DD242216A1 - MICA CORDIERITE-CERAMIC - Google Patents

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DD242216A1
DD242216A1 DD28240485A DD28240485A DD242216A1 DD 242216 A1 DD242216 A1 DD 242216A1 DD 28240485 A DD28240485 A DD 28240485A DD 28240485 A DD28240485 A DD 28240485A DD 242216 A1 DD242216 A1 DD 242216A1
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DD
German Democratic Republic
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mica
cordierite
glass
ceramic
crystals
Prior art date
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DD28240485A
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German (de)
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Gunter Carl
Karin Neumann
Wolfram Hoeland
Werner Vogel
Original Assignee
Univ Schiller Jena
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    • 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

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Abstract

Die Erfindung betrifft Glimmer-Cordierit-Glaskeramik. Das Ziel der Erfindung ist es eine Glimmer-Cordierit-Glaskeramik zu entwickeln und damit Nachteile des Standes der Technik zu ueberwinden, wobei die Aufgabe der Erfindung darin besteht, eine ausgezeichnet maschinell bearbeitbare Glaskeramik mit gleichzeitig hoher Bruchzaehigkeit, guter chemischer Bestaendigkeit und weiteren herausragenden physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften zu erhalten. Erfindungsgemaess wird dies erreicht durch die Glimmer-Cordierit-Glaskeramik der Zusammensetzung in Ma.-% 43-50 SiO2; 26-30 Al2O3; 11-15 MgO; 7-10,5 R2O; 3,3-4,8 F ; 0,01-0,6 Cl ; 0,1-3,0 CaO und 0,1-5 P2O5, wobei R2O die Summe aus 3-5,5 Ma.-% Na2O und 4-6 Ma.-% K2O darstellt. Die erfindungsgemaesse Glaskeramik enthaelt 5-30 Vol.-% Cordierit und ihr Gefuege ist dadurch charakterisiert, dass neben relativ grossen gebogenen Glimmerkristallen von 10-200 mm Groesse kleine ebene Glimmer von 0,5-5 mm Groesse und/oder Cordieritkristalle von 0,5-5 mm Groesse eingebettet in der Glasmatrix vorliegen. Die Anwendung der Glimmer-Cordierit-Glaskeramik ist im Maschinen- und Geraetebau sowie als biokompatibler Werkstoff in der Medizin moeglich.The invention relates to mica cordierite glass ceramic. The object of the invention is to develop a mica-cordierite glass-ceramic and thus to overcome disadvantages of the prior art, the object of the invention being to obtain an excellently machinable glass-ceramic with simultaneously high fracture toughness, good chemical resistance and further outstanding physical, to obtain chemical and biological properties. According to the invention, this is achieved by the mica-cordierite glass-ceramic of the composition in% by wt. 43-50 SiO 2; 26-30 Al 2 O 3; 11-15 MgO; 7-10.5 R 2 O; 3.3-4.8 F; 0.01-0.6 Cl; 0.1-3.0 CaO and 0.1-5 P2O5, where R2O is the sum of 3-5.5 mass% Na2O and 4-6 mass% K2O. The glass ceramic according to the invention contains 5-30 vol.% Cordierite and its structure is characterized by the fact that, in addition to relatively large bent mica crystals of 10-200 mm size, small plane mica of 0.5-5 mm size and / or cordierite crystals of 0.5 -5 mm in size embedded in the glass matrix. The application of mica-cordierite glass-ceramic is possible in machine and equipment construction as well as a biocompatible material in medicine.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Glimmer-Cordierit-GIaskeramik, die aufgrund ihrer Eigenschaften im weiteren Sinne im Maschinen- und Gerätebau oder auch als biokompatibler Werkstoff in der Medizin Einsatz finden kann.The invention relates to a mica-cordierite-GIaskeramik, which can be used due to their properties in the broader sense in mechanical and instrument engineering or as a biocompatible material in medicine.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Sowohl glimmerhaltige Glaskeramiken oder Glaskeramiken, die als Hauptkristallphase Cordierit enthalten, sind bekannt.Both micaceous glass ceramics or glass ceramics containing cordierite as the main crystal phase are known.

