MATERIALES VITROCERAMICOS DE CUARZO BETA AZULES, ARTICULOS FABRICADOS A PARTIR DE LOS MISMOS Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACION.

Procedimiento para producir un material vitrocerámico azul, transparente que comprende una solución sólida de cuarzo ß como fase cristalina principal,

que comprende:

- proporcionar un vidrio precursor de aluminosilicato de litio que comprende TiO2 como agente de nucleación y por lo menos un agente reductor de vidrio; y

- calentar el vidrio precursor en condiciones que garantizan la ceramización;

caracterizado porque el vidrio precursor comprende por lo menos un sulfuro de metal como agente reductor de vidrio

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/061452.

Solicitante: EUROKERA.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: B.P. 1,77640 JOUARRE.

Inventor/es: WONDRACZEK,LOTHAR.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 27 de Enero de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C03C1/10 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C03 VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA.C03C COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES VITREOS; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DEL VIDRIO; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DE FIBRAS O FILAMENTOS DE VIDRIO, SUSTANCIAS INORGANICAS O ESCORIAS; UNION DE VIDRIO A VIDRIO O A OTROS MATERIALES.C03C 1/00 Ingredientes generalmente aplicables a la fabricación de los vidrios, vidriados o esmaltes vítreos. › para producir productos transparentes uniformemente coloreados.
  • C03C10/00C2
  • C03C3/085 C03C […] › C03C 3/00 Composiciones para la fabricación del vidrio (cargas de mezclas vitrificables C03C 6/00). › que contienen un óxido de un metal divalente.
  • C03C3/095 C03C 3/00 […] › que contienen tierras raras.
  • C03C4/02 C03C […] › C03C 4/00 Composiciones para vidrio con propiedades particulares. › para vidrio coloreado.

Clasificación PCT:

  • C03C1/10 C03C 1/00 […] › para producir productos transparentes uniformemente coloreados.
  • C03C10/14 C03C […] › C03C 10/00 Vidrio desvitrificado o vitrocerámicas, es decir vidrio o cerámicas con una fase cristalina dispersa en la fase vítrea y que constituye al menos el 50% en peso de la composición. › Sílice en fase cristalina, p. ej. cuarzo modificado, cristobalita.
  • C03C3/085 C03C 3/00 […] › que contienen un óxido de un metal divalente.
  • C03C3/095 C03C 3/00 […] › que contienen tierras raras.
  • C03C4/02 C03C 4/00 […] › para vidrio coloreado.
MATERIALES VITROCERAMICOS DE CUARZO BETA AZULES, ARTICULOS FABRICADOS A PARTIR DE LOS MISMOS Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACION.

Fragmento de la descripción:

Materiales vitrocerámicos de cuarzo ß azules, artículos fabricados a partir de los mismos y procedimiento de fabricación.

Campo técnico

La presente invención se refiere a materiales vitrocerámicos de cuarzo ß, a artículos que los comprenden y a procedimientos para su fabricación. En particular, la presente invención se refiere a materiales vitrocerámicos de cuarzo ß que presentan un color azul, a artículos que comprenden dichos materiales y a procedimientos para fabricarlos. La presente invención es útil, por ejemplo, en la fabricación de placas de cocina.

Antecedentes

Se ha descrito en numerosas publicaciones vitrocerámica transparente con bajo coeficiente de expansión térmica, que contiene una solución sólida de cuarzo ß como fase cristalina principal, en particular por W. Hoeland y G. Beall en Glass-Ceramic Technology, Am. Ceram. Soc., Westville (2002), páginas 88-96. Dicha vitrocerámica se obtiene generalmente a partir de un vidrio precursor (más convencionalmente una mezcla de los constituyentes de dicho vidrio) cuya composición es de tipo Li2O-Al2O3-SiO2 (LAS). Dicha composición puede contener varios constituyentes secundarios, tales como:

• TiO2 y ZrO2, como agentes de nucleación;
• fluoruros o fosfatos y óxidos alcalinotérreos para optimizar la fusión y la microestructura en particular;
• cócteles de óxidos de iones polivalentes responsables del color tales como:
- [Co3O4-NiO-Fe2O3] (la patente US nº 5.179.045) para lograr un color burdeos,
- [Fe2O3-CoO-Cr2O3-(MnO2, V2O5)] (la patente US nº 4.526.872) para lograr un color marrón claro,
- [Co3O4-Fe2O3] (la patente US nº 5.422.318) para lograr un color champagne ámbar,
- [V2O5-(As2O3, Sb2O3)] (la patente US nº 5.070.045) para lograr un color de negro a marrón rojizo oscuro.
- [CoO-Cr2O3-MoO3-NiO)] (documento US nº 5.010.041) para lograr un color de gris a bronce; y
- muchos otros para lograr colores específicos según se desee en un contexto dado; y
• por lo menos un agente de afinado, generalmente As2O3 y/o Sb2O3, para eliminar inclusiones gaseosas de la masa de vidrio fundido.

Dicha vitrocerámica se obtiene tratando con calor el vidrio precursor o la mezcla de constituyentes de dicho vidrio (puede utilizarse la expresión carga mineral, carga mineral precursora en sí de dicho vidrio). La fabricación de artículos con vitrocerámica de cuarzo ß comprende convencionalmente las tres etapas sucesivas principales recordadas a continuación:

- una primera etapa de fusión para fundir un vidrio mineral o una carga, precursora de un vidrio de este tipo, realizada generalmente a entre 1.550 y 1.700ºC,
- una segunda etapa de enfriamiento y conformación del vidrio fundido obtenido, y
- una tercera etapa de cristalización o ceramización del vidrio enfriado conformado llevando a cabo un tratamiento térmico adecuado.

Dicha vitrocerámica encuentra aplicación en numerosas áreas y en particular en sustratos de vidrio para chimeneas, placas de cocina, lentes protectoras, vidrio de seguridad.

Sería interesante desarrollar un material vitrocerámico de cuarzo ß que muestre una coloración azul.

Sumario

Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento para producir un material vitrocerámico azul transparente que comprende una solución sólida de cuarzo ß como fase cristalina principal, que comprende:

- proporcionar un vidrio precursor de aluminosilicato de litio que comprende TiO2 como agente de nucleación y por lo menos un agente reductor de vidrio; y
- calentar el vidrio precursor en condiciones que garantizan la ceramización; y caracterizado porque el vidrio precursor comprende por lo menos un sulfuro de metal como agente reductor de vidrio.

En ciertas formas de realización del procedimiento de la presente invención, la etapa de proporcionar un artículo de vidrio precursor de aluminosilicato de litio comprende:

- fundir una mezcla de lotes del vidrio precursor, que comprende precursor de TiO2, para formar el vidrio precursor;
- conformar el vidrio precursor para dar la forma deseada, y

el procedimiento está caracterizado porque se incluye por lo menos un sulfuro de metal en la mezcla de lotes del vidrio precursor

En ciertas formas de realización del procedimiento de la presente invención, dicho por lo menos un sulfuro de metal se selecciona de entre MgS, ZnS y sus mezclas.

En ciertas formas de realización del procedimiento de la presente invención, el vidrio precursor comprende por lo menos el 0,02% en peso de azufre expresado en cuanto a ZnS, o porque dicha mezcla de lotes comprende del 0,5 al 3% en peso, ventajosamente del 1 al 2% en peso, de ZnS, del peso total de la mezcla de lotes.

En ciertas formas de realización del procedimiento de la presente invención, dicho vidrio o dicha mezcla de lotes comprende por lo menos un oxidante.

En ciertas formas de realización del procedimiento de la presente invención, dicho vidrio o dicha mezcla de lotes comprende:

- hasta el 0,6% en peso de SnO2; y/o
- hasta el 1% en peso de CeO2; y/o
- hasta el 1% en peso de WO3.

En ciertas formas de realización del procedimiento de la presente invención, dicho vidrio o dicha mezcla de lotes está esencialmente libre de óxido de arsénico y óxido de antimonio.

Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a un material vitrocerámico de tipo Li2O-Al2O3-SiO2 transparente, azul que comprende una solución sólida de cuarzo ß como fase cristalina principal, que puede obtenerse mediante un procedimiento descrito de manera resumida anteriormente, que presenta una composición:

que comprende TiO2, azufre, por lo menos un óxido de metal, ventajosamente MgO y/o ZnO; y

está esencialmente libre de haluros y fosfatos.

En ciertas formas de realización del material vitrocerámico de la presente invención, el material vitrocerámico presenta una composición, expresada en cuanto a porcentajes en peso basados en óxidos, que comprende:

SiO265-72 Al2O318-23 Li2O3-5 K2O + Na2O0-2 MgO 0-3 SrO 0-2 BaO 0-2 ZnO 0,5-4 ZrO2 1-3,3 TiO20,4-5; y Azufre (en cuanto a SO3) =q 0,01.

En ciertas formas de realización del material vitrocerámico de la presente invención, la composición del material vitrocerámico comprende además un oxidante.

En ciertas formas de realización del material vitrocerámico de la presente invención, la composición del material vitrocerámico comprende:

- hasta el 0,6% en peso de SnO2; y/o
- hasta el 1%...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para producir un material vitrocerámico azul, transparente que comprende una solución sólida de cuarzo ß como fase cristalina principal, que comprende:

- proporcionar un vidrio precursor de aluminosilicato de litio que comprende TiO2 como agente de nucleación y por lo menos un agente reductor de vidrio; y
- calentar el vidrio precursor en condiciones que garantizan la ceramización;

caracterizado porque el vidrio precursor comprende por lo menos un sulfuro de metal como agente reductor de vidrio.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque proporcionar un vidrio precursor de aluminosilicato de litio comprende:

- fundir una mezcla de lotes del vidrio precursor, que comprende un precursor de TiO2, para formar el vidrio precursor;
- conformar el vidrio precursor para proporcionar la forma deseada, y

porque se incluye por lo menos un sulfuro de metal en la mezcla de lotes del vidrio precursor.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicho por lo menos un sulfuro de metal se selecciona de entre MgS, ZnS y sus mezclas.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el vidrio precursor comprende por lo menos el 0,02% en peso de azufre expresado en cuanto a ZnS, o porque dicha mezcla de lotes comprende del 0,5 al 3% en peso, ventajosamente del 1 al 2% en peso, de ZnS, del peso total de la mezcla de lotes.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicho vidrio o dicha mezcla de lotes comprende por lo menos un oxidante.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho vidrio o dicha mezcla de lotes comprende:

- hasta el 0,6% en peso de SnO2; y/o
- hasta el 1% en peso de CeO2; y/o
- hasta 1% en peso de WO3.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho vidrio o dicha mezcla de lotes está esencialmente libre de óxido de arsénico y óxido de antimonio.

8. Material vitrocerámico de tipo Li2O-Al2O3-SiO2 azul, transparente que comprende una solución sólida de cuarzo ß como fase cristalina principal, que puede obtenerse mediante un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que presenta una composición:

que comprende TiO2, azufre, por lo menos un óxido de metal, ventajosamente MgO y/o ZnO; y

está esencialmente libre de haluros y fosfatos.

9. Material vitrocerámico según la reivindicación 8, que presenta una composición, expresada en cuanto a porcentajes en peso basados en óxidos, que comprende:

SiO265-72 Al2O318-23 Li2O3-5 K2O + Na2O0-2 MgO 0-3 SrO 0-2 BaO 0-2 ZnO 0,5-4 ZrO2 1-3,3 TiO20,4-5; y Azufre (en cuanto a SO3) =q 0,01.

10. Material vitrocerámico según la reivindicación 8 ó 9, cuya composición comprende además un oxidante.

11. Material vitrocerámico según la reivindicación 10, que comprende:

- hasta el 0,6% en peso de SnO2; y/o
- hasta el 1% en peso de CeO2; y/o
- hasta el 1% en peso de WO3.

 

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