SK242692A3 - Technický polodrahokam na báze granátov - Google Patents

Technický polodrahokam na báze granátov Download PDF

Info

Publication number
SK242692A3
SK242692A3 SK242692A SK242692A SK242692A3 SK 242692 A3 SK242692 A3 SK 242692A3 SK 242692 A SK242692 A SK 242692A SK 242692 A SK242692 A SK 242692A SK 242692 A3 SK242692 A3 SK 242692A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
masses
garnet
garnets
oxide
hardness
Prior art date
Application number
SK242692A
Other languages
English (en)
Inventor
Ladislav Stevula
Jaromir Havlica
Jan Madej
Jan Majling
Original Assignee
Ustav Anorganickej Chemie Sav
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ustav Anorganickej Chemie Sav filed Critical Ustav Anorganickej Chemie Sav
Publication of SK242692A3 publication Critical patent/SK242692A3/sk

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

Technický polodrahokam na báze granátov tvrdosti 7 až 7,5 Mohsovej stupnice tvrdosti vhodný ako abrazívny materiál na povrchovú úpravu materiálov a výrobkov sa pripraví tavením práškovej anesi obsahujúcej oxidy vápnika, kremíka, železa, hliníka a sodíka a/alebo titánu pri teplote 1050 °C až 1150 °C.

Description

Oblasť techniky
Vynález sa týka technického polodrahokamu na báze granátov.
Doterajší stav techniky
Súčasný rozvoj techniky sa orientuje na výrobky s vysokými úžitkovými vlastnosťami. Jednou z týchto vlastností je tvrdosť. V oblasti strojárstva sa materiály s vysokou tvrdosťou využívajú pre opracovanie kovov a na výrobu konštrukčných prvkov. Vysoké tvrdosti ( okolo 9 Mohsovej stupnice ) sa dosahujú najmä u materiálov na báze niektorých špeciálných keramických zlúčenín - oxidov, nitridov alebo karbidov. Príprava väčšiny z nich je pomerne náročná a z toho potom vyplýva ich vysoká cena. V škále tvrdosti možno však nájsť kompropmis medzi úžitkovými vlastnosťami a ich cenou. Tento kompromis možno hladaf u materiálov na báze granátov.
Granáty kryštalizujú v kubickej sústave, pričom kombináciou dvojmocných iónov železnatých, vápenatých, horečnatých a manganatých na jednej strane a trojmocných hlinitých, železitých, chromí tých a titanitých na strane druhej možno za spoluúčasti kremičitanov získať širokú paletu čistých fáz a ich tuhých roztokov. Tak napríklad kombinácia Fe3Al2SÍ3012 je almandin, Ca3(Fe, Ti )2Si3012 andradit, Ca3Al2SÍ3012 grossular, Mg3Al2Si3012 pyrop, Mn3Al2SÍ3012 spessartin, Ca3Cr2SÍ3012 uvarovit. Do skupiny granátov patri aj hydrogrosular Ca3Al2Si308(Si04)1_m(0H)4m (Rock-Forming Minerals, Vydavatelstvo William Clowes and Sons Ltd. London a Beccless Vol. 1, 1962, W. A. Deer, R. A. Howie, J. Zussman, Ortho- and Ring Silicates, str.77 až 112).
Známe sú spôsoby pestovania monokryštálov napríklad ytritohlinitého granátu zelenej farby, ktorý sa pripravoval v atmosfére vodíka a inertného plynu z taveniny tvorenej oxidmi hliníka, chrómu, ytria s prídavkom menšieho množstva oxidov dalsich vzácnych zemín (CS 213 803). Iný spôsob pestovania monokryštálov ytritohlinitého granátu dotovaného iónmi molybdénu sa robil z taveniny tvorenej oxidmi ytria, hliníka pripadne neodýmu so stopovým množstvom forforu, v ochrannej atmosfére zmesi vodíka a argónu (CS 226 592).
Z prírodných minerálov našiel uplatnenie tzv. český granát ako materiál pri výrobe šperkov. V priémysle sa technické granáty z prírodných zdrojov využívajú ako abrazívny materiál pre povrchové úpravy výrobkov, napríklad vo forme smirkového papiera.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je technický polodrahokam na báze granátov tvrdosti 7 až 7,5 Mohsovej stupnice tvrdosti, pripravitelný tak, že sa homogenná prášková zmes zloženia 19 až 22 hmôt. °Á oxidu vápenatého, 28 až 37 hmôt. % oxidu kremičitého, 28 až 30 hmôt. “/. oxidu železitého, 10 až 12 hmôt. % oxidu hlinitého a 3 až 4 hmôt. % oxidu sodného a/alebo 2 až 3 hmôt. °Á oxidu titaničitého sa žíha pri teplote 1050 až 1150 Tľ, izotermicky temperuje počas 25 až 45 min a ochladí.
Podía vynálezu z fyzikálnochemického hladiska pridávané prímesi dávajú pri termickom spracovaní taveninu, z ktorej kryštalizujú produkty s vysokým obsahom granátov. Zloženie zmesí a teplota spracovania umožňujú selektívnu kryštalizáciu týchto materiálov, pričom ostatné komponenty sú viazané v tavenine. Minimalizuje sa obsah taveniny a na rozdiel od pokusov uvádzaných v literatúre sa príprava nerealizuje za tlakových podmienok. Vytvorenie primeraného množstva taveniny zlepšuje transportné vlastnosti sústavy, aby došlo ku kryštalizácii granátovej fázy. Pridávané zložky okrem toho, že spôsobujú zníženie teploty objavenia sa kvapalnej fázy do oblasti stability uvedených fáz, význame neovplyvňujú ich chemické vlastnosti. V prípade, že tavenina je rovnovážna a teda jej zloženie sa pri konštantnej teplote nemení, tak nedochádza k úbytku kvapalnej fázy v sústave. Na druhej strane prítomnosť nerovnovážnej taveniny umožňuje úbytok taveniny v sústave v súvislosti so vstupom jednotlivých prvkov do štruktúry granátu, ale hrozí tu nebezpečie kolísavých vlastností takto získaných materiálov. V prípade využitia získaných produktov ako abrazívneho prostriedku nie je prítomnosť sklenej fázy významná. Na druhej strane pri príprave konštrukčných prvkov na báze granátov sa tavenina uplatňuje pozitívne v procese spájania jednotlivých kryštálov pri sekundárnom termickom spracovaní vytvárania výrobku.
Príklady realizovania vynálezu
Príklad 1
Prášková zmes obsahujúca 20 hmôt. % oxidu vápenatého vo forme uhličitanu vápenatého, 32 hmôt. % oxidu kremičitého vo forme jemnozrného kremeňa, 30 hmôt. % oxidu železitého vo forme hematitu, 4 hmôt. % oxidu sodného vo forme uhličitanu sodného, 3 hmôt. % oxidu titaničitého a 11 hmôt. Z oxidu hlinitého vo forme hydroxidu hlinitého sa rozomelie na jemnosť pod 40 gm a vo forme lisovaných tabletiek sa žíha pri teplote 1130 °C pri náraste teploty 200 °C/h. Po dosiahnutí požadovanej teploty výpalu následuje izotermná výdrž 25 minút a chladnutie. Difrakčná rtg. fázová analýza ako aj pozorovania morfológie elektrónovým rastrovacím mikroskopom dokazujú vznik granátov ako jediného kryštalického produktu spracovania. Velkosf častíc je 2 až 15 gm.
Príklad 2
Postupuje sa ako v príklade 1 s tým rozdielom, že sa použije prášková zmes obsahujúca 21 hmôt. Z oxidu vápenatého, 33 hmôt. % oxidu kremičitého, 31 hmôt. Z oxidu železitého, 4 hmôt. Z oxidu sodného a 11 hmôt. Z oxidu hlinitého, ktorá sa žíha pri teplote 1050 °C. Izotermná výdrž je 45 minút. Difrakčná rtg. fázová analýza ako aj pozorovania morfológie elektrónovým rastrovacím mikroskopom dokazujú vznik granátov ako jediného kryštalického produktu spracovania. Velkosf častíc je 1 až 5 gm.
Príklad 3
Postupuje sa ako v príklade 1 s tým rozdielom, že sa použije prášková zmes obsahujúca 21 hmôt. Z oxidu vápenatého, 33 hmôt. Z oxidu kremičitého, 32 hmôt. Z oxidu železitého, 3 hmôt. Z oxidu titaničitého a 11 hmôt. Z oxidu hlinitého, ktorá sa žíha pri teplote 1150 °C pri náraste teploty 150 °C/h a velkosf častíc je menšia ako 60 gm. Difrakčná rtg. fázová analýza ako aj pozorovania morfológie elektrónovým rastrovacím mikroskopom dokazujú vznik granátov ako jediného kryštalického produktu spracovania. Velkosf častíc je 5 až 20 gm.
Príklad 4
Postupuje sa ako v príklade 1 s tým rozdielom, že sa použije prášková zmes obsahujúca 22 hmôt. Z oxidu vápenatého, 27 hmôt. Z oxidu kremičitého, hmôt. % oxidu železitého, 3 hmôt. Z oxidu sodného a 12 hmôt. % oxidu hlinitého. Difrakčná rtg. fázová analýza ako aj pozorovania morfológie elektrónovým rastrovacím mikroskopom dokazujú vznik granátov ako jediného kryštalického produktu spracovania. Velkost častíc je 2 až 15 pm.
Príklad 5
Postupuje sa ako v príklade 1 s tým rozdielom, že sa použije prášková zmes obsahujúca 19 hmôt. Z oxidu vápenatého, 37 hmôt. % oxidu kremičitého, 28 hmôt. % oxidu železitého, 4 hmôt. / oxidu sodného, 2 hmôt. “Z oxidu titaničitého a 10 hmôt. Z oxidu hlinitého. Difrakčná rtg. fázová analýza ako aj pozorovania morfológie elektrónovým rastrovacím mikroskopom dokazujú vznik granátov ako jediného kryštalického produktu spracovania. Velkost častíc je 1 až 10 pm.
Príklad 6
Postupuje sa ako v príklade 1 s tým rozdielom, že sa použije zmes obsahujúca 80 hmôt. Z hnedého kalu z výroby oxidu hlinitého a 20 hmôt. kremičitého úletu. Táto prášková zmes obsahujúca 19 hmôt. Z oxidu vápenatého, 37 hmôt. Z oxidu kremičitého, 28 hmôt. Z oxidu železitého, 4 hmôt. Z oxidu sodného, 2 hmôt. Z oxidu titaničitého a 10 hmôt. Z oxidu hlinitého sa rozomelie na jemnosť pod 40 pm a vo forme lisovaných tablet spolu s 20 hmôt Z kremičitého úletu. Celkový obsah oxidu kremičitého je 37 hmôt. Z. Zmes sa homogenizuje a lisujú sa tabletky. Difrakčná rtg. fázová analýza ako aj pozorovania morfológie elektrónovým rastrovacím mikroskopom dokazujú vznik granátov ako jediného kryštalického produktu spracovania. Velkost častíc je 2 až 8 pm.
Priemyselná využitelnost
Technický polodrahokam na báze granátov tvrdosti 7 až 7,5 Mohsovej stupnice je použiteľný ako abrazívny materiál na opracovanie kovových a drevených materiálov ako aj materiálov z umelých hmôt alebo na výrobu keramických prvkov.

Claims (1)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    Technický polodrahokam na báze granátov tvrdosti 7 až 7,5 Mohsovej
    Vy'xnaeVjjcí ta stupnice tvrdosti, ’ že sa homogenná prášková zmes zloženia 19 až 22 hmôt. % oxidu vápenatého, 28 až 37 hmôt. 7. oxidu kremičitého, 28 až 30 hmôt. 7 oxidu železitého, 10 až 12 hmôt. °Á oxidu hlinitého a 3 až 4 hmôt. % oxidu sodného a/alebo 2 až 3 hmôt. % oxidu titaničitého sa žíha pri teplote 1050 až 1150 PC, izotermicky temperuje počas 25 až 45 min a ochladí.
SK242692A 1992-08-05 1992-08-05 Technický polodrahokam na báze granátov SK242692A3 (sk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS242692 1992-08-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK242692A3 true SK242692A3 (sk) 1994-04-06

Family

ID=27762232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK242692A SK242692A3 (sk) 1992-08-05 1992-08-05 Technický polodrahokam na báze granátov

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK242692A3 (sk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Davidovits et al. Ferro-Sialate Geopolymers (-Fe-O-Si-O-Al-O-)
Lewis et al. Nitrogen ceramics: liquid phase sintering
JPS597660B2 (ja) セメント組成物の製造方法
Karhu et al. Mining tailings as raw materials for reaction-sintered aluminosilicate ceramics: Effect of mineralogical composition on microstructure and properties
US4830991A (en) Silicon nitride sintered bodies
CN111995416A (zh) 一种氮化硼和硅微粉复合的陶瓷喷嘴及其制作方法
Khater et al. Synthesis and characterization of anorthite and magnetite glass-ceramics from basaltic rocks
US3784388A (en) Wear resistant aluminous ceramic articles
CN104030686A (zh) 一种高韧性碳化硅陶瓷及其制备方法
US5393472A (en) Method of producing wollastonite & ceramic bodies containing wollastonite
SK242692A3 (sk) Technický polodrahokam na báze granátov
KR20120089881A (ko) 페로니켈슬래그를 이용한 고강도 콘크리트용 분말 혼화제 및 그의 제조방법
Wang et al. The effects of zircon addition on the crystallization of fused silica a kinetic study
EP0033243B1 (en) Method of making clayware
SK242792A3 (sk) Zmes na prípravu technického polodrahokamu na » báze granátov
CA2057523A1 (en) Preparation of pollucite ceramics
Fukuda Recent Progress in Crystal Chemistry of Belite Intracrystalline Microtextures Induced by Phase Transformations and Application of Remelting Reaction to Improvement of Hydration Reactivity
Kamseu et al. Microstuctural evolution during thermal treatment of three kaolinitic clays from Cameroon
Amini et al. Leach of cesium and barium from sol-gel derived zincborosilicate and borosilicate glasses
Rudolph et al. Microstructural development of a PO-modified cordierite glass
JPS6025384B2 (ja) 高密度マグネシア焼結体の製造法
Puertas et al. Modification of the ferrite phase in cements by manganese substitution
Cao et al. Study on the synthetic process of calcium borate
SU763280A1 (ru) Сырьева смесь дл изготовлени облицовочного материала
CA1148982A (en) Compositions and methods for producing clayware