FI96022C - Tiivispintainen vaahtolasilaatta ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Description

96022

Tiivispintainen vaahtolasilaatta ja menetelmä sen valmistamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää lämpöä eristävän 5 vaahtolasilaatan valmistamiseksi sintrattavissa olevista mineraalihiukkasista. Keksinnön kohteena on myös tiivispintainen vaahtolasilaatta, joka on muodostettu sintrautu-neesta mineraalista ja joka on lämmöneristyskykyinen, luja, umpisolurakenteinen ja koristelaatan muodossa.

10 Lämpöä eristäviä materiaaleja, kuten vaahdotettuja muoveja, lasivillaa tai kivivillaa, on levitetty rakennusten sisä- tai ulkopuolelle, ja tällaiset materiaalit on sitten peitetty pintamateriaaleilla. Koska tällaiset eristemateriaalit ovat lujuudeltaan heikkoja, painavia koris-15 teellisiä levyjä, kuten laattoja ei voida käyttää eriste-materiaalien päällystämiseen, ja tarkoitukseen käytetään vähemmän koristeellisia kevyitä pintamateriaaleja.

Rakennusten ulkoverhousmateriaaleina on yritetty käyttää lämpöä eristäviä vaahtolasilaattapaloja, joilla on 20 koristeelliset ja eristävät ominaisuudet. Tällaiset tavanomaiset vaahtolasikappaleet ovat lujuudeltaan, kuten pin-talujuudeltaan, heikkoja, eivätkä ne ole käytännössä käyttökelpoisia. Tällaista heikkoa lujuutta voidaan parantaa levittämällä luja lasitekerros 100 tällaiselle vaahtolasi-. 25 kappaleelle 102 kuviossa 5 esitetyllä tavalla.

Tällaisilla lasitetuilla vaahtolasikappaleilla 104 on kuitenkin vakavia heikkouksia, joista esitetään seuraa-vassa yhteenveto.

(1) Lasitekerroksen tulee olla paksua halkeamien, 30 reikien ja epätasaisuuksien estämiseksi, koska lasite ve- . nyy kaikkiin suuntiin vaahtolasikappaleen laajetessa val- • mistuksen aikana.

(2) Tällaisten paksujen lasitekerrosten yhteydessä päällystysvaihe on ongelmallinen ja monimutkainen toteut- 35 taa. Käytettäessä jauhemaisia lasitemateriaaleja märkäla- 96022 2 sitemateriaalien sijasta paksun lasitteen levittäminen on helpompaa, mutta siinä on haittana monimutkainen laitteisto, lasitekerroksen kuoriutumisvaara ja se, että lasite on vaikea levittää monimutkaisille pinnoille.

5 (3) Paksu lasitekerros aiheuttaa muodonmuutoksia, kuten vaahtolasikappaleiden vääristymistä, ja heikentää jännityksen vuoksi lasitekerroksen lujuutta, koska lasite-kerros 100 on altis kutistumaan ja vaahtolasikappale 104 laajenee valmistuksen aikana.

10 (4) Paksu lasitekerros heikentää vaahtolasikappa- leen lämmöneristysominaisuuksia ja lisää sen painoa, koska lasitekerroksen lämmönjohtavuus on hyvä ja se on suhteellisen painava.

(5) Vaahtolasikappale, jolla on paksu lasitekerros, 15 kestää hyvin heikosti äkkinäisten lämpötilamuutosten aiheuttamia lämpöshokkeja, koska lasitekerroksen ja vaahto-lasikappaleen lämpökapasiteetti ja lämmönjohtavuus ovat hyvin erilaiset.

(6) Paksu lasitekerros on vaikea levittää vaahtola-20 sikappaleelle, jonka pintarakenne on monimutkainen.

Tämän keksinnön päätarkoituksena on saada aikaan menetelmä lämpöä eristävän tiivispintaisen vaahtolasilaa-tan valmistamiseksi ja sen tuloksena kaunis- ja tiivispin-tainen vaahtolasilaatta, jossa on poistettu edellä maini-25 tut ongelmat.

- Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että muovataan materiaalia, joka koostuu oleellisilta osiltaan sintrattavissa olevasta mineraalista ja vaikuttavasta määrästä vaahdotusainetta, laattamaiseksi kappaleek-30 si; päällystetään kappale ainakin yläpinnaltaan ohuella .. kerroksella, joka päällyste sisältää noin 3 - 50 mg kuiva- ainetta neliösenttimetriä kohti ja siinä on kappaleen mi-neraalimateriaalin sintrausainetta; kuumennetaan päällystetty kappale lämpötilaan, joka on riittävä sulattamaan 35 päällystetyn pinnan siten, että olennaisesti kaikki sula n 96022 3 sintrausaine tunkeutuu kappaleen päällystettävään pintaan pehmennetyn kerroksen, joka sisältää sintrausaineen ja sintrattavissa olevan aineen seosta, aikaansaamiseksi; kuumennetaan päällystetty kappale edelleen korkeampaan 5 lämpötilaan, joka on riittävä pehmentämään sintrattavissa olevan mineraalin ja hajottamaan vaahdotusaineen; ja annetaan vaahdotetun laattamaisen kappaleen jäähtyä, jolloin muodostuu jäykkä lujittava pintakerros, joka olennaisesti sisältää sintrattavissa olevan mineraalin ja tunkeutuneen 10 sintrausaineen seosta ja joka on sulamisen kautta sitoutu nut yhtenäisesti tuloksena olevan vaahtolasilaatan päällystettyyn pintaan.

Keksinnön mukaisen menetelmän suositeltavat suoritusmuodot on esitetty oheistetuissa patenttivaatimuksissa 15 2-5.

Edellä kuvatussa menetelmässä muovatussa laatan kaltaisessa kappaleessa voi olla ainakin yläpinnalla ohut kerros, joka koostuu pääasiassa sintrattavissa olevasta mineraalista ja pienemmästä määrästä vaahdotusainetta. 20 Ohut kerros, joka sisältää pienemmän määrän vaahdotusainetta, levitetään esimerkiksi ruiskuttamalla ainakin muovatun, laatan kaltaisen kappaleen yläpinnalle ja tarpeen mukaan muille pinnoille, joille on määrä levittää ohut sintrausainetta sisältävä kerros. Toisin sanoen laatan 25 kaltainen kappale, joka on päällystetty sintrausaineker-roksella, valmistetaan muovaamalla laatan kaltainen kappale materiaalista, joka koostuu oleellisilta osiltaan sintrattavissa olevasta mineraalista ja vaikuttavasta määrästä vaahdotusainetta; levitetään ainakin muovatun kappaleen 30 yläpinnalle kerros, joka koostuu oleellisilta osiltaan ; sintrattavissa olevasta mineraalista ja sisältää pienemmän * määrän (esimerkiksi noin 5-60 paino-% vaikuttavasta mää rästä) vaahdotusainetta; ja levitetään sen päälle sint-rausainekerros.

96022 4

Edellä kuvattujen menetelmien mukaisesti saadaan siten suurin piirtein umpisolurakenteinen lämpöä eristävä tiivispintainen vaahtolasitiili, joka sisältää vaahtolasi-laattarungon (jolla on edullisesti ainakin yläpinnallaan 5 vähemmän vaahtoutuneesta lasista koostuva ohut, jäykkä välikerros) ja jäykän, lujittavan, tiiviin pintakerroksen, joka koostuu oleellisilta osiltaan sintrattavissa olevan mineraalin ja sintrausaineen sintratusta seoksesta ja on sidottu sulatuksen kautta yhtenäisesti ainakin vaah-10 tolasilaattarungon tai välikerroksen sisältävän vaahtola-silaattarungon yläpintaan.

Keksinnön mukaiselle tiivispintaiselle vaahtolasi-laatalle on tunnusomaista, että se sisältää vaahtolasi-laattarungon ja jäykän lujittavan tiiviin pintakerroksen, 15 joka koostuu oleellisilta osiltaan sintrattavissa olevan mineraalin ja mineraaliin tunkeutuneen sintrausaineen sintrautuneesta seoksesta ja joka on sulamisen kautta sitoutunut yhtenäisesti ainakin vaahtolasilaattarungon yläpinnalle ja joka sisältää noin 3 - 50 mg sintrausainetta 20 neliösenttimetriä kohti.

Keksinnön mukaisen vaahtolasilaatan suositeltavat suoritusmuodot on esitetty oheistetuissa patenttivaatimuksissa 7-9.

On yleisesti toivottavaa, että vaahtolasikappaleen 25 tiiviin pintakerroksen lämpölaajenemiskerroin on samankal tainen ja edullisesti suurin piirtein yhtä suuri kuin vaahtolasirungon tai välikerroksen lämpölaajenemiskerroin.

Tämän keksinnön muut päämäärät ja piirteet käyvät ilmi seuraavasta kuvauksesta ja siihen liittyvistä ku-30 vioista.

