КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА
CERAMIC MASS

Изобретение относится к составам керамических масс для изготовления фарфора, полуфарфора, фаянса и может быть использовано в производстве изделий бытового назначения.
Известен состав низкотемпературного фарфора [З.С.Порядкова, А.Л.Олейник, И.И.Мороз. Повышение качества и эксплуатационных свойств фарфоровой и фаянсовой посуды. - М.: Легкая индустрия, 1975. - с 55-60], включающий следующие компоненты: каолин просяновский, пегматит чупинский, глину часовьярскую (Веселовскую), кварц, глинозем. Однако изделия из данной массы имеют низкий показатель прочности и температуру обжига не ниже 1200°С.
Также известна керамическая масса [А.С. №2004521 С1, МКИ С04В 33/24, 1991] для изготовления хозяйственно-бытового фарфора, включающая следующие компоненты: глина - 11,0-12,2; каолин 37,5-40,0; пегматит 26,1-28,0; кварцевый песок - 15,3-18,3; диопсид 2,5-4,9; глинозем 2,0-2,2. Недостатком указанной массы является высокая температура обжига - 1200°С.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению [RU 2136626 С1, 6 С04В 33/24, 1999] является керамическая масса для изготовления фарфора следующего состава, мас.%: каолин просяновский 28-30,0; глина Веселовская 11-13,0; полевой шпат чупинский 32-37,0; диопсид Слюдянский 5-25,0; глинозем 1-5,0; кварцевый песок 3-15,0. Недостатком указанной массы является относительно высокая температура обжига - 1190°С.
Технический результат изобретения заключается в снижении температуры обжига при сохранении основных характеристик. Технический результат достигается тем, что керамическая масса, включающая глину, каолин, полевой шпат, диопсид, кварцсодержащий компонент, в качестве кварцсодержащего компонента содержит маршаллит с дисперсностью 10 мкм, указанные компоненты находятся в следующем соотношении мас.%: глина 13-15,0; каолин 35-37,0; полевой шпат 19-22,0; диопсид 10-15,0; маршаллит 19-21,0.
Керамическую массу готовят по следующей технологии. Компоненты загружают для совместного помола в шаровую мельницу вместе с водой и мелющими телами (уралитовыми шарами) в указанных соотношениях (табл.1) с последующим изготовлением шликерным литьем в гипсовые формы, пластическим формованием из предварительно обезвоженной массы до влажности (19-23%). Изделия сушат, глазуруют и обжигают при температуре (1120-1150°С).
Дальнейшее измельчение компонентов керамической массы производится совместно в шаровой мельнице мокрым помолом уралитовыми шарами. Время помола 24 час, влажность суспензии 40%. Помол ведут до остатка на сите №0063 1-0,8%. Из готового шликера в гипсовые формы отливают изделия, которые после разъема форм высушивают при температуре 30-40°С, глазуруют и обжигают при 1120-1150°С.
Введение маршаллита в керамическую массу улучшает прочность и белизну, позволяет вести обжиг при более низких температурах.
При увеличении содержания глины свыше 15 мас.% и каолина свыше 37 мас.% повышается температура обжига, а при их уменьшении снижается пластичность массы и механическая прочность, происходит деформация изделий.
При увеличении содержания полевого шпата свыше 22 мас.% повышается склонность изделий к деформации, а при его содержании менее 19 мас.% повышается температура обжига.
Введение в керамическую массу диопсида свыше 15 мас.% повышает температуру обжига, а при его содержании менее 10 мас.% уменьшается механическая прочность.
Введение в керамическую массу маршаллита свыше 21 мас.% повышает температуру обжига, а при его содержании менее 19 мас.% уменьшает вязкость стеклофазы и увеличивает склонность деформации.
Химический состав компонентов приведен в табл.2, свойства керамики приведены в табл.3.
Пример 1. Приготавливают керамическую массу, содержащую глину, каолин, полевой шпат, диопсид, маршаллит в следующих соотношениях, мас.%:
Глина
14
Каолин
36
Полевой шпат
20
Диопсид
10
Маршаллит
20
Компоненты загружают для совместного помола в шаровую мельницу, изделия изготавливают шликерным литьем или пластическим формованием в гипсовые формы. Далее изделия сушат, глазуруют, обжигают при температуре 1120°С.
Таблица 1
Компоненты
Состав мас.%
1
2
3
4
5
Глина
13
15
14
13
13
Каолин
35
35
36
37
35
Полевой шпат
19
19
20
21
21
Диопсид
13
12
10
11
12
Маршаллит
20
19
20
19
19
Таблица 2
Компоненты
Массовое содержание, %
SiO<sub>2</sub>
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
TiO<sub>2</sub>
Fе<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
CaO
MgO
Na<sub>2</sub>O
К<sub>2</sub>О
п.п.п.
Глина
53,70
31,26
1,25
0,73
0,52
1,04
0,42
1,88
9,2
Каолин
47,35
37,5
0,52
0,25
0,06
0,25
0,06
0,38
13
Полевой шпат
65,3
15,8
-
0,16
0,8
0,22
3,9
2,4
0,08
Диопсид
53,41
0,2
0,01
0,1
26,21
17,88
0,17
0,04
1,6
Маршалит
92,93
6,8
-
0,27
-
-
-
-
-
Таблица 3
Показатели
1 (по прототипу)
2
3
4
5
6
Механическая прочность при изгибе, МПа
93-107
93,2
93,6
94,7
94,4
93,9
Температура обжига, °С
1150-1200
1150
1150
1120
1150
1150
Водопоглощение, %
0,1-0,2
0,05
0,05
0,0
0,01
0,02
Усадка, %
11,8-12,4
11,2
10,8
8,8
10,4
10,1