ЭЛЕКТРОВАКУУМНОЕ СТЕКЛО

ЭЛЕКТРОВАКУУМНОЕ СТЕКЛО


RU (11) 2108987 (13) C1

(51) 6 C03C3/108 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95107637/03 
(22) Дата подачи заявки: 1995.05.12 
(45) Опубликовано: 1998.04.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. SU, авторское свидетельство, 996353, кл. C 03 C 3/108, 1983. 2. Эспе В. Технология электровакуумных материалов. Ч. 2. - М.: Энергия, 1968, с. 10. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество "Лисма" - Завод специальных источников света и электровакуумного стекла 
(72) Автор(ы): Сивко А.П.; Яковлева М.В.; Филимонова М.А.; Зюзин А.И.; Талалаев С.В. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество "Лисма" - Завод специальных источников света и электровакуумного стекла 

(54) ЭЛЕКТРОВАКУУМНОЕ СТЕКЛО 

Использование: для изготовления оболочек газоразрядных ламп высокого давления, электровакуумных приборов и других источников света с высокими рабочими температурами на поверхности оболочки в процессе службы, а также жаропрочной кухонной посуды и поддонов для печей СВ-4. Сущность изобретения: электровакуумное стекло содержит, мас.%: оксид кремния 76,5 - 80,1 БФ SiO2; оксид бора 10,1 - 12,2 БФ B2O3; оксид алюминия 1 - 3 БФ Al2O3; оксид натрия 2 - 6 БФ Na2O; оксид кальция 0,5 - 1,5 БФ СаО; оксид магния 0,5 - 1,5 БФ MgO; оксид свинца 0,5 - 2,5 БФ PbO; оксид церия 0,1 - 0,3 БФ СеО2 и по крайней мере один из оксидов из ряда оксид мышьяка, оксид сурьмы 0,1 - 0,3 БФ As2O3, Sb2O3 соответственно. Температура размягчения при вязкости 1010 Па с 690 - 717oС, ТКЛР (34 - 38) 10-7 1/oС. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электровакуумной технике, производству источников света, приборостроению, в частности к составам электровакуумных стекол, используемых для изготовления оболочек газоразрядных ламп высокого давления, электровакуумных приборов и других источников света с высокими рабочими температурами на поверхности оболочки в процессе службы, а также жаропрочной кухонной посуды и поддонов для печей СВЧ.

Известно электровакуумное стекло вольфрамовой группы [1], предназначенное для изготовления оболочек ламп-фар, газоразрядных ламп высокого давления и защитных стекол светотехнических устройств, содержащее, мас.%:

SiO2 - 73,2 - 76,1

B2O3 - 15,0 - 17,0

Na2O - 3,8 - 4,8

K2O - 1,4 - 1,8

PbO - 2,7 - 4,2

и имеющее следующие физические свойства:

Температурный коэффициент линейного расширения (20 - 300oC), oC-1 - 38,5 - 41,9 10-7

Термостойкость, oC - 310 - 312oC

Температура размягчения при вязкости 10-10 Пас, oC - 630

Температура, при которой удельное электрическое сопротивление равно 100 МОМ см (Тк - 100), oC - 300

Химическая устойчивость к воде, гидролитический класс - 3

Кристаллизационная способность:

Верхний предел кристаллизации, oC - 1090

Нижний предел кристаллизации, oC - 790

Интервал кристаллизации, oC - 300

Температура максимальной кристаллизации - 877

Скорость роста кристаллов, мкм/мин - 0,45

Стекло хорошо варится, осветляется и формуется. К недостаткам данного стекла следует отнести его низкую температуру размягчения при вязкости 1010 Пас. При эксплуатации мощных металлогалоидных ламп с рабочей температурой на поверхности оболочки более 600oC происходит размягчение стекла и раздувание ее. В результате лампа разрушается или, если целостность оболочки сохраняется, меняются световые и цветовые характеристики лампы и она становится непригодной для эксплуатации по своему прямому назначению. Стекло имеет недостаточную химическую устойчивость к воде, соответствующую 3 гидролитическому классу, и поэтому не может быть использовано для изготовления жаростойкой кухонной посуды и посуды для печей СВЧ.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является термостойкое стекло типа "Пайрекс" [2], применяемое для изготовления химико-лабораторной и жаростойкой кухонной посуды, а также оболочек источников света и содержащее, мас.%:

SiO2 - 80,5

B2O3 - 11,8

Al2O3 - 2,0

Na2O - 4,4

K2O - 0,2

CaO - 0,3

MgO - 0,1

As2O3 - 0,7

Известное стекло имеет

Температурный коэффициент линейного расширения (20 - 300oC), oC-1 - 32 10-7

Термостойкость, oC - 260

Температуру размягчения при вязкости 1010 Пас, oC - 625

Температуру, при которой удельное электрическое сопротивление равно 100 МОмсм (ТК - 100), oC - 290

Химическую устойчивость к воде, гидролитический класс - 1

Кристаллизационную способность:

Верхний предел кристаллизации, oC - 1100

Нижний предел кристаллизации, oC - 640

Интервал кристаллизации, oC - 460

Температура максимальной кристаллизации, oC - 840

Скорость роста кристаллов, мкм/мин - 0,8

Стекло довольно технологично при варке и формовании, хорошо обрабатывается на огнях и имеет высокую химическую устойчивость к воде, соответствующую 1 гидролитическому классу, высокую термостойкость. Однако из-за низкой температуры размягчения при вязкости 1010 Пас и повышенной склонности к кристаллизации в процессе эксплуатации в лампах, работающих при больших тепловых нагрузках, текло быстро кристаллизуется, оболочка мутнеет и растрескивается. При варке стекла из-за большой вязкости стекломасса полностью не освобождается от мелких пузырей и мошки, которые портят внешний вид изделия.