Beispielsweise besitzen Cordierit-Glaskeramiken gemäß DE-OS 2.915.570 aufgrund des geringen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Cordieritkristalle sehr gute thermische Eigenschaften, wie z. B. einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizient von 12 10"7K"1.For example, have cordierite glass ceramics according to DE-OS 2,915,570 due to the low linear thermal expansion coefficient of the cordierite crystals very good thermal properties, such. B. a linear thermal expansion coefficient of 12 10 " 7 K" 1 .

Gleichzeitig können in Cordierit-Glaskeramiken, wie z. B. nach US-PS 4.304.603 und DE-PS 3.130.977 solche vorteilhaften Spannungsbezirke im Glaskeramikmaterial erzeugt werden, daß ein Werkstoff mit beträchtlichen Festigkeiten von 250-300 MPa entwickelt werden kann, wobei Bruchzähigkeiten, d. h. Kic-Werte bis 2,5 MPa m1/2 erreicht werden.At the same time in cordierite glass ceramics, such as. For example, according to US-PS 4,304,603 and DE-PS 3,130,977 such advantageous voltage districts are produced in the glass-ceramic material that a material with considerable strengths of 250-300 MPa can be developed, with fracture toughness, ie Kic values up to 2.5 MPa m 1/2 can be achieved.

Diese Glaskeramiken, die als Hauptkristallphase Cordierit enthalten, sind jedoch nicht maschinell bearbeitbar, das heißt, sie können mit üblichen Hartmetallwerkzeugen nicht geformt werden.However, these glass-ceramics containing cordierite as the main crystal phase are not machinable, that is, they can not be formed by conventional carbide tools.

Als Glaskeramikwerkstoffe mit vorteilhaften Bearbeitungseigenschaften sind Glimmerglaskeramiken, z. B. nach DE-AS 2.133.652, DE-OS 2.224.990 und DD-PS 133.885 bekannt.As glass ceramic materials with advantageous processing properties mica glass ceramics, z. B. to DE-AS 2,133,652, DE-OS 2,224,990 and DD-PS 133,885 known.

Aufgrund der leichten Spaltbarkeit der ebenen Glimmerblättchen und der „Kartenhausanordnung" der Glimmerkristalle in der Glaskeramik, ist die gute Bearbeitbarkeit der Werkstoffe mit Hartmetallwerkzeugen möglich.Due to the easy cleavability of the plane mica flakes and the "card house arrangement" of the mica crystals in the glass ceramic, the good machinability of the materials with carbide tools is possible.

Eine wesentliche Verbesserung der maschinellen Bearbeitbarkeit gegenüber den Glaskeramiken mit ebenen Glimmerblättchen, wie z. B. DE-AS 2.133.652, DE-OS 2.224.990, DD-PS 113.885 und solchen Glaskeramiken, die nahezu isolierte kugelförmige Anhäufungen von Fluorophlogopitkristallen aufweisen (wie in der US-PS 3.325.265 dargestellt) wurde durch die Entwicklung einer Glaskeramik erzielt, die einen neuen Typ gebogener Fluorophlogopitkristalle aufweist. Derartige, in der Patentschrift DD 0.153.103 und nachfolgenden Publikationen, wie Glass Technology 24 (1983) 318, dargestellte Glaskeramiken zeigen ein Gefüge, in dem die 25-100pm großen, gebogenen Fluorophlogopitkristalle in optimaler Konzentration in die Restglasmatrix eingebettet sind und sich die Kristalle berühren, so daß beste Voraussetzungen für eine optimale Bearbeitbarkeit geschaffenA significant improvement in machinability over the glass-ceramics with plane mica flakes, such. For example, DE-AS 2,133,652, DE-OS 2,224,990, DD-PS 113,885 and those glass-ceramics having nearly isolated spherical clusters of fluorophlogopite crystals (as shown in U.S. Patent 3,325,265) have been developed by the development of a glass-ceramic achieved, which has a new type of bent Fluorophlogopitkristalle. Such glass ceramics disclosed in DD 0.153.103 and subsequent publications, such as Glass Technology 24 (1983) 318, show a microstructure in which the 25-100 pm bent fluorophlogopite crystals are embedded in the residual glass matrix in optimum concentration and the crystals Touch, so that the best conditions for optimal machinability created

Obwohl für Glimmerglaskeramiken hinsichtlich der Bearbeitungseigenschaften mit der DD-PS 0.153.103 ein Optimum erzielt wurde, müssen für eine breite Anwendung maschinell bearbeitbarer Glaskeramiken als Konstruktionswerkstoff besonders die Bruchzähigkeit, die Härte, die Druckfestigkeit, die Verschleißeigenschaften und der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient der Werkstoffe ganz enorm gesteigert werden.Although optimum performance has been achieved for mica glass ceramics with respect to the processing characteristics with DD-PS 0.153.103, the fracture toughness, hardness, compressive strength, wear properties and linear thermal expansion coefficient of the materials must be quite enormous for a broad application of machinable glass ceramics as a construction material be increased.