; Kuvio 1 on perspektiivikuva tämän keksinnön mukai sesta osittain auki leikatusta tiivispintaisesta vaahtola-silaatasta 4.

Kuvio 2 on poikkileikkauskuva tiivispintaisesta 35 vaahtolasilaatasta 16, jossa on tämän keksinnön erään suo- li 96022 5 ritusmuodon mukaisesti ohut jäykkä välikerros 12 tiiviin pintakerroksen 14 ja vaahtolasikappaleen 10 välissä.

Kuvio 3 on sivukuvakaavio, joka esittää tulenkestävien rakeiden käyttöä juoksurakeina 20 laattamaisen kappa-5 leen 16 ja polttotelineen 18 välissä tämän keksinnön mukaisessa polttovaiheessa.

Kuvio 4 on poikkileikkauskuva, joka esittää keksinnön mukaisia vaahtolasilaattoja 4 asennettuina seinälle 30, jolloin vaahtolasilaattojen 4 välissä on lämpöä eris-10 tävää saumausmassaa 32.

Kuvio 5 on perspektiivikuva osittain auki leikatusta vaahtolasikappaleesta 104, jonka pinnalla on suhteellisen paksu lasitekerros 100.

(1) Sintrattavissa olevat mineraalihiukkaset 15 Vaahtolasilaattojen valmistukseen käytettävät sint rattavissa olevat mineraalihiukkaset ovat jauheen tai hienojakoisten rakeiden muodossa olevia luonnonmineraaleja, jotka pehmenevät polttolämpötilassa noin 700 - 1300 eC tai korkeammassa lämpötilassa. Tällaisiin sintrattavissa ole-20 viin mineraaleihin kuuluvat esimerkiksi lipariitti (esimerkiksi kokaseki japaniksi), ryoliitti, pearliitti, obsi-diaani, tulivuorituhka ja muut sintrattavissa olevat vulkaaniset kivilajit. Nämä mineraalit jauhetaan yleensä hiukkaskokoon alle 1 mm, edullisesti 0,5 mm tai sen alle 25 ja tyypillisesti alle noin 0,2 mm.

’ (2) Mineraalihiukkasten sintrausaine

Sintrausaineet ovat aineita, joiden sulamislämpö-tila on edullisesti alhaisempi kuin sintrattavissa olevien mineraalihiukkasten pehmenemis- tai sulamislämpötila ja 30 joilla on kyky helposti sulattaa sintrattavissa olevaa mineraalia. Kun sintrausainetta levitetään sintrattavissa olevia mineraalihiukkasia sisältävän laattamaisen kappaleen pinnalle ja kuumennetaan laatta sintrausaineen sula-mislämpötilaan, sula sintrausaine tunkeutuu kappaleen 35 päällystettyyn pintaan ja alentaa tuloksena olevan seos- 96022 6 kerroksen, joka sisältää tunkeutunutta sintrausainetta ja sintrattavissa olevaa mineraalia, pehmenemislämpöti-laa noin 100 eC:lla tai enemmän ja edullisesti noin 150 -300 °C sintrattavissa olevan mineraalin pehmenemislämpö-5 tilaan verrattuna.

Kun päällystetty laattamainen kappale kuumennetaan korkeampaan lämpötilaan, muodostuu tuloksena olevan vaah-tolasilaattakappaleen päällystetylle pinnalle siten jäykkä lujittava tiivispintainen kerros, joka koostuu sintratta-10 vissa olevan mineraalin ja sintrausaineen sintrautuneesta seoksesta.

Sintrausaineisiin kuuluvat esimerkiksi epäorgaaniset jauhemaiset alkalimetalli-(esimerkiksi natrium-, kalium-, litium-)yhdisteet; epäorgaaniset jauhemaiset maa-15 alkalimetalli-(esimerkiksi kalsium-, magnesium-)yhdisteet; epäorgaaniset lasijauheet, jotka sisältävät alkalimetal- li-, maa-alkalimetalli- tai boorikomponenttia; epäorgaaninen vesilasi, joka sisältää alkalimetallikomponenttia; ja niiden seokset. Sintrausaineiden pehmenemis- tai sulamis-20 lämpötila on yleensä noin 300 - noin 1000 °C tai korkeampi.

Sintrausaineita käytetään yksinään tai seoksina, joissa on sintrausainetta (noin 10 paino-% kiintoaineesta tai enemmän) ja sintrattavissa olevaa mineraalia (noin 90 25 paino-% tai vähemmän), joka on edullisesti samaa tyyppiä : kuin laattamaisessa kappaleessa tai kappaleella olevassa välikerroksessa käytettävä aine.

