Способ получения полых стеклянных микросфер

 

Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, а именно к способам получения полых стеклянных микросфер, которые могут быть использованы в авиационной, радиотехнической и электронной промышленности. С целью улучшения диэлектрических свойств полых микросфер и снижения их плотности микросферы получают из микропорошков предварительно сваренного стекла. Формование микросфер осуществляют в восходящем потоке нагретых до 1100-1250<SP POS="POST"> </SP>ос газов при скорости газового потока 0,1-4,0 м//с. Отформованный материал подвергают затем химической обработке раствором серной кислоты с концентрацией 5-20% при 25-90°с в течение 0,2-4,0 и последующей отмывке в воде при 15-60°с в течении 20-90 мин. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 03 В 19 10

ОПИСАНИК ИЗОБРКт НИЯ

К д ВТОРСКОМ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4309626/29-33 (22) 25.09.87 (46) 15.05.89, Бюл, Р 18. (72) В.В.Будов, Е.И.Чарный и В.Я.Стеценко (53) 666.189.3 (088.8) (56) Патент США Р 4391646, кл. 65-142, 1983.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОСФЕР (57) Изобретение относится к промыш- . ленности строительства и строймате.риалов, а именно к способам получения полых стеклянных микросфер, кото- рые могут быть использованы в авиа1

Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, к области неорганических мелкодисперсных наполнителей, а именно полых стеклянных микросфер, которые могут быть использованы в качестве легковесных диэлектрических наполнителей композиционных материалов, применяющихся в авиационной, радиотехнической и других отраслях промышленности

Цель изобретения — улучшение диэлектрических свойств микросфер, снижение их плотности.

Пример t. Стекло состава, мас.Ж Na O 23,0, Si0 77,0, синтезировали в тигельной электрической печи.при 1330 С в течение 0,2 ч, Расплав гранулировали отливкой в воду.

Полученный гранулят измельчали в шаровой мельнице, после чего из по„„80„„1429424 А 1 ционной, радиотехнической и электронной промышленности, С целью улучшения диэлектрических свойств полых микросфер и снижения их плотности микросферы получают из микропорошков предварительно сваренного стекла.

Формование микросфер осуществляют в восходящем потоке нагретых до 11001250 С газов при скорости газового о потока 0,1-4,0 м/с. Отформованный материал подвергают затем химической обработке раствором серной кислоты с концентрацией 5-20Х при 25-90 С в течение 0,2-4,0 ч и последующей отмывке в воде при 15-60 С в течение

20-90 мин. 1 табл.

2 рошков стекла формовали полые микросферы в восходящем потоке газов с о температурой 1150 С и скоростью

0,8 м/с. Отформованные полые микросферы помещали в реакционный сосуд с 8Х-ным раствором серной кислоты с температурой 80 С и подвергали химической обработке в течение 1 ч при перемешивании. Отмывку микросфер в воде проводили при 40 С в течение

35 мин при перемешивании. Полые о микросферы затем высушивали при 150 С,.

Плотность полученных микросфер .0,33 г/см . Диэлектрическая проницаемость 1,80, а тангенс угла диэлектрических потерь при 10 " Гц 0,0096.

Пример ы 2-16. Полые стеклянные микросферы получают аналогично примеру 1.

Режимы формования, химической обработки и отмывки полых микросфер, а

9424

4 не происходит. Основной причиной резкого уменьшения выхода полых микросфер в примере 7 является нарушение

5 газодинамического режима формования микросфер, а в примерах 14-16 — высокая интенсивность процесса химического травления тонкостенных полых стеклянных оболочек, Предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с прототипом улучшение динамических свойств микросфер (снижение тангенса угла диэлектрических потерь в 1,5-2,0 раза) при одновременном снижении их плотности (на 10-20/) 147 также их свойства представлены в таблице °

Из представленных в таблице результатов видно, что поставленная цель достигается только в заявляемых интервалах параметров режимов формования, химической обработки и отмывки микросфер, Уменьшение концентрации раствора кислоты„его температуры, продолжительности обработки (примеры 10, 11 и 12), а также уменьшение продолжительности отмывки (пример 9) и температуры воды при отмывке микросфер (пример 13) не приводят к улучшению диэлектрических показателей и снижению плотности, К такому же результату приводит формование микросфер при скорости потока нагретых газов более 4,0 м/С. При выходе за верхние пределы параметров режима химической обработки полых микросфер резко уменьшается их выход, вплоть до полного разрушения (примеры 14, 15 и 16). При уменьшении скорости потока менее О,1 м/с резко снижается выход полых микросфер (пример 7), При выходе за верхние пределы параметров режима отмывки микросфер (примеры 5,6) усиления достигаемого эффекта (улучшения диэлектрических характеристик и снижения плотности) Формула изобретения . Способ получения полых. стеклянных микросфер, включающий варку стекла, 2Q .получение микропорошков, формование полых стеклянных микросфер, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения диэлектрических свойств микросфер и снижения их плотности, формование полых микросфер проводят в восходящем потоке нагретых газов при скорости потока 0,1-4,0 м/с с последующей обработкой раствором серной кислоты с концентрацией 5-207., 30 температурой 25-90 С в течение 0,24,0 ч и отмывкой в воде при 15-60 С в течение 20-90 мин. яства полых микросфер химической обрабо иим отмывки вим формования

> нгене" электриских терь

Диэлектрн ческая проницаемость ра- отность воды, г/см З родолв ельнос мин родолвиельно ч нцен цня ство

Рость

Ового ока> мпера ура, ° с

/с 2

0,0096

0>0089

0,0090

0 0081

0,0084

0,0089 о,о!80

О,О17!

О,О!В7

0,0!98

0,0192

0,О!84

1,8Î

1,75

1,Â4

1,80

1,83

1,78

1,89 .

1,90

1,95

1>92

1,94

1,90 о,зз

0 34

0 35

0,34 о,зз о,зг

0>46

0 39

0,44

0,41

0,44

0,39

ЬО

4О го зо

40 го о

35 зо

45.

З5

3О! 1150

2 1170

3 1170

4 1190

5 1170

6 1150

7 1170

8 1140 . 9 1150

10 1160

11 . 1150

12 1170

13 1140

14 1140

15 1150

16 1150

Протово

40 во

7О

96 в

5 го о

8 в

& в

8 ! о в25

15 ! о

0,8

1,з

О,I

1,О

0,!

0 06.4 3

1,О

1,2

0,9

12. 2,Î

1>5

1,о

1,0

1,о

0,5

0,2

4,0

1,0 г,о г,о

1,О

0,5

0,5

О,I

0,5

1,О

5 0 з,о

О,0184 г,1

0 > 47 е

Ииэкнй выход полых микросфер,