with these components, the mass comprises silica in a weight concentration in the range of 35 to 65 Another feature of the present invention is material preferably contains carbon, sodium and / or carbon potassium in a concentration of more than 1 5 7 0, the content of sodium oxide is in the range trace to 10 Z and optionally containing oxide of lithium in a concentration ranging from traces up to 5%, and / or titanium dioxide in weight k a concentration in the 7 trace range to 2 Z and a manganese oxide concentration in the weight range of up to 3% and / or ferric oxide in a weight concentration in the range of track to 9 °.

Bylo zjištěno, že nahradí-li se ve shora uvedené směsi až 15 % kysličníku Železnatého ekvivalentním množstvím kysličníku hořečnatého, zlepší se tím strojní obrobitelnost a dosáhne se tím vetší možnosti měnit hodnoty obrob ite1 nosti a pevnosti vyrobené skelně krystalické hmoty. Také je možné při zachování výhodných vlastností skelně krystalické hmoty nahradit v základním skle až 15 Z kysličníku hlinitého lacinější složkou kysličníkem železítým. Dobré chemické a fyzikální vlastnosti skelně krystalické hmoty se tím nijak podstatně nezmění, přičemž se podporuje vylučování krystalické fáze vrstevnatých křemičitanů, které podmiňují strojní obrobítelnost, takže lze jíž dostatečně zpomaleným ochla-, zováním z taveniny dosáhnout vytvoření vrstevnaté krystalické struktury skla, výhodné pro strojní ob rob iteInost. Kromě toho lze zachovat výhodné tavící a zpracovací teploty pro tato skla.It has been found that replacing up to 15% of iron oxide in the above mixture with an equivalent amount of magnesium oxide improves machine machinability and gives greater flexibility to change the machinability and strength values of the glassy crystalline mass produced. It is also possible, while maintaining the advantageous properties of the glassy crystalline mass, to replace up to 15% of alumina in the base glass with a cheaper component of iron oxide. The good chemical and physical properties of the vitreous crystalline mass are not substantially altered thereby promoting the crystalline phase deposition of the layered silicates, which condition the machinability, so that by sufficiently slow cooling from the melt a layered crystalline glass structure advantageous for the rob iteInost. In addition, advantageous melting and processing temperatures for these glasses can be maintained.

Přidání kysličníku hořečnatého snižuje soustavně krystalisační tendenci tavenin obsahujících kysličník železnatý, Čímž je umožněno řídit průběh кrystalisасе. Působení kysličníku hořečnatého v soustavěThe addition of magnesium oxide reduces the crystallisation tendency of the iron oxide-containing melts, thereby allowing the crystallographic process to be controlled. Effect of magnesium oxide in the system

R20-/MgO,Fe0/-/Al203,Fe2O3/-SiO9-F spočívá jednak na tvorbě jemně lístkových, navzájem zesítěných biotitů obecného vzorce /K,Na//MgFe/3/SiAlFe/4O1oF2 kde kationty Mg2+, mající stejný poloměr jako kationty Fe2+, zaujímají polohu těchto kationtů v oktaedrických mezerách mezi tetraedrickými vrstvami. Kromě toho zvyšuje přidání kysličníku hořečnatého viskositu základních skel. Tím způsobené zvýšení aktivační energie pro vylučování krystalů znemožňuje příliš rychlou talizaci , která je příznačná pro skla, obsahující kysličník žzlzzeatý, takže kryataliaační proces je lépe ovladatelný.R 2 0- / MgO Fe0 // Al 2 0 3, Fe 2 O 3 / F--SiO9 consists, first, in the formation of finely laminated mutually crosslinked biotite formula / K, Na // MgFe / 3 / SiAlFe / 4 O 1 F 2 wherein the Mg 2+ cations having the same radius as the Fe 2+ cations occupy the position of these cations in the octahedral gaps between the tetrahedral layers. In addition, the addition of magnesium oxide increases the viscosity of the base glasses. The increase in the activation energy for crystal exclusion thereby avoids the very rapid talization typical of glazing containing gaseous oxide, so that the crystallization process is more manageable.

Na tomto působeni kysličníku horečnatého spočívá způsob výroby skelně krystalických hmot podle vynálezu, který se provádí řízeným ochlazováním pro vyykysstaisováni taveniny skla, pří němž se tavenina udržuje po dobu 0,5 až 3 hodiny v oblasti teplot mezi 1 050 až 850 dC.For this treatment, the magnesium oxide forming process involves glassy-crystalline compositions according to the invention, which is carried out by controlled cooling of the glass melt vyykysstaisováni, wherein the melt is maintained for 0.5 to 3 hours in te Lot p between 1,050 and at 850 C d .

