JPS6319457B2 - - Google Patents

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JPS6319457B2
JPS6319457B2 JP11136483A JP11136483A JPS6319457B2 JP S6319457 B2 JPS6319457 B2 JP S6319457B2 JP 11136483 A JP11136483 A JP 11136483A JP 11136483 A JP11136483 A JP 11136483A JP S6319457 B2 JPS6319457 B2 JP S6319457B2
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mica
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crystals
temperature
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Toyonobu Mizutani
Masao Yoshizawa
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【発明の詳細な説明】 本発明は結晶化ガラス成型品及びその製造法に
関するものである。 ガラス成型品の内部に微細な結晶を生成させた
結晶化ガラス成型品は、光線の入射および反射作
用により、天然の大理石や花崗岩等と対比できる
美麗な外観をもつた造型品として有用である。 結晶化ガラス成型品を製践するに当つて重要な
問題は、所望の外観を呈する結晶が生成できる原
料配合の組成、成型を可能とする溶融体の適正な
粘度及び結晶生成のための結晶化熱処理の温度管
理である。 現在結晶化ガラス成型品の製造方法には溶融法
と焼結法の2法がある。焼結法は所定の結晶を生
成しうる組成のガラス粉末を軟化点より高く溶融
点より低い中間温度域で加熱し、ガラス粉末を融
着状の焼結により一体化し、次いで軟化点以上の
所定の温度と時間による操作で成型品内部に結晶
を析出させる結晶化熱処理を行うことにより製品
をうる方法であり、また溶融法は所定の結晶を生
成しうるガラス組成配合物を完全に溶融した後成
型し、次いで再加熱することにより、結晶化処理
を施して完成される方法である。 溶融法はさらに加工成型法と注型法に分けられ
る。このうち加工成型法は連続的に製品を量産す
るのに適するもので、板ガラスのようなロール加
工によるもの、容器のような押型加工によるもの
がある。そして結晶化ガラス成型品をこの加工成
型法で製造することは、品質の安定性および量産
による経済的効果を期待することができるので、
とくに大量に使用される建材用の板状体などの製
造が、もし現在行なわれている通常の板ガラスの
製造条件で可能になるならばそれは極めて望まし
いことである。しかし通常の板ガラスの製造法に
より結晶化ガラス成型品を製造するためには粘度
―温度に関する必須条件がある。たとえば基準の
条件として、原料配合物が溶融され(1300〜1500
℃)、炉出し後、流下移動に101.5〜102.0ポアズ
(1200℃〜1300℃)、さらにフイダー位置では漸次
連続的に粘度が低下し、成型機による成型開始時
には103〜105ポアズ(950℃〜1200℃)であり、
成型終了時107ポアズ(750℃付近)であるような
粘度―温度条件であり、時間的には製品の量、寸
法により異るが、炉出しより成型終了時までは25
〜50分ぐらいである。次いで徐冷炉に装入される
が、徐冷炉は若干の温度―時間の可変は可能であ
り、上限温度は成型品の変形を起さない粘度、つ
まり軟化温度(700℃〜800℃)であり、一定温
度、一定時間の保持等の操作は可能である。 結晶化ガラス成型品と通常のガラス成型品との
本質的な相異は、前者が厳密に管理した温度と時
間の条件の下で結晶化処理を行うことである。ま
た溶融体は、結晶が析出を開始する一定温度で徐
冷される場合には、粘度が急激に上昇し(107
アズ以上)半固体化するので、通常のガラス製造
法を結晶化ガラス成型品に適用する場合に成型工
程の終了時までにこの現象が起きないような組成
であることが必要である。したがつて過冷却によ
つて結晶が析出しないような温度条件と通常のガ
ラス製造法の温度条件を合致させて成型品を得る
ことが必要となり、そのため成型品の結晶化処理
は再加熱により行はざるを得なくなる。この場合
の従来法の共通した操作は、成型品を低い温度よ
り加熱して、一定温度に於て行はれる結晶核発生
化段階または極微晶析出段階ともいうべき第一次
結晶化熱処理工程、さらに昇温して一定温度に於
て行はれる結晶成長段階ともいうべき第2次結晶
化熱処理工程の付加により製造が行はれている。 そして結晶化熱処理工程において、第1次結晶
化熱処理および第2次結晶化熱処理の温度条件
が、成型品の変形する軟化温度より上の温度で行
われたりまた長時間を必要とする場合には、通常
のガラス製造法の成型後の工程に、特別の加熱炉
工程を付加しなければならない。 従来の加工成型法による結晶化ガラス成型品に
生成させる結晶の種類はβ―ワラストナイト、β
―スポジユウメン、β―ユークリプタイト等であ
るが、この従来方法での問題点は、前記したよう
に成型後における再加熱による結晶化熱処理工程
が必須のものとなつていることである。この付加
工程は結晶の種類によつて若干異るが、概ね700
℃以上より温度制御をしながら昇温し、最終1000
〜1200℃の温度範囲で結晶化熱処理を行つてい
る。またこの温度範囲は成型品の軟化変形温度
(800〜850℃)より上の温度領域であるので、変
形を防ぐために成型品を特定の焼台に載せて結晶
化熱処理を行はざるをえない。 溶融法の他の一つの方法である注型法は、結晶
生成の状態における溶融温度と結晶析出温度との
差が少く、また冷却速度が速くても結晶生成が容
易に開始されるような組成の結晶化ガラス成型品
の製造法である。この例として、フツ素マイカ系
に属する結晶でフロゴパイトまたは四ケイ素マイ
カの結晶を生成するマイカガラスセラミツクスの
製造法がある。マイカガラスセラミツクスを製造
するための組成は、それぞれフロゴパイトまたは
四ケイ素マイカの結晶が成型品重量中少くとも90
%以上生成する組成のものである。またフロゴパ
イト〔KMg3(AlSi3O10)F2、溶融点(m.p)1375
℃、結晶析出温度(c.p)1375℃〕または四ケイ
素マイカ〔KMg2.5(Si4O10)F2 m.p1176℃、c.
p1173℃〕のみの結晶化状態を説明すると、これ
等の溶融体(1300〜1450℃)は毎分60〜120℃の
冷却速度でも結晶析出が始り、これより遅い冷却
速度では、結晶生成が著しく促進されて粘度が急
激に上昇し、それぞれの結晶析出温度から100℃
の間で半固体状の粘度域(107.0ポアズ)になつて
しまうので、前記した通常のガラス製品の粘度―
温度条件による製造方法の適用は不可能である。
すなわち粘度が高すぎて成型時の破砕や亀裂の発
生、加工機器の耐熱性不足等の問題がある。した
がつて現行のマイカガラスセラミツクスは、溶融
体を過冷却条件で型に注型して成型品を得たの
ち、再加熱による結晶化熱処理を750〜850℃で1
〜6時間保持する結晶核生成段階と、1000〜1150
℃で1〜6時間保持する結晶成長化段階の二段階
に亘る操作を不可欠の工程としている。 本発明は、従来のβ―ワラストナイト、β―ス
ポジユウメン系の結晶化ガラス成型品あるいはマ
イカ―ガラス―セラミツクスにおける高温高粘度
状態での注型成型や長時間、高温度よる結晶化処
理をとくに行うことなく、通常のガラス製品の製
造工程の範囲内で成型および結晶化を行うことが
でき、さらに又成型品の模様を表現する上で必要
に応じてさらに結晶化量を増やしたり、結晶径を
大きくするため再加熱して結晶化処理を行う場合
でも、成型品が軟化変形しない温度以下で行うこ
とが可能な低コスト成型品を得るようにしたもの
である。 本発明はガラスもしくはガラス組成分(以下こ
れらをガラス性物質という)に、結晶析出が溶融
法のしくみによる特定のフツ素マイカまたはその
誘導体もしくはそれらの原料組成分とを配合する
ことにより、通常のガラス製品の成型加工法およ
び温度処理条件で結晶化ガラス成型品の製造を可
能にしたものである。 フツ素マイカは化学式X0.5〜1.0 Y2.0〜3.0(Z4O10

F2で示される。この式ではXは配位数12の陽イ
オンで、層状結晶であるマイカ結晶の層間イオン
を、Zは配位数4の陽イオンで通常SiO4四面体
のSiを基準としており、Yは配位数6の陽イオン
で八面体層を構成している。フツ素マイカの結晶
構造はSiO4四面体が六角綱目の板状で上下に2
枚あり、この間の八面体配位をとるイオンが結合
しており、この構造をタブレツトと呼び、このタ
ブレツトが層をなして積み重なつていて、タブレ
ツトとタブレツトの間にはアルカリまたはアルカ
リ土類金属イオンが結合しており、層間イオンと
呼ばれる。そしてこのフツ素マイカ結晶が生成す
る基本形態は、結晶の組成により配合原料を溶融
し、その溶融体を一定の温度条件で処理をするこ
とにより結晶を析出させる溶融法と、配合原料を
混合粉末の状態または成型物の状態で加熱する
と、吸着水の脱水、分解などの反応が相次いで起
り、溶融温度に達しないうちでも、固体粒子の熱
振動により、粒子表面の結晶格子点の原子が他の
粒子表面の原子の作用半径内に入り、結合が行は
れて結晶が生成する固相反応法とがあり、溶融法
が適用できないものでもこの固相反応で生成する
結晶がある。そして溶融法または固相反応法での
結晶生成の可否は、多くの組成を実験により確認
していくものである。 上記した条件に合致したものとして本出願人
は、さきにテニオライト系結晶とガラス性物質の
溶融固化物から成る結晶化ガラス成型品を提案し
た(特願昭57―155630)。この成型品は通常のガ
ラス製造法による加工成型法での溶融から成型終
了までの粘度―温度条件で製造することができ
る。 テニオライトはフツ素マイカの化学式X0.5〜1.0
Y2.0〜3.0(Z4O10)F2において、YがMgLiであ
り、XはK、Ba等、ZはSiである。またこれに
はZがAlSi3、BSi3であるテニオライトの誘導体
がある。 しかしテニオライトは上記したようにLi分を含
有し、高価なものであるので、同様な作用効果を
有ししかも安価な原料の出現が望まれるところで
ある。 そこで本発明者等はさらに研究した結果、バリ
ウムフツ素マイカがテニオライトと同様、通常の
ガラス製造法である加工成型法により、結晶化ガ
ラスの製造が可能であることを見出し、本発明に
到達したものである。 バリウムフツ素マイカはLi分を含有しないマイ
カ組成であるという特徴を備えており、その組成
は前記フツ素マイカの化学式X0.5〜1.0 Y2.0〜3.0
(Z4O10)F2において、XがBa2+であり、Yが
Mg3であり、Zが二ケイ素型の(Al2Si2)若くは
(B2Si2)またはZが三ケイ素型の(AlSi3)若く
は(BSi3)のものである。 これらについて具体例を示せば以下の通りであ
る。 (1) 二ケイ素マイカに属する代表例 BaMg3(Al2Si2O10)F2、溶融点(m.p)1460
℃ BaMg3(B2Si2O10)F2、m.p1385℃ (2) 三ケイ素マイカに属する代表例 Ba0.5Mg3(Al Si3O10)F2、m.p1264℃ Ba0.2Mg3(B Si3O10)F2、m.p1150℃ これら(1)、(2)のバリウムフツ素マイカは、本発
明の目的に支障のない範囲でX(Ba2+)の一部
(Ba2+に対し30%以内)をK+、Ca2+、Zn2+
Pb2+又はSr2+で、Y(Mg2+)の一部(Mgに対し
50%以内)をFe2+、Ni2+、Mn2+、Co2+、Al3+
はFe3+で、Zの一部(Si4+の配位数を基準として
その30%以内)をFe3+、Ge4+、Al3+、B3+で置換
したものでもよい。 上記(1)、(2)のバリウムフツ素マイカあるいはそ
の一部置換体(これらをバリウムフツ素マイカ系
という)の結晶をガラスに析出させるには原料と
してはバリウムフツ素マイカ系結晶を用いてもよ
いし、その原料組成分(以下これらをバリウムフ
ツ素マイカ系組成物という)でもよい。本発明は
上記したバリウムフツ素マイカ系組成物と、ガラ
ス性物質との組合せにより結晶化ガラスを通常の
ガラス加工成型法で製造しようとするものであ
る。 本発明に用いるガラス性物質は、ガラスを形成
しうる原料パツジでも、またこの原料パツジを予
めガラス化してから粉砕したフリツト状のガラス
でもよい。ガラス成分としては例えば、SiO2
Al2O3―B2O3―CaO―K2O―Na2Oまたはこれに
P2O5、BaO、MgO、ZnO、PbO、TiO2、ZrO2
等を適宜加えたもので、通常のガラス製品の分類
でいえば、板ガラス、びんガラス、押型ガラス、
照明用ガラス、封着用ガラス、クリスタルガラス
等のガラス材質を使用することができる。そして
ガラス材質の組成選定に当つてはバリウムフツ素
マイカ系結晶の生成を阻害しないよう、また加工
法による成型が支障なく終了しうる粘度―温度条
件を保持するよう配慮しなければならない。 すなわちバリウムフツ素マイカ系の組成におい
て、たとえばバリウム三ケイ素マイカ〔Ba0.5
Mg3(Al Si3O10)F2〕結晶の生成を目的とする場
合、前記フツ素マイカの化学式中Xの位置に競合
して配位しうる他のイオンK+、Ca2+、Zn2+等に
ついては、一定値以内好ましくは全組成物中これ
らのイオンによる結晶生成率が約20%になるよう
に制限することが望ましく、またバリウム二ケイ
素マイカ〔Ba Ng3(Al2Si2O10)F2〕の結晶の生
成を目的とするときも上記したところと同様であ
る。さらにバリウムフツ素マイカの誘導体の場合
YおよびZの位置が他の陽イオンで置換されて生
成するバリウムフツ素マイカ系結晶の量は全組成
物中約20%以内になるようにこれまた制限するこ
とが望ましい。 バリウムフツ素マイカ系組成物とガラス性物質
との配合比率は、全配合物を100重量部とすると
き、バリウムフツ素マイカ系組成物は、30〜70重
量部であることが好ましい。 本発明によるバリウムフツ素マイカ系組成物と
ガラス性物質との組合せにおいては、混合溶融体
が炉出され成型が終了するまでの経過時間30〜50
分において温度―粘度条件は、炉出、流動移動
(1200〜1300℃、粘度101.5〜102.0ポアズ)からフ
イダー等により成型機装入時まで連続的に粘度は
低下し、成型開始時(950〜1100℃、103.0〜105.0
ポアズ)、成型終了時(500〜850℃、106.5〜107.0
ポアズ)に至るまでの通常の板ガラスの範囲に合
致するもので、この間結晶生成等による粘度上昇
の現象は発生せず、損傷のない成型品を造ること
ができる。また成型品体内部に結晶を生成させる
結晶化熱処理工程は成型終了後700〜850℃で40〜
60分保持をすることにより達成でき、成型終了後
連続して徐冷工程の温度操作範囲で行えるので、
略通常のガラス製品の製造工程の枠内で結晶化ガ
ラス成型品を完成することができる。 本発明におけるBa―マイカ系組成物はガラス
溶融に際し溶融体の粘度を低下させる作用がある
ので、溶融体から成型終了時まで急激な粘度変化
を起すことがないばかりでなく成型終了時までの
所要時間を延ばす効果がある。 本発明においてガラス性物質に混合するフツ素
マイカはBa―マイカ系組成物を主成分とするが、
これに他のフツ素マイカを添加することができ
る。例えば上記したようにBa―マイカ系組成物
は粘度低下作用があるので、これにK―フロゴパ
イト〔KMg3(AlSi3O10)F2〕やK―四ケイ素マ
イカ〔KMg2.5(Si4O10)F2〕のような結晶性のよ
いフツ素マイカと共存させると、これらのフツ素
マイカの高温領域(1400〜1200℃)での結晶生成
を抑制する。添加するフツ素マイカはバリウムフ
ツ素マイカ系組成物100重量部に対し80重量部以
下である。この結晶の抑制現象を少なくとも毎分
約100℃以上の速度で冷却した場合について電子
顕微鏡写真で観察すると、極めて微晶(結晶径10
〜30μm)の析出が認められるが、重量としては
少量である。 このようにK―フロゴパイト等にバリウムフツ
素マイカ系組成物を混合することにより、ガラス
性物質との混合溶融体の粘度上昇は抑制され、成
型加工の可能な条件(基準例104.0ポイズ―1000℃
〜107.0ポアズ―750℃)に合致する。さらにこう
したK―フロゴパイトやK―四ケイ素マイカとバ
リウムフツ素マイカ系組成物との組合せによるも
のを結晶化熱処理すると、成型終了時700〜850℃
に約1時間保持した場合バリウムフツ素マイカ系
の結晶は、先行して成型品中に生成しているK―
フロゴパイトまたはK―四ケイ素マイカの微晶を
