×
21.11.2018
218.016.9f30

Результат интеллектуальной деятельности: Керамическая масса для изготовления фасадных плиток

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области производства стеновых строительных материалов и может быть использовано для изготовления фасадных плиток. Технический результат: повышение прочности на сжатие и морозостойкости при сохранении других эксплуатационных характеристик изделий. Указанный технический результат достигается за счет введения в керамическую массу, включающую глину, диоксид титана и борную кислоту, дополнительно карбоната лития при следующем соотношении компонентов, мас. %: малопластичная глина 80,0; диоксид титана 10,0; карбонат лития 5,0; борная кислота 5,0. Образцы стеновой керамики получали при влажности керамической массы 8 мас. %, давлении прессования 15 МПа и температуре обжига 1000°C. Диоксид титана при проведении обжига взаимодействует с оксидами кремния и лития в присутствии борной кислоты с образованием стекловидной фазы, содержащей титанаты лития и повышающей прочность материала в объеме изделия и на его поверхности, создавая эффект самоглазурования. 5 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для изготовления керамических фасадных плиток.

Известна керамическая масса для изготовления облицовочных плиток [1], включающая глину, эрклез (стеклобой) системы SiO2 - Al2O3 - СаО - MgO - Na2O - K2O. Недостатками указанного состава являются низкие показатели морозостойкости и прочности плиток. Кроме того, использование в керамической массе стеклобоя придает изделиям существенную склонность к деформациям под действием высоких температур при обжиге, а также придает хрупкость что ведет к ухудшению эксплуатационных свойств и увеличению брака получаемых керамических изделий.

Известен состав для фасадной керамической плитки, включающий глину, перлит, бой стекла, нефелин-сиенитовый концентрат и отходы гальванического производства в виде добавки в сырьевую смесь в количестве 15-25% [2]. Данный состав позволяет снизить общую усадку и открытую пористость, при этом прочность на изгиб и водопоглощение керамической массы не изменяются. Недостатками данного состава является невысокая морозостойкость и непостоянство состава отходов гальванического производства и, как следствие, ухудшение технических характеристик получаемых фасадных плиток.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является керамическая масса, содержащая малопластичную глину, гальванический шлам, борную кислоту и диоксид титана [3]. Данный состав позволяет снизить водопоглощение и теплопроводность керамических изделий. Недостатками данного состава для стеновой керамики являются относительно невысокая прочность на сжатие, низкая морозостойкость и потенциальная возможность вымывания тяжелых металлов из керамического изделия при его эксплуатации в условиях повышенной кислотности, возникающих при контакте с почвой или в результате воздействия кислотных дождей. Кроме того, непостоянство состава гальванического шлама не гарантирует получение керамических изделий со стабильными значениями технических характеристик.

Отмеченные недостатки могут быть устранены заменой гальванического шлама в составе керамической массы на карбонат лития.

Техническими задачами, на решение которых направлено предполагаемое изобретение являются повышение прочности на сжатие и морозостойкости при сохранении других эксплуатационных свойств на прежнем уровне. Поставленная задача решается за счет применения состава для фасадных плиток, включающего малопластичную глину, диоксид титана, борную кислоту и карбонат лития при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Малопластичная глина - 80,0
Диоксид титана - 10,0
Карбонат лития - 5,0
Борная кислота - 5,0

Для получения керамического состава используется малопластичная глина Суворотского месторождения Владимирской области. Данная глина содержит в своем составе следующие элементы в виде оксидов (мас. %): SiO2 - 67,5; Al2O3 - 10,75; Fe2O3 - 5,85; СаО - 2,8; MgO - 1,7; K2O - 2,4; Na2O - 0,7.

При использовании карбоната лития в качестве добавки к керамической массе на основе указанной глины приводит к повышению пористости изделий и, как следствие, к снижению их теплопроводности. Предполагается, что это происходит за счет образования углекислого газа при разложении карбоната лития при температурах около 900°C во время проведения обжига изделий. Кроме того, карбонат лития позволяет снизить температуру обжига керамических изделий, что снижает энергоемкость производства, а, следовательно, и себестоимость продукции.

В качестве добавки, обеспечивающей необходимую прочность изделий при сохранении общей пористости, используется диоксид титана марки Р-02 (ГОСТ 9808-84), который при проведении обжига взаимодействует с оксидами кремния и лития с образованием стекловидной фазы, содержащей титанаты лития и повышающей прочность материала, в объеме изделия и на его поверхности, создавая эффект самоглазурования. При этом пористость материала становится закрытой, что приводит к снижению водопоглощения и повышает морозостойкость изделий.

Для снижения температуры синтеза титанатов и дополнительного повышения прочности изделий в состав керамической массы вводится борная кислота марки В 2-го сорта (ГОСТ 18704-78), которая повышает количество стекловидной фазы, образующейся при температурах около 1000°C и способствует связыванию частиц керамики между собой в более прочную структуру.

Выбор содержания компонентов в шихте также направлен на достижение поставленных технических задач.

При содержании диоксида титана менее 10 мас. %. не происходит заметного изменения физико-механических свойств изделий, в частности водопоглощения и теплопроводности. Добавление диоксида титана в количестве более 10 мас. %. не приводит к значительному улучшению физико-механических показателей и экономически нецелесообразно.

При добавлении карбоната лития в количестве менее 5 мас. % не достигается достаточной внутренней пористости для обеспечения низкой теплопроводности материала, а также такое количество добавки не позволяет снизить температуру обжига изделий. При введении карбоната лития более 10 мас. % происходит образование избыточной пористости, снижающей прочностные характеристики.

Введение менее 5 мас. % борной кислоты недостаточно для снижения температуры синтеза титанатов и достижения эффекта самоглазурования изделий, а введение свыше 5 мас. % борной кислоты приводит к избытку стекловидной фазы и, как следствие, к потере формы изделиями.

Оценки и доказательства преимуществ заявляемого изобретения основаны на измерении эксплуатационных и технологических показателей составов с разным содержанием карбоната лития (от 1 до 10 мас. %), диоксида титана (от 1 до 15 мас. %) и борной кислоты (от 1 до 10 мас. %).

Заявляемое изобретение может быть осуществлено следующим образом: к предварительно измельченной и высушенной до постоянной массы глине добавляют в соответствии с заданной рецептурой стандартной тонкости помола диоксид титана и борную кислоту и тщательно перемешивают эти компоненты между собой в сухом состоянии. Полученная керамическая смесь дополнительно перемешивается с добавлением 8 мас. % воды и из готовой шихты получают сырец при давлении прессования 15 МПа. Затем, минуя стадию обжига, сырец нагревают до температуры 1000°C при скорости нагрева 5°C/мин и выдерживают при максимальной температуре в течении 30 мин. Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

1. К 95,5 мас. %. глины добавляют 1 мас. %. карбоната лития, 2,5 мас. %. диоксида титана и 1 мас. % борной кислоты, тщательно перемешивают и получают керамический материал по указанной технологии.

2. К 89 мас. %. глины добавляют 7,5 мас. %. карбоната лития, 1 мас. %. диоксида титана и 2,5 мас. % борной кислоты, тщательно перемешивают и получают керамический материал по указанной технологии.

3. К 85 мас. %. глины добавляют 5 мас. %. карбоната лития, 5 мас. %. диоксида титана и 5 мас. % борной кислоты, тщательно перемешивают и получают керамический материал по указанной технологии.

4. К 80 мас. %. глины добавляют 5 мас. %. карбоната лития, 10 мас. %. диоксида титана и 5 мас. % борной кислоты, тщательно перемешивают и получают керамический материал по указанной технологии.

5. К 75 мас. %. глины добавляют 10 мас. %. карбоната лития, 5 мас. %. диоксида титана и 10 мас. % борной кислоты, тщательно перемешивают и получают керамический материал по указанной технологии.

Свойства материалов, полученных с использованием известного и предлагаемых составов, приведены в таблице 1.

