Published July 14, 2022 | Version v1
Publication Open

Glass-Ceramics from Trachyte Rock- Limestone or Magnesite

Creators

  • 1. National Research Centre

Description

Abstract Inexpensive sintered glass-ceramic glaze was prepared from a mixture of Egyptian trachyte with either limestone or magnesite. A represented trachyte rock was pulverized to powder (<0.083 mm) and also both limestone and magnesite. The well mixed batches were melted near 1450 °C/3 h temperature then the glass melt was quenched in water, dried, pulverized to powder and finally shaped in moulds. The sintering process of the pre-shaped glasses, within 1000-1100 °C range, gave augite and olivine in case of trachyte-magnesite whereas wollastonite and Ca-olivine in case of trachyte-limestone. However, cristobalite was developed in both cases. The microstructures in both cases showed glassy matrix scattered with submicron and nano-size crystals either in irregular shape in case of trachyte-limestone or clear crystals in case of trachyte-magnesite. The densities of the sintered samples were in the range of 2.36 and 2.57 g/cm 3 in case of the trachyte-limestone and 2.36 and 2.64 g/cm 3 in case of the trachyte-magnesite. The coefficient of thermal expansion (CTE) and the hardness of the sintered glass-ceramic were in the range of 6.2-8.5 × 10 −6 °C −1 and 440-563 GPa respectively. However, the CTE values decreased in case of trachyte-limestone whereas the hardness values were high in case of trachyte-magnesite. The present glass-ceramic samples had porcelain nature and could be used in cladding of wall and floor.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تحضير الزجاج الخزفي الملبد غير المكلف من خليط من التراخيت المصري مع الحجر الجيري أو المغنيسيت. تم سحق صخرة تراخيت ممثلة إلى مسحوق (<0.083 مم) وأيضًا كل من الحجر الجيري والمغنيسيت. تم إذابة الدفعات المختلطة جيدًا بالقرب من درجة حرارة 1450 درجة مئوية/3 ساعات ثم تم إخماد ذوبان الزجاج في الماء وتجفيفه وسحقه إلى مسحوق وأخيراً تشكيله في قوالب. أعطت عملية التلبيد للنظارات مسبقة الشكل، ضمن نطاق 1000-1100 درجة مئوية، أوجيت وزيتون في حالة تراخيت مغنيسيت في حين أن ولاستونيت وكاليفين في حالة تراخيت- ليمستون. ومع ذلك، تم تطوير كريستوباليت في كلتا الحالتين. أظهرت الهياكل المجهرية في كلتا الحالتين مصفوفة زجاجية متناثرة مع بلورات بحجم دون الميكرون والنانو إما في شكل غير منتظم في حالة تراخيت- ليمستون أو بلورات واضحة في حالة تراخيت- ماغنيسيت. كانت كثافة العينات الملبدة في حدود 2.36 و 2.57 جم/سم 3 في حالة الحجر الجيري التراخيت و 2.36 و 2.64 جم/سم 3 في حالة مغنيسيت التراخيت. كان معامل التمدد الحراري (CTE) وصلابة السيراميك الزجاجي الملبد في حدود 6.2-8.5 × 10 −6 درجة مئوية −1 و 440-563 جيجا باسكال على التوالي. ومع ذلك، انخفضت قيم CTE في حالة الحجر الجيري التراخيت بينما كانت قيم الصلابة عالية في حالة مغنيسيت التراخيت. كانت العينات الخزفية الزجاجية الحالية ذات طبيعة خزفية ويمكن استخدامها في تكسية الجدران والأرضيات.

Translated Description (French)

Résumé Le glaçage vitrocéramique fritté peu coûteux a été préparé à partir d'un mélange de trachyte égyptien avec du calcaire ou de la magnésite. Une roche de trachyte représentée a été pulvérisée en poudre (<0,083 mm) et également en calcaire et en magnésite. Les lots bien mélangés ont été fondus vers 1450 °C/3 h de température puis le verre fondu a été trempé dans l'eau, séché, pulvérisé en poudre et finalement mis en forme dans des moules. Le processus de frittage des verres préformés, dans la plage de 1000 à 1100 °C, a donné de l'augite et de l'olivine dans le cas de la trachyte-magnésite, tandis que la wollastonite et la Ca-olivine dans le cas de la trachyte-calcaire. Cependant, la cristobalite a été développée dans les deux cas. Les microstructures dans les deux cas présentaient une matrice vitreuse dispersée avec des cristaux submicroniques et de taille nanométrique soit en forme irrégulière dans le cas du trachyte-calcaire, soit en cristaux clairs dans le cas du trachyte-magnésite. Les densités des échantillons frittés étaient dans la gamme de 2,36 et 2,57 g/cm 3 dans le cas du trachyte-calcaire et de 2,36 et 2,64 g/cm 3 dans le cas du trachyte-magnésite. Le coefficient de dilatation thermique (CTE) et la dureté de la vitrocéramique frittée se situaient dans la plage de 6,2-8,5 × 10 −6 °C −1 et 440-563 GPa respectivement. Cependant, les valeurs de CTE ont diminué dans le cas du trachyte-calcaire alors que les valeurs de dureté étaient élevées dans le cas du trachyte-magnésite. Les échantillons actuels de vitrocéramique avaient une nature de porcelaine et pouvaient être utilisés dans le revêtement des murs et des sols.