結晶核として生成および成長が促進され、結晶化
量を増大させることができる。この組合せにおい
ては、当然バリウムフツ素マイカ系とK―フロゴ
パイトまたはK―四ケイ素マイカのそれぞれの結
晶だけでなく両者間の固溶体結晶も生成する。た
とえばBa0.5―Mg3(AlSi3O10)F2とK―Mg3
(AlSi3O10)F2の他にK0.5Ba0.25Mg3(AlSi3O10
F4のような固溶体結晶も一部に生成する。この
方法で結晶化熱処理を終了した製品をさらに1000
〜1100℃で1〜2時間加熱すると、K―フロゴパ
イト系またはK―四ケイ素マイカ系の結晶の成長
は著しく、結晶径1〜3mmの大きさのものが析出
し、成型品に美麗な斑模様を付与することができ
る。 本発明ではさらに、上記したバリウムフツ素マ
イカ系組成物と他のフツ素マイカ同志の組合せに
おいて、溶融法によるフツ素マイカ結晶の導入だ
けでなく、一定量の固相反応のしくみにより生成
するフツ素マイカ組成を添加して結晶を共成させ
ることができる。固相反応による組成のものは、
フツ素マイカの化学式のY、Zの位置にFe2+
Fe3+、Co3+、Cr3+、Ni2+、Ni3+、Cu2+、Mn2+
Ti3+、Ti4+、Be4+、のようなイオンが配位する
ものが多く、このものはそれぞれ華麗な着色性フ
ツ素マイカ結晶である。したがつて、着色性フツ
素マイカ結晶の組成を選択することにより、結晶
化ガラス成型品にバラエテイにとんだ色調を付与
することができる。この種の例をあげると
〔KMg1.5Co1.5(AlSi3O10)F2、c.t 1100℃、青色
又はピンク色〕、〔KMg2.8Ni0.2(AlSi3O10)F2、c.
t 1000℃、緑横色〕、〔KMg2.662.80,Co0.350.2
(AlSi3O10)F2、c.t 1000℃茶褐色〕、〔KFe3
(FeSi3O10)Fe2、c.t 650℃、黒灰色〕、〔KMg1.0
Mn2.0(AlSi3O10)F2、c.t 1000℃、褐色〕、
〔KAlTi3+(AlSi3O10)F2、c.t 800℃、ベージユ
色〕等がある。 本発明で主体とするバリウムフツ素マイカと共
成させる上記した固相反応のしくみによるフツ素
マイカとの組合せは、結晶化ガラス成型品の結晶
の大きさ、模様や色調などの外観、およびロール
成型などの成型時における溶融体より徐冷にいた
る製造条件えの適合性を考慮して決定する。そし
て共成させるフツ素マイカの配合量は、バリウム
フツ素マイカ系組成物とK―フロゴパイトまたは
バリウムフツ素マイカ系組成物とK―四ケイ素マ
イカの合計をそれぞれ100重量部とするとき30重
量部以下である。これら共成させるフツ素マイカ
は、その結晶のみでなく結晶生成用の原料組成分
(これらを他のフツ素マイカ系組成物という)で
もよい。従つて本発明においてバリウムフツ素マ
イカ系組成物に添加することのできる他のフツ素
マイカ系組成物としては、前記したK―フロゴパ
イト等とこの着色性フツ素マイカがある。 以下実施例より本発明の結晶化ガラス成型品に
ついて具体的に説明する。 実施例 1 ガラス性物質の成分組成がSiO2 72%、Na2O
13.0%、CaO 11.5%、MgO 1.9%、Al2O3+
Fe2O3 1.6%のものを60重量部とバリウム二ケイ
素マイカ〔BaMg3(Al2Si2O10)F2〕の成分組成
がSiO2 23.1%、BaO 28.0%、Al2O3 19.6%、
MgO 15.5%、MgF2 13.8%のものを40重量部で
配合した原料バツジを1480℃で溶融し、板ガラス
の製造工程に準拠して結晶化ガラス成型品を製造
した。炉出しからフイーダーを経て成型機装入直
前の1350℃から900℃まで30分かかる冷却速度で
の溶融体の粘度は1300℃−101.5ポアズ、1200℃−
102.6ポアズ、1100℃−103.7ポアズ、1000℃−104.7
ポアズ、900℃−105.4ポアズであつた。900℃〜
800℃間でロール成型により約20mm厚の板状体に
成型した後、800℃で60分保つ温度条件で結晶化
処理を行い乳白色の結晶化ガラス成型品を得た。
この成型品の物理的性質は気孔率0、比重2.91、
硬度(シヨアー)87、抗折力975Kg/cm2であり、
X線回折、電顕写真およばその他の測定によれ
ば、BaMg3(Al2Si2O10)F2結晶を主体(85%以
上)とするマイカ結晶が成型中に28〜32重量%生
成しており、結晶粒径は300〜600μmに分布して
いることが観察された。 実施例 2 前記の成型品の配合でバリウム二ケイ素マイカ
40重量部の中7重量部をK―フロゴパイト
〔KMg3(AlSi3O10)F2〕組成のSiO2 41.8%、
K2O 10.9%、Al2O3 11.8%、MgO 18.7%、
MgF2 16.8%からなるもので置き換えて板状体を
製造した。配合物を溶融炉で1450℃で溶融し、次
いで炉出した溶融体を1200℃まで冷却する。1200
℃の粘度は103.5ポアズであり、1100℃の粘度は
104.0ポアズであつた。その一部を耐熱ステンレス
板に流出し急冷して試料片を得た。この試料片を
観察すると、10μm付近の微細な結晶が少量均質
に分布していることが認められた。約1100℃の溶
融体をフイーダーに送り、次いでフイーダーを経
てローラー成型機に装入し、900〜800℃間で粘度
105.8ポアズ台で約20mm厚の板状体に成型して損傷
ない成型品を得た。次いで800℃で約1時間加熱
して第一次結晶化熱処理を行い、さらに1100℃で
約1時間第二次結晶化熱処理を行つて結晶化ガラ
ス成型品を得た。これを観察測定したところ成型
品体中にK―フロゴパイト系結晶が500μm〜
2000μmに成長して散在し、研磨した表面は美麗
な大理石様外観を備えている。 実施例 3 〔配 合〕 (1) 母材ガラスとして電球ガラスに見合うSiO2
65.5%、Al2O3 1.5%、B2O3 5.0%、CaO 4.8
%、K2O 11.50%、Na2O 3.0%、ZnO 4.3%、
BaO 5.4%に調整された原料バツジを重量で60
部、 (2) バリウム三ケイ素マイカ〔Ba0.5 Mg3
(AlSi3O10)F2組成〕の結晶生成を目的とする
SiO2 39.5%、BaO 16.8%、MgF2 14.9%、
MgO 17.7%、Al2O3 11.1%に調整された原料
バツジを重量で35部、 (3) 共成させるフツ素マイカ〔KMg1.5 Co1.5
(AlSi3O10)F2組成〕の結晶生成を目的とする
配合SiO2 36%、K2O 9.5%、Co2O3 25%、
MgF2 19.3%、Al2O3 10.2%に調整された原料
バツジを重量で5部、 これらの原料バツジ(1)、(2)、(3)を均質に混合し
原料バツジを調整した。 〔製 造〕 原料バツジをSiC質坩堝に1Kg採取し、マツフ
ル式エレマ炉中で1470℃40分で溶融し、炉出して
溶融体を坩堝ごと大気中で1470℃より1100℃まで
30〜35℃/分の冷却速度で放冷し、次いで1100℃
より1000℃まで少くとも20分間ガス炎で坩堝外周
を加熱して温度降下を調節し、坩堝より溶融体を
取り出し、ステライト耐熱鋼製の実験用ミニロー
ラーにより850〜820℃で延展成型して巾10cm、長
さ約35cmの淡青色成型体を得た。成型体が700℃
になつた時、予め800℃に保持してある電気炉中
に装入し、800〜820℃で60分間保持し、通電を停
止して炉中で冷却した。成型体を炉出したのちそ
の上下面を常法の研磨方法により鏡面状に仕上げ
を行い製品結晶化ガラス成型品を得た。製品は淡
青色のゴマ状結晶が均質に群生した模様の美麗な
ものであつた。また製品の物理特性は比重2.84、
抗折強度762Kg/cm2、シヨアー硬度91、シヤルビ
ー衝撃強度2.8Kg―m/cm2、熱膨張係数(30〜500
℃)74×10-7であつた。 実施例 4 〔配 合〕 (1) ガラス性物質の組成(重量%) SiO2 73、Al2O3 1.8%、MgO 17、CaO 8、
B2O3 0.2 配合比率 45重量部 (2) マイカ組成(重量%) M―1:(イ)BaMg3(B2Si2O10)F2(バリウム
二ケイ素マイカ)BaO 27.5、MgO 14.5、
MgF2 11.3、B2O3 25.1、SiO2 21.6 配合比率 40重量部 M―2:(ロ)Ba0.5Mg3(BSi3O10)F2(バリウム
三ケイ素マイカ)BaO 17.4、MgO 18.3、
MgF2 16.0、B2O3 8.0、SiO2 40.3 配合比率 45重量部 〔製 造〕 溶融温度はM―1が1450℃、M―2が1400℃で
あり、そのほかは実施例3と同じ方法による。 〔製品特性〕 【表】
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a crystallized glass molded product and a method for manufacturing the same. BACKGROUND ART A crystallized glass molded product in which fine crystals are formed inside the glass molded product is useful as a molded product with a beautiful appearance that can be compared with natural marble, granite, etc. due to the incident and reflection effects of light rays. The important issues in manufacturing crystallized glass molded products are the composition of the raw material mixture that can produce crystals with the desired appearance, the appropriate viscosity of the melt to enable molding, and the crystallization for crystal formation. This is temperature control during heat treatment. Currently, there