Je známé, že na obrobitennost a pevnost skelně krystaickkých hmot má vliv velikost krystalů slídy, poměr jejich průměru ktlouštce, na němž závisí stupeň zesítění a pom^r hrnuty krystalů slídy ke hmotě zbývající struktury skla. Strukturu skelně krystalické a tím i její ob rol) btelnost a pevnost lze proto menét změnou průběhu ochlazování v předepsaných mezích.It is known that the machinability and strength of the glassy crystalline masses are influenced by the size of the mica crystals, the ratio of their diameter to the thickness on which the degree of crosslinking and the ratio of the mica crystals to the mass of the remaining glass structure depend. The vitreous crystalline structure, and thus its brightness and strength, can therefore be altered by varying the cooling process within the prescribed limits.

Průběh ochlazování je nutné vooit s ohledem na žádané mechanické vlastno o s i.. Průběh závisí nimo jiné na poměru FeO:MgO ve skle, lze jej však ovlivnit také přidáním segregačnícU složek, nap p í.kl ad kyssičníku l^hného. Přidáním až 5 · Umotnotsi kysličníku l-ainého do. základního skla lze dosáhnout toho, že se ’ žádaná struktura skelně krystalické hmoty vytvoří rychUezi.The course of cooling depends on the desired mechanical property. The course depends, among other things, on the FeO: MgO ratio in the glass, but can also be influenced by the addition of segregating components, such as, for example, lithium oxide. By adding up to 5 · Umotnotsi of l-aine oxide to. The base glass can be achieved by creating a desired glassy crystalline mass structure.

Jeden z výhodných způsobů provádění výroby strojně obrobbtelných skelně krystalických hmot podle vynálezu s pouužtím skla schopného krystalime, ochlazeného nejméně do oblasti ' transformační teploty, spočívá v jednosuupňovém nebo dvoustupňovém řízeném tepelném zpracování. .One preferred method of making the machine-machined glassy crystalline masses of the present invention using crystalline glass capable of being cooled to at least the transformation temperature region comprises one-stage or two-stage controlled heat treatment. .

Odstupňování hodnot obsotSteletsti vyráběných skelně krystalických maateiálů se provádí tak, že se těleso ze skla, schopného termické krystalisace, které bylo ochlazeno nejméně do (^bassí transformační teploty, podrobí podle volby buň jeSntstupňovému ·nebo dvoustupňovému ' řízenému tepelnému zpracování za účelem krystalisace.The scaling of the values of the glassy crystalline materials produced is carried out by subjecting the thermally crystallizable glass body which has been cooled to at least the basic transformation temperature to undergo, optionally, cells with a stepwise or two step controlled heat treatment for crystallization.

Při jeSetatupňo>vém tepelném zpracování se těleso zahřeje z Zbašti transformační teploty гу^^з^ 0,5 až 10 °C/min na teplotu v Шл. 950 až 1 030 °C, ponec se při této teplotě po dobu 1 až 8 hodin a pak se ochladí na teplotu mísSnotSí. Při tom bylo zjištěno, že se při malých rychlostech ohřevu zlepší zejména mechanécká pevnost skelně krystalické hmooy, zatímco pří větších rychlostech ohřevu základních skel dochází ke zlepšení strojní obboobie1ícosí, takže volbou určitých rychlostí ohřevu lze dosáhnout žádaného odstupňování vlastností.In a single-stage heat treatment, the body is heated from the point of transformation to a heat t of Шл from 0.5 to 10 ° C / min. 950 F and 1030 ° C, the hook of something at this temperature for 1-8 hours and then cooled to mísSnotSí. In particular, it has been found that at low heating rates, especially the mechanical strength of the glassy crystalline hmooy improves, while at higher heating speeds of the base glasses, the machine perimetry is improved so that the desired gradation of properties can be achieved by selecting certain heating rates.

Při ponužií dvoustupňového řízeného tepelného zpracováni skla, které je schopné termické krystalisace a bylo ochlazeno nejméně do ^bassí transformační teploty, se toto sklo zahřeje řízeným ohřevem na teplotu v ob^s í. 700 'až 920 °C, ponec se na této teplotě 1 až 8 Uodde, pak se řízzenym ohřevem dále zahřeje na teplotu ,v ob basti 950 až 1 030 °C, ponechá se pří této teplotě po dobu 1 až 8 hodin a potom·se ochladí na teplotu míssnoost. Při tomto způsobu řízeného dvoustupňového tepelného zpracování lze vhodnou volbou teplot ohřevu, a dob jejich udržování rovněž dosáhnout žádaného odstupňování vlhsteoosí. Bylo zjištěno, že se prodloužením doby udržování teplot v oblasti 700 až 920 °C zvýší zejména mechaněcká pevnost skelně krystalické Umooy.By utilizing a two-stage controlled thermal treatment of the glass capable of thermal crystallization and having been cooled to at least the basic transformation temperature, the glass is heated by controlled heating to an ambient temperature. 700 and Z 920 ° C, p Oneco hook at this temperature for 1-8 Uodde then řízzenym heating further heated to a temperature in ob basti 950-1 030 ° C, maintained at this temperature for 1-8 hours and then cooled to room temperature. In this method of controlled two-stage heat treatment, the desired hygroscopic grading can also be achieved by suitable selection of heating temperatures and holding times. In particular, the mechanical strength of the glassy crystalline Umooy has been found to be increased by prolonging the temperature holding time in the region of 700 to 920 ° C.