Sintrausaine levitetään yleensä vesisuspensiona, esimerkiksi ruiskuttamalla, yläpinnalle ja tarvittaessa 30 sivupinnalle muovatulle laattamaiselle kappaleelle tai välikerrokselle päällystetylle laattamaiselle kappaleelle.

» • Päällysteen määrä on yleensä noin 3 - 50 mg kuiva-ainetta (noin 5 - 75 mg märkänä laskettuna), normaalisti noin 6 -25 mg kuiva-ainetta (noin 10 - 40 mg märkänä laskettuna) 35 neliösenttimetriä kohden muovatun laattamaisen kappaleen

II

96022 7 päällystettävää pintaa ennen polttoa. Sintrausaine tulisi erottaa selvästi tavanomaisesta lasitusaineesta, koska lasi tusainetta levitetään 60 - 120 mg kuiva-aineena laskettuna ja 100 - 200 mg märkänä laskettuna neliösenttimetriä 5 kohden tällaisten muovattujen kappaleiden lasitettavaa pintaa, ja tuloksena olevaan lasitekerrokseen muodostuu usein halkeamia ja reikiä muovatun kappaleen laajetessa vaahdotuksen yhteydessä sekä muita vikoja, joita kuvataan edellä alalla vallitsevaa tilannetta käsittelevässä luvus-10 sa.

(3) Vaahdotusaine

Vaahdotusaine on yleensä epäorgaaninen yhdiste, joka hajoaa vaahdotuskaasua muodostaen sintrattavissa olevien mineraalihiukkasten pehmenemislämpötliassa, ja sitä 15 käytetään yleensä noin 0,02 - 2 ja normaalisti noin 0,1 -1 paino-% sintrattavissa olevasta mineraalista, jota määrää kutsutaan tässä vaikuttavaksi määräksi. Tällaisiin vaahdotusaineisiin kuuluvat esimerkiksi piikarbidi, pii-nitridi, hiili, kipsi, epäorgaaniset karbonaatit ja nii-20 den seokset. Tämän keksinnön yhteydessä piikarbidi tai jokin sen seos on normaalisti edullinen vaahdotusaine umpinaisten solujen muodostumisen, sulaviskositeetin jne. kannalta katsottuna.

(4) Muovattu laattamainen kappale 25 Sintrattavissa olevien mineraalihiukkasten ja vai- * kuttavana määränä käytettävän vaahdotusaineen seoksesta muovataan laattamaisia kappaleita puristamalla, märkäsuu-lakepuristamalla tai muilla menetelmillä, kuten muottiva-lamalla. Materiaaliseokset sisältävät yleensä pigmenttiä 30 tuloksena olevan vaahtolasilaatan värjäämiseksi.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa käytetään sekoitetuista materiaaleista muodostettuja tiivistettyjä hiukkasia, joiden keskimääräinen hiukkaskoko on noin 0,05 - 0,5 mm, jolloin saadaan tehokkaasti yhtenäisemmin paisu-35 nut vaahtolasilaatta, joka on mittapysyvä. Tällaisia tii- 96022 8 vietettyjä hiukkasia, joilla on hyvät valuvuusominaisuu-det ja yhtenäiset täyttöominaisuudet, voidaan valmistaa sekoittamalla edellä mainitut materiaalit veden tai vesipohjaisen sideaineliuoksen läsnä ollessa, puristamalla se-5 koitetut materiaalit kokkareiksi ja jauhamalla sitten kokkareet jauheeksi.

(5) Muovatulle kappaleelle levitettävä välikerros Eräässä edullisessa suoritusmuodossa edellä kuvattu muovattu laattamainen kappale päällystetään ainakin 10 yläpinnaltaan ohuella kerroksella, joka koostuu oleellisilta osiltaan sintrattavissa olevasta mineraalista ja pienehköstä määrästä vaahdotusainetta, jotka aineet ovat normaalisti samantyyppisiä kuin kappaleessa käytettävät. Ohut kerros levitetään muovatun kappaleen yläpinnalle ja 15 tarvittaessa sivupinnalle, esimerkiksi ruiskuttamalla tai verhopäällystämällä materiaalien vesipitoista seosta. Vaihtoehtoisesti voidaan muottipuristaa jauhemaiset materiaalit. Materiaaliseokset sisältävät yleensä pigmenttiä tuloksena olevan vaahtolasilaatan värjäämiseksi. Tässä ta-20 pauksessa muovatun kappaleen ei aina tarvitse sisältää pigmenttiä. Pinnalle levitetyn ohuen kerroksen paksuus on yleensä noin 3 mm tai vähemmän, jolloin saadaan noin 3 mm:n paksuinen tai ohuempi lujittava jäykkä välikerros polttopaisutuksen jälkeen. Käytettävä vaahdotusainemäärä 25 on yleensä noin 3-70 paino-% ja normaalisti noin 5-60 : paino-% muovatussa laattamaisessa kappaleessa käytettäväs tä määrästä. Välikerros estää reikien syntymisen sintrau-tuneeseen tiiviiseen pintakerrokseen ja myös lujittaa vaahtolasilaattaa.

