Стеклоэмаль

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 03 С 8/06, 13/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕ Т

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (0с, СО

Ql

,(л)

О (21) 4837825/33 (22) 07,05.90 (46) 15.10,92. Бюл. ¹ 38 (71) Научно-производственное объединение

"Стеклопластик" (72) С.А,Зайцева и А,И.Колесова (56) Авторское свидетельство СССР № 1216158, кл. С 03 С 8/06, 1986.

ТУ 26-01-449-78 Стеклоэмаль марки 25, Гранулят, (54) СТЕКЛОЭМАЛЬ (57) Сущность изобретения: стеклоэмаль содержит, мас,%: оксид кремния 60,0-66,0; оксид бора 2,0 — 5,0; оксид алюминия 0,01 — 4,00;

Изобретение относится к составам стеклоэмалей для производства непрерывного стекловолокна, которое может быть использовано для получения эмалевого покрытия по стали, в частности для защиты стальных труб, Известно стекло, содержащее, мас, o .

SiOz — 50 — 55

А!гОз — 2,5 — 4,5

МагΠ— 10,5 — 13,5

КгΠ— 6,5 — 9,5

СаРг — 3-6,5

NiO — 0,2 — 1

СаΠ— 0,2 — 1

СггОз — 0,2-1

Т! Ог — 1,5 — 3,5

SrO — 3-6

ВаΠ— 7,5-12

СеОг — 0,2 — 4 агОз — 0,05-0,5 йбгОз — 0,05 — 0,5

Р ггОз — 0,05 — 0,5

Это стекло относится к составам химически стойких стекол, которые могут исполь,,!Ж,, 1768539 А1 оксид кальция 2,0 — 6,0; оксид натрия 10,514,0; оксид калия 2,0 — 3,0; оксид лития 3,0—

5,0; фтор 0,05 — 0,80; оксид кобальта и/или оксид никеля 0,01 — ".,00; оксид титана и/или оксид циркония 1,5 — 7,0; оксид магния 0,2—

2,5. Стеклоэмаль может содержать, оксид стронция 0,1 — 1,4 мас., причем сумма оксидов стронция и кальция 6,0 мас., Характеристика стекловолокна; температура выработки стекловолокна из стеклоэмали, соответствующая вязкости 100 Па с, 9401025 С, температура верхнего предела кристаллизации 900 — 960 С, диаметр волокна

10 — 14 мкм. 1 з,п.ф-лы, 2 табл. зоваться для защиты внутренней поверхности стальных труб диаметром до 325 мм.

Недостатком данного состава сгекла является высокое содержание плавней, в том числе и CaF2, при относительно невысоком содержании оксида кремния, что об славливает низкую вязкость расплава, которая не дает возможности получения непрерывного волокна на промышленном оборудовании (затекание фильер, обгорание волокон), Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является стеклоэмаль следующего состава, мас,%»:

SiOz — 58,08

А1гОз — 2,65

СаΠ— 2,4

КагΠ— 13,31

КгΠ— 2,70

ЫгΠ— 3,9

ВгОз — 4,40 .

TiOz — 2,1

СаРг — 4,15

1768539

СагОз — 0,71

М!гОз — 0,74

SrO — 1,5

Маг$!Рь — 3,36

Недостатком указанной стеклоэмали является то, что у нее мала абсолютная величина вязкости и температура верхнего предела кристаллизации(Тз) выше температуры формования воЛокна (Tsbip,), что не соответствует" осйовнойу свойству волокнообразования: Т, до 6кна быть ниже

Т ыр. Присутствие в составе оксида кобальта в количестве 0,71 и оксида никеля в количестве 0,74 значительно снижается теплопрозрачность расплава. Кроме того, недостатком стеклоэмали является и то, что в состав входит большое количество фтористых соединений (СаРг, МагЯ!Р6), которые обладают высокой летучестью, в результате чего нарушается стабильность состава эмали и ее свойств"и главное загрязняется окружающая среда токсичными выбросами фтора и его соединений, Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности волокнообразования из стеклоэмали, что позволяет получить различные виды стекловолокнистых материалов, которые могут быть использованы для нанесения эмалевых покрытий на поверхности любой конфигурации, улучшение его качества и сокращение количества токсичных выбросов фтора и его соединений в окружающую среду.

Согласно изобретению поставленная цел. достигается тем, что стеклоэмаль, включающая $!Ог; ВгОз, А!гОз. СаО, МагО, КгО, !гО, F, ВгОз, ЙОг в качестве ВгОз содержит СогОз и/или М!гОз, а в качестве

ЯОг-Т!Ог и/или ZrOp и дополнительно MgO при следующем соотношении компонентов, мас. Я!Ог 60,0 — 66,0; ВгОз 2,0 — 5,0; А!гОз

0,01 — 4,00; СаО 2,0-6,0; МагО 10,5-14,0; КгО .2,3 — 3,0; !гОз 3,0 — 5,0; F 0.05 — 0,80; СОгОз и/или М!гОз 0,01 — 1,0; Т!Ог и/или ЕгОг 1,5—

7,0; MgO 0,2-2,5, кроме того она может содержать SrO в количестве 0,1 — 1,4 мас,%, причем SгО+СаО 6,0, Изобретение осуществляется следующим образом: в качестве сырьевых материалов для варки стеклоэмали используют кварцевый песок, борную кислоту, глинозем, мел, доломит, соду кальцинированную, калий азотнокислый или калиевую селитру, литий углекислый двуокись титана, цирконовый концентрат, плавиковый шпат, кобальта окись, никеля окись, стронций

5 углекислый. Исходное сырье согласно рецепту отвешивают, перемешивают и плавят до полного провара и осветления. Температура плавления 1300 — 1400 С, температура осветления 1350 — 1450 С, Продолжитель10 ность плавления зависит от конструкции печи, количества шихты, качества теплоносителя, Из стекломассы вырабатывают стеклошарики, Температура выработки стеклошариков 1000 — 1050 С. Затем из

15 стеклошариков на обычном промышленном оборудовании с использованием 400-фильерного стеклоплавильного аппарата вырабатывают непрерывное стекловолокно.

Температура выработки 950-1100 С, 20 Конкретные примеры составов стеклоэмалей приведены в табл.1, Сравнительные свойства стеклоэмалей описываемых и из- . вестного составов приведены в табл,2, Из таблицы видно, что свойством волок25 нообразования, т.е. когда Ts ниже Такыр. обладают примеры 1 — 4 — 7 — 12, а примеры 5,6 и прототип не соответствуют этому требованию, т,к. у них Тз выше Т рррр, как и у прототипа.

30 Формула изобретения

1, Стеклоэмаль, включающая SION, ВгОз, А!гОз, СаО, МагО, КгО, !Ог, F, ВгОз, КОг,отл и ч а ю ща я с я тем,что, с целью обеспечения возможности волокнообразо35 вания, она в качестве ВгОз содержит СОгОз и/или М!гОз, а в качестве ЯОг-Т!Ог и/или

ZrOg дополнительно содержит MgO при следующем соотношении компонентов, мас. О ;

S i Ог — 60,0-66,0;

40 ВгОз — 2,0 — 5,0;

А!гОз — 0,01 — 4,00;

СаΠ— 2,0-6,0, МагΠ— 10,5 — 14,0;

КгΠ— 2,0 — 3,0;

45 !гΠ— 3,0 — 5,0;

F — 0,05 — 0,80;

Сог03 и/или NI203 — 0,01 — 1,0;

Т!Ог и/или Zr02 — 1,5 — 7,0;

MgO — 0,2 — 2,5, 50 2. Стеклоэмаль по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она содержит SrO в количестве

0,1 — 1,4 мас,, причем SrO+CaO 6,0, 1768539 (Г(а л

° ° о ь О м о

r r о ь м

С 4 с:О е о

СО е о л ь о в м м л ь

Ф м м

Ф м о о

Ф (о е ь и

Ф о о о

Ф ф

С4 О о о о о

° л

>Г((Г(СЧ Л

° ° о (Г) >Г

>Г(е о о о о е

СЧ

"О м

Щ м

СГ1 >Г(е о о о о

° °

СЧ ч Г(е

00

Ф ь

Ф

О о о

Ф ф м щ

С4

Ю е м

С4 СО

Ф е о

G0

Ю (° в о м

Г

Ю м 40

° °

:Г(о е

СГ

О л

4 СЧ м

Ф

C(i C

Ф ° с

О1 cV

r ф

3Г(°

l ((о е ь

СГ\ о 1 л

° е

С4 о

С4

В

С 4 ь е

СГ ь ю

С 4 м

° Ф о о о

r r

М >Г(г

О

Ф о

r и

r м

О О (Г(° ° о о о е е с4 М

Ф

О м

Ю м (СГ(Ф

\У ь

° о о

С 4

Ю о

o o

Ф Ф

М иГ 1 о о о с((.Л

О сп

o o

М л

1 1 1 О1

I 1 1 °

1 1 C4 I М

1 I т 1 О

1 (! 1 г

1 1 I

1 I 1

1 1 1 СГ

I 1 1 е

r I ° 1 СМ

1 I - 1 О

I I

С((> 1 1

1 I 1

=(> 1 1

1 1

ZI l (Ь (1 I °

О О

1 1 - 1 О (O I >

I l

С((> I 1

1 (1 (— 1

О

I 1 1 °

1 1 С1

1 О1 О

1 I (I I I

1 I 1

1 1 1

I 1

Г( ((CO (О

1 I

I X I 1

1 (U I 1

1 (0 I 1

I- I l

O I 1

О> >М

0 1 (I

1 1

I С((1 I

I (1 "t 1, о о

O (4» C(X 1 О СГ

1 1

I a 1

l2 1 1 о г — — т(1- I 1 х (((1 1 ° О

1 О I m О (С I

E I о

I Y Г->>

С((. ! О

1 5 I 1 Ф

> 1 О

С((1 W 1 О

М а 1

1 ((! I

1 1 1 о — 1

И 1 I CV (1 °

1 1 t

М 1 О

1 1

I 1 ,1 1

1 1

1 1 1 о (t (м

I СЧ I O

I 1

l 1

1 1

1 о

1 1

I I (,,О (1 1 ) (.. д !

1 1

1 1

1 t

I 1

I t

1 Q I

1 I о 1 с 1

I t o о I

1 I M

Ф О о о о

o o o

° ° о о л м

° Е r о о о О

> е е

О О с.! о

Ф Ф ф о о сч о

° 1 у о о о о е е о t o о о с о о

О л .л о (СГ I о

I

1 о е е (I

1

С > I

I

1 о

1

I и.е

С 4 1

1

I о е ч 1

1

1

I

"О I

1 I

С 4 1 1

1

С 4 I е с»

- I

I

СГ 1

СЧ 1

1 ( (СЧ

О 1

1

I (а (СЧ I

I

I (I

1 о

00 1

K 1

Ю И о

° ° Ф

С 4 М О о со

° е

СЧ - O

1768539

Таблица 2

Состав

Свойства

900 930. - 960 925

1000 970

920

990

1020 940

983

990

900 945

80 78

280 243

115 70

126

107

150 75 .

400 270

153 105

356

105 в 1н. растворе НС1 . в 2н.растворе NaOH

Продолжение табл.2

Свойства (9 j 1О Т

925 900 925 920 980

905

1015 950

1025 940 945 875 в 1н. растворе НС1 в 2н.растворе NaOH

Редактор В. Ф ел ьдман аказ 3617 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Температура верхнего предела кристаллиза-, ции, Т, С

Температура соответствующая вязкости„

100 Па.с, Такыр, С

Химическая устойчивость стекловолокна: потеря массы стекловолокна, мг/5000 см- в Н О

Температура верхнеro предела кристаллизации, Т, С о

Температура соответствующая вязкости.

100 Па. с, Такыр, С

Химическая устойчивость стекловолокна: потеря массы стекловолокна, мг/5000 см в Н О

1 2 3 4 5 6 7

8 11 12 Прототип

114 82, 109 81 84 89

58 260 48 278 264 371

25 120 21 112 118 142

Составитель А,Колесова

Техред М.Моргентал Корректор Л,Ливринц