Jak pouužtím jednostupňového, tak pouužtím dvoustupňového řízeného tepelného zpracování lze vyrábět řadu skelně krystalických Umot s odstupňovanou mechanickou pevnoosí a obboobieZooosi, přičemž zvýšení mechanické pevno o si j*z vždy spojeno se zhoršením strojní obboobieleoosi.By using both single-stage and two-stage controlled heat treatment, a series of vitreous crystalline Umot with graded mechanical strength and oboobieZooosi can be produced, with an increase in mechanical strength always associated with a deterioration in machine obboobieleoosi.

Způsob výroby, jímž lze získat strojně obbobbtzlné skelně krystalické hmoty s šibokým rozmezím odstupňovaných hodnot mechanické pevnoosí a obsotStzlitsti spočívá na objevu, že tvorba slídové krys falcké fáze není vázána na vylučování sejlaitu MgF£, jako zárodku krystalásacz a že tedy pro tvorbu krystalů fluorových slíd nebo biotítu není zapoořzbí přednostního vylučování seZlaitu jako zárodku. Tento objev byl jednoznačně potvrzen elektoonovou mikboskoopi a reitgenžgrafckým vyšetřením. Samoořejmě je vylučováni sejlaitu vázáno na ρřítomntst Cysličoíku horečnatého MgO ve skle podle vynálezu, přičemž příoomnost kysličníku železnatéUt ve skle · není pro toto vylučování nutná, takže •vylučování probíhá i za úplné nepříoomeoosi kysličníku železnatéUt.The production method by which a machine-crystalline vitreous crystalline mass with a wide range of graded mechanical strength and obsolete values is obtained is based on the discovery that the formation of mica gypsum is not bound to the excretion of MgF? The biotite is not an advantage for the preferential secretion of selala as a nucleation. This discovery was unequivocally confirmed by electoon micboscoopy and X-ray examination. Of course, the deposition of silane is bound to the presence of MgO in the glass according to the invention, and the presence of ferrous oxide in the glass is not necessary for such deposition, so that the deposition proceeds even under complete indirect immunity of the ferrous oxide.

U s ke lnň . krystalek ýcU maateiálů složení podle vynálezu, tЪsaaujj.cícU kysSičiík hořečnatý, bylo zjištěno, že zejména · při říenném tepelném zpractváni, prováděném nízkou oychUtssí ohřevu 0,5 až 3 °C/min, stoupá obsah sejlaitu s ClesaJíií rychltssí ohřevu. Totéž bylo zíišěёot pro prodloužení doby udržování teploty v Zbašti 700 až 920 °C během dvoustupňového tepelného zpracování. Vzhledem k tomu, Že v·obou případech mechanická pevnost skelně CrystalickýcU hmot stoupá, jz nutné předppokádat, že vylučování sejlaitu přímo souvisí s žádaným odstupňováním této vlhstiotsi. Dále bylo zjištěno, že sejlait má přímý vliv nejen na technickou pe^i^ť^os, alz i na obrooStZlitat skelně krystalických Umou Vylučováním sejlaitu ve sklz se snižuje m^nožst^ií · volných iontů Mg2+ a Fktzré jsou nezbytné pro vytvořz ní· a sta^bli^saci krystalů slídy a botítu. Kromě toho se zmenšením obsahu fluoru · ve zbytkové skleněné fázi zvyšuje viskosita a tm také aktivační energie pro vylučování dalších koysthOovýcU fází, v daném · případě pro vylučování fluorových slíd. Těmito činiteli je při vylučování sejlaitu způsobeno zmenšení růstu krystalů slídy a vylučování křemičitanů s vrstevni vazbou, j*ejícUž krystaly jsou tím menš, čím větší jz Conceníoace seZlaitu. Zmenšení velikosti těchto krystalů vede ke zvýšení mechanické pevnoosi za cenu toho, že se zhoršuje strojní ob roblnlo o s , aniž by vsak tato vlastnost byla úplně ztracena. Je · tedy možné vylučováním zcela určitých konect^rací sejlaitu upravovat pevnost a obrobitelotst skelně krystalckých hmot na žádané hodne^y, a to plynule a v Širokých meeích.U s ke lnn. The crystalline crystals of the compositions according to the invention, which contain magnesium oxides, have been found, particularly in the case of a low thermal spraying performed at a low heating temperature of 0.5 to 3 ° C / min, to increase the content of the heating with a faster heating. The same was found to increase the temperature holding time in Zbašt from 700 to 920 ° C during the two-stage heat treatment. Since in both cases the mechanical strength of the glassy crystalline masses increases, it has to be assumed that the deposition of sejlaite is directly related to the desired graduation of this moisture content. Furthermore, it has been found that sejlaite has a direct effect not only on the technical foaming, but also on the crystallinity of the vitreous crystalline particles.+ andFtotzré nezbytnépro youtvoŘof mica and botite crystals. In addition, by decreasing the fluorine content of the residual glass phase, the viscosity and tm also increase the activation energy for the elimination of further cobasic phases, in this case for the elimination of fluorine mica. These factors result in a decrease in the growth of mica crystals and the deposition of layer-bonded silicates in the deposition of selaite, the smaller the crystals are the smaller the concentration of selaite. Reducing the size of these crystals leads to an increase in mechanical strength at the cost of deteriorating the machine by s, but this property is not completely lost. Thus, it is possible by eliminating quite certain connec- tions of the silane to adjust the strength and machinability of the glassy crystalline masses to the desired value, continuously and in wide measure.

Tímto způsobem lze za základních skel vyrobbt pouhou volbou řízeného tepelného zpracování každý mezistupeň mezi skelně krystalickou h^ot:ov, která má výbornou <эЬьоobielooos , ale mechanickou · pevnost pouze obvyklých technických skel, a skelně krystalickou Umooou, která má vysokou pevnoos, alz jz obstoobrnlná jen speciálními nástcji. Tím lzz získat Široký výběr skelně krystalických hmot s odstupňovanými vlastnostmi. Vyrobené strojně obhohbízlié skelně krystalické hmoty o složení podle vynálezu ma í dobrou chemickou stálost a ve srovnání s obyčejným sklem mají podstatně větší pevnost v·lomu ohybem a poměrně malý souuinítel teplotní roztažnoosí. Výhodou proti doznámému stavu ^^nity jz ío, že jnjicu meehanic vlhatiotsí, zejména mechanick.ápevnost se strojní obrobie Žnout, jsou v šibokýcU mezích odstupňovaaelné, čímž se podstatně zvyšuje pouUžtelitsí těchto skelně krystalckých hmot jako náhradního maateiálu msto kovů, .In this way, each intermediate stage between a vitreous crystalline heater having excellent < Desc / Clms Page number 2 &gt; but mechanical strength of only conventional technical glasses, and a vitreous crystalline Umooa having a high strength, e.g. only special tools. Thereby lzz obtain a wide selection of glassy crystalline masses with graded properties. The produced crystalline glass crystalline masses of the composition according to the invention have a good chemical stability and have a considerably higher flexural strength and a relatively small coefficient of thermal expansion compared to ordinary glass. The advantage to undergo o w n his condition ^^ j rivets from Io, F e c u jnji meehanic vlhatiot network, especially a y am echani ck .ápevnost the machine for milling mow, are šibokýcU odstupňovaaelné limits, thereby significantly increasing these pouUžtelitsí glass - crystalline masses as a substitute material for the metal city,.

Příklady pooaed^l^ií vynálezu jsou objasněny v připojených tabulkách. Tabulky 1 a 2 udávahí ve hrnoUn^ηί ^η«η^^ chemické složení některých vybraných základních skel, sExamples of the invention are illustrated in the accompanying tables. Tables 1 and 2 show the chemical composition of some selected base glasses in the table.

z nichž lze vyrobit skeLně krystalické hmoty podle vynálezu s odstupňovanou strojní obrobítelností a mechanickou pevností. Jednotlivé složky byly vneseny do sklářského kmene v podobě kysličníků nebo uhličitanů, s výjimkou fluoru, který byl vnesen jako fluorid hlinitý nebo fluorid hořečnntý a s výjimkou kysličníku železnatého, který byl vnesen ve formě štavelanu železnatého. Přitom je nutné mít na zřeteli, že se pří vnesení železa do vsázky ustálí obvykle určitý rovnovážný poměr kysličníku železnatého a železítého, že však při podmínkách tavby,, zvolených podle vynálezu, nebylo tohoto rovnovážného stavu dosaženo, takže poměr kysličníku železnatého a železítého byl posunut směrem к původnímu stupni oxidace vneseného železa. To bylo prokázáno rozborem skla.from which the glassy crystalline compositions according to the invention can be produced with graduated machinability and mechanical strength. The individual components were introduced into the glass batch in the form of oxides or carbonates, with the exception of fluorine which was introduced as aluminum fluoride or magnesium fluoride and with the exception of iron oxide which was introduced in the form of ferrous oxalate. It should be borne in mind that, when iron is introduced into the feed, a certain equilibrium ratio of iron (III) oxide usually stabilizes, but that under the melting conditions chosen according to the invention this equilibrium has not been reached, so that the ratio of iron (III) to the original degree of oxidation of the introduced iron. This was demonstrated by the analysis of glass.