are two methods for manufacturing crystallized glass molded products: a melting method and a sintering method. In the sintering method, glass powder with a composition capable of forming a specified crystal is heated at an intermediate temperature range higher than the softening point and lower than the melting point, and the glass powder is unified by sintering in a fused form. This is a method of obtaining a product by performing a crystallization heat treatment in which crystals are precipitated inside the molded product by operating at a temperature and time of This is a method in which a crystallization process is completed by molding and then reheating. Melting methods can be further divided into processing and molding methods and casting methods. Among these, processing and molding methods are suitable for continuous mass production of products, and include roll processing, such as sheet glass, and stamping, such as containers. By manufacturing crystallized glass molded products using this processing and molding method, we can expect quality stability and economical effects from mass production.
In particular, it would be extremely desirable if the production of plate-like bodies for building materials, etc., which are used in large quantities, could be made under the current manufacturing conditions for ordinary plate glass. However, in order to manufacture crystallized glass molded products using the usual method of manufacturing plate glass, there are essential conditions regarding viscosity and temperature. For example, as a reference condition, the raw material formulation is melted (1300-1500
After exiting the furnace, the viscosity decreases to 10 1.5 to 10 2.0 poise (1200℃ to 1300℃), and the viscosity gradually and continuously decreases at the feeder position, and when the molding machine starts molding, it drops to 10 3 to 10 5 poise (1200℃ to 1300℃). 950℃~1200℃),
The viscosity-temperature conditions are such that it is 10.7 poise (around 750℃) at the end of molding, and the time varies depending on the amount and size of the product, but from the time it comes out of the oven until the end of molding, it is 25.
It takes about 50 minutes. Next, it is charged into a lehr, but the temperature and time of the lehr can be varied slightly, and the upper limit temperature is the viscosity that does not cause deformation of the molded product, that is, the softening temperature (700℃ to 800℃), which is constant. It is possible to control the temperature, maintain the temperature for a certain period of time, etc. The essential difference between crystallized glass molded products and ordinary glass molded products is that the former undergoes crystallization treatment under strictly controlled conditions of temperature and time. In addition, when the melt is slowly cooled at a constant temperature at which crystals begin to precipitate, the viscosity increases rapidly (over 10 7 poise) and becomes semi-solid. When applied to a product, the composition must be such that this phenomenon does not occur by the end of the molding process. Therefore, it is necessary to obtain a molded product by matching the temperature conditions for normal glass manufacturing methods with the temperature conditions that prevent crystals from precipitating due to supercooling. Therefore, the crystallization treatment of the molded product is performed by reheating. I have no choice but to. In this case, the common operation of the conventional method is the primary crystallization heat treatment step, which can be called the crystal nucleation step or ultrafine crystal precipitation step, in which the molded product is heated from a low temperature and carried out at a constant temperature. The production is carried out by adding a second crystallization heat treatment step, which can be called a crystal growth step, which is further heated and carried out at a constant temperature. In the crystallization heat treatment process, if the temperature conditions of the first crystallization heat treatment and the second crystallization heat treatment are performed at a temperature higher than the softening temperature at which the molded product deforms, or if they require a long time, , a special heating furnace process must be added to the post-molding process of the normal glass manufacturing method. The types of crystals produced in crystallized glass molded products using conventional processing and molding methods are β-wollastonite and β-wollastonite.