Gleichzeitig sind damit neue Einsatzgebiete zu erschließen.At the same time new fields of application can be opened up.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist es, Glimmer-Cordierit-Glaskeramikprodukte zu entwickeln, die die Nachteile des Standes der Technik überwinden und dem Werkstoff gegenüber dem bisher bekannten Stand der Technik hinaus Eigenschaften erreichen läßt, die völlig neue Einsatzgebiete des Werkstoffs erschließen.The object of the invention is to develop mica-cordierite glass-ceramic products which overcome the disadvantages of the prior art and the material beyond the previously known state of the art can achieve properties that open up completely new applications of the material.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Glaskeramikzu entwickeln, die mit üblichen Hartmetallwerkzeugen ausgezeichnet bearbeitbar ist, gleichzeitig eine hohe Bruchzähigkeit und Härte sowie weitere gemäß dem Anwendungszweck einstellbare Eigenschaften, wie einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bis 125 · 10~"7K~1 aufweisen, eine hohe Druckfestigkeit besitzen und günstige, einstellbare Verschleißeigenschaften aufweisen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie eine Zusammensetzung in Ma.-% in den engen Grenzen vonThe object of the invention is to develop a Glaskeramikzu which is excellent machinable with conventional carbide tools, at the same time have a high fracture toughness and hardness as well as further adjustable in accordance with the application purpose properties, such a linear thermal expansion coefficient of up to 125 x 10 ~ "7 K -1, a This object is achieved according to the invention in that it has a composition in% by weight in the narrow limits of

SiO2 SiO 2 43-5043-50 AI2O3 Al 2 O 3 26-3026-30 MgOMgO 11-1511-15 R2OR 2 O 7-10,57-10.5 F"F " 3,3-4,83.3 to 4.8 crcr 0,01-0,60.01-0.6 CaOCaO 0,1-30.1-3 P2O5 P 2 O 5 0,1-50.1-5

besitzt, wobei R2O die Summe aus 3-5,5 Ma.-% Na2O und 4-6 Ma.-% K2O darstellt und als Kristallphasen Glimmer neben 5— 30Vol.-% Cordierit enthält, wobei das Gefüge dadurch charakterisiert ist, daß relativ große gebogene Glimmerkristalle von 10-200μιη Größein die Glasmatrix eingebettet vorliegen und zwischen diesen gebogenen Glimmerblättchen kleine ebene Glimmer von 0,5-5 μιτι Größe und/oder Cordieritkristalle von 0,5-5 pm Größe angeordnet sind.wherein R 2 O represents the sum of 3-5.5 mass% Na 2 O and 4-6 mass% K 2 O and contains as crystal phases mica besides 5-30 vol.% cordierite, the microstructure characterized in that relatively large curved mica crystals of 10-200μιη size are embedded in the glass matrix and between these curved mica flakes small plane mica of 0.5-5 μιτι size and / or cordierite crystals of 0.5-5 pm size are arranged.

Überraschend konnten die nachteiligen Eigenschaften von Glaskeramiken, die allein nur große gebogene Glimmerkristalle als Kristallphase enthalten, dadurch überwunden werden, daß durch eine gezielte doppelte Kristallisation des Ausgangsglases neben großen gebogenen Glimmerkristallen gleichzeitig kleine ebene Glimmerkristalle und/oder eine zweite Kristallphase, die Cordierit darstellt, zwischen den großen gebogenen Glimmerkristallen ausgeschieden werden.Surprisingly, the disadvantageous properties of glass-ceramics, which alone contain only large bent mica crystals as the crystal phase, could be overcome by concurrently forming small planar mica crystals and / or a second crystal phase, cordierite, by targeted double crystallization of the starting glass in addition to large bent mica crystals be eliminated from the large curved mica crystals.

Die Bildung der Cordieritkristallphase in der Glaskeramik konnte durch Auswertung von Röntgenbeugungsuntersuchungen und rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen eindeutig nachgewiesen werden.The formation of the cordierite crystal phase in the glass-ceramic could be clearly demonstrated by evaluation of X-ray diffraction investigations and scanning electron microscopic investigations.