Цель изобретения - повышение температуры размягчения стекла при вязкости 1010 Пас, уменьшение склонности к кристаллизации и улучшение варочных свойств.

Цель достигается тем, что электровакуумное стекло, включающее SiO2, B2O3, Al2O3, Na2O, CaO, MgO, дополнительно содержит PbO, CeO2 и по крайней мере один из оксидов из ряда As2O3, Sb2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO2 - 76,5 - 80,1

B2O3 - 10,1 - 13,3

Al2O3 - 1 - 3

Na2O - 2 - 6

CaO - 0,5 - 1,5

MgO - 0,5 - 1,5

PbO - 0,5 - 2,5

CeO2 - 0,1 - 0,3

По крайней мере один из оксидов из ряда As2O3, Sb2O3 - 0,1 - 0,3

Триоксид сурьмы в присутствии селитры в начале окисляется до пятиоксида

Sb2O3 + 2NaNO3 = Sb2O5 + Na2O + NO2 + NO,

а затем во время варки при температуре 1500oC вновь отдает кислород



Присутствуя в небольших количествах, Sb2O3 способствует стабилизации окислительного потенциала стекломассы и освобождению ее от мелких пузырей и мошки в процессе осветления. Кроме того, во время варки тугоплавкого стекла триоксид сурьмы испаряется, образуя при этом большое количество крупных пузырей, которые, улетучиваясь, очищают стекломассу от мелких пузырей и мошки.

Осветлению стекломассы от мелких пузырей способствует также и диоксид церия CeO2.

Под действием высоких температур CeO2 разлагается по реакции



Кислород, выделяющийся в результате разложения, удаляясь из стекломассы, захватывает с собой мелкие пузыри и мошку и очищает ее. Совместное присутствие в стекле триоксида сурьмы и диоксида церия снижает соляризацию стекла и способствует стабилизации светопропускания в процессе эксплуатации ламп.

Нашими исследователями установлено, что оксид свинца, вводимый в состав стекла, резко повышает устойчивость стекла к кристаллизации в процессе службы. Более высокое содержание CaO и MgO при одновременном выводе из состава K2O повышает температуру размягчения стекла при вязкости 1010 Пас. Такая совокупность оксидов свинца, церия, мышьяка и сурьмы при производстве электровакуумного стекла для оболочек металлогалоидных ламп и изготовлении жаростойкой посуды является новой и именно она позволила достигнуть цели изобретения.

Составы стекол и их физико-химические свойства приведены в таблице.

Варка предлагаемых стекол осуществляется в газовой, газово-электрической или электрической печи при температуре 1550 - 1580oC.

Для ввода SiO2 в стекло применяется чистый кварцевый песок, для ввода борного ангидрида B2O3 - техническая борная кислота, Al2O3 вводится через глинозем или гидроксид алюминия. Na2O вводится через натриевую селитру, а PbO - через свинцовый сурик. Для ввода CaO и MgO служат углекислые соли CaCO3 и MgCO3, CeO2, As2O3, Sb2O3 вводятся через одноименные химические реактивы марок "хч", "чда" и "ч".

Обработка технических материалов, приготовление шихты, загрузка ее в печь осуществляется на существующем оборудовании.

Формование оболочек для металлогалоидных ламп высокого давления осуществляется вручную или на автоматах с фидерным питанием в интервале температур 1305 - 1340oC, а формование жаростойкой посуды производится в гидравлическом прессе с шаровым питателем в интервале температур 1400 - 1430oC.

Предлагаемые стекла по физическим свойствам относится к группе стекол, пригодных для спаивания с вольфрамом. Они хорошо варятся, осветляются и формуются.

Благодаря высокой температуре размягчения, при которой вязкость равна 1010 Пас, оболочки высокоинтенсивных источников света не деформируются в процессе службы и не растрескиваются. Благодаря высокой устойчивости стекол к кристаллизации оболочки не мутнеют. Жаростойкая посуда, изготовленная из данного стекла, не растрескивается при приготовлении пищи на кухонной плите или в печах СВЧ и не выщелачивается. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Электровакуумное стекло, включающее SiO2, В2О3, Al2О3, Na2O, СаО, MgO, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит PbO, CeO2 и по крайней мере один из оксидов из ряда As2O3, Sb2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO2 - 76,5 - 80,1

В2О3 - 10,1 - 13,2

Al2O3 - 1 - 3

Na2O - 2 - 6

СаО - 0,5 - 1,5

MgO - 0,5 - 1,5

PbO - 0,5 - 2,5

CeO2 - 0,1 - 0,3

По крайней мере один из оксидов из ряда

As2O3, Sb2O3 - 0,1 - 0,3ц


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru