Стекло и способ изготовления из него стеклокристаллического материала Советский патент 1982 года по МПК C03C3/22 

Изобретение относится к стеклокристаллическим материалам, которые характеризуются хорошей обрабатываемостью на металлообрабатывающих станках, например, об ючкой., сверлением или фрезерованием при применении обычных инструментальных материалов, и которые пригодны для использования в качестве материаловзаместителей.

Известно стекло для изготовления стеклокристаллического материгша, включающее, вес.%: RO 3-30; Mg 1035; 0,5-26; .Si(J7 30-65 и F 3-15, при 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 1 онтролируемой тепловой обработки в интервале температур 700-1200°С для выделения фазы фторированной слюды l .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стекло для изготовления стеклокристаллического материала, включающее, вес.%: -SJOt.

25-60; 15-35 при этом RjO состоит из , Зт15; Al.-jO 5-25 или 2-20, а R/) состоит из NaeO 0-15; KjO 15; 0-15; CaO 0-20; MgO 4-25 и LijO 0-7, при этом MgO+ LijO составляет 6-25 и F .4-25; Ti020-5.

Стеклокристаллический материал получают из исходного стекла указан10ного состава путем контролируемой тепловой обработки в интервале температур 750-1100°С по одно- или двухстадийной схеме, получают кристаллы фторфлогопита 2

ts

Однако способы получения из естных материалов характеризуются необходимостью контролируемой тепловой обработки исходного стекла для управления кристаллизацией фторированных

20 кристаллов слюды.

Для этого необходимо расплав или сформированный из него предмет охлаждать по меньшей мере до интервала превращения стекла и затем для одно25 .или двухстадийной тепловой обработки вновь нагревать до температуры в интервале 800-1200с. Высокие температуры на этой стадии способа,зависящие от состава, значительно npjвышают 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 получени необходимы большие количества дорогостоящего сырья, содержащего магни алюминий и соответствующих фтооидов Целью изобретения является упроц ние процесса изготовления стеклокрис таллического материала. Поставленная цель достигается тем что стекло для изготовления стеклокристаллического материала, включаю щее 5102, ,, , KjO, LigO, F Ti02, CaO дополнительно содержит FeO, , MnO при следующем соотно шении компонентов, вес.%: SiOi 35-55 AlyO- 15-35 . Niib 0,1-5 . КдО5-lS LiP 0,1-5 TiOA 0,1-5 CaO 0,1-5 FeO5-15 0,1-5 MnO 0,1-1 . Способ получения стеклокристалли ческого материала включает варку стек ла и охлаждение его в интервале темпе ратур 1250-500 С со скоростью не более 500 С/мин и далее произвольно до ко натнйй температуры. При этом предпочтительно охлаждени в интервале температур 1250-700С-вести со скоростью lO-lOO C/мин; Полученный материал обладает еле вующими характеристиками: Коэффициент термического г-7 (90-120) расширения, град Термостойкость,® С 600 Механическая обрабатываемость твердосплавными инструментами Хорошая Гидролитический класс 1 Класс кислотойустойчивости11Класс щелочеустойчивости1ITПредел прочности при сжатии J кг/см Предел прочности при .изгибе, кг/см предел прочности при растяжении, кг/см Диэлектрическая постояннаяПрочность на пробой, кВ/.мм1-2 . Температура,с 1250-13 Пример 1. Стекло, содержащ вес,%: SJOj 46; 24; FeO 11,5; Kj.O 10,5; F 5,0; NajO 0,5; MnO 0,8; 0,5; CaO 0,2; TiO, 0,7 и , 0,3, варят в тигле из спеченного корунда в течение 1 ч при 1300с, выливают в металлическую форму и охлаждают со скоростью охлаждения ЮО С/мин до 650 С, а затем - до комнатной температуры со скоростью Зс/мин. Полученная стеклокерамика содержит 40 об.% цинвальдита, отличается очень хорошей обрабатываемостью на станках, очень-хорошей гидролитической стойкостью и термическим коэффициентом линейного расширения 107107с. Пример 2. Стекло, содержащее, вес.%: SiOj, 39; ,, 30; FeO 8,5; KjO 10,0; F 9,0; NajO 0,8; MnO 0,5; 0,6; CaO 0,1; Ti02l,0 и 0,5, варят способом, описанным в примере 1, охлаждают в металлической форме со скоростью охлаждения 300°С/мин до , а затем - до комнатной температуры со скоростью 3°с/мин. Полученная стеклокерамика содержит 50 об.% цинвальдита и-отличается хоро.шей обрабатываемостью на станках. Пример 3. Стекло, содержащее, вес.%: SiOj 35; 30; FeO 12; 5; F 3; 2; Ре, TiO.l; MnO 1; CaO 2 и NajO 5, варят и охлаждают в металлической форме со скоростью охлаждения 40 С/мин до 800°С, а затем - до комнатной температуры со скоростью 5с/мин. олученная стеклокерамика содержит 40 об.% цинвальдита и отличается очень хорошей обрабатываемостью на станках. Пример 4. Стекло, содержащее, вес.%: SiOj 50; FeO 15; KjO 9; F 4; 0,7; TiOjO,; MnO 0,1; CaO 0,1 и 1,0, варят и охлаждают в металлической форме со скоростью охлаждения 15 С/мин до 750С, а затем - до комнатной температуры со скоростью 5 С/мин. Полученная стеклокерамика содержит 50 об.% 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 варkи и которые могут быть получены по простой технологии в процессе охлаждения. Формула изобретения 1. Стекло для изготовления стекл кристаллического материала, включаю щее SiO,, , NajO, , , F TiO, СГаО, о тличающееся тем, что г с целью упрощения процесс изготовления, оно дополнительно содержит FeO, FejOj, MnO при следующе соотношении компонентов, вес.%; 2.Способ получения стеклокристаллического материала, включаюсций варку стекла и его охлаждение, отличающийся тем, что, охлаждение в интервале температур 1250-500с ведут со скоростью не более 500 С/мин и далее произвольно до комнатной температуры. 3.Способ по п.2, отличающийся тем, что охлаждение в интерзвале температур 1250-700с ведут со скоростью lO-lOOc/мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка ФРГ 2224990, , кл. 32 В 3/22, опублик. 1972. 2.Заявка ФРГ 2133652, 1кл. 32 В 3/22, опублик. 19,72