Tabulky 3 a 4 ukazují, jak dalece lze vlastnosti skelně krystalických hmot podle vynálezu modifikovat měněním dodatečného tepelného zpracování nebo změnou podmínek ochlazování.Tables 3 and 4 show how far the properties of the glassy crystalline compositions of the invention can be modified by varying the additional heat treatment or by changing the cooling conditions.

Pevnost v lomu ohybem byla měřena vždy na 25 pečlivě chlazených tyčinkách o průměru 3 aŽ 5 mm a délce 60 mm. Obdobně jako při způsobech zkoušení skel bylo zjištěno rovnoměrné poškození povrchu tím, že zkušební tyčinky byly zpracovávány v omíla cím bubnu karbidem křemíku o zrnitosti 0,06 až 0,10 mm po dobu 30 minut při frekvenci otáčení 50 min“’. Tyto tyčinky byly potom lámány na tříbodové podložce se vzdáleností břitů 50 mm. Časový gradient zatížení byl konstantně 2 Ns’1. Takto stanovená mez pevnosti v lomu ohybem byla v rozmezí 120 až 280 MPa. Pro porovnání byla měřena za stejných podmínek mez pevnosti v lomu ohybem u tyčinek ze skla Rasotherm”, přičemž naměřená hodnota byla 80 MPa.Bending strength was measured on 25 carefully cooled rods with a diameter of 3 to 5 mm and a length of 60 mm. As in the glass test methods, uniform surface damage was found by treating the test rods in a tumbling drum of silicon carbide with a grain size of 0.06 to 0.10 mm for 30 minutes at 50 rpm. The bars were then broken on a three-point washer with a cutting edge distance of 50 mm. The load time gradient was constantly 2 Ns’1. The flexural strength thus determined was between 120 and 280 MPa. For comparison, the fracture strength of the Rasotherm glass rods was measured under the same conditions, and the measured value was 80 MPa.

Chemická odolnost, vyjádřená začleněním do hydrolytických a vyluhovacích tříd, byla stanovena podle norem platných pro zkoušky technického skla. Z těchto měření vyplynulo, že skelně krystalické hmoty podle předloženého vynálezu mají hmotnostní ztráty nad 250 mg.dm“^ a patří většinou do vyluhovací třídy 2, zatímco spotřeba kyseliny je 0,1 ml,g~1 při použití 0,01 N roztoku kyseliny chlorovodíkové, takže většinou patří do hydrolytické třídy 1. Mají tedy dobrou až velmi dobrou chemickou odolnost.The chemical resistance, expressed by inclusion in hydrolytic and leaching classes, was determined according to the standards applicable to technical glass tests. These measurements showed that the glassy crystalline compositions of the present invention had weight losses above 250 mg.dm &lt; -1 &gt; and mostly belonged to leach class 2, while the acid consumption was 0.1 ml, g-1 using 0.01 N acid solution. hydrochloric acid, so they mostly belong to hydrolytic class 1. Thus they have good to very good chemical resistance.

Lineární součinitel teplotní roztažnosti byl měřen optickým dilatometrem a pro skelně krystalické hmoty podle předloženého vynálezu byly v oblasti teplot od 200 °C .do 500 °C naměřeny s nemnoha výjimkami hodnoty mezi 50.10“' až 70.10? K“1.The linear coefficient of thermal expansion was measured by an optical dilatometer, and for the glassy crystalline masses of the present invention, in the temperature range from 200 [deg.] C. to 500 [deg.] C., values between 50.10 &lt; -1 &gt; K “1.

Tabulka 1Table 1

Složení základních skelComposition of basic glasses

Číslo sklaGlass number

Složka 1 Folder 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 SÍO2 SiO2 55,9 55.9 56,0 56.0 56,3 56.3 50,4 50.4 49,7 49.7 54,6 54.6 56,0 56.0 49,0 49.0 А12А1 2 15,6 15.6 15,1 15.1 10,3 10.3 16,1 16.1 1 1 ,2 1 1, 2 12,0 12.0 14,3 14.3 17,1 17.1 MgO MgO 12,2 12.2 12,5 12.5 10,8 10.8 - - 10,8 10.8 - - 11,5 11.5 - - FeO FeO - - 3,0 3.0 0,6 0.6 14,1 14.1 2,0 2,0 16,3 16.3 0,8 0.8 15,8 15.8 FeaOq FeaOq 2,3 2.3 - - 5,0 5.0 5,2 5.2 7,6 7.6 3,0 3.0 6 ,0 6, 0 5,0 5.0 I^O I ^ O 17,0 17.0 6,0 6.0 6,7 6.7 8,0 8.0 12,2 12.2 8,0 8.0 6,8 6.8 4,1 4.1 NaoONa o O - - 1 >0 1> 0 - - - - - - - - - - 4,2 4.2 F 2 F 2 7,0 7.0 5,2 5.2 10,3 10.3 5,2 5.2 6,5 6.5 6,1 6.1 4,6 4.6 4,8 4.8 Li20Li 2 0 - - - - - - 1,0 1.0 - - - - - - - - MnO MnO - - - - - - - - - - - - - - - - CaO CaO - - Vysvětlen í: Explanation: Čísla v Numbers in tabulce table udávají hmotnostní indicates weight koncentraci concentration /v Z/ / in Z / 8ložek, 8folders, uvedených v referred to in p rvním p rvním

sloupci tabulkytable column

Tabulka 2Table 2

Složení základních skel /pokračování/Composition of base glasses / continued /

Číslo sklaGlass number

Složka Component 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 Dec 16 16 17 17 S iO2 AI2O3 MgO With iO2 AI2O3 MgO 53,6 53.6 61,4 61.4 54,6 54.6 38,2 38.2 40,1 40.1 53,0 53.0 58,1 58.1 53,0 53.0 57,8 57.8 14,0 5,5 14.0 5.5 11,8 11.8 17,6 10,0 17.6 10.0 24,8 24.8 22,0 22.0 16,8 8,2 16.8 8.2 1 1 ,5 12,6 1 1, 5 12.6 10,1 1 1 ,8 10.1 1 1, 8 18,6 9,3 18.6 9.3 FeO FeO 11,1 11.1 7,5 7.5 3,0 3.0 16,3 16.3 1 7 ,0 1 7, 0 8,4 8.4 - - 1 ,5 1, 5 1 , 1 0,2 6,6 1, 1 0.2 6.6 Fe 2О3 κ2οFe 2О3 and 2 ο 2.5 6.5 2.5 6.5 0,5 4,5 0.5 4,5 0,8 6,6 0.8 6.6 2,2 2,0 2.2 2,0 1 ,2 8,7 1, 2 8.7 1,5 6 ,0 1.5 6, 0 2,8 7,4 2.8 7.4 8,6 6,8 8.6 6.8 Na20At 2 0 0,8 0.8 2,1 2.1 - - 8,0 8.0 0,5 0.5 - - - - - - - F F 6,0 6.0 5 ,0 5, 0 6,6 6.6 6,5 6.5 5,5 5.5 6,1 6.1 7,6 7.6 8,2 8.2 6,4 6.4 L1O2 L1O2 - - 4,2 4.2 0,8 0.8 2,0 2,0 2,1 0,8 2.1 0.8 - - MnO MnO - - - - - - - CaO CaO - - 1,0 1.0 - - - - 1,0 1.0 - - - tío2 tío 2 - - 1,0 1.0 - - - 1,1 1.1 Vysvětlení: Explanation: Čísla v Numbers in tabulce table udáváj í indicates hmotnostní weight koncentraci concentration /v 7<J složek, uvedených v / v 7 <J of the ingredients listed in prvním first

sloupci tabulkytable column

Tabulka 3Table 3

Vlastnosti skelně krystalikkých hmot v závislosti na tepelném zpracovániProperties of glassy to crystalline materials in dependence on heat treatment

Číslo sklaGlass number

11

44

77

77

77

Tepelné A Thermal AND zpracování treatment ObbobiteLeott D ObbobiteLeott D Pevnost E Strength E Roztažnost F Extensibility F B (B) C C 770 770 U AT 3,0 3.0 3 3 26,8 26.8 67,1 67.1 1070 1070 U AT 3.5 3.5 1070 770 1070 770 U U AT AT 3,5 3.0 3.5 3.0 * 2 3 * 2 3 18,2 22,2 18.2 22.2 47,4 62,1 47.4 62.1 1070 1070 U AT 3,5 3.5 770 770 U AT 3,0 3.0 2 2 19,8 19.8 53 ,5 53, 5 1070 1070 U AT 3,5 3.5 1 100 1 100 0 0 1 1 15,4 15.4 70,2 70.2 1 100 1 100 0 0 - - 1 1 14,7 14.7 48,7 48.7 1 100 1 100 0 0 - - 1 1 17,6 17.6 63,7 63.7 770 770 u at 3,0 3.0 2 2 19,7 19.7 67,9 67.9 1070 1070 u at 3,5 3.5 1 100 1 100 u at 2,0 2,0 2 2 21,1 ‘ 21,1 ‘ 65,4 65.4 1100 1100 0 0 - - 1 1 49,4 49.4 970 970 u at 3,0 3.0 2 2 1100 1100 u at 2,0 2,0 2 2 850 850 u at 2,0 2,0 4 4 970 970 u at 3,0 3.0 970 970 X X 4 4 24,8 24.8 970 970 u at 3,0 3.0

