Способ получения пористого стекла
Изобретение относится к технологии пористых стекол (ПС) и может быть использовано в производстве пористых массивных изделий разнообразной формы, получаемых сквозной кислотной проработкой стекол. Целью изобретения является уменьшение объемных изменений в процессе производства. Для этого в способе получения пористого стекла путем химической проработки щелочноборосиликатного стекла в растворе кислоты и промывания в воде и сушки, стекло после промывания выдерживают в воде в течение времени, определяемого соотношением &Tgr;≥R<SP POS="POST">2</SP>/D+120, где &Tgr; - время R - радиус сечения каркаса занимаемого высококремнеземной фазой D - коэффициент диффузии воды в высококремнеземной фазе, равный 3,6х10<SP POS="POST">-14</SP> см<SP POS="POST">2</SP>/ч. В результате длительного выдерживания в воде устраняются причины, вызывающие большие объемные изменения готового ПС при сушке, нарушаются жесткие контакты сетки вторичного кремнезема со стенками основного каркаса. 2 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (111
А1 51)5 С 03 С 23/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (21) 4430587/23-33 (22) 26.05.88 (46) 23.02„90. Бюл. У 7 (71) Институт химии силикатов им. И.В.Гребенщикова (72) И.Н,Анфимова, О.В.Маэурин, Г.П.Роскова и Т.С.Цехомская (53) 666.1.053.6(088.8) (56) PTM 3-652-75„
Авторское свидетельство СССР
У 189988, кл, С 03 С ?3/00, 1965. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО СТЕКЛА (57) Изобретение относится к технологии пористых стекол (НС) и может быть использовано в производстве пористых массивных иэделии разнообразной формы, получаемь х сквозной кислотной проработкой двухфазных стекол. Цельюизобретения является уменьшение объИзобретение относится к технологии пористых стекол (ПС) и может быть использовано в производстве пористых массивных изделий разнообразной формы, получаемых сквозной кислотной проработкой исходных двухфазных стекол, ЦС в ниде массивных изделий (пластин, Т уАпК, итабиков и т.д .) находят широкое применение в различных
"областях науки и техники: в оптике, в электронике, в лазерном приборостроении и т
Целью изобретения является уменьшение обьемних изменений в процессе произвол<:тяп, На фиг I показано насколько существенно уменьшается относительная
2 емных изменений в процессе производства. Для этого в способе получения пористого стекла путем химической проработки щелочноборосиликатного стекла в растворе кислоты и промывания в воде и сушки стекло после промывания выдерживают в воде в течение времени, определяемого соотношением г /D + 120, где с — ; r радиус сечения каркаса занимаемого высококремнеэемной фазой>см; D — коэффициент диффузии воды в высококрем-м неземной фазе, равный 3,6х10 см /ч.
В результате длител(ного выдерживания в воде устраняются причины, вызьг ваюиие большие объемные изменения готового ПС при сушке, нарушаются жесткие контакты сетки вторичного кремнезема со стенками основного каркаса.
2 ил., I табл. объемная усадка заготовки из ПС после 24-часовой сушки на воздухе при комнатной температуре в результате увеличения длительности выдержива" ния ее в воде; на фиг.2 — серия зависимостей, характеризующих изменение относительной объемной деформации
ПС за первые 30 мин пребывания образцов на воздухе (т.е. непосредственно во время измерений).
В первые минуты сушки образцы претерпевают максимальное изменение объема но все меньшее и меньшее с уве-! личением длительности пребывания их в воде (4, 24, 120, 140 и 160 ч,).
При выдержке в воде около 160 ч объемные изменения уменьшаются в 10 раз.
1544737
z.
+ 120
D ь
Структурные характеристики ПС ади- Время с се- промыення ванна
Время вылеряки в
Объемные изВыход годных изделий из ПС (в X) РасчеттТолщи на ис ное менения в Е ходных
o6pas нов, мм а ркаа т °
10, см в воде и время выдеряки в примере ч
Удельная поУдельный объем пор
Удельный объем
Ради- УдельРадиус пор ная ппь
А верхиость см /г г ус пор
А ве рхиость> см /г е воде, ч пор
0,18
О,i8
0,24
Предла
<0,1
<0,1
<0,2
Извест
i,о
0,9 гаемый способ
100 20
95 20
95 5О ный способ
55 5О
60 20
0,5 г,о
3,О
24
i8O
110
»о
11О
I 60
153
153
I9О
153
210
2О
0,18
0,18
0,24
i8O
i8O
1ОО
2,0
3,О
153
11О
11О
180
0,24
0,18
0,24
О,18
2О.
1ОО
1ВО
Способ осуществляют следующим образом.
Заготовку из щелочноборосиликатного стекла следующего состава, мол./.:
Si02 72,0; В203 20,9; Иа20 6,8;
А120> 0,3, подвергают тепловой обработке для разделения на фазы при
550 С в течение 144 ч. С помощью электронного микроскопа определяют средний радиус сечения каркаса высококремнеэемной фазы, в данном случае
r = 130 10 см. Заготовку толщиной
-8
2 мм насквозь выщелачивают в 0,1 М
НС1 при 50 С, после чего промывают, а затем погружают в дистиллированную воду и выдерживают в ней в течение времени, рассчитанного по формуле
2
+ 120.
-8
Для данного случая (при r =130 10 см;
D = 3,6 10 Я см /ч) это время состав2 ляет 167 ч. Воду во время выдерживания образцов все время обновляют, После выдерживания в воде заготовку высушива1от на воздухе, а затем в о течение 1 u — при 130 С и используют по соответствующему назначению.
В таблице приведены структурные характеристики, объемные изменения и процент выхода годных изделий в процессе получения МИ11 стекол, выдержанных в воде различное время, Формула и э обретения
l0 Способ получения пористого стекла путем химической проработки двухфазного щелочноборосиликатного стекла в растворе кислоты, промывания в воде и сушки, отличающийся тем что, с целью уменьшения объемных изменений в процессе производства, стекло после промывания выдерживают в воде в течение времени <. определяемого соотношением
20 где -т — радиус сечения каркаса, образованного высококремнеземной
25 фазой, см;
D =- 3,6 10 см /ч — коэффициент
-/4 2 диффузии воды в высококремнеземной фазе. до выдерхивания в воде после выдерхивания в воде
1544737
1бР 2Ю
Epee, Ю 80 120 братия #adept д 8оое, ч
Фиг.1
