Стекло и способ изготовления из него стеклокристаллического материала
О П И С А Н И E „„95279()
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Реслублик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительный к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.04.75 (21) 2131266/29-33 (51) М. Кл.
9 (23) Приоритет - (32) WPC03C/178240
С 03 С 3/22
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (33) ГДР (3l) 02.05.74
Опубликовано 23. 08. 82.Бюллетень № 31
Дата опубликования описания 23. 08. 82 (53) УДК 66 6 . 11 2 . . 9 (088. 8) Иностранцы
Дитер Райф и Рольф Грайнер (ГДР) (72) Авторм изобретения ( с
Иностранное предприятие
"ФЕБ Комбинат Технишес Глас Ильмен (ГДР) (7l ) Заявитель (54) СТЕКЛО И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ НЕГО
СТЕКЛОКРИСТАЛЛИ ЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
Изобретение относится к стеклокристаллическим материалам, кото. рые характеризуются хорошей обрабатываемостью на металлообрабатывающих станках, например„ обточкой;.
5 сверлением или фрезерованием йри применении обычных инструментальных ° материалов, и которые пригодны для использования в качестве материаловэаместителей.
1О
Известно стекло для изготовления стеклокристаллического материала, включающее, вес.%: RO 3-30; Mg.1035; А1г03 0,5-26;.Si0q 30-65 и F
3-15, йрй этом RO состоит из SrO
3-30 и ВаО 0-35.
Стеклокристаллический материал получают путем расплава исходного стекла, имеющего состав в пределах указанного интервала, последующего охлаждения и контролируемой тепловой обработки в интервале температур
700- 200 С для выделения фазы фторированной слюды (11 .
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае" мому результату является стекло для изготовления cтеклокристаллического материала, включающее, вес.%: SiOy.
25-60; R O> 15-35 при этом R40> состоит из ВгО 3,15; Alг09 5-25 или
Йг0 2-20, à R 0 состоит из Na O
0-15; к О 15; КЬг0 0-15; Са0 О-20у
Mg0 4-25 и Li 0 0-7, при этом Mg0+
LigO составляет 6-25 и F .4-25;
Т10г0-5.
Стеклокристаллический материал получают иэ исходного стекла указанного состава путем контролируемой тепловой обработки в интервале температур 750-1100 С по одно- или двухстадийной схеме, получают кристаллы фторфлогопита $2) .
Однако способы получения известных материалов характеризуются необходимостью контролируемой тепловой обработки исходного стекла для управления кристаллизацией фторированных кристаллов слюды.
Для этого необходимо расплав или сформированный из него предмет охлаждать по меньшей мере до интервала превращения стекла и затем для одноили двухстадийной тепловой обработки вновь нагревать до температуры в интервале 800-1200 С. Высокие тем- . о пературы на этой стадии способа,зависящие от состава, значительно по
952790
11
II1 вышают затраты на получение материа- ла. Кроме того, высокие температуры плавления способствуют испарению легколетучих фторидов. Кроме того, указанные обрабатываемые на стенках разновидности стеклокерамики имеют тот недостаток, что для их получения необходимы большие количества дорогостоящвго сырья, содержащего магний. алюминий и соответствующих фторидов. Целью изобретения является упроще-10 ние процесса изготовления стеклокристаллического материала.
Поставленная цель достигается тем. что стекло для изготовления стеклокристаллического материала, включаю- I5 щее Si07, А170, Na70, К70, Li20, F
TiO2 СаО дополнительно содержит
FeO, Fe70>, МпО при следующем соотношении комйонентов, вес.%:
Si02 35-55
А1 О, 15-35
Nà Ý О, 1-5
К,O 5-15:
1,Ц) О, 1-5
3-9
Т О 0,1-5
СаО О, 1-5
FeO 5-15
Fe20q 0,1-5
МпО 0Ä1-1
Способ получения стеклокристаллического материала включает варку стекла и охлаждение его в интервале температур 1250-500 С со скоростью не более
500eC/мин и далее произвольно до ком- р5" натнбй температуры.
При этом предпочтительно охлаждение о в интервале температур 1250-700 С.вести со скоростью 10-100 С/мий:
Полученный материал обладает сле 40 дующими характеристиками:
Коэффициент термического расширения, град " (90-120) ° 10
Термостойкость,еС 600
Механическая обрабатываемость твердосплав- >
"нйми инструментами Хорошая
Пидролитический класс 1
Класс кислотойустойчивости
Класс щелочеустойчивости
Предел прочности при
/ . сжатии, кг/см
I.
1 200
Предел прочности при .изгибе, кг/см
2 500 55
Предел прочности при растяжении, кг/см
Диэлектрическая постоянная 8-10
Прочность на пробой, 60 ,к В/мм 1-2, Температура,"С 1250-1350
П р и и е р 1. Стекло, содержащее вес,Ъ: Si OI 4Г>, А110 24; Fe0 11,5;
К20 10,5; F 5,0; Na70 0,5; МпО 0,8;
Li O 0,5; СаО 0,2; Ti0< 0,7 и Fe70>
0,3, варят в тигле из спеченного корунда в течение 1 ч при 1300 С, выливают в металлическую форму и охлаждают со скоростью охлаждения 100 C/ìèí о до 650 С, а затем — до комнатной температуры со скоростью 3 С/мин.
Полученная стеклокерамика содержит
40 об.% цинвальдита, отличается очень хорошей обрабатываемостью на станках, очень хорошей гидролитической стойкостью и термическим коэффициентом линейного расширения 107 10 /С °
Пример 2. Стекло, содержащее, вес. Ъ: SiO 239; А170> 30; ГеО 8,5;
К О 10,0; F 9,0; Na20 0,8; МпО 0,5;
Lf70 0,6; СаО 0,1; Т1071,0 и Fe70
0,5, варят способом, описанным в примере 1, охлаждают в металлической форме со скоростью охлаждения
300ОC/ìèí до 650 С, а затем — до комнатной температуры со скоростью
3 С/мин.
Полученная стеклокерамика содержит
50 об.Ъ цинвальдита и -отличается хоро1
Ь>ей обрабатываемостью на станках.
Пример 3. Стекло, содержащее, вес.Ъ: Si07 35; А170з 30; FeO .12; К70 5; F 3; Li70 2; Ее70з 2;
TiO71; МпО 1; СаО 2 и Na7 0 5, варят и охлаждают в металлической форО ме со скоростью охчаждения 40 С/мин до 800 С а затем — до комнатной
0 температуры со скоростью 5 С/мин. !
Полученная стеклокерамика содержит
40 об.В цинвальдита и отличается очень хорошей обрабатываемостью на станках.
Пример 4. Стекло, содержащее, вес.Ъ: Si07 50; А170> 15; FeO
15; К20 9; F 4; Li70 0,7; Fe70 5;
Ti02 0,1; МпО 0,1; Сао 0,1 и Na70,0, варят и охлаждают в металлической форме со скоростью охлаждения 15 С/мин до 750 С а затем — до комнатной темI л. пературы со скоростью 5 С/мин.
Полученная стеклокерамика содержит 50 об.Ъ цинвальдита и имеет очень хорошую обрабатываемость на станках.
Остальные примеры приведены в таблице.
Таким образом, согласно изобретению разработаны составы, которые по сравнению с известным уровнем техники отличаются низкими температурами плавления.и, следовательно, небольшим испарением фторидов во время варки и которые могут быть получены по простой технологии в процессе охлаждения.
952790
Показатели б ) 7 (8
SiOg 1г03
Na О
К,O
Li О
55,0
15 0
0,1
38,0
35 0
42,0
43,0
23,0
1,5
20,0
2,5
0,3
15,0
12,0
0,1
9,5
9,0
0 5
6,3 °
5,0
0,3
5,0
3,9
6,0.
Т10
СаО
1,0
0,2
0,1
5,0
2,0
1,3. 0,1
0,3
5 0
8,4 .3,2
FeO
7,0
0,1
0,1
7,4
2,8
3,8
Ее,03
МпО
0,2
1,0
3,0
Содержание цинвальдита (литиевой слюды) 40
25
35
Способность к обработке Хорошая на машинах
Хорошая Очень хорошая
Хорошая Хорошая
2. Способ получения стеклокристаллического материала, включающий варку стекла и его охлаждение, о т л и ч а ю шийся тем, что, охлаждение в интервале температур 1250-500 С ведут со скоростью не более 500 C/ìèí н далее произвольно до комнатной температуры.
3. Способ по п.2, о т л и ч а юшийся тем, что охлаждение в интервале температур 1250-7000С ведут со скоростью 10-100 С/мин.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1 Заявка ФРГ Р 2224990, кл. 32 В 3/22, опублик. 1972.
2. Заявка ФРГ Р 2133652; кл. 32 В 3/22, опублик. 1972 ч
Составитель О. Самохина
Редактор Л. Лукач Техред М.Рейвес Корректор О. Билак
Заказ 6195/34 Тираж 508 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения .30
1. Стекло для изготовленйя стеклокристаллического материала, включающее SiO, А1 0, Na<0, К О, Li<0, F
Ti0,CaO,oòëè÷àþùååñÿ тем, что, с целью упрощения процесса 35 изготовленйя, оно дополнительно содержит FeO, Fe< 05, МпО при следующем соотношений компонентов, вес.Ъ:
Si 0 35-55
А1 03, 15-35
Na O 0,1-5
2 3
К 0 . 5-15
Ll О О, 1-5
F 3-9
TiO 0,1-5
СаО 0,1-5 4S
FeO 5-15
Ее 03 0,01-5
МпО 0,1-5
45,5
22,0
3,0
8,0
1 5
6,5
0,5
5,0
6,2, 1,5
0,3