Vysvitlivky k tabulce 3Explanatory notes to Table 3

Sloupec A: Teplota ve °C.Column A: Temperature in ° C.

Sloupec B: značky maáí náásedující významyColumn B: Tags have the following meanings

U-udržováno na teplotě ve sloupci A po dobu uvedenou ve sloupci C 0-pom^l.u ochlazováno od teploty uvedené ve sloupci AMaintained at the temperature in column A for the period indicated in column C 0-cooled from the temperature in column A

X-ochlazeno na teplotu uvedenou ve sloupci A rychlostí 1 °C . min“1X-cooled to the temperature indicated in column A at a rate of 1 ° C. min “1

Sloupec C: Doba udržování teploty uvedené ve sloupci A v hodináchColumn C: The time to maintain the temperature given in column A in hours

Sloupec . D: obrobbtelnost ohodnocená podle stupniceColumn. D: Scale graded machinability

- vť^lm. dolbá- vm ^ lm. dolbá

- dolbá- dolbá

- dooSatečná- additional

- needoSatečná /nbobrbbitelbott/- needoSecret / nbobrbbitelbott /

Sloupec E: mez pevnost v lomu ohybem vMPa . 10“' Sloupec F: ^uuinétel tepLotní roztahoeH v K1 . 10*7 Column E: ultimate fracture strength vMPa. 10 "'S l oupec F ^ uuinétel temperature roztahoeH in K1. 10 * 7

Tabulka 4Table 4

Chemické vlastnosti skelně krystalických hmotChemical properties of glassy crystalline masses

Číslo Number Ztráty Losses Třída Class Krys Italy Krys Italy skla glass G G H K H K L L 1 1 26 7 26 7 1 1 1 1 fb /se fb / se 3 3 225 225 1 2 1 2 fb fb 5 5 237 237 1 2 1 2 fb/se fb / se 7 7 152 152 1 2 1 2 fb/se fb / se 9 9 420 420 2 2 2 2 fb fb 1 1 1 1 330 330 1 2 1 2 fb fb 14 14 316 316 1 2 1 2 fb fb 1 5 1 5 238 238 1 2 1 2 fb fb 16 16 276 276 1 2 1 2 fb fb 1 7 1 7 310 310 1 2 1 2 fb fb

k tabulce 4:to Table 4:

Vysvvěleeí Sloupec G:Column G explains:

Sloupec H: Sloupec K: Sloupec L:Column H: Column K: Column L:

Vyluhovaní ztráty, v mg/dm‘ ^ο^υ^Μ třída Vyluhovací třída KrysSalická fáze, vyjádřené fb « se = seHa^tExtraction loss, in mg / dm ‘^ ο ^ υ ^ Μ class Extraction class KrysSalic phase, expressed by fb« se = seHa ^ t

Claims (3)