Diese doppelte gesteuerte Kristallisation gelingt in dem-an sich bekannten SiO2-AI2O3-MgO-Na2O-K2O-F~-System jedoch nur dann, wenn der erfindungsgemäße enge Zusammensetzungsbereich der Komponenten SiO2, AI2O3, MgO, Na2O, K2O, F" gewählt wird und die Glaskeramik erfindungsgemäß gleichzeitig 0,01-0,6 Ma.-%Cr, 0,1-3 Ma.-% CaO und 0,1-5 Ma.-% P2O5 enthält. Dieser erfindungsgemäße relativ enge Zusammensetzungsbereich ist eine Grundvoraussetzung dafür, daß die für eine gezielte doppelte gesteuerte Kristallisation notwendigen Mikrophasenbildungsprozesse im Ausgangsglas ablaufen können.However, this double controlled crystallization is possible in the known-to be SiO 2 -Al 2 O 3 -MgO-Na 2 OK 2 OF ~ system only if the narrow composition range of the invention the components SiO 2, Al 2 O 3, MgO, Na 2 O, K 2 O, F "is selected and the glass ceramic according to the invention simultaneously 0.01-0.6 wt .-% Cr, 0.1-3 wt .-% CaO and 0.1-5 Ma .-% P 2 O 5. This relatively narrow composition range according to the invention is a basic prerequisite for the microphase formation processes necessary for targeted double-controlled crystallization to take place in the starting glass.

Dabei ist charakteristisch, daß das Ausgangsglas aus einertropfenformigen Glasphase und einer glasigen Matrixphase besteht.It is characteristic that the starting glass consists of a droplet-shaped glass phase and a glassy matrix phase.

Das wurde im elektronenmikroskopischen Bild eindeutig nachgewiesen. Die Tropfenglasphase stellt eine Mg2+-, Na+-, K+-, AI3+-reiche Silikatphase dar, die Glasmatrix ist SiO2-reich. Aus der Tropfenglasphase bilden sich im Prozeß derthermischen Nachbehandlung die gebogenen Glimmerkristalle, die bekanntlich vor allem AI3+-reicher sind als die ebenen Glimmerkristalle (Höland, Vogel et al. Glass Technology 24 [1983] 318). Mit fortschreitender Kristallisation tritt daher eine Verarmung an Al3+- aber auch an Mg2+-, Na+-, K+-, F~-Ionen und (natürlich) SiO2 im Restglas ein, so daß zunächst „nur noch" gerade blättchenförmige Glimmer und bei weiterer Verarmung der Glasphase vor allem an Na+- und K+-Ionen eine gezielte Cordieritkristallisation erfolgt.This was clearly demonstrated in the electron micrograph. The droplet glass phase represents a Mg 2+ , Na + , K + , Al 3+ -rich silicate phase, the glass matrix is SiO 2 -rich. The bent glass phase forms in the process of thermal aftertreatment the bent mica crystals, which are known to be especially AI 3+ -richer than the plane mica crystals (Höland, Vogel et al., Glass Technology 24 [1983] 318). As the crystallization proceeds, therefore, there is a depletion of Al 3+ - but also of Mg 2+ , Na + , K + -, F ~ ions and (of course) SiO 2 in the residual glass, so that at first "only" becomes straight platelet-shaped mica and on further depletion of the glass phase, especially on Na + - and K + ions targeted Cordieritkristallisation takes place.

Daher sind die für die Kristallisation entscheidenden Diffusionsprozesse durch die unterschiedlichen Stadien der thermischen Behandlung genau steuerbar, so daß die Steuerung des Ablaufes der unterschiedlichen Kristallphasenbildung und die Festlegung des Kristallphasenanteils möglich ist.Therefore, diffusion processes crucial to crystallization are precisely controllable by the different stages of the thermal treatment, so that it is possible to control the course of the different crystal phase formation and the determination of the crystal phase proportion.

Der Zusatz der Komponenten BaO, SrO und PbO bis 8 Ma.-% sowie der Zusatz der Farbkornponenten, wie z. B. NiO, Cr2O3, MnO2, FeO, Fe2O3, TiO2 bis 4Ma.-% einzeln oder im Gemisch gibt dem Werkstoff neue zusätzliche gewünschte Färbungen, unterschiedliche Opazitätsgrade oder auch Fluoreszenz.The addition of the components BaO, SrO and PbO to 8 wt .-% and the addition of Farbkornponenten, such as. B. NiO, Cr 2 O 3 , MnO 2 , FeO, Fe 2 O 3 , TiO 2 to 4Ma .-% individually or in a mixture gives the material new additional desired colorations, different degrees of opacity or fluorescence.

Die Herstellung des Ausgangsglases kann nach den in der Glastechnik bekannten Urformungsverfahren, wie z. B. Gießen, Pressen, Schleudern oder Ziehen zu einem Gegenstand erfolgen. Der Gegenstand wird anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt oder direkt im Bereich von 600-1050°C in die erfindungsgemäße Glaskeramik überführt. Bei dieser in situ Kristallisation des Ausgangsglases ist es vorteilhaft, daß der Gegenstand in eine Form (z. B. Metall- oder Keramikmasse) eingebettet oder sogar umhüllt wird. Somit wird die Herstellung von Gegenständen mit sehr komplizierter äußerer Form möglich, ohne daß geringste Verformungen auftreten.The preparation of the starting glass can according to the known in the glass art primary forming processes, such. As casting, pressing, spinning or pulling done to an object. The article is then cooled to room temperature or transferred directly in the range of 600-1050 ° C in the glass-ceramic according to the invention. In this in situ crystallization of the starting glass, it is advantageous for the article to be embedded or even wrapped in a mold (eg, metal or ceramic mass). Thus, the production of articles with a very complicated outer shape is possible without the slightest deformation occurring.

Die resultierende erfindungsgemäße Glaskeramik besitzt die besonderen Eigenschaftskombinationen von ausgezeichneter maschineller Bearbeitbarkeit, hoher Bruchzähigkeit bis 2,0 MPa m1/2, einer Härte, als HVo,o7 bis 1000, einer Druckfestigkeit bis 450M/mm2, einem einstellbaren linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 75-125 10~7K~1 und einer guten chemischen Beständigkeit sowie einer hohen Verschleißfestigkeit.The resulting glass-ceramic according to the invention has the special property combinations of excellent machinability, high fracture toughness up to 2.0 MPa m 1/2 , a hardness, as HV o , o7 to 1000, a compressive strength up to 450M / mm 2 , an adjustable linear thermal expansion coefficient of 75-125 10 ~ 7 K ~ 1 and good chemical resistance and high wear resistance.

Diesen enormen Fortschritt in den Eigenschaftskombinationen, der gegenüber dem bisher bekannt gewordenen Stand der Technik erzielt wird, wird durch die gleichzeitige Ausscheidung von großen gebogenen Glimmerkristallen und kleinen ebenen Glimmerkristallen und/oder kleinen Cordieritkristallen in der erfindungsgemäßen Glaskeramik hervorgerufen. Die Ausbildung von Mikrospannungen durch die ausgeschiedenen Kristallphasen bewirkt dabei den entscheidenden Effekt für die gezielte Eigenschaftsvariation.This tremendous progress in property combinations achieved over the prior art known to date is evoked by the concurrent precipitation of large curved mica crystals and small plane mica crystals and / or small cordierite crystals in the glass-ceramic of the present invention. The formation of micro-stresses by the precipitated crystal phases causes the decisive effect for the specific property variation.

Ausführungsbeispieleembodiments

Tabelle 1 zeigt einen Überblick über die chemische Zusammensetzung in Ma.-% der erfindungsgemäßen Glaskeramiken bzw. deren Ausgangsgläser. In Tabelle 2 werden Beispiele gegeben, die den Zusammenhang zwischen chemischer Zusammensetzung, thermischer Behandlung der Ausgangsgläser, Kristallphasenzusammensetzung und Eigenschaften der erfindungsgemäßen Glaskeramiken aufzeigen. Es existieren eine Vielzahl von möglichen Eigenschaftskombinationen der erfindungsgemäßen Glaskeramiken, wie z. B. eine hohe Bruchzähigkeit mit einer guten bis sehr guten maschinellen Bearbeitbarkeit bei einem in weiten Grenzen einstellbaren linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bzw. eine hohe Härte mit einer guten maschinellen Bearbeitbarkeit bei gleichzeitig sehr guter chemischer Beständigkeit.Table 1 shows an overview of the chemical composition in% by weight of the glass ceramics according to the invention or their starting glasses. In Table 2, examples are given showing the relationship between chemical composition, thermal treatment of the starting glasses, crystal phase composition and properties of the glass-ceramics according to the invention. There are a variety of possible combinations of properties of the glass-ceramics according to the invention, such. B. a high fracture toughness with good to very good machinability with a wide range adjustable linear thermal expansion coefficient or a high hardness with a good machinability and at the same time very good chemical resistance.

Tabelle 1:Table 1:

Zusammensetzungen von Glimmer-Cordierit-Glaskeramiken bzw. deren AusgangsgläsernCompositions of mica-cordierite glass-ceramics or their starting glasses

11 22 33 44 55 66 77 SS 99 1010 1111 SiO2 SiO 2 45,245.2 47,347.3 49,349.3 43,643.6 44,144.1 45,345.3 45,045.0 42,942.9 45,345.3 45,045.0 44,644.6 AI2O3 Al 2 O 3 29,629.6 25,725.7 26,426.4 26,326.3 27,627.6 28,128.1 25,925.9 26,026.0 26,326.3 28,5 '28.5 ' 26,926.9 MgOMgO 12,012.0 11,111.1 11,811.8 14,714.7 11,411.4 13,613.6 11,111.1 11,911.9 11,511.5 11,911.9 12,312.3 Na2ONa 2 O 3,93.9 3,13.1 3,33.3 5,25.2 4,24.2 4,34.3 3,33.3 3,03.0 3,23.2 3,73.7 3,53.5 K2OK 2 O 4,54.5 4,84.8 4,04.0 4,34.3 5,85.8 4,84.8 5,15.1 3,83.8 4,64.6 4,34.3 4,64.6 F"F " 4,24.2 3,53.5 4,14.1 4,54.5 3,93.9 3,33.3 4,24.2 4,24.2 4,04.0 4,24.2 4,14.1 erhe 0,10.1 0,050.05 0,50.5 0,20.2 0,10.1 0,40.4 0,10.1 0,050.05 0,30.3 0,050.05 0,10.1 CaOCaO 0,10.1 0,50.5 0,30.3 0,10.1 2,82.8 0,10.1 0,30.3 0,10.1 0,10.1 0,10.1 0,10.1 P2O5 P 2 O 5 0,30.3 4,04.0 0,20.2 1,11.1 0,10.1 0,10.1 0,50.5 0,20.2 0,70.7 0,10.1 0,30.3 SiOSiO - - - - - - 4,54.5 - - - - PbOPbO - - - - - - - 7,97.9 - - - Fe2O3 Fe 2 O 3 - - - - - - - - 3,73.7 - - MnO2 MnO 2 - - - - - - - - - 2,22.2 - TiO2 TiO 2 - - - - - - - - 0,20.2 - 3,53.5

Tabelle 2:Table 2:

Thermische Behandlung der glasigen Produkte und Eigenschaften der resultierenden Glimmer-Cordierit-GlaskeramikenThermal treatment of the glassy products and properties of the resulting mica-cordierite glass-ceramics

thermische Behandlung bzw. Eigenschaften 1thermal treatment or properties 1

1111

Temperatur (0C) Temperzeit (h) Biegebruchfestigkeit (MPa)Temperature ( 0 C) annealing time (h) bending strength (MPa)

Bruchzähigkeit K,c (MPa m1/2)Fracture toughness K, c (MPa m 1/2 )

HärteHVo,o7 Druckfestigkeit (MPa) linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient (Κ"1)HardnessH o o , o7 Compressive strength (MPa) linear thermal expansion coefficient (Κ " 1 )

maschinelle Bearbeitbarkeitmachinability

hydrolytische Klasse Farbehydrolytic class color

Verschleißfestigkeit KristallphasenanteilWear resistance of crystal phase fraction

Glimmer CordieritMica cordierite

650/960 1/3650/960 1/3

9090

1,2 300 2801,200,280

108-10-'108-10- '

sehr gutvery well

weißWhite

gutWell

65 565 5

680/1 020 1/2/11/2680/1 020 1/2/11/2

150150

1,9 4201.9 420

115-10"115-10 "

gut 1-2 weißgood 1-2 white

65 565 5

930 5930 5

9595

310310

77-10-77-10-

gutWell

weißWhite

gutWell

60 1560 15

122-10"122-10 "