30 (6) Päällystettyjen laattamaisten kappaleiden polt- tovaihe . Muovattu laattamainen kappale, joka on päällystetty ohuella sintrausainetta sisältävällä kerroksella, kuumennetaan asteittain sintrattavissa olevan mineraalin pehme-35 nemislämpötilaan ja vaahdotusaineen hajoamislämpötilaan 96022 9 normaalisti tunneliuunissa, tela-arinauunissa tai muussa läpikulkutyyppisessä uunissa. Polttolämpötila riippuu sintrattavissa olevien mineraalien ja vaahdotusaineiden tyypistä ja on normaalisti alempi kuin noin 1300 °C. Polt-5 to voi kestää esimerkiksi noin 24 tuntia ja maksimilämpötilassa 1180 °C 1 tunnin tunneliuunin ollessa kyseessä; ja noin 3-8 tuntia tuloksena olevan vaahtolasilaatan paksuudesta riippuen tela-arinauunin ollessa kyseessä. Johdettaessa päällystetty kappale tällaisten uunien läpi se 10 on helppo kuumentaa sintrausaineen sulamislämpötilaan ja sitten lämpötilaan, jossa sintrattavissa oleva mineraali pehmenee ja vaahdotusaine hajoaa.

Kuten kuviossa 3 valaistaan, asetettaessa muovattu laattamainen kappale 16 telineelle 18 ja poltettaessa se 15 uunissa, on edullista käyttää tulenkestäviä epäorgaanisia rakeita 20, joiden hiukkasläpimitta on noin 0,5 - 5 mm (esimerkiksi keskimääräinen koko on noin 1,5 mm) muovatun kappaleen 16 ja telineen 18 välissä. Uunissa muovattu kappale vaahdotuspaisutetaan tasaisesti kaikkiin suuntiin, 20 niin että pinta-ala kasvaa noin kaksinkertaiseksi, kitkan ollessa pienempi juoksu- eli liukurakeiden 20 ansiosta. Siten saadaan helposti yhtenäisesti paisunut mittastabiili vaahtolasilaatta 4 käyttämättä päällysmuottia.

(7) Tiivispintainen vaahtolasilaatta 25 Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetulle tiivispintaiselle vaahtolasilaatalle on ominaista ohut jäykkä pintakerros, joka koostuu oleellisilta osiltaan sintrattavissa olevan mineraalin ja sintrausaineen sint-rautuneesta seoksesta ja on kiinnittynyt sulamisen kautta 30 yhtenäisesti vaahtolasilaattaan ainakin sen yläpinnalle.

. Sintrautuneesta seoksesta koostuvan pintakerroksen pak suus on yleensä noin 0,05 - 1 mm ja normaalisti noin 0,1 -0,5 mm. On huomattava, ettei pintakerroksella esiinny juurikaan pelkästä sintrausaineesta koostuvaa sintrautunutta 35 kerrosta. Vaikka tällainen sintrausainekerros olisikin 96022 10 olemassa, se saattaa olla niinkin ohut kuin alle 0,1 mm ja siinä voi olla pieniä reikiä, mikä erottaa sen selvästi tavanomaisesta lasitekerroksesta. Niinpä tiivispintaisessa vaahtolasilaatassa saadaan aikaan lujuus, umpisolurakenne, 5 koristeellinen laattamalli, kevyt paino, lämmön- ja äänen-eristyskyky jne., ja laatat ovat soveltuvia rakennusten ulkoverhouslaatoiksi tms. Vaahtolasilaatta voi tietenkin olla käyttökelpoinen myös sisällä käytettävänä seinä- ja kattolaattana.