P R E D M É TSUBJECT 1. Strojně ob rob^telná skelně krystaHeká hmota obssauujcí slídu, vyгneXčjjeí se tím, že sestává z kysličníku křemičitého v htnoUneuSní Concceeraci 35 až 65 Z, СузН^ níku hlinitého v hmobneuSní ^πο^Ογχ^ 10 až 25 Z, ' fluoru v hmobnobVní koncemraci 1 až 15 Z, kysličníku draselného v hradno s toí kbnceeeraeí 5 až 17 Z a z kysličníku žeLezeatthb a/nebo Cy8liieíCu hořečnatéhoA machine-machined glassy crystalline mica-containing mass is characterized in that it consists of silica in a 35-65% thick, conc. with a concentration of 1 to 15 Z, potassium oxide in the castle with a concentration of 5 to 17 Z, and that the oxide and / or magnesium carbonate VYNÁLEZU v h^onnoSní. ^π^πο^ϊ 5 až 22 Z, přičemž maximíání hiadnosSní koncentrace kysličníku hořečnatého je 15 Z.OF THE INVENTION. π 5 to 22 Z, where the maximum concentration of magnesium oxide is 15 Z. 2, Strojně bbrobitllná skelně krystal^ká hmbta ub8vaujjcí slídu podle bodu 1, vyznaiujíií se tím, že obsahuje.kysličník draselný a/nebo kysličník sodný v ^^η^tni koncce0гх(:1 maximálně 15 Z, přičemž obsah kysličníku sodného- je v rozmezí stopy až 10 Z.2. The machine-crystalline vitreous crystal of mica according to claim 1, characterized in that it contains potassium oxide and / or sodium oxide in the terminal end (1 to a maximum of 15%), the sodium oxide content of which is Track range up to 10 Z. 3. Strojně obrobitelná skelně krystalická hmota obsahující slídu podle bodu 1 a 2, vyznačující se tím, že obsahuje kysličník lithný v hmotnostní koncentraci v rozmezí stopy až 5 Z a/nebo kysličník titaničitý v hmotnostní koncentraci v rozmezí 9topy až 2 Z a kysličník manganatý v hmotnostní koncentraci v rozmezí stopy až 3 Z a/nebo kysličník železitý v hmotnostní koncentraci v rozmezí stopy až 9 Z.3. A mica-containing machinable vitreous crystalline mass according to claim 1 or 2, characterized in that it contains lithium oxide in a weight concentration in the range of traces up to 5 Z and / or titanium dioxide in a weight concentration in the range 9 to 2 Z and manganese dioxide. a weight concentration in the range of trace to 3 Z and / or a ferric oxide in a weight concentration in the range of trace to 9 Z
CS333576A 1975-05-21 1976-05-19 Machinable glass crystallic substance containing the the mica CS210047B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD18616775A DD122062A1 (en) 1975-05-21 1975-05-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS210047B1 true CS210047B1 (en) 1982-01-29

Family

ID=5500359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS333576A CS210047B1 (en) 1975-05-21 1976-05-19 Machinable glass crystallic substance containing the the mica

Country Status (3)

Country Link
CS (1) CS210047B1 (en)
DD (1) DD122062A1 (en)
DE (1) DE2621440A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3139645A1 (en) * 1981-10-06 1983-05-19 VEB Werk für Technisches Glas, DDR 6300 Ilmenau Composition for machinable vitroceramics
DD218253A3 (en) * 1982-02-26 1985-01-30 Univ Schiller Jena MACHINABLY WORKABLE MAGNETIC GLASS CERAMICS
US8048816B2 (en) * 2008-05-01 2011-11-01 Corning Incorporated Colored machinable glass-ceramics

Also Published As

Publication number Publication date
DE2621440A1 (en) 1976-12-09
DD122062A1 (en) 1976-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6778290B2 (en) High-strength glass-ceramic with lithium disilicate and β-spodumene structure
US20220009819A1 (en) Zircon compatible, ion exchangeble glass with high damage resistance
EP0536479B1 (en) Self-glazing lithium disilicate-containing glass-ceramics
EP0205262A1 (en) Strengthened glass articles and method for making
US4438210A (en) Transparent colorless glass-ceramics especially suitable for use as stove windows
US4192689A (en) Ion exchange strengthening of soda-lime-silica glass
US3597179A (en) Glass treatment and glass-ceramic article therefrom
EP0222478A1 (en) Glass-ceramics containing cristobalite and potassium fluorrichterite
PL132250B1 (en) Glass fibres
US20210371326A1 (en) Glass-ceramics with high elastic modulus and hardness
WO2012016724A1 (en) LITHIUM ALUMINOSILICATE GLASSES; GLASS-CERAMICS OF β-QUARTZ AND/OR β-SPODUMENE; ARTICLES IN SAID GLASSES AND GLASS-CERAMICS; METHODS FOR OBTAINING THE SAME
JP2018523624A (en) Transparent, essentially colorless, tin clarified LAS glass ceramic with improved microstructure and thermal expansion
US20240150220A1 (en) Novel glass and glass-ceramic compositions
CZ295021B6 (en) Mineral wool exhibiting capability to dissolve in physiological medium and use thereof
Duke et al. Strengthening glass‐ceramics by application of compressive glazes
US11548809B2 (en) Method of manufacturing a lithium aluminosilicate glass product for a glass-ceramic product
EP3573934B1 (en) High refractive index titanium-niobium phosphate glass
US6706653B2 (en) Glass-ceramic and a process for obtaining it
US4786617A (en) Glass-ceramic article, process for its production and thermally crystallizable glass
CS210047B1 (en) Machinable glass crystallic substance containing the the mica
US4022627A (en) Crystallizable glasses and nephetine glass-ceramics containing ZrO2 and ZnO
US3489577A (en) Thermally crystallizable glasses and glass-ceramic products
EP1137606A1 (en) Lead-free glasses
RU2169712C1 (en) High-strength polycrystalline glass and method of its producing
US3528828A (en) Glass,ceramics,and method