830 50830 50

105105

750 420750 420

93-10"93-10 "

1020 1/21020 1/2

145 1,7145 1.7

630/990 1/2/3630/990 1/2/3

115115

850 30850 30

125125

1,5 980 4551.5 980 455

112-10"7112-10 " 7 -

sehr gutvery well gutWell gutWell gutWell sehrgutvery well 22 1 < 1 < - 11 22 weißWhite weißWhite weißWhite bräunlichbrownish grauGray bräunlichbrownish - sehrgutvery well sehr gutvery well sehrgutvery well - 6060 4545 5050 6060 7070 1010 3030 1010 1515 55

Claims (3)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Glimmer-Cordierit-GIaskeramik, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine enge Zusammensetzung in Ma.-%1. mica cordierite glass ceramic, characterized in that it has a narrow composition in% by mass besitzt, wobei R2O die Summe aus 3-5,5Ma.-% Na2O und4-6Ma.-%K2O darstellt und als Kristallphasen Glimmer neben 5-30 Vol.-% Cordierit enthält, wobei das Gefüge dadurch charakterisiert ist, daß relativ große gebogene Glimmerkristalle von 10 bis 200 pm Größe in die Glasmatrix eingebettet vorliegen und zwischen diesen gebogenen Glimmerblättchen kleine ebene Glimmer von 0,5 bis 5μιη Größe und/oder Cordieritkristalle von 0,5 bis5pm Größe angeordnet sind.wherein R 2 O is the sum of 3-5.5Ma .-% Na 2 O and 4-6Ma .-% K 2 O and contains as crystal phases mica in addition to 5-30 vol .-% cordierite, wherein the microstructure thereby characterized is that relatively large curved mica crystals of 10 to 200 pm size embedded embedded in the glass matrix and between these bent mica flakes small planar mica of 0.5 to 5μιη size and / or cordierite crystals of 0.5 to5pm size are arranged. 2. Glimmer-Cordierit-GIaskeramik nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Komponenten BaO, SrO und PbO bis 8 Ma.-% sowie NiO, Cr2O3, MnO2, FeO, Fe2O3, TiO2 bis4Ma.-% einzeln oder im Gemisch enthalten sein'können.2. mica cordierite GIaskeramik according to item 1, characterized in that the components BaO, SrO and PbO to 8 wt .-% and NiO, Cr 2 O 3 , MnO 2 , FeO, Fe 2 O 3 , TiO 2 bis4Ma. -% may be contained singly or in admixture. 3. Glimmer-Cordierit-GIaskeramik nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Bruchzähigkeit als K|C-Wert bis 2,0 MPa m1/2, eine Härte, als HVo,o7 von 300-1 000, eine Druckfestigkeit bis 450N/mm2, einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 75-125 · 10"7K"1, eine gute chemische Beständigkeit und ausgezeichnete maschinelle Bearbeitbarkeit sowie eine hohe Verschleißfestigkeit besitzt.3. mica-cordierite-GIaskeramik according to item 1 and 2, characterized in that it has a fracture toughness as K | C value up to 2.0 MPa m 1/2 , a hardness, as HV o , o7 of 300-1 000, a compressive strength up to 450N / mm 2 , a linear thermal expansion coefficient of 75-125 · 10 " 7 K" 1 , has a good chemical resistance and excellent machinability and high wear resistance.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0690030A1 (en) 1994-07-01 1996-01-03 Ivoclar Ag Phosphosilicate glass ceramics containing leucite
US6660073B1 (en) 1996-03-12 2003-12-09 Jeneric/Pentron Incorporated Method of manufacture of dental porcelain having small leucite crystallites
EP3262002A4 (en) * 2015-02-28 2018-06-06 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. Machinable and chemically toughenable glass ceramic

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0690030A1 (en) 1994-07-01 1996-01-03 Ivoclar Ag Phosphosilicate glass ceramics containing leucite
DE4423793C1 (en) * 1994-07-01 1996-02-22 Ivoclar Ag Phosphosilicate glass-ceramics containing leucite, process for their production and their use
US6660073B1 (en) 1996-03-12 2003-12-09 Jeneric/Pentron Incorporated Method of manufacture of dental porcelain having small leucite crystallites
EP3262002A4 (en) * 2015-02-28 2018-06-06 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co. Ltd. Machinable and chemically toughenable glass ceramic

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