Стекло для стекловолокна

 

Изобретение относится к составу стекла, предназначенного для производства штапельных и непрерывных стекловолокон, которые могут быть использованы для получения различных фильтрующих теплоизоляционных, звукопоглощающих и армирзпощих материалов , тканей, работающих в нейтральных и агрессивных средах. С целью повышения химической устойчивости в. агрессивных щелочных и кислых средах стекло для стекловолокна содержит, мас.%: SiO 46-56; TiO-i 0,1-1; , 4-8; Fe,.3 0,5-3,5; FeO 6,5-14,5; CaO 17-28; MgO 4-9; Na-2.0 0,06-0,5; 0,04-0,5; , 0,3-1,5; MnO 0,01-f,0; CoO 0,01-1,5; NiO 0,01-1,5. Химическая устойчивость в % к 99,5-99,8; 0,5 н. NaOH 97,4-99,7, 2н. HCl 96- -97,4. 3 табл. i Кл DO О :о yi i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

51 А1 (19) (П) (50 4 С 03 С 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3855204/29-33 (22) 25.12.84 (46) 15.04.87. Бюл. У 14 (71) Научно-исследовательская лаборатория базальтовых волокон Института проблем материаловедения АН УССР (72) В.Д. Горобинская, А.И. Ильченко, В.И. Трефилов, И.А. Кравченко, M.Ô. Махова, Д.Д. Джигирис Г.Ф. Горбачев, Е.С. Мищенко, II.Ï. Козловский, Б.Х. Хан, С.Г. Иитцев, А.Е. Бурочкин, П.Е. Власов и Д.А. Соколов (53) 666.112.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

I1» 276350, кл. С 03 С 13/00, 1967.

Авторское свидетельство СССР ,Ф 1106129, кл. С 03 С 13/00, 1983. (54) (57) Изобретение относится к составу стекла, предназначенного для производства штапельных и непрерывных стекловолокон, которые могут быть использованы для получения различных фильтрующих теплоизоляционных, звукопоглощающих и армирующих материалов, тканей, работающих в нейтральных и агрессивных средах. С целью повышения химической устойчивости в агресо сивных щелочных и кислых средах стекло для стекловолокна содержит, мас.Ж:

S10z 46-56; Т О 0,1-1» AlgO 4-8»

FezO,> 0,5-3,5; FeO 6,5-14,5; СаО

17-28; MgO 4-9; NapO 0,06-0,5; К О

0,04-0,5; Cr О 0,3-1,5; МпО 0,01-1,0;

СоО 0,01-1,5; NiO 0,01-1,5. Химическая устойчивость в Ж к Н О 99,5-99,8;

0,5 í. NaOH 97,4-99,7, 2н. НС1 96;97,4. 3 табл.

1303571

Состав Содервакке компокектов> нас.X

840 TiO< А1аО FeO Fe О СаО M80 K О Иаао Or От NaO Co0 ЫО

8>0 14 5 0 5 21 4 0 4 О ° 5

1,S 0,2 0,55 0>25

46 0 0,2

50>7 0,3 4,60 6,9

56,0 0>2 S 1 7,9

3,5 23,5 6,7 0,3 0,4 О,SO 0,30 0,8 1,5

0 4 0,9 1,4 0,2.

2,5 19,6 5,S 0,2 0>l

4,0 14>5 О>58 28 ° О Я>0 0>5 О ° S 0>3 0>01 1 ° 5 0>01

46,0 О, l

47 49 1,О 4,6 14 ° 5 3 5 17 O 0 04 0 5 1,0 0,0! I 3

О 5 23>0 9 О О 5 0 3 О 4 О 5 О 65 0 7

50,1 0,65 7,2 6,5

Изобретение относится к составу стекла, предназначенного для производства штапельных и непрерывных стекловолокон, которые могут быть использованы для получения различных 5 фильтрующих теплоизоляционных, звукопоглощающих и армирующих материалов, тканей, работающих в нейтральных и агрессивных средах.

Цель изобретения — повышение химической устойчивости в агрессивных щелочных и кислых средах.

