RU2685581C1 - Керамическая масса для изготовления облицовочных керамических изделий - Google Patents
Керамическая масса для изготовления облицовочных керамических изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685581C1 RU2685581C1 RU2018119664A RU2018119664A RU2685581C1 RU 2685581 C1 RU2685581 C1 RU 2685581C1 RU 2018119664 A RU2018119664 A RU 2018119664A RU 2018119664 A RU2018119664 A RU 2018119664A RU 2685581 C1 RU2685581 C1 RU 2685581C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mass
- ceramic
- clay
- boric acid
- molybdenum trioxide
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 16
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005034 decoration Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 27
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 3
- 229910052631 glauconite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011022 opal Substances 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/131—Inorganic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/04—Clay; Kaolin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области производства строительных керамических материалов и может быть использовано при изготовлении облицовочных фасадных керамических панелей и керамической плитки для наружной и внутренней отделки. Технический результат изобретения - повышение прочности на сжатие и снижение водопоглощения изделий. Указанный технический результат достигается за счет применения состава, включающего малопластичную глину и добавки - борную кислоту и триоксид молибдена при следующем соотношении компонентов, масс. %: малопластичная глина - 90,0; борная кислота - 5,0; триоксид молибдена - 5,0. Образцы керамики получали при влажности сырьевой смеси 8 масс. %, давлении прессования 15 МПа и температуре обжига 1050°С. 1 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к области производства строительных керамических материалов и может быть использовано при изготовлении облицовочных фасадных керамических панелей и керамической плитки для наружной и внутренней отделки.
Известна сырьевая масса для производства строительной керамики [1], преимущественно кирпича и облицовочных керамических камней. Сырьевая масса содержит в качестве технологической минеральной добавки глауконитсодержащие пески минерального состава, мас. %: глауконитсодержащий глинистый минерал 28-33; полевой шпат 2-5; кальцит 1-5; апатит 3-6; кварц остальное, при следующем соотношении компонентов, мас. %: легкоплавкая глина 90-95; глауконитсодержащие пески 5-10. Данный состав позволяет при низкой температуре обжига (900-1000°С) получать изделия с достаточно высокой прочностью при сжатии (25-36 МПа). Недостатками известной сырьевой массы являются высокое водопоглощение материала (13-14,5%) и высокое давление формования изделий (20-25 МПа). Необходимость выдерживания сырьевой смеси в течение двух суток и сушка при температуре 35-80°С в течение 6-12 ч повышают длительность и энергоемкость производства.
Известна керамическая масса для изготовления строительных изделий [2], преимущественно кирпича и облицовочных керамических камней, включающая следующие компоненты, мас. %: глина легкоплавкая 25-60, глина цеолитсодержащая смешанного минерального состава, содержащая, мас. %: цеолит 26-36, опал-кристобалит 3-27, кальцит 0-5, кварц 1-10, глауконит 0-4, глинистые минералы 20-65 с размером частиц менее 1 мм, 40-75. Данный состав позволяет получать при температуре обжига 1000-1050°С изделия с достаточно высокой прочностью при сжатии (38,5-59,6 МПа). Недостатками данного состава являются невысокая прочность на изгиб (5,6-8,5 МПа) и высокое водопоглощение изделий (8,2-12,1%). Недостатками технологии получения изделий по данному составу являются необходимость выдерживания смеси в течение двух суток, высокое давление формования изделий (20-25 МПа) и необходимость проведения сушки.
Наиболее близкой к предлагаемому решению является керамическая масса для изготовления строительных изделий [3], преимущественно керамических плиток. Керамическая масса для изготовления строительных изделий включает глину и отходы обогащения цветных металлов с содержанием в их составе СаСО3 и CaSO4, которые при разложении в процессе нагревания обеспечивают содержание СаО в количестве 34,0-38,0%, при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина - 85-95; отходы обогащения цветных металлов - 5-15.
Данный состав позволяет получать изделия без проведения сушки с достаточно высокой прочностью при сжатии: 25-36 МПа при температуре обжига 1050°С и 26,2-38,2 МПа при температуре обжига 1150°С. Недостатками данного состава являются высокое водопоглощение (8,2-12,3% при температуре обжига 1050°С и 6,8-9,6% при температуре обжига 1150°С) и давление прессования изделий, равное 25-27 МПа.
Техническими задачами, на решение которых направлено предлагаемое изобретение являются повышение прочности на сжатие и снижение водопоглощения изделий, а также снижение энергоемкости производства за счет уменьшения давления прессования до 15 МПа и проведении обжига при 1050°С, что снизит себестоимость керамических изделий. Наиболее эффективно поставленные задачи решаются за счет применения состава, включающего малопластичную глину с добавлением борной кислоты и триоксида молибдена при следующем соотношении компонентов, масс. %:
| Малопластичная глина | - 90,0; |
| Борная кислота | - 5,0; |
| Триоксид молибдена | - 5,0. |
В данном составе предусматривается применение глины Суворотского месторождения Владимирской области, содержащей в своем составе следующие соединения (в масс. %): SiO2 - 77,2; CaO⋅Al2O3⋅2SiO2 - 5,3; Al2O3⋅2SiO2⋅H2O - 7,0; K2O⋅Al2O3⋅6SiO2 - 5,9; Na2O⋅Al2O3⋅SiO2 - 4,6. Данная глина обладает числом пластичности 5,2 и относится к малопластичным (по ГОСТ 9169-75). Перед использованием глина высушивается при температуре 130°С, измельчается в шаровой мельнице с отбором фракции менее 0,63 мм.
В качестве первой добавки в шихту на основе указанной малопластичной глины предлагается использовать борную кислоту марки В 2-го сорта (ГОСТ 18704-78), которая является флюсующе-упрочняющей добавкой, взаимодействующей при обжиге с глинистыми минералами с образованием стекловидной аморфной фазы, что улучшает степень спекания и снижает температуру обжига материала. Стекловидная фаза при этом выступает в роли связующего между частицами керамики, повышая прочность материала, а также заполняет поры и пустоты в объеме изделия.
В качестве второй добавки в шихту на основе указанной малопластичной глины предлагается использовать триоксид молибдена (ТУ 6-09-4471-77). Во время обжига при нагреве до 795°С триоксид молибдена плавится с образованием жидкой фазы, которая является для частиц керамики смачивающим веществом и смешивается с образующейся стекловидной фазой, а, следовательно, способствует распространению стекловидной фазы в объеме материала, что повышает площадь контакта между частицами керамики и стекловидной фазой и как следствие приводит к дополнительному упрочнению материала и повышению однородности его структуры.
При введении указанных добавок в количестве менее 5 масс. % физико-механические свойства керамического материала меняются незначительно. Добавление борной кислоты и триоксида молибдена в количестве более 5 масс. % также нежелательно, так как с одной стороны это повышает себестоимость производства, а с другой стороны снижает экологическую безопасность получаемого керамического материала, так как данные вещества относятся к 3 классу опасности. Кроме того, введение в состав шихты более 5 масс. % борной кислоты приводит к избытку стекловидной фазы и как следствие к потере формы изделиями, а при введении триоксида молибдена свыше 5 масс. % на поверхности материала образуется большое количество возгона в результате частичного улетучивания данного вещества при плавлении.
Обоснованность и преимущества заявляемого изобретения основаны на измерении физико-механических и эксплуатационных показателей керамики на основе шихты с различным содержанием борной кислоты (от 1 до 10 масс. %) и триоксида молибдена (от 1 до 10 масс. %).
Предпочтительна реализация заявляемого изобретения по следующей технологии: предварительно измельченная до фракции 0,63 мм и высушенная малопластичная глина тщательно перемешивается с борной кислотой и триоксидом молибдена стандартной тонкости помола соответствии с заданной рецептурой в сухом состоянии. Полученная смесь дополнительно перемешивается с добавлением 8 масс. % воды и из готовой шихты получают сырец при давлении прессования 15 МПа. Затем, минуя стадию сушки, сырец нагревается до 1050°С при скорости нагрева 5°С/мин и выдерживается при максимальной температуре в течение получаса.
Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами:
1. К 96 масс. % глины добавляют 3 масс. % борной кислоты и 1 масс. % триоксида молибдена, перемешивают и получают материал по указанной технологии;
2. К 94 масс. % глины добавляют 1 масс. % борной кислоты и 5 масс. % триоксида молибдена, перемешивают и получают материал по указанной технологии;
3. К 90 масс. % глины добавляют 5 масс. % борной кислоты и 5 масс. % триоксида молибдена, перемешивают и получают материал по указанной технологии;
4. К 89 масс. % глины добавляют 1 масс. % борной кислоты и 10 масс. % триоксида молибдена, перемешивают и получают материал по указанной технологии;
5. К 87 масс. % глины добавляют 10 масс. % борной кислоты и 3 масс. % триоксида молибдена, перемешивают и получают материал по указанной технологии;
Характеристика и свойства материалов, полученных с использованием известного и предлагаемого составов, приведены в таблице 1.
Источники информации:
1. Патент на изобретение №2160240, кл. С04В 33/00, С04В 33/13, 2000
2. Патент на изобретение №2176223, кл. С04В 33/00, 2001
3. Патент на изобретение №2483040, кл. С04В 33/132, 2013.
Claims (2)
- Керамическая масса для изготовления облицовочных фасадных керамических панелей и керамической плитки для наружной и внутренней отделки, включающая глину и добавки, отличающаяся тем, что в качестве глины используется малопластичная глина, а в качестве добавок борная кислота и триоксид молибдена при следующем соотношении компонентов, масс. %:
-
Малопластичная глина 90,0 Борная кислота 5,0 Триоксид молибдена 5,0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119664A RU2685581C1 (ru) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Керамическая масса для изготовления облицовочных керамических изделий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119664A RU2685581C1 (ru) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Керамическая масса для изготовления облицовочных керамических изделий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2685581C1 true RU2685581C1 (ru) | 2019-04-22 |
Family
ID=66314406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018119664A RU2685581C1 (ru) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Керамическая масса для изготовления облицовочных керамических изделий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2685581C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020070012A (ko) * | 2001-02-28 | 2002-09-05 | 나창호 | 원적외선이 방사되는 세라믹 컵의 제조방법 |
| RU2200721C2 (ru) * | 2000-12-26 | 2003-03-20 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Керамическая масса для изготовления изделий стеновой керамики |
| EP1463690B1 (en) * | 2001-12-03 | 2007-02-21 | Castle Colours Limited | Boron-containing compositions for use in clay body, e.g. brick, manufacture |
| RU2483040C1 (ru) * | 2011-10-28 | 2013-05-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Керамическая масса для изготовления строительных изделий |
| RU2631447C1 (ru) * | 2016-09-01 | 2017-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Керамическая масса для изготовления стеновых облицовочных изделий |
-
2018
- 2018-05-28 RU RU2018119664A patent/RU2685581C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2200721C2 (ru) * | 2000-12-26 | 2003-03-20 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Керамическая масса для изготовления изделий стеновой керамики |
| KR20020070012A (ko) * | 2001-02-28 | 2002-09-05 | 나창호 | 원적외선이 방사되는 세라믹 컵의 제조방법 |
| EP1463690B1 (en) * | 2001-12-03 | 2007-02-21 | Castle Colours Limited | Boron-containing compositions for use in clay body, e.g. brick, manufacture |
| RU2483040C1 (ru) * | 2011-10-28 | 2013-05-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Керамическая масса для изготовления строительных изделий |
| RU2631447C1 (ru) * | 2016-09-01 | 2017-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Керамическая масса для изготовления стеновых облицовочных изделий |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4824811A (en) | Lightweight ceramic material for building purposes, process for the production thereof and the use thereof | |
| DE102014003104A1 (de) | Alkali-Alumosilikat-Schaum- oder -Blähmassen oder -körper sowie Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung | |
| RU2685581C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления облицовочных керамических изделий | |
| RU2354625C1 (ru) | Керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича | |
| RU2646292C1 (ru) | Шихта для изготовления керамического рядового кирпича | |
| DE2853333C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines mineralischen Schaumstoffes | |
| DE3512516A1 (de) | Anorganische formmasse mit elektrofilterasche als steinbildende komponente | |
| RU2397968C1 (ru) | Состав и способ изготовления корундового жаростойкого бетона | |
| RU2197446C2 (ru) | Керамическая масса для изготовления керамического кирпича | |
| RU2698369C1 (ru) | Керамическая смесь для изготовления строительных изделий | |
| DE1944523A1 (de) | Schaumglas hergestellt in einem durchgehenden Verfahren auf Basis von Wasserglas und glasbildenden Stoffen | |
| RU2403225C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки | |
| RU2743159C1 (ru) | Шлакощелочный материал для строительных изделий и способ его получения | |
| DE2356524A1 (de) | Binde- und glasurmittel fuer koerniges gesteinsmaterial und dessen verwendung | |
| US1819686A (en) | Method of making tile | |
| RU2484063C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов | |
| RU2804940C1 (ru) | Геополимерный композит | |
| RU2210554C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича | |
| RU2052416C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий | |
| DE2533774A1 (de) | Keramische masse, verfahren zu ihrer herstellung sowie verwendung der masse zur herstellung von steinguterzeugnissen | |
| RU2160240C1 (ru) | Сырьевая масса для изготовления керамических изделий | |
| RU2040503C1 (ru) | Строительная смесь | |
| RU2698368C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления фасадной облицовочной и теплоизоляционной керамики | |
| RU2176223C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления строительных изделий | |
| RU2706285C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления фасадных изделий |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200529 |