СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОВОЛОКНА

СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОВОЛОКНА


RU (11) 2039019 (13) C1

(51) 6 C03C13/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.02.2008 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

(21) Заявка: 5040473/33 
(22) Дата подачи заявки: 1992.04.29 
(45) Опубликовано: 1995.07.09 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 525634, кл. C 03C 13/00, 1975. Авторское свидетельство СССР N 1261923, кл. C 03C 13/06, 1986. 
(71) Заявитель(и): Научно-исследовательская лаборатория базальтовых волокон Института проблем материаловедения АН Украины (UA) 
(72) Автор(ы): Трефилов Виктор Иванович[UA]; Сергеев Владимир Петрович[UA]; Махова Мария Федоровна[UA]; Джигирис Дмитрий Данилович[UA]; Мищенко Евгений Семенович[UA]; Чувашов Юрий Николаевич[UA]; Бочарова Ирина Николаевна[UA]; Горбачев Григорий Федорович[UA] 
(73) Патентообладатель(и): Научно-исследовательская лаборатория базальтовых волокон Института проблем материаловедения АН Украины (UA) 

(54) СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОВОЛОКНА 

Использование: для производства непрерывных и грубых волокон. Сущность изобретения: стекло для стекловолокна содержит, в мас. оксид кремния 47,5 57,8 БФ SiO2, оксид алюминия 17,1 19 БФ Al2O3, оксид титана 1,2 2 БФ TiO2, оксид железа 3,8 8,5 БФ Fe2O3, оксид железа 3,4 7,0 БФ FeO, оксид марганца 0,11 0,19 БФ MnO, оксид кальция 6,5 10,8 БФ CaO, оксид магния 2,3 7,5 БФ MgO, оксид калия 0,8 2,5 БФ K2O, оксид натрия 2,2 4,6 БФ Na2O, оксид серы 0,01 0,20 БФ SO3, оксид фосфора 1,1 2,0 БФ P2O5, оксид скандия 0,03 1,2 БФ Sc2O3, оксид цинка 0,05 1,0 БФ ZnO. Соотношение Al2O3/(Ca+MgO)<2,0. Устойчивость в 2N HCl (98°С, 3 ч) 98 98,9% в Ca(OH)2 99,1 99,8% 1 з.п. ф-лы, 4 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к составам стекол, предназначенных для производства непрерывных и грубых волокон, которые могут быть использованы для получения различных тканей и нетканых материалов, фильтров, для армирования цементных и гипсовых вяжущих, а также полимеров и других целей.

Цель изобретения снижение кристаллизационной способности, удлинение температурного интервала выработки, обеспечение надежности процесса и повышение устойчивости в кислых средах.

В известных составах стекол, применяемых для стекловолокна, содержится SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, CaO, MgO, MnO, K2O, Na2O, P2O5, La2O3. Для составления шихты в качестве исходного материала используют андезит, корректирующийся кварцевым песком, мелом, доломитом, содой и трехокисью лантана, а в ряде случаев пиролюзитом [1]

Известен состав стекла, содержащий SiO2, Al2O3, TiO2, Fe2O3, FeO, MnO, CaO, MgO, K2O, Na2O, SO3 [2]

Исходным сырьем для получения минерального волокна этого состава служит порода типа ортоамфиболитов и амфиболитов как однокомпонентная шихта. Однако такое стекло обладает высокой кристаллизационной способностью, низкой кислотоустойчивостью и из-за узкого интервала выработки не может быть использовано в производстве непрерывных и грубых волокон.

Для устранения указанных недостатков и достижения цели предложены составы, конкретные из которых приведены в табл.1.

Технологические свойства расплавов и физико-химические свойства волокон приведены в табл. 2 и 3 соответственно. Как видно из табл.1, предлагаемое стекло отличается от известного более высоким содержанием оксидов алюминия и трехвалентного железа, что приводит к увеличению кислотоустойчивости. Этот эффект усиливают оксиды фосфора и скандия (как элементы III и V групп таблицы Д.И.Менделеева).

Известно, что оксиды железа, кальция и магния значительно повышают кристаллизационную способность расплава, что отрицательно отражается на процессе волокнообразования (особенно непрерывных волокон). За счет этого интервал выработки волокон сужается, возрастает обрывность и процесс получения волокон неустойчив. Уменьшение указанных оксидов обеспечивает снижение температуры верхнего предела кристаллизации (Тв.п.к.), удлинение температурного интервала выработки и надежность процесса. Введение оксида цинка приводит к образованию с Al2O3 твердого раствора, устойчивого к кислотам. Важным условием является соблюдение соотношения которое должно быть более 1,2, но менее 2,0.

Стекло указанного состава может быть получено как из обычных, используемых в стекловарении исходных компонентов, так и на основе различных природных материалов, например андезитов, андезитобазальтов, базальтов, диабазов, габбро.

Процесс варки стекла предлагаемого состава осуществляли в печи при температуре 1450оС до получения гомогенного расплава. Формирование волокон происходило устойчиво.

Как следует из табл.3 в сравнении с прототипом, Тв.п.к. предлагаемого состава стекла на 50-80оС ниже, интервал выработки волокна расширен в 6-9 раз, а кислотоустойчивость выше в 2,2-5,3 раза.

Из предлагаемого состава стекла получены также и грубые волокна. Результаты испытаний их физико-химических свойств представлены в табл.4.

Из табл.4 видно, что грубые волокна из стекла предлагаемого состава обладают высокой стойкостью не только к кислотам, но и к насыщенному раствору Са(ОН)2, что предопределяет их использование при изготовлении фибробетона.

Ассортимент получаемых волокон (непрерывных и грубых), высокая химическая устойчивость в агрессивных средах дает возможность использовать их для производства тканых и нетканых, фильтровальных материалов, армирующих наполнителей композитов, армирования бетонов на основе минеральных вяжущих и др. стойких при эксплуатации в агрессивных средах в химической и других отраслях промышленности, в качестве фильтров грубой, тонкой и сверхтонкой очистки агрессивных сред.

Долговечность тканей, изготовленных из волокна предлагаемого состава превышает долговечность стеклянных тканей примерно в 1,5 раза. Из стекла предлагаемого состава наработаны и испытаны партии непрерывного и грубого волокна в количестве 800 и 1000 кг соответственно.

Физико-химические исследования полученного волокна подтвердили его высокую химическую устойчивость в агрессивных средах. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СТЕКЛО ДЛЯ СТЕКЛОВОЛОКНА, включающее SiO2, Al2O3, TiO2, Fe2O3, FeO, MnO, CaO, MgO, K2O, Na2O и SO3, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит P2O5, ZnO и SC2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.

SiO2 47,5 57,8

Al2O3 17,1 19,0

TiO2 1,2 2,0

Fe2O3 3,8-8,5

FeO 3,4 7,0

MnO 0,11 0,19

CaO 6,5 10,8

MgO 2,3 7,5

K2O 0,8 2,5

Na2O 2,2 4,6

SO3 0,01 0,20

P2O5 1,1 2,0

SC2O3 0,03 1,2

ZnO 0,05 1,0

2. Стекло по п.1, отличающееся тем, что отношение



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