Конкретные составы стекол приведены в табл. 1., Стекло получают как из обычных, используемых в стекловарении материалов, так и на основе шлаков-отходов различных производств. Процесс варки стекла осуществляют в лаборао торной печи при 1450 С. Стекло варят до получения гомогенного расплава.

Технологические свойства расплавов стекол представлены в табл, 2.

Особенностью указанных стекол является низкое содержание оксидов

Na и К, меньшее количество А1 09 и значительное содержание СаО. Извест-. но, что введение в состав стекла СаО до lOX эффективно сказывается на повышении щелочеустойчивости. Дальнейшее повышение СаО и снижение содержания А1203 в сочетании с М3.0, СоО и МпО можно рассматривать как модифицирование кристаллической решетки, оказывающее благоприятное влияние на 35 устойчивость стекла к щелочным средам. Сг203 в сочетании с Ре Оз> FeO, NiO и СоО при охлаждении расплава в процессе получения волокна способствует образованию сложных хромошпинелидов (СоСг204, FeCrzO<), которые кристаллизуются первыми и служат центром кристаллизации пироксеновых образований. Кроме того, NiO и СоО образуют химические соединения, крис- 45 таллизующиеся в кубической системе также с общей формулой МеО R О (шпинели) — СоА1,,0, NiA1 04. Благодаря особенностям кристаллической структуры.указанные шпинели отличаются высокой устойчивостью к химическим реагентам (особенно к кислым).

ХимИческая устойчивость стекол приведена в табл.3.

Как видно из 8абл. 3, предлагаемые стекла имеют высокую химическую устойчивость в агрессивных средах, что дает возможность применить их для изготовления фильтрующих материалов, повысить их срок службы.

Особую важность для народного хозяйства приобретает в настоящее время использование волокна как армирующего материала в производстве бетона взамен металла с устойчивостью его в бетоне до 30 лет.

Формула изобретения

Стекло для стекловолокна, включающее SiO2, TiO, А1 09> Fe 09, FeO, СаО, MgO, Na20, К О, о т л и— ч а ю m е е с я тем, что, с целью повышения химической устойчивости в агрессивных щелочных и кислых средах, оно дополнительно содержит Cr 09, МпО, СоО и NiO при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

8 02 46-56

TiO 0,1-1,0

А1 О 4,0-8,0

Ге 09 0,5-3,5

FeO 6,5-14,5

СаО 17-28

MgO 4-9

Na О 0,06-0 5

К,О 0,04-0,5

Сг203 0,3-1,5

МпО 0,01 — 1,0

СоО 0,01-1,5

NiO 0,01-1 5

"> а.б и и я б 1

1303571

Т а б л и ц а 2 о

Вязкость, Па с, при С

Температура верхЪ его предела кристаллизации

МФ стекол

1300> 1250 1200

1350

1400

1450

1275

10,5 24,6

14,5 29,2

1275

1275

1280

1275

1280

Т а блица 3

Состав стекол

3 ) 4

Свойства

1 2 5 6

9-15 9-15 9-15 9-15 9-15 9-15

Диаметр, мкм

Химическая устойчивость, Ж:

НО

99,8 99,5 99,7 99,6 99,6 99,8

0,5 í. NROH 98,9 97,4 99,1 97,9 98,2 99,7

2,0 н. NaOH 98,0 96,5 98,6 98,5 98,5 97,2

2 н. НС1

99,9 96,0 97,4 97,1 96,0 96,8

Составитель Г. Каменских

Редактор Т. Митейко Техред Л.Сердюкова Корректор M. Самборская

Заказ" 1274/27 Тираж 428 Подписно .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4! 0,6 1,2 2,3 4,8

2 1,3 2,2 3,8 7,6

3 1,0 1,9 3,7 7,8

4 0,5 1,1 2,1 4,7

5 1,2 2,0 3,6 7 5

6 1,4 2,3 4,0 7,7

16,2 38,0

l0,2 22,0

14,1 27,2

14,9 30,3