- spodiumen, β-eucryptite, etc. However, the problem with this conventional method is that, as mentioned above, a crystallization heat treatment step by reheating after molding is essential. This addition process varies slightly depending on the type of crystal, but approximately 700
Increase the temperature from above ℃ while controlling the temperature to a final temperature of 1000℃.
Crystallization heat treatment is performed at a temperature range of ~1200℃. In addition, this temperature range is above the softening deformation temperature of the molded product (800 to 850℃), so in order to prevent deformation, the molded product must be placed on a specific baking table and subjected to crystallization heat treatment. . The casting method, which is another method of the melting method, uses a composition that has a small difference between the melting temperature and the crystal precipitation temperature in the state of crystal formation, and also allows crystal formation to start easily even if the cooling rate is fast. This is a method for manufacturing crystallized glass molded products. An example of this is a method for producing mica glass ceramics that produces crystals of phlogopite or tetrasilicon mica, which are crystals belonging to the fluorine mica family. The composition for producing mica glass ceramics is such that at least 90 phlogopite or tetrasilicon mica crystals are present in the weight of the molded product, respectively.
% or more. Also, phlogopite [KMg 3 (AlSi 3 O 10 ) F 2 , melting point (mp) 1375
℃, crystal precipitation temperature (cp) 1375℃] or tetrasilicon mica [KMg 2.5 (Si 4 O 10 ) F 2 m.p 1176℃, c.
To explain the crystallization state of only [p1173℃], these melts (1300 to 1450℃) start crystal precipitation even at a cooling rate of 60 to 120℃ per minute, and at a cooling rate slower than this, crystal formation does not occur. The viscosity increases significantly, and the temperature decreases by 100℃ from the respective crystal precipitation temperature.
The viscosity of the normal glass products mentioned above is 10 to 7.0 poise, so
It is impossible to apply manufacturing methods depending on temperature conditions.
That is, the viscosity is too high, leading to problems such as fractures and cracks occurring during molding, and insufficient heat resistance of processing equipment. Therefore, current mica glass ceramics are produced by pouring a molten material into a mold under supercooled conditions to obtain a molded product, and then performing a crystallization heat treatment by reheating at 750 to 850°C.
Crystal nucleation stage held for ~6 hours and 1000~1150
An essential step is a two-stage operation including a crystal growth stage held at a temperature of 1 to 6 hours at a temperature of 1 to 6 hours. The present invention is particularly applicable to conventional β-wollastonite and β-spodiumene-based crystallized glass molded products or mica glass ceramics that are cast in a high-temperature, high-viscosity state or crystallized over a long period of time at high temperatures. Molding and crystallization can be carried out within the normal manufacturing process of glass products, and the amount of crystallization can be further increased or the crystal diameter can be changed as necessary to express the pattern of the molded product. Even when crystallization treatment is performed by reheating to increase the temperature, a low-cost molded product can be obtained that can be performed at a temperature below which the molded product does not soften and deform. In the present invention, by blending glass or glass components (hereinafter referred to as glass substances) with specific fluorine mica or its derivatives or their raw material components, crystal precipitation is caused by a melting method. This makes it possible to manufacture crystallized glass molded products using the glass product molding method and temperature treatment conditions. Fluorine mica has the chemical formula X 0.5~1.0 Y 2.0~3.0 (Z 4 O 10
)
Denoted by F2 . In this formula, X is a cation with a coordination number of 12, which is an interlayer ion of mica crystal, which is a layered crystal, Z is a cation with a coordination number of 4, which is usually based on Si, which is a SiO 4 tetrahedron, and Y is a cation with a coordination number of 4. An octahedral layer is composed of cations of order 6. The crystal structure of fluorine mica is a plate-like structure in which SiO 4 tetrahedrons are arranged in hexagonal grids.
This structure is called a tablet, and these tablets are stacked in layers, and between the tablets there is an alkali or alkaline earth metal. Metal ions are bound together and are called interlayer ions. The basic forms in which this fluorine mica crystal is produced are two methods: a melting method in which mixed raw materials are melted according to the composition of the crystal, and the melt is treated under certain temperature conditions to precipitate crystals; When heated in the state of solid particles or in the state of a molded product, reactions such as dehydration and decomposition of adsorbed water occur one after another, and even before the melting temperature is reached, atoms at crystal lattice points on the surface of the particles are separated by thermal vibrations of the solid particles. There is a solid phase reaction method in which crystals are formed by entering the radius of action of the atoms on the surface of the particle and breaking bonds, and there are crystals that can be formed by this solid phase reaction even if the melting method cannot be applied. Whether or not crystals can be formed using the melting method or the solid phase reaction method is determined by experimenting with various compositions. The present applicant previously proposed a crystallized glass molded product made of a fused and solidified product of taeniolite crystals and glassy substances as meeting the above conditions (Japanese Patent Application No. 57-155630). This molded product can be manufactured under viscosity-temperature conditions from melting to completion of molding in a processing molding method using a normal glass manufacturing method. Taeniolite is a fluorine mica chemical formula X 0.5~1.0
In Y2.0-3.0 ( Z4O10 ) F2 , Y is MgLi, X is K, Ba, etc., and Z is Si. This also includes derivatives of taeniolite in which Z is AlSi 3 or BSi 3 . However, as mentioned above, taeniolite contains Li and is expensive, so there is a desire for an inexpensive raw material that has similar effects. As a result of further research, the present inventors discovered that barium fluorine mica, like taeniolite, can be used to produce crystallized glass by processing and molding, which is a normal glass manufacturing method, and the present invention has been achieved. It is. Barium fluorine mica is characterized by a mica composition that does not contain Li, and its composition is based on the chemical formula of the fluorine mica: X 0.5-1.0 Y 2.0-3.0
(Z 4 O 10 ) In F 2 , X is Ba 2+ and Y is
Mg 3 , where Z is disilicon type (Al 2 Si 2 ), preferably (B 2 Si 2 ), or Z is trisilicon type (AlSi 3 ), preferably (BSi 3 ). Specific examples of these are as follows. (1) Representative example belonging to disilicon mica BaMg 3 (Al 2 Si 2 O 10 ) F 2 , melting point (mp) 1460
℃ BaMg 3 (B 2 Si 2 O 10 )F 2 , m.p1385℃ (2) Typical example belonging to trisilicon mica Ba 0.5 Mg 3 (Al Si 3 O 10 )F 2 , m.p1264℃ Ba 0.2 Mg 3 (B Si 3 O 10 ) F 2 , m.p 1150°C The barium fluorine mica of (1) and (2) is a part of X (Ba 2+ ) (Ba 2 + within 30%) for K + , Ca 2+ , Zn 2+ ,
Pb 2+ or Sr 2+ , part of Y (Mg 2+ ) (for Mg
(within 50%) with Fe 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Co 2+ , Al 3+ or Fe 3+ , and part of Z (within 30% based on the coordination number of Si 4+ ) may be substituted with Fe 3+ , Ge 4+ , Al 3+ , or B 3+ . In order to precipitate crystals of barium fluorine mica or partially substituted products thereof (these are referred to as barium fluorine mica type) in (1) and (2) above, barium fluorine mica type crystals may be used as the raw material. , its raw material composition (hereinafter referred to as barium fluorine mica composition). The present invention attempts to produce crystallized glass by a conventional glass processing and molding method by combining the above barium fluorine mica composition and a glassy substance. The glassy substance used in the present invention may be a raw material pad capable of forming glass, or a frit-like glass obtained by vitrifying this raw material pad in advance and then pulverizing it. Examples of glass components include SiO 2 -
Al 2 O 3 ―B 2 O 3 ―CaO―K 2 O―Na 2 O or this
P2O5 , BaO, MgO, ZnO, PbO , TiO2 , ZrO2
In terms of the usual classification of glass products, they include plate glass, bottle glass, pressed glass, etc.
Glass materials such as lighting glass, sealing glass, crystal glass, etc. can be used. When selecting the composition of the glass material, care must be taken not to inhibit the formation of barium-fluorine mica-based crystals, and to maintain viscosity-temperature conditions that allow the forming process to be completed without any problems. That is, in the barium fluorine mica composition, for example, barium trisilicon mica [Ba 0.5
When the purpose is to generate Mg 3 (Al Si 3 O 10 ) F 2 ] crystals, other ions K + , Ca 2+ , Zn that can compete and coordinate to the position of X in the chemical formula of the fluorine mica are added. 2+, etc., it is desirable to limit the crystal formation rate by these ions to within a certain value, preferably to about 20 % in the entire composition . The same applies to the case where the purpose is to generate crystals of O 10 )F 2 ]. Furthermore, in the case of barium fluorine mica derivatives, the amount of barium fluorine mica crystals produced by substitution of other cations at the Y and Z positions can also be limited to within about 20% of the total composition. desirable. The blending ratio of the barium fluorine mica composition and the glassy substance is preferably 30 to 70 parts by weight when the total composition is 100 parts by weight. In the combination of the barium fluorine mica composition and the glassy substance according to the present invention, the elapsed time from the time the mixed melt is discharged from the furnace to the completion of molding is 30 to 50 minutes.
The temperature-viscosity conditions are such that the viscosity decreases continuously from the time of exit from the furnace and fluid movement (1200 to 1300°C, viscosity 10 1.5 to 10 2.0 poise) to the time of loading into the molding machine using a feeder, etc., and then at the start of molding (950 ~1100℃, 10 3.0 ~10 5.0
poise), at the end of molding (500 to 850℃, 10 6.5 to 10 7.0
This corresponds to the range of ordinary plate glass (up to 100% polyester), and during this period, the phenomenon of viscosity increase due to crystal formation does not occur, making it possible to produce molded products without damage. In addition, the crystallization heat treatment process to generate crystals inside the molded product is performed at 700 to 850℃ for 40 to 40 minutes after the molding is completed.
This can be achieved by holding for 60 minutes, and it can be carried out continuously within the temperature operation range of the slow cooling process after molding is completed.
A crystallized glass molded product can be completed within the framework of a substantially normal glass product manufacturing process. Since the Ba-mica composition of the present invention has the effect of lowering the viscosity of the melt during glass melting, it not only does not cause a sudden change in viscosity from the melt to the end of molding, but also reduces the viscosity of the melt until the end of molding. It has the effect of extending time. In the present invention, the fluorine mica to be mixed with the glassy substance has a Ba-mica composition as its main component.
Other fluorine mica can be added to this. For example, as mentioned above, Ba-mica compositions have a viscosity-lowering effect, so K-phlogopite [KMg 3 (AlSi 3 O 10 ) F 2 ] and K-tetrasilicon mica [KMg 2.5 (Si 4 O 10 )F 2 ], the crystal formation of these fluorine mica in the high temperature range (1400 to 1200°C) is suppressed. The amount of fluorine mica to be added is 80 parts by weight or less per 100 parts by weight of the barium fluorine mica composition. When this crystal suppression phenomenon is observed using electron micrographs when cooling at a rate of at least about 100°C or more per minute, it is found that extremely fine crystals (crystal diameter 10
~30 μm) is observed, but the weight is small. By mixing the barium fluorine mica composition with K-phlogopite etc. in this way, the increase in viscosity of the mixed melt with the glassy substance is suppressed, and the conditions that allow molding (Standard Example 10 4.0 poise - 1000°C) are suppressed.
~10 7.0 poise - 750℃). Furthermore, when a combination of K-phlogopite, K-tetrasilicon mica, and barium fluorine mica-based composition is crystallized, the temperature at the end of molding is 700 to 850°C.
When kept for about 1 hour, the barium fluorine mica crystals will precede the K-- formed in the molded product.
Generation and growth are promoted using microcrystals of phlogopite or K-tetrasilicon mica as crystal nuclei, and the amount of crystallization can be increased. In this combination, not only crystals of barium fluorine mica and K-phlogopite or K-tetrasilicon mica, but also solid solution crystals between the two are produced. For example, Ba 0.5 - Mg 3 (AlSi 3 O 10 ) F 2 and K - Mg 3
(AlSi 3 O 10 ) In addition to F 2 K 0.5 Ba 0.25 Mg 3 (AlSi 3 O 10 )
Solid solution crystals such as F 4 also form in some cases. An additional 1,000 products have undergone crystallization heat treatment using this method.
When heated at ~1100℃ for 1 to 2 hours, the growth of K-phlogopite or K-tetrasilicon mica crystals is remarkable, and crystals with a diameter of 1 to 3 mm precipitate, creating a beautiful mottled pattern on the molded product. can be granted. Furthermore, in the present invention, in the combination of the above barium fluorine mica composition and other fluorine mica, in addition to introducing fluorine mica crystals by a melting method, a certain amount of fluorine mica is produced by a solid phase reaction mechanism. A mica composition can be added to co-form crystals. Those whose composition is based on solid phase reaction are
Fe 2+ at the Y and Z positions of the chemical formula of fluorine mica,
Fe 3+ , Co 3+ , Cr 3+ , Ni 2+ , Ni 3+ , Cu 2+ , Mn 2+ ,
Many of them are coordinated with ions such as Ti 3+ , Ti 4+ , and Be 4+ , each of which is a brilliantly colored fluorine mica crystal. Therefore, by selecting the composition of the colorable fluorine mica crystal, a wide variety of color tones can be imparted to the crystallized glass molded product. Examples of this type are [KMg 1.5 Co 1.5 (AlSi 3 O 10 ) F 2 , ct 1100°C, blue or pink], [KMg 2.8 Ni 0.2 (AlSi 3 O 10 ) F 2 , c.
t 1000℃, horizontal green], [KMg 2.66 ~ 2.80 , Co 0.35 ~ 0.2
(AlSi 3 O 10 )F 2 , ct 1000℃ brown], [KFe 3
(FeSi 3 O 10 ) Fe 2 , ct 650℃, black gray], [KMg 1.0
Mn 2.0 (AlSi 3 O 10 ) F 2 , ct 1000℃, brown],
[KAlTi 3+ (AlSi 3 O 10 ) F 2 , ct 800°C, beige color], etc. The combination with barium fluorine mica, which is the main subject of the present invention, and the fluorine mica produced by the above-mentioned solid phase reaction mechanism will affect the appearance of the crystallized glass molded product, such as crystal size, pattern and color tone, and roll forming. It is determined by considering the suitability of manufacturing conditions such as slow cooling of the melt during molding. The amount of the fluorine mica to be co-formed is 30 parts by weight or less when the total of the barium fluorine mica composition and K-phlogopite or the barium fluorine mica composition and K-tetrasilicon mica is 100 parts by weight. be. The fluorine mica to be co-formed may be not only its crystals but also raw material compositions for crystal formation (these are referred to as other fluorine mica compositions). Therefore, other fluorine mica compositions that can be added to the barium fluorine mica composition in the present invention include the above-mentioned K-phlogopite and the colored fluorine mica. EXAMPLES The crystallized glass molded product of the present invention will be specifically explained below using Examples. Example 1 The composition of the glassy substance is 72% SiO 2 and Na 2 O
13.0%, CaO 11.5%, MgO 1.9%, Al2O3 + ,
60 parts by weight of 1.6% Fe 2 O 3 and barium disilicon mica [BaMg 3 (Al 2 Si 2 O 10 ) F 2 ] have a composition of 23.1% SiO 2 , 28.0% BaO, 19.6% Al 2 O 3 ,
A raw material batch containing 40 parts by weight of 15.5% MgO and 13.8% MgF 2 was melted at 1480°C, and a crystallized glass molded product was produced in accordance with the manufacturing process of plate glass. The viscosity of the melt at a cooling rate of 30 minutes from 1350℃ to 900℃ from the furnace to the feeder and just before charging into the molding machine is 1300℃−10 1.5 poise, 1200℃−
10 2.6 poise, 1100℃−10 3.7 poise, 1000℃−10 4.7
The temperature was 900℃−10 5.4 poise. 900℃~
After forming into a plate-shaped body approximately 20 mm thick by roll forming at 800°C, a crystallization treatment was performed at a temperature of 800°C for 60 minutes to obtain a milky white crystallized glass molded product.
The physical properties of this molded product are porosity 0, specific gravity 2.91,
Hardness (shoer) 87, transverse rupture strength 975Kg/ cm2 ,
According to X-ray diffraction, electron micrographs, and other measurements, mica crystals mainly composed of BaMg 3 (Al 2 Si 2 O 10 ) F 2 crystals (more than 85%) were formed during molding in an amount of 28 to 32% by weight. It was observed that the crystal grain size was distributed between 300 and 600 μm. Example 2 Barium disilicon mica with the above molded product formulation
Of the 40 parts by weight, 7 parts by weight were converted into K-phlogopite [KMg 3 (AlSi 3 O 10 ) F 2 ] with a composition of 41.8% SiO 2 ,
K2O 10.9%, Al2O3 11.8 %, MgO 18.7%,
Plates were produced by replacing it with one consisting of 16.8% MgF 2 . The blend is melted in a melting furnace at 1450°C, and the melt discharged from the furnace is then cooled to 1200°C. 1200
The viscosity at °C is 10 3.5 poise and the viscosity at 1100 °C is
10 It was 4.0 poise. A portion of it was poured onto a heat-resistant stainless steel plate and rapidly cooled to obtain a sample piece. When this sample piece was observed, it was observed that a small amount of fine crystals around 10 μm were homogeneously distributed. The molten material at approximately 1100℃ is sent to a feeder, then charged into a roller molding machine through the feeder, and the viscosity is adjusted between 900 and 800℃.
10 A molded product with no damage was obtained by molding into a plate with a thickness of about 20 mm on a 5.8 poise table. Next, a primary crystallization heat treatment was performed by heating at 800°C for about 1 hour, and a secondary crystallization heat treatment was further performed at 1100°C for about 1 hour to obtain a crystallized glass molded product. When this was observed and measured, K-phlogopite crystals were found in the molded product with a diameter of 500 μm or more.
They grow to 2000 μm and are scattered, and the polished surface has a beautiful marble-like appearance. Example 3 [Blend] (1) SiO 2 suitable for light bulb glass as base material glass
65.5%, Al2O3 1.5 % , B2O3 5.0 %, CaO 4.8
%, K2O 11.50%, Na2O 3.0%, ZnO 4.3%,
60 by weight raw material batch adjusted to 5.4% BaO
(2) Barium trisilicon mica [Ba 0.5 Mg 3
(AlSi 3 O 10 ) F 2 composition]
SiO2 39.5%, BaO 16.8%, MgF2 14.9%,
35 parts by weight of a raw material batch adjusted to 17.7% MgO and 11.1% Al 2 O 3 , (3) Co-synthesized fluorine mica [KMg 1.5 Co 1.5
(AlSi 3 O 10 )F 2 composition] SiO 2 36%, K 2 O 9.5%, Co 2 O 3 25%,
5 parts by weight of a raw material batch adjusted to 19.3% MgF 2 and 10.2% Al 2 O 3 were homogeneously mixed with these raw material batches (1), (2), and (3) to prepare a raw material batch. [Manufacturing] 1 kg of raw material batches are collected in a SiC crucible, melted in a Matsufuru-type Elema furnace at 1470℃ for 40 minutes, taken out of the furnace, and the molten material is heated together with the crucible in the air from 1470℃ to 1100℃.
