Стекло для спаивания с @ -глиноземом, устойчивое к парам натрия

 

Изобретение относится к составам стекол , устойчивых к парам натрия, предназначенных для герметизации соединения / -глинозем-высокоглиноземистая керамика в S-Na-аккумуляторах. С целью повышения устойчивости стекла к парам натрия в интервале температур 350-450°С, создания нулевых напряжений при температуре не ниже 420°С и сохранения напряжений сжатия при комнатной температуре стекло имеет следующий состав, мол.%: В20з 45-55, SI02 8-12, А12Оз Ют15, ВаО 0,5-29,5, SrO 0,5- 29,5, УгОз 0,1-5, причем 25 Ј BaO+SrO 30. Устойчивость в порах Na при 400°С в течение 500 ч, г/см2 (2,3-5,9). . 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 03 С 3/064

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° евер о

О (21) 4740463/33 (22) 11.08.88 (46) 30,11.91. Бюл. 3Ф 44 (72) О.Г.Абрамкина, Н.Ф.Волкова, М.Г,Маликова, Н.Ю.Михайленко, С.К.Рогачкова, В.В.Ростокинский и В.Б.Соколова (53) 666.266(088.8) (56) Патент США М 4341849, кл. 107-47, 1982.

Патент Великобритании N 2048237, кл.С

1 М, 1980. (54) СТЕКЛО ДЛЯ СПАИВАНИЯ С Р-ГЛИНОЗЕМОМ, УСТОЙЧИВОЕ К ПАРАМ НАТРИЯ

Изобретение относится к составам стекол для герметизации соединения Р -глинозем — высокоглиноземистая керамика в

S-Na-аккумуляторах, устойчивых к парам натрия.

Цель изобретения — повышение устойчивости стекла к парам натрия в интервале температур 350-450 С, создание нулевых напряжений при температуре не ниже

420 С и сохранение напряжений сжатия при комнатной температуре.

Стекло имеет следующий состав, мол. ф,:

ВгОз 45-55

SiOz 8 — 12

А(гОз 10-15

ВаО 0,5 — 29,5

Sr0 0,5 — 29,5 у гОз 0,1 — 5, причем 25 < BaO+SrO < 30.

Для получения стекла используют следующие химические реактивы (марок "ч" и

"чда"): кремневая кислота безводная; оксид

„„5U„„1694494 А1 (57) Изобретение относится к составам стекол, устойчивых к парам натрия, предназначенных для герметизации соединения ф-глинозем-высокоглиноземистая керамика

8 S-Na-аккумуляторах, С целью повышения устойчивости стекла к парам натрия в интервале температур 350 — 450 С, создания нулевых напряжений при температуре не ниже

420 С и сохранения напряжений сжатия при комнатной температуре стекло имеет следующий состав, мол.g: ВгОз 45 — 55, 510г

8 — 12, А1гОз 10-.15, ВаО 0,5 — 29,5, SrO 0,529,5, УгОз 0,1-5, причем 25 < g BaO+SrO <

30. Устойчивость в порах Na при 400 С в течение 500 ч, г/см (2,3-5,9). 10 . 2 табл. алюминия; борная кислота; карбонат бария; оксид стронция; оксид иттрия.

Предварительно шихта таблетируется во избежание избыточного селективного уноса при засыпке. Варка стекла проводится в платиновом тигле в электрической печи с силитовыми нагревателями при 1350—

1400 С, Шихту засыпают порционно через интервалы, обеспечивающие протекание реакции силикатообразования. При температуре варки производят перемешивание стекломассы вольфрамовой мешалкой, для чего тигель с помощью специального механического устройства подают в низкотемпературную зону. Для этого используют выдвигающийся футерованный огнеупорным кