DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.43446

Low-temperature roasted wollastonite in designingeasily meltable glazes of an increased hardness

Олеся Василівна Шулипа, Ярослав Іванович Вахула, Зенон Іванович Боровець, Мирон Григорович Пона, Іван Володимирович Солоха

Abstract


The study explores the impact of wollastonite, synthesized by a two-stage technology of autoclave calcium hydrosilicate and its low-temperature roasting to silicate, on the process of melting ceramic glaze coatings, as well as on their surface properties, including microhardness.

The research findings reveal the temperature points for softening, melting and spreading of wollastonite-based glaze coatings within the temperature range of 840-1100°С. We have studied how heated glaze melting processes depend on the amount of synthetic wollastonite and how the dynamics of diameter change in the cylindered samples due to the content of calcium silicate and the temperature of roasting.

The research shows that the added synthetic low-temperature wollastonite increases the microhardness of the glazed surface samples, which is important for production of facing materials that are vulnerable to abrasion. The findings show that the optimal content of synthetic wollastonite is 20-30%, and the optimal roasting temperature for wollastonite-based glazes is 1050°C.

The research has proved that synthetic wollastonite increases the microhardness of glazed surfaces more than the natural mineral equivalent.

Keywords


wollastonite; calcium hydrocilicates; tobermorite; glaze coatings/surfaces; melting property; microhardness

References


Fedorchenko, I. (Ed.) (1977). Entsyklopedia neorhanicheskikh materialov. Hlavnaia redaktsyia ukrainskoi sovetskoi entsyklopedii, 1, 200–201.

Nikonova, N., Tikhоmirоvа, I., Bieliakоv, А., Zаkhаrоv, А. (2003). Vollastonit v silikatnykh matrytsаkh. Steklo i keramika, 10, 38–42.

Bilyi, Y., Zaichuk, О., Shоvkоplias, О. (2011). Кеrаmіchnyi pіhmеnt оlyvkоvо zеlеnyi. Patent nа vynakhid, UA 93153, MPK C03С 1/00, Biul., 1.

Sеdеlnikоvа, M., Nеvоlin, V., Pоhrеbеnkоv, V. (2002). Sposob polucheniia keramicheskikh pihmentov nа osnovie vollastonita. RU 2215715, МPК C03С 1/00.

Robinson, S., Craig, D. (2000). Reinforcement of ceramic bodies with wollastonite. US 6037288, C04B 33/2, C04B 35/80.

Barrall, J. (1990). Surface pacified wollastonite. US 4956321, C04B 12/02, C04B 33/02.

Prymachenko, V., Kaznacheieva, N., Krakhmal, Y. (2011). Sposib vyhotovlennia syntetychnoho volastonitu. Patent nа vynakhid. UA 93092 С2, МPК С04B 35/057, Biul., 1.

Prymachenko, V., Kaznacheieva, N., Krakhmal, Y. (2007). Sklad shykhty dlia vyhotovlennia lehkovahovykh volastonitovykh vyrobiv. UA 80039 С2, МPК С04B 35/22, Biul., 12.

Pona, M., Borovets, Z., Kobryn, O., Kochybei, V. (2012). Vykorystannia hidrotermalnoi obrobky v tekhnolohii volastonitu. Visnyk Nats. Un-tu «LP», Khimiia, tekhnolohiia rechovyn tа Yikh zastosuvannia, 726, 303–308.

Kobryn, O. (2013). Synthesis of wollastonite from artificial calcium hydrosilicates. 11th Students’ Science Conference. Wroclaw University of Technology. Bedlewo, 391–395.

JCPDS PDF-1 File. ICDD: The International Centre for Diffraction Data, release 1994. PA, USA. Available ate: http://www.icdd.com/


GOST Style Citations


1. Энциклопедия неорганических материалов. Т. 1 [Текст] / под ред. И. М. Федорченко. – К.: Главная редакция украинской советской энциклопедии, 1977. – C. 200–201.

2. Никонова, Н. С. Волластонит в силикатных матрицах [Текст] / Н. С. Никонова, И. Н. Тихомирова, А. В. Беляков, А. И. Захаров // Стекло и керамика. – 2003. – № 10. – С. 38–42.

3. Керамічний пігмент оливково зелений [Текст] / Білий Я. І., Зайчук О. В., Шовкопляс О. В. // Патент на винахід, UA 93153, МПК C03С 1/00, опубл. 10.01.2011. – Бюл. № 1, 2011.

4. Способ получения керамических пигментов на основе волластонита [Текст] / Седельникова М. Б., Неволин В. М., Погребенков В. М. // RU 2215715, МПК C03С 1/00, опубл. 11.06.2002 р.

5. Reinforcement of ceramic bodies with wollastonite [Text] / Robinson S., Craig D. // US 6037288, C04B 33/2, C04B 35/80. 2000.

6. Surface pacified wollastonite [Text] / Barrall J. // US 4956321, C04B 12/02, C04B 33/02. 1990.

7. Спосіб виготовлення синтетичного воластоніту [Текст] / Примаченко В. В., Казначеєва Н. М., Крахмаль Ю. О. // UA 93092 С2, МПК С04B 35/057, 10.01.2011. – Бюл. № 1, 2011.

8. Склад шихти для виготовлення легковагових воластонітових виробів [Текст] / Примаченко В. В., Сєрова Л. В., Дергапуцька Л. О., Крахмаль Ю. О. // UA 80039 С2, МПК С04B 35/22, 10.08.2007. – Бюл. № 12, 2007.

9. Пона, М. Г. Використання гідротермальної обробки в технології воластоніту [Текст] / М. Г. Пона, З. І. Боровець, О. В. Кобрин, В. В. Кочубей // Вісник Нац. Ун-ту «ЛП», Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2012. – № 726. – С. 303–308.

10. Kobryn, О. Synthesis of wollastonite from artificial calcium hydrosilicates [Text] / О. Kobryn // 11th Students’ Science Conference. Wroclaw University of Technology. Bedlewo, 2013. – P. 391–395.

11. JCPDS PDF-1 File [Electronic resource] // ICDD: The International Centre for Diffraction Data, release 1994. PA, USA. – Available at: http://www.icdd.com/ – Title from the screen.







Copyright (c) 2015 Олеся Василівна Шулипа, Ярослав Іванович Вахула, Зенон Іванович Боровець, Мирон Григорович Пона, Іван Володимирович Солоха

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (print) 1729-3774, ISSN (on-line) 1729-4061