Источники информации

1. Гонтмахер В.Е. К вопросу изготовления керамических плиток повышенной плотности. Труды Института НИИстройкерамика. М., 1973. Вып. 37. С. 53-64.

2. Левицкий И.А. Использование гальванических шламов для изготовления керамических фасадных плиток / Левицкий И.А., Дятлова Е.М. // Стекло и керамика. 1992. №11-12. С. 9-11.

3. Патент на изобретение №2631447, кл. С04В 33/00, С04В 33/132, 2017.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 108 items.
25.08.2017
№217.015.bbea

Датчик крутильных колебаний

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения крутильных колебаний валов. Датчик крутильных колебаний содержит установленный в корпусе на упругом шарнире чувствительный элемент с магнитоэлектрическим преобразователем, при этом чувствительный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615915
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.bd11

Цилиндро-поршневая группа

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в поршневых машинах, в частности в двигателях внутреннего сгорания. Цилиндро-поршневая группа содержит поршень с размещенными на нем кольцами, контактирующими с цилиндром, имеющим на рабочей поверхности микрорельеф в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616426
Дата охранного документа: 14.04.2017
25.08.2017
№217.015.bdac

Мембранный привод

Изобретение относится к области машиностроения, гидравлическим и пневматическим приводам, работающим от воздействия газа или жидкости. Мембранный привод содержит корпус с рабочей камерой, ограниченной двумя мембранами с большим и меньшим по площади жесткими центрами, соединенными со штоком. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616425
Дата охранного документа: 14.04.2017
25.08.2017
№217.015.c5d4

Способ формирования металлуглеродных комплексов на основе наночастиц шунгита, золота и серебра

Использование: для получения наноструктурированных металлуглеродных соединений. Сущность изобретения заключается в том, что коллоидный раствор золота, серебра смешивают с коллоидным раствором углерода (шунгита) в концентрации от 10 (углерод) : 1 (золото) : 1 (серебро) до 5 (углерод) : 3...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618484
Дата охранного документа: 03.05.2017
25.08.2017
№217.015.c63b

Состав для получения огнестойкого покрытия

Заявляемый состав относится к строительным материалам и может применяться для огне- и антикоррозионной защиты бетонных, металлических поверхностей, эксплуатируемых в неблагоприятных условиях воздействия агрессивных сред различной природы, а также для улучшения физико-механических свойств и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618556
Дата охранного документа: 04.05.2017
25.08.2017
№217.015.c7c3

Состав для диэлектрической полимерной композиции

Изобретение относится к составу диэлектрической композиции, предназначенной для использования при создании радиотехнических и электротехнических изделий. Композиция содержит эпоксидную диановую смолу, в качестве отвердителя полиэтиленполиамин и в качестве наполнителя стеклянные полые микросферы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619103
Дата охранного документа: 12.05.2017
25.08.2017
№217.015.d125

Захватный корректирующий модуль

Изобретение относится к области машиностроения, роботостроения и может использоваться для коррекции положения преимущественно плоских изделий при их захвате из стандартной тары вакуумными и электромагнитными захватами. Захватный корректирующий модуль включает корпус с приводом перемещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622071
Дата охранного документа: 09.06.2017
25.08.2017
№217.015.d150

Электромагнитный захватный агрегатный модуль

Изобретение относится к области машиностроения, роботостроения, может применяться при захвате и транспортировке изделий электромагнитными захватами и позволяет расширить область его применения. Наиболее эффективной областью применения является работа с плоскими листовыми изделиями. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622069
Дата охранного документа: 09.06.2017
26.08.2017
№217.015.d482

Движитель транспортного средства с повышенной проходимостью (дтсспп)

Изобретение относится к механизмам транспортного машиностроения и, в частности, к конструкции движителей транспортных средств, обеспечивающих повышенный контакт колеса с дорогой в сложных дорожных условиях. Движитель включает колесо, шина которого выполнена сплошной или заполненной губчатой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622169
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d8f6

Механизм маневрирования транспортного средства

Изобретение относится к узлам транспортных средств, обеспечивающих их маневрирование. Узел включает центральную передачу, планетарные передачи, тормоза, бортовые передачи, входной и выходной валы. Конструктивные доработки и введение дополнительных элементов обеспечивает более глубокую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623465
Дата охранного документа: 26.06.2017
Showing 1-10 of 47 items.
27.12.2013
№216.012.90d5

Композиция для защитных покрытий

Изобретение относится к композиции для защитных покрытий и может применяться для антикоррозионной, термической и антисептической защиты металлических, бетонных и деревянных поверхностей и для их ремонта, а также для увеличения прочности на удар поверхности, повышения ее гидрофобности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502770
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.01.2014
№216.012.97ea

Способ переработки шламов гальванических производств

Изобретение относится к переработке промышленных отходов предприятий металлургии и машиностроения. Способ переработки шламов гальванических производств включает выщелачивание тяжелых цветных металлов раствором серной кислоты с последующим отделением твердой фазы из раствора выщелачивания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504589
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.06.2014
№216.012.d9fc

Состав для получения покрытий

Изобретение относится к строительным материалам и может применяться для огне- и антикоррозионной защиты бетонных, металлических и деревянных поверхностей, используемых в химически агрессивных средах, а также для улучшения физико-механических и эксплуатационных показателей обрабатываемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521582
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.08.2014
№216.012.ea02

Способ получения эмбрионов овец in vitro

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к клеточной инженерии. Способ предусматривает извлечение ооцит-кумулюсных комплексов из яичников, культивирование их до стадии метафазы II, совместное культивирование ооцитов и сперматозоидов, культивирование оплодотворенных яйцеклеток....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525714
Дата охранного документа: 20.08.2014
25.08.2017
№217.015.c63b

Состав для получения огнестойкого покрытия

Заявляемый состав относится к строительным материалам и может применяться для огне- и антикоррозионной защиты бетонных, металлических поверхностей, эксплуатируемых в неблагоприятных условиях воздействия агрессивных сред различной природы, а также для улучшения физико-механических свойств и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618556
Дата охранного документа: 04.05.2017
25.08.2017
№217.015.c7c3

Состав для диэлектрической полимерной композиции

Изобретение относится к составу диэлектрической композиции, предназначенной для использования при создании радиотехнических и электротехнических изделий. Композиция содержит эпоксидную диановую смолу, в качестве отвердителя полиэтиленполиамин и в качестве наполнителя стеклянные полые микросферы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619103
Дата охранного документа: 12.05.2017
26.08.2017
№217.015.dfc3

Композиция для термостойкого пеноматериала

Изобретение относится к композициям для термостойких и высокопрочных пеноматериалов, которые могут быть использованы в качестве высокотемпературной теплоизоляции, работающей в окислительной среде. Описана композиция для термостойкого пеноматериала, включающая кремнийсодержащее связующее, полые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625115
Дата охранного документа: 11.07.2017
26.08.2017
№217.015.e88e

Способ иммуногистохимического выявления антигенов в препаратах органов продуктивных и непродуктивных животных длительного хранения в фиксаторах

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для иммуногистохимического выявления антигенов в препаратах органов продуктивных и непродуктивных животных длительного хранения в фиксаторах. Для этого проводят обработку поверхности предметного стекла для наклеивания срезов адгезивом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627448
Дата охранного документа: 08.08.2017
29.12.2017
№217.015.f656

Способ лечения хронического простатита у собак

Изобретение относится к ветеринарной медицине, в частности к способу лечения хронического воспаления предстательной железы у собак. Способ лечения хронического простатита у собак включает введение антибактериального препарата, причем антибактериальный препарат вводят один раз в день и в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637632
Дата охранного документа: 05.12.2017
29.12.2017
№217.015.fe92

Шихта для изготовления кислотоупорных керамических изделий

Изобретение относится к области производства керамических материалов, преимущественно клинкерного и кислотоупорного кирпича, кислотоупорных плиток для кладки и облицовки в агрессивных средах и в средах с влажным режимом. Технический результат: повышение прочности на сжатие, кислотостойкости и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638596
Дата охранного документа: 14.12.2017
+ добавить свой РИД