Стеклокерамический композиционный материал

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Белорусский государственный технологический университет(73) Патентообладатель Белорусский государственный технологический университет(57) Стеклокерамический композиционный материал, получаемый путем термопластического литья, содержащий стеклообразную матрицу, диоксид титана и оксид хрома, отличающийся тем, что в качестве стеклообразной матрицы он содержит порошок стекловолокна при следующем соотношении компонентов, мас. порошок стекловолокна 87,5 - 92,5 диоксид титана 2,5 - 5,0 оксид хрома 2,5 - 10(56) 1. Бобкова Н.М., Силич Л.М. Бесщелочные ситаллы и стеклокристаллические материалы. - Мн. Навукатэхнка, 1992. -С. 162-170. 2. Информационный листок о научно-техническом достижении. Сер. 61.35.29. - Мн. БелНИИНТИ 199090-91 (прототип). Изобретение относится к составам силикатных стеклокерамических композиционных материалов, используемых в качестве деталей нитепроводящей гарнитуры для ткацкого оборудования легкой промышленности. Известен стеклокристаллический материал следующего состава (мол. ) 2 52,5-62,5 23 10-25 2 12,55-255-25 1. Материал получают методом термопластической технологии, при этом литейная масса имеет следующий состав (мас.) 87,5-85,9 стекло системы 2-Т 2-А 123-СаО-ВаО парафин 12,5-13,5 олеиновая кислота 0,5-0,6 1 Недостатком указанного материала является высокая температура термообработки (1160-1180 С) и низкая химическая устойчивость. Кроме этого, получению этого материала предшествует процесс варки стекла и получения стеклогранулята. Наиболее близким к заявляемому по химическому составу и достигаемому результату является состав композиционного стеклокерамического материала, полученный на основе порошка гранита (матрица) 2,получаемого по термопластической технологии (мас. ) тонкомолотые отходы гранита усредненного состава 95,0 диоксид титана (технический) 2,5 диоксид циркония (технический) 2,5. Усредненный состав гранитов представлен следующими количествами оксидов (мас. ) 2 - 72,56 2 - 0,32 23 - 13,53 е 23 - 1,36- 0,97- 0,04- 0,77- 1,42 23 - 24,0 2 4,84 25 - 0,10 п.п.п. - 0,83. 2758 1 В качестве пластифицирующей добавки используется парафин - 15,0 мас.и поверхностно-активное вещество - олеиновая кислота - 0,5 масс. . Недостатком данного материала является высокая температура термообработки и низкая химическая устойчивость 2. Кроме этого, созданию композиции в технологическом цикле предшествует стадия помола гранита, связанная с применением дорогостоящего помольного оборудования, трудоемкостью этого процесса, большими энергозатратами, что значительно удорожает и усложняет весь технологический процесс. Заваривание литейной массы требует длительности порядка 3,5-4 суток без перерыва при температуре 95-100 С. Задачей предлагаемого изобретения является повышение химической устойчивости и снижение температуры термообработки синтезируемого материала. Для решения поставленной задачи предложен стеклокерамический композиционный материал, получаемый термопластическим литьем под давлением с последующей термообработкой, состоящий из стеклообразой матрицы, который дополнительно содержит диоксид титана и оксид хрома, а в качестве матрицы используют порошок отходов стекловолокна при следующем соотношении компонентов, мас.порошок отходов стекловолокна 87,5-92,5 диоксид титана 5,0-2,5 оксид хрома 2,5-10,0. Используемый в предлагаемой композиции порошок стекловолокна имеет следующий химический состав,мас.2 - 53,0 Са - 18,6- 3,5 А 123 -14,65 23 - 9,5 е 23 - 0,45 2 - 0,3 и является отходом производства стекловолокна Полоцкого ПО Стекловолокно. По данным литературы не известно совместное применение 2, С 23 и порошка стекловолокна вместо стекла с целью снижения температуры термообработки, улучшения химической устойчивости, износостойкости стеклокерамического композиционного материала и предлагается впервые. Изобретение поясняется выполнением конкретных примеров Пример 1. Шихтовые компоненты (порошок стекловолокна, диоксид титана и оксид хрома) измельчают сухим способом до удельной поверхности 6000-6500 см 2/г и взвешивают в требуемом соотношении, мас.порошок стекловолокна 87,5 диоксид титана 2,5 оксид хрома 10,0. Термопластическую добавку (парафин) используют в количестве 12,5 мас. , а поверхностно-активное вещество(олеиновую кислоту) - 0,5 мас.от массы шихты. Парафин плавится при температуре 70-80 С, смешивается с шихтой при периодической добавке ПАВ, образуя литейный шликер. Изделия готовились методом термопластического литья и обжигались в электропечи при температуре 940-970 С в адсорбенте. Остальные примеры выполнялись аналогично, но отличаются составами заявляемого материала. Составы заявляемого материала, а также запредельные, состав прототипа и результаты испытания приведены в таблице. Наименование компонентов и свойств 1 Порошок стекловолокна, мас,Диоксид титана, мас,Оксид хрома, ма,Оксид гранита, мас,Максимальная температура термообработки, С Предел прочности при сжатии, МПа Водопоглощение,Микротвердость, МПа Химическая устойчивость, птери массы впри кипячении в 1 н.1 н.2 Номера составов Прототип заявляемые запредельные 2 3 4 5 3 4 5 6 7 90,0 92,5 82,5 97,5 3,75 5,0 6,25 1,25 2,5 6,25 2,5 11,25 1,25 2,5 95,0 960 970 990 Плохо крис 1100 талли-зуется 1450 1430 1240 1020 1300-1370 0 0 0 0,2 0 9400 9300 8200 8700 8500-8600 0,21 0,6 0,03 Как видно из таблицы, заявляемый стеклокерамический материал обладает повышенными показателями по химической устойчивости (кислотоустойчивость выше в 5 раз, щелочеустойчивость - в 1,6 раза), имеет пониженную температуру обжига (в среднем на 70-100 С). Кроме этого, одним из компонентов композиции 2 2758 1 являются отходы стекловолокна, что исключает процесс предварительной варки стекла, способствует утилизации отходов и значительно удешевляет процесс изготовления изделий из разработанной композиции. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.