Allow to cool at a cooling rate of 30-35℃/min, then cool to 1100℃
Adjust the temperature drop by heating the outer periphery of the crucible to 1000℃ for at least 20 minutes with a gas flame, take out the molten material from the crucible, and spread and shape it at 850 to 820℃ using an experimental mini roller made of Stellite heat-resistant steel. A pale blue molded body measuring 10 cm and approximately 35 cm in length was obtained. Molded body is 700℃
When the temperature reached 800°C, it was charged into an electric furnace that had been maintained at 800°C in advance, and held at 800 to 820°C for 60 minutes, and then the electricity was turned off and cooled in the furnace. After the molded body was taken out of the furnace, its upper and lower surfaces were polished to a mirror finish using a conventional polishing method to obtain a crystallized glass molded product. The product had a beautiful pattern of homogeneous clusters of pale blue sesame-like crystals. In addition, the physical properties of the product are a specific gravity of 2.84,
Transverse bending strength 762Kg/cm 2 , Shoer hardness 91, Searby impact strength 2.8Kg-m/cm 2 , Coefficient of thermal expansion (30-500
℃) 74×10 -7 . Example 4 [Blend] (1) Composition of glassy substance (wt%) SiO 2 73, Al 2 O 3 1.8%, MgO 17, CaO 8,
B 2 O 3 0.2 Blending ratio 45 parts by weight (2) Mica composition (% by weight) M-1: (a) BaMg 3 (B 2 Si 2 O 10 ) F 2 (barium disilicon mica) BaO 27.5, MgO 14.5,
MgF 2 11.3, B 2 O 3 25.1, SiO 2 21.6 Blending ratio 40 parts by weight M-2: (B) Ba 0.5 Mg 3 (BSi 3 O 10 ) F 2 (barium trisilicon mica) BaO 17.4, MgO 18.3,
MgF 2 16.0, B 2 O 3 8.0, SiO 2 40.3 Blending ratio 45 parts by weight [Production] The melting temperature was 1450°C for M-1 and 1400°C for M-2, and the other methods were the same as in Example 3. . [Product characteristics] [Table]

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ガラス性物質の溶融固化物と、化学式が
X0.5〜1.0 Y2.0〜3.0(Z4O10)F2〔XはBa2+または
Ba2+の一部をK+、Ca2+、Zn2+、Pb2+、Sr2+のう
ちから選ばれた少くとも1種のイオンで置換した
もの、YはMg3+またはMg3+の一部をFe2+
Ni2+、Mn2+、Co2+、Al3+、Fe3+のうちから選ば
れた少くとも1種のイオンで置換したもの、Zは
(Al2Si2)、(B2Si2)、(AlSi3)、(BSi3)またはこ
れらのケイ素組成の一部をFe3+、Ge4+、Al3+
B3+のうちから選ばれた少くとも一種のイオンで
置換したものを示す〕であらわされるバリウムフ
ツ素系マイカ結晶とからなる結晶化ガラス成型
品。 2 ガラス性物質の溶融固化物と、化学式が
X0.5〜1.0 Y2.0〜3.0(Z4O10)F2〔XはBa2+または
Ba2+の一部をK+、Ca2+、Zn2+、Pb2+、Sr2+のう
ちから選ばれた少くとも1種のイオンで置換した
もの、YはMg3+またはMg3+の一部をFe2+
Ni2+、Mn2+、Co2+、Al3+、Fe3+のうちから選ば
れた少くとも1種のイオンで置換したもの、Zは
(Al2Si2)、(B2Si2)、(AlSi3)、(BSi3)またはこ
れらのケイ素組成の一部をFe3+、Ge4+、Al3+
B3+のうちから選ばれた少くとも一種のイオンで
置換したものを示す〕であらわされるバリウムフ
ツ素マイカ系マイカ結晶およびその他のフツ素マ
イカ系組成物結晶とからなる結晶化ガラス成型
品。 3 ガラス性物質と、化学式がX0.5〜1.0 Y2.0〜3.0
(Z4O10)F2〔XはBa2+またはBa2+の一部をK+
Ca2+、Zn2+、Pb2+、Sr2+のうちから選ばれた少
くとも1種のイオンで置換したもの、YはMg3+
またはMg3+の一部をFe2+、Ni2+、Mn2+、Co2+
Al3+、Fe3+のうちから選ばれた少くとも1種の
イオンで置換したもの、Zは(Al2Si2)、
(B2Si2)、(AlSi3)、(BSi3)またはこれらのケイ
素組成の一部をFe3+、Ge4+、Al3+、B3+のうちか
ら選ばれた少くとも一種のイオンで置換したもの
を示す〕であらわされるバリウムフツ素マイカ系
組成物とを混合し、溶融するとともにこれを加工
成型し、次いで冷却することを特徴とする結晶化
ガラス成型品の製造法。 4 ガラス性物質と、化学式がX0.5〜1.0 Y2.0〜3.0
(Z4O10)F2〔XはBa2+またはBa2+の一部をK+
Ca2+、Zn2+、Pb2+、Sr2+のうちから選ばれた少
くとも1種のイオンで置換したもの、YはMg3+
またはMg3+の一部をFe2+、Ni2+、Mn2+、Co2+
Al3+、Fe3+のうちから選ばれた少くとも1種の
イオンで置換したもの、Zは(Al2Si2)、
(B2Si2)、(AlSi3)、(BSi3)またはこれらのケイ
素組成の一部をFe3+、Ge4+、Al3+、B3+のうちか
ら選ばれた少くとも一種のイオンで置換したもの
を示す〕であらわされるバリウムフツ素マイカ系
組成物およびその他のフツ素マイカ系組成物とを
混合し、溶融するとともにこれを加工成型し、次
いで冷却することを特徴とする結晶化ガラス成型
品の製造法。
[Claims] 1. A molten solidified product of a glassy substance and a chemical formula of
X 0.5-1.0 Y 2.0-3.0 (Z 4 O 10 ) F 2 [X is Ba 2+ or
Ba 2+ is partially replaced with at least one ion selected from K + , Ca 2+ , Zn 2+ , Pb 2+ , and Sr 2+ , Y is Mg 3+ or Mg 3 + part of Fe 2+ ,
Substituted with at least one ion selected from Ni 2+ , Mn 2+ , Co 2+ , Al 3+ , Fe 3+ , Z is (Al 2 Si 2 ), (B 2 Si 2 ), (AlSi 3 ), (BSi 3 ) or a part of these silicon compositions as Fe 3+ , Ge 4+ , Al 3+ ,
A crystallized glass molded product comprising a barium fluorine mica crystal substituted with at least one type of ion selected from B 3+ . 2 Melted and solidified glass substance and chemical formula is
X 0.5-1.0 Y 2.0-3.0 (Z 4 O 10 ) F 2 [X is Ba 2+ or
Ba 2+ is partially replaced with at least one ion selected from K + , Ca 2+ , Zn 2+ , Pb 2+ , and Sr 2+ , Y is Mg 3+ or Mg 3 + part of Fe 2+ ,
Substituted with at least one ion selected from Ni 2+ , Mn 2+ , Co 2+ , Al 3+ , Fe 3+ , Z is (Al 2 Si 2 ), (B 2 Si 2 ), (AlSi 3 ), (BSi 3 ) or a part of these silicon compositions as Fe 3+ , Ge 4+ , Al 3+ ,
1. A crystallized glass molded product comprising barium fluorine mica-based mica crystals represented by the following formula and other fluorine-mica composition crystals. 3 Glassy substance and chemical formula is X 0.5~1.0 Y 2.0~3.0
(Z 4 O 10 )F 2 [X is Ba 2+ or a part of Ba 2+ as K + ,
Substituted with at least one ion selected from Ca 2+ , Zn 2+ , Pb 2+ , Sr 2+ , Y is Mg 3+
Or a part of Mg 3+ can be converted into Fe 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Co 2+ ,
Substituted with at least one kind of ion selected from Al 3+ and Fe 3+ , Z is (Al 2 Si 2 ),
(B 2 Si 2 ), (AlSi 3 ), (BSi 3 ) or a part of these silicon compositions with at least one kind selected from Fe 3+ , Ge 4+ , Al 3+ , B 3+ 1. A method for producing a crystallized glass molded product, which comprises mixing a barium fluorine mica-based composition represented by [indicating one substituted with ions], melting it, processing and molding it, and then cooling it. 4 Glassy substance and chemical formula is X 0.5~1.0 Y 2.0~3.0
(Z 4 O 10 )F 2 [X is Ba 2+ or a part of Ba 2+ as K + ,
Substituted with at least one ion selected from Ca 2+ , Zn 2+ , Pb 2+ , Sr 2+ , Y is Mg 3+
Or a part of Mg 3+ can be converted into Fe 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Co 2+ ,
Substituted with at least one kind of ion selected from Al 3+ and Fe 3+ , Z is (Al 2 Si 2 ),
(B 2 Si 2 ), (AlSi 3 ), (BSi 3 ) or a part of these silicon compositions with at least one kind selected from Fe 3+ , Ge 4+ , Al 3+ , B 3+ Crystallization characterized by mixing a barium fluorine mica-based composition represented by [indicating one substituted with ions] and other fluorine-based mica-based compositions, melting, processing and molding the same, and then cooling. Manufacturing method for glass molded products.
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