10 Tämän keksinnön mukaisen menetelmän ja tuloksena olevan tiivispintaisen laatan muista piirteistä esitetään yhteenveto seuraavassa: (1) laatta on helposti valmistettavissa jopa monimutkaisten pintarakenteiden ollessa kyseessä; (2) polttovaiheessa ei esiinny jännitysten aiheut-15 tamia muodonmuutoksia eikä lujuudeltaan alenemista; (3) laatta kestää hyvin lämpöshokkeja; (4) pintakerros ei heikennä lämmöneristyskykyä eikä kasvata painoa; (5) ulkonäkö ei muutu oleellisesti, vaikka osa pintakerroksesta tulisi vahingossa raaputetuksi irti; ja (6) ohuella tii-20 viillä pintakerroksella varustetun laatan, jossa on ohut, jäykkä, vähemmän vaahdotetusta lasista koostuva välikerros, lujuus paranee, ja pienten reikien muodostuminen on siinä mahdollisimman vähäistä. Mainittakoon, että jos pitäisi valmistaa vaahtolasikappale ja yrittää sitten levit-25 tää sille ohut pintakerros, ei sintrausaine pääse tunkeutumaan vaahtolasikappaleeseen alhaisessa polttolämpötilassa noin 800 °C, vaahtolasikappaleessa tapahtuu muodonmuutoksia ja avosolurakenteen muodostumista korkeassa polttolämpötilassa noin 1200 °C, ja tehtäessä poltto näiden 30 lämpötilojen välisellä alueella esiintyy edellä mainittu ja molempia haittoja suuremmassa tai pienemmässä määrin.

Keksinnön mukaisen tiivispintaisen vaahtolasilaatan tiheys on noin 0,2 - 1,3 g/cm3 ja tyypillisesti noin 0,3 g/cm3. Laattamaisen kappaleen tiheys on ennen polttoa noin 35 1,5 g/cm3.

Il u 96022 (8) Vaahtolasilaatan asentaminen

Kuten kuviossa 4 valaistaan, useita vaahtolasilaat-toja 4 asennetaan sopivin välein (esimerkiksi muutamia millimetrejä) alustalle, kuten seinälle 30, sementtilaas-5 tin 34 avulla. Erään edullisen asennussuoritusmuodon mukaisesti asennettujen laattojen väliset raot täytetään lämpöä eristävällä saumausmassalla 32, niin että asennettujen laattojen 4 lämmöneristysominaisuudet pääsevät täysin oikeuksiinsa. Lämpöä eristävä saumausmassa 32 sisältää 10 vaikuttavan määrän solumaista täyteainetta sementtilaas-tissa. Tällaisia solumaisia täyteaineita ovat esimerkiksi epäorgaaniset täyteaineet, kuten pearliitti, vermikuliit-ti, uunikuona ja vulkaaniset ainekset, kuten tulivuorituhka, sekä orgaaniset täyteaineet, kuten vaahdotetut poly-15 styreenihelmet. Tällainen saumausmassa sisältää esimerkiksi noin 35 - 55 massaosaa pearliittitäyteainetta, 100 mas-saosaa portlandsementtiä, 1 massaosan pigmenttiä ja 3 massaosaa sementin apuainetta kuiva-aineesta laskettuna.

Esimerkki 1 20 Sintrattavissa olevina luonnonmineraalihiukkasina käytettiin seosta, joka sisälsi 20 paino-% japanilaista lipariittia ja 80 paino-% tulivuorituhkaa; kemiallinen koostumus painoprosentteina oli seuraava: Si02 75,4, A1203, 12,2, Fe203 1,0, CaO 0,8, K20 4,2, Na20 3,6, Ti02 25 0,10 MgO hivenainemääriä, hehkutushäviö 2,9. Sintrausai- neena käytettiin boorisilikaattilasijauhetta, jonka pehmenemispiste oli 585 *C; kemiallinen koostumus painoprosentteina oli seuraava: Si02 65 , 9, A1203 4,1, B203 18,3, ZnO 3,2, CaO 1,5, MgO 0,1, K20 1,7 ja Na20 5,2. On havaittu, 30 että boorisilikaatti on hyvin käyttökelpoista, koska sen .. seoksella sintrattavissa olevien mineraalihiukkasten kans- * sa on paljon alempi pehmenemislärnpötila ja suurin piirtein sama lämpölaajenemiskerroin kuin mineraalihiukkasista koostuvalla vaahtolasikappaleella. Edellä mainittujen mi-35 neraalihiukkasten seos jauhettiin murskaimessa ja myllyssä 96022 12 jauheeksi, jossa keskimääräinen hiukkaskoko oli noin 15 pm, minkä jälkeen siihen lisättiin 0,18 paino-% piikar-bidivaahdotusainetta. Tuloksena olevasta seoksesta puris-tusmuovattiin laattamainen kappale, jonka mitat olivat 120 5 x 120 x 40 mm (paksuus).

Sintrausainekoostumus valmistettiin jauhamalla 100 paino-osaa edellä mainittua boorisilikaattilasijauhetta, 5 osaa kvartsikaoliinisavea ja 70 osaa vettä 10 tuntia. Koostumusta levitettiin ruiskuttamalla laattamaisen kappa-10 leen yläpinnalle noin 20 mg/cm2 märkämassana laskettuna. Päällystettyä kappaletta poltettiin tunneliuunissa kaikkiaan 24 tuntia ja maksimilämpötilassa 1180 °C 1 tunti, jolloin saatiin tiivispintainen vaahtolasilaatta 4, jonka mitat olivat 180 x 180 x 60 mm (paksuus) ja joka koostui 15 vaahtolasirungosta 1 ja pintakerroksesta 2, jotka näkyvät kuviossa 1. Pintakerroksen 2 pinnan kovuus ja lujuus olivat suuremmat kuin vaahtolasirungon 1 vastaavat ominaisuudet. Pintakerroksen kestävyys lämpöshokkien suhteen oli suurin piirtein samanlainen kuin vaahtolasirungon.

20 Esimerkki 2

Meneteltiin muuten esimerkin 1 mukaisesti, mutta laattamaisen kappaleen pinnalle levitettiin noin 30 mg/cm2 märkämassana laskettuna sintrausainekoostumusta, joka sisälsi 18,9 paino-osaa boorisilikaattilasijauhetta, 78,5 25 paino-osaa edellä mainittua sintrattavissa olevaa mineraa-liseosta, joka ei sisältänyt vaahdotusainetta, 1,3 paino-osaa kvartsikaoliinisavea, 1,4 osaa kipsiä ja 76,0 osaa vettä. Tuloksena olevan pintakerroksen 2 lujuus ja tasaisuus olivat paremmat kuin esimerkissä 1 aikaansaadut.

30 Esimerkki 3 . Meneteltiin muuten esimerkin 1 mukaisesti, mutta laattamaisen kappaleen pinnalle levitettiin noin 37 mg/cm2 märkämassana laskettuna vesilasisintrausainetta (standardin Japanese Industrial Standards mukainen vesipitoinen 35 natriumsilikaatti nro 3), joka sisälsi Si02:a noin 29 pai- li 96022 13 no-%, Na20:a noin 10 paino-%, Fe:a korkeintaan 0,02 paino-% ja veteen liukenematonta ainesta korkeintaan 0,2 paino-% loppuosan ollessa vettä. Tuloksena oleva tiivispintainen vaahtolasilaatta oli suurin piirtein samanlainen kuin esi-5 merkissä 1 saatu laatta.

Esimerkki 4

Kuvion 2 mukaisen tiivispintaisen vaahtolasilaatan 16 välikerroksen 12 materiaaleina käytettiin (A) esimerkin 1 mukaista sintrattavissa olevien mineraalihiukkasten 10 seosta, joka sisälsi 0,01 paino-% SiC-vaahdotusainetta, (B) mineraalihiukkasseosta, joka sisälsi 0,03 paino-% SiC-vaahdotusainetta tai (C) mineraalihiukkasseosta, joka sisälsi 0,06 SiC-vaahdotusainetta.

Meneteltiin muuten esimerkin 2 mukaisesti, mutta 15 välikerrosmateriaalia (A), (B) tai (C) levitettiin ruiskuttamalla laattamaiselle kappaleelle (120 x 120 x 40 mm), jolloin muodostui noin 2 mm:n paksuinen päällyste. Tiivispintainen vaahtolasilaatta 16, jonka mitat olivat noin 180 x 180 x 60 mm (paksuus), koostui siten vaahtolasista 10, : 20 välikerroksesta 12 ja jäykästä pintakerroksesta 14.

Tuloksena olevien tiivispintaisten laattojen (A), (B) ja (C) pintakerroksissa ei esiintynyt reikiä. Lämpö-shokkitestissä, jossa mitataan jäähdytysveden ja vaahtolasilaatan pintalämpötilan välinen ero murtumisen tapah-25 tuessa, saatiin arvo 50 °C tai suurempi laatalle (A) ja * vähintään 100 °C laatoille (B) ja (C). Esimerkin 2 mukaisesti valmistetussa tiivispintaisessa laatassa esiintyi joitakin pieniä reikiä pintakerroksessa, ja lämpöshokki-testissä saatu tulos oli vähintään 100 °C. 1 ·

Claims (9)

1. 96022 14
2. 1. Menetelmä lämpöä eristävän tiivispintaisen vaah-tolasilaatan valmistamiseksi sintrattavissa olevista mine- 5 raalihiukkasista, tunnettu siitä, että muovataan materiaalia, joka koostuu oleellisilta osiltaan sintrattavissa olevasta mineraalista ja vaikuttavasta määrästä vaahdotusainetta, laattamaiseksi kappaleeksi, 10 päällystetään kappale ainakin yläpinnaltaan ohuella kerroksella, joka päällyste sisältää noin 3 - 50 mg kuiva-ainetta neliösenttimetriä kohti ja siinä on kappaleen mi-neraalimateriaalin sintrausainetta, kuumennetaan päällystetty kappale lämpötilaan, joka 15 on riittävä sulattamaan päällystetyn pinnan siten, että olennaisesti kaikki sula sintrausaine tunkeutuu kappaleen päällystettyyn pintaan pehmennetyn kerroksen, joka sisältää sintrausaineen ja sintrattavissa olevan mineraalin seosta, aikaansaamiseksi, 20 kuumennetaan päällystetty kappale edelleen korkeam paan lämpötilaan, joka on riittävä pehmentämään sintrattavissa olevan mineraalin ja hajottamaan vaahdotusaineen, ja annetaan vaahdotetun laattamaisen kappaleen jäähtyä, jolloin muodostuu jäykkä lujittava pintakerros, joka 25 olennaisesti sisältää sintrattavissa olevan mineraalin ja tunkeutuneen sintrausaineen seosta ja joka on sulamisen kautta sitoutunut yhtenäisesti tuloksena olevan vaahtola-silaatan päällystettyyn pintaan.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n-30 n e t t u siitä, että muovatulla laattamaisella kappaleella on ainakin yläpinnallaan ohut kerros, joka koostuu oleellisilta osiltaan sintrattavissa olevasta mineraalista ja vaahdotusaineesta, jota on vähemmän kuin kappaleen rungossa käytettävä pitoisuus, ja ainakin ohuen kerroksen 35 yläpinnalla on sintrausainekerros. 96022 15
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että laattamainen kappale muovataan tiivistetyistä hiukkasista, jotka on muodostettu seoksesta, joka koostuu oleellisilta osiltaan sintratta- 5 vissa olevasta mineraalista ja vaahdotusaineesta.
5. 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sintrausaineella päällystetyn laattamaisen kappaleen (16) ja polttotelineen (18) väliin asetetaan uunissa tulenkestäviä liukurakeita (20) 10 niin, että kappale saa laajeta suhteessa polttotelinee-seen.
6. 5. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sintrausaine sisältää boorisilikaattilasijauhetta.
7. 6. Tiivispintainen vaahtolasilaatta, joka on muo dostettu sintrautuneesta mineraalista ja joka on lämmön-eristyskykyinen, luja, umpisolurakenteinen ja koristelaa-tan muodossa, tunnettu siitä, että se sisältää vaahtolasilaattarungon (1; 14) ja jäykän lujittavan tii-: 20 viin pintakerroksen (2; 16), joka koostuu oleellisilta osiltaan sintrattavissa olevan mineraalin ja mineraaliin tunkeutuneen sintrausaineen sintrautuneesta seoksesta ja joka on sulamisen kautta sitoutunut yhtenäisesti ainakin vaahtolasilaattarungon yläpinnalle ja joka sisältää noin 25 3-50 mg sintrausainetta neliösenttimetriä kohti. - ·’ 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tiivispintainen vaahtolasilaatta, tunnettu siitä, että vaahtolasi-laatassa on ohut, jäykkä, vähemmän vaahdottuneesta lasimateriaalista koostuva välikerros (12), joka on sulamisen 30 kautta sitoutunut vaahtolasilaattarungon (10) ja jäykän, lujittavan pintakerroksen (14) väliin.
8. 8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen tiivispintainen laatta, tunnettu siitä, että jäykkä lujittava pintakerros (2; 14) sisältää boorisilikaattilasikom-35 ponentin ja sintrattavissa olevan mineraalin sintrautunut-ta seosta. 16 96022
9. 9. Joukko lasilaattoja, jotka ovat jonkin edellisen patenttivaatimuksen 6-8 mukaiset, tunnettu siitä, että ne on kiinnitetty alustan (30) päälle, jotta tämän päälle muodostuisi lämpöä eristävä kerros, jolloin 5 lasilaattojen väliset saumat on täytetty lämpöä eristävällä saumausmassalla (32), joka sisältää solumaista ainesta. Il 96022 17