Translated Description (Spanish)

Resumen El esmalte vitrocerámico sinterizado barato se preparó a partir de una mezcla de traquita egipcia con piedra caliza o magnesita. Una roca de traquita representada se pulverizó en polvo (<0,083 mm) y también en piedra caliza y magnesita. Los lotes bien mezclados se fundieron cerca de 1450 °C/3 h de temperatura, luego la masa fundida de vidrio se inactivó en agua, se secó, se pulverizó en polvo y finalmente se moldeó en moldes. El proceso de sinterización de los vidrios preformados, dentro del rango de 1000-1100 °C, dio augita y olivino en el caso de la traquita-magnesita, mientras que wollastonita y Ca-olivino en el caso de la traquita-caliza. Sin embargo, la cristobalita se desarrolló en ambos casos. Las microestructuras en ambos casos mostraron matriz vítrea dispersa con cristales submicrométricos y nanométricos ya sea en forma irregular en caso de traquita-caliza o cristales transparentes en caso de traquita-magnesita. Las densidades de las muestras sinterizadas estuvieron en el rango de 2.36 y 2.57 g/cm 3 en el caso de la traquita-caliza y 2.36 y 2.64 g/cm 3 en el caso de la traquita-magnesita. El coeficiente de expansión térmica (CTE) y la dureza de la vitrocerámica sinterizada estuvieron en el rango de 6.2-8.5 × 10 −6 °C −1 y 440-563 GPa respectivamente. Sin embargo, los valores de CTE disminuyeron en el caso de la traquita-caliza, mientras que los valores de dureza fueron altos en el caso de la traquita-magnesita. Las presentes muestras de vitrocerámica tenían naturaleza porcelánica y podían utilizarse en revestimientos de paredes y suelos.

Files

s12633-022-01990-3.pdf.pdf

Files (3.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0f70293955266a04d15e2d56401cd197
3.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
السيراميك الزجاجي من تراشيت روك - الحجر الجيري أو المغنيسيت
Translated title (French)
Verre-céramique de Trachyte Rock - Calcaire ou Magnésite
Translated title (Spanish)
Vidrio-cerámica de roca traquita- piedra caliza o magnesita

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4285389294
DOI
10.1007/s12633-022-01990-3

Is supplement to
https://openalex.org/W4239184763 (Other)
https://openalex.org/W4232895287 (Other)
https://openalex.org/W2386472714 (Other)
https://openalex.org/W2384273871 (Other)
https://openalex.org/W2371337082 (Other)
https://openalex.org/W2361324477 (Other)
https://openalex.org/W2353464161 (Other)
https://openalex.org/W2350958362 (Other)
https://openalex.org/W2086361896 (Other)
https://openalex.org/W2044229730 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1580796852
  • https://openalex.org/W1965913725
  • https://openalex.org/W1982605614
  • https://openalex.org/W1984827508
  • https://openalex.org/W1985612455
  • https://openalex.org/W1988890504
  • https://openalex.org/W2001830385
  • https://openalex.org/W2006768777
  • https://openalex.org/W2038441704
  • https://openalex.org/W2044682975
  • https://openalex.org/W2066221695
  • https://openalex.org/W2073524721
  • https://openalex.org/W2075057860
  • https://openalex.org/W2135222886
  • https://openalex.org/W2154695447
  • https://openalex.org/W2235988319
  • https://openalex.org/W2571298137
  • https://openalex.org/W2793335666
  • https://openalex.org/W2900629435
  • https://openalex.org/W2985171882
  • https://openalex.org/W3000983171
  • https://openalex.org/W3037072684
  • https://openalex.org/W3200839606