close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY14295

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.04.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 03C 3/076
БОРОСИЛИКАТНОЕ СТЕКЛО
(21) Номер заявки: a 20091036
(22) 2009.07.09
(43) 2011.02.28
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный технологический университет" (BY)
(72) Авторы: Папко Людмила Федоровна; Левицкий Иван Адамович (BY)
BY 14295 C1 2011.04.30
BY (11) 14295
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный технологический университет"
(BY)
(56) UA 66556 A, 2004.
SU 257709, 1969.
SU 252565, 1970.
SU 343957, 1972.
US 4259118, 1981.
SU 176051, 1965.
RU 2346895 C1, 2009.
RU 2021986 C1, 1994.
RU 2337890 C2, 2008.
(57)
Боросиликатное стекло, содержащее SiO2, B2O3, Al2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O и Fe2O3,
отличающееся тем, что дополнительно содержит BaO при следующем соотношении компонентов, мас. %:
SiO2
70,08-74,85
B2O3
5,48-13,70
Al2O3
1,50-4,16
CaO
1,65-5,71
MgO
1,15-1,90
Na2O
5,16-8,60
K2O
0,10-0,55
Fe2O3
0,02-0,04
BaO
1,10-4,25.
Изобретение относится к составам стекол и может быть использовано в стекольной
промышленности для изготовления изделий, работающих в условиях резкого перепада
температур, таких как бытовая посуда для СВЧ-печей.
Известен состав стекла для изготовления изделий хозяйственно-бытового назначения,
посуды, стеклотары, содержащий, мас. %: SiO2 60,0-65,0; B2O3 5,0-10,0; ZnO 5,0-10,0; CaO
0,5-1,0; Na2O 1,5-3,0; Al2O3 3,0-4,0; S2- 0,5-1,0; BaO 1,0-2,0; Fe2O3 1,0-1,5; MgO 10,0-15,0
[1].
Данное стекло характеризуется показателем температурного коэффициента линейного
расширения, составляющим (42-44) ± 2⋅10-7 К-1. Недостатком данного стекла является его
окрашивание оксидом железа.
BY 14295 C1 2011.04.30
Известен состав щелочноборосиликатного стекла, включающий, мас. %: SiO2 78,381,0; B2O3 9,0-13,0; Al2O3 3,5-5,3; Na2O 3,5-6,5; K2O 0,3-2,0; CaO 0,0-2,0. Кроме этого,
стекло может включать 0,05-0,5 мас. % фтора [2].
Данное стекло предназначено для применения в производстве листового стекла, противопожарного, безопасного и аппаратурного стекла. Недостатками данного стекла являются высокие температуры варки, связанные с повышенным содержанием SiO2, и
введение в качестве ускорителей варки соединений фтора, являющихся легколетучими и
токсичными компонентами.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является термостойкое стекло, включающее, мас. %: SiO2 59,98-80,52;
B2O3 3,98-11,99; Al2O3 0,49-8,16; CaO 0,48-8,51; MgO 0,46-3,99; Na2O 0,47-14,53; K2O 0,4514,15; Fe2O3 0,03-0,05 [3].
Данное стекло предназначено для изготовления стеклоизделий, работающих в условиях резких перепадов температур, в том числе жаростойкой бытовой посуды. Недостатком
данного стекла является широкий температурный интервал формования, вследствие чего
увеличивается время формования и снижается производительность формующего оборудования. Кроме того, данное стекло не обеспечивает требований по допустимым количествам миграции вредных веществ (ионов бора, алюминия) при обработке реагентами,
имитирующими свойства пищевых продуктов.
Задачей заявляемого изобретения является уменьшение температурного интервала
формования и снижение миграции бора и алюминия.
Указанная задача достигается тем, что стекло, включающее SiO2, B2O3, Al2O3, CaO,
MgO, Na2O, K2O, Fe2O3, дополнительно содержит BaO при следующем соотношении компонентов, мас. %:
70,08-74,85
SiO2
B2O3
5,48-13,70
Al2O3
1,50-4,16
CaO
1,65-5,71
MgO
1,15-1,90
Na2O
5,16-8,60
K2O
0,10-0,55
Fe2O3
0,02-0,04
BaO
1,10-4,25.
Известно применение BaO для понижения температуры плавления, повышения ТКЛР,
применение BaO для повышения плотности, показателя преломления [4].
Введение оксида бария для уменьшения температурного интервала формования и
снижение миграции бора и алюминия при указанном соотношении компонентов по литературным и патентным источникам не установлено.
В качестве сырьевых материалов при синтезе стекол используют песок кварцевый,
борную кислоту, глинозем, мел, доломит, соду кальцинированную, селитру калиевую, барий углекислый. Температура варки 1 стекла составляет 1530 ± 10 °С.
Изобретение поясняется конкретными примерами.
Пример 1
Стекло, включающее (мас. %) SiO2 70,08; B2O3 9,52; Al2O3 4,16; CaO 5,71; MgO 1,29;
Na2O 4,90; K2O 0,55; Fe2O3 0,02; BaO 3,77, варят в стекловаренной печи при температуре
1540 °С. В качестве сырьевых материалов используют: песок кварцевый, борную кислоту,
глинозем, мел, доломит, соду кальцинированную, селитру калиевую, барий углекислый.
Подготовку сырьевых материалов ведут традиционным способом. Шихту для варки готовят порошковым методом. Варка стекла производится в стекловаренной печи с газовым
обогревом. Изделия вырабатываются методом прессования. Температура отжига изделий
составляет 630 °С.
2
BY 14295 C1 2011.04.30
Остальные примеры выполняются аналогично. Составы предлагаемых стекол представлены в табл. 1.
В табл. 2 приведены технологические и физико-химические характеристики предлагаемых и известного составов стекол.
Свойства стекол определены по стандартным методикам стекольного производства.
Регистрация дилатометрических кривых осуществлялась с помощью электронного дилатометра DIL 402 PC фирмы "Netzsch". Низкотемпературная вязкость стекол в пределах
109-1014Па⋅с измерялась на вискозиметре модели Orton BBV-1000, предназначенном для
определения характеристических точек отжига и трансформации в соответствии со спецификацией С-598 Американского общества по испытанию материалов. Вязкость стекол в
пределах 109-103 Па⋅с определялась на вискозиметре модели Orton PPV-1000.
Миграция бора и алюминия при обработке четырехпроцентным раствором уксусной
кислоты определялись фотометрическим методом.
Таблица 1
Составы заявляемых стекол и прототипа
Компоненты
SiO2
B2O3
Al2O3
CaO
MgO
Na2O
K2O
Fe2O3
BaO
1
70,08
9,52
4,16
5,71
1,29
4,90
0,55
0,02
3,77
Содержание, мас. %
2
73,32
5,48
3,08
3,75
1,15
8,60
0,34
0,03
4,25
3
74,85
13,70
1,50
1,65
1,90
5,16
0,10
0,04
1,10
Прототип
59,98-80,52
3,98-11,99
0,49-8,16
0,48-8,51
0,46-3,99
0,47-14,53
0,45-14,15
0,03-0,05
Таблица 2
Свойства заявляемых стекол и прототипа
Свойства стекол
1
1540
1100
Номера составов
2
3
1520
1530
1130
1120
Прототип
1520-1560
Температура варки (по газовой среде), °С
1115-1200
Температура формования, °С, при lgη = 3,7
Температура размягчения (температура
810
820
800
700-800
Литтлтона), °С, при lgη = 7,6
290
310
320
350-430
Температурный интервал формования, °С
220
240
270
160-270
Термостойкость, °С
7 -1
35,1
41,2
39,2
35,2-45,3
ТКЛР, α⋅10 K
Водостойкость, гидролитический класс
1/98
1/98
1/98
1/98-2/98
Светопропускание, %
81,2
81,0
80,5
79,3-80,6
Миграция бора, мг/дм3
0,3
0,2
0,35
Более 0,5
Миграция алюминия, мг/дм3
0,25
0,1
0,1
Более 0,5
Заявляемое стекло имеет низкие показатели температурного коэффициента линейного
расширения (35,1-41,2⋅10-7K-1). По показателям термостойкости, химической стойкости
(водостойкости) оно не уступает прототипу. Уменьшение температурного интервала формования позволяет обеспечить высокую производительность процесса формования. Важным показателем бытовой посуды является обеспечение требуемого уровня миграции
3
BY 14295 C1 2011.04.30
бора и алюминия в среды, имитирующие свойства пищевых продуктов. Допустимые количества миграции бора и алюминия составляют не более 0,5 мг/дм3. Заявляемое стекло
обеспечивает данный показатель. Прототип имеет повышенный уровень миграции бора и
алюминия в кислые среды.
В Республике Беларусь данное изобретение может быть внедрено на стеклозаводе
"Неман" путем организации производства термостойкой бытовой посуды, что решит проблему импортозамещения по данному виду изделий.
Источники информации:
1. Патент RU 2322406, MПК7C 03C 3/093. - 2006.
2. Патент EP 1314704, MПК7 C 03B 27/04, C 03C 3/091. - 2003.
3. Патент UA 66556, MПК7C 03C 3/089. - 2004.
4. Химическая технология стекла и ситаллов / Под ред. Н.М. Павлушкина. - М.:
Стройиздат, 1983. - С. 80.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
83 Кб
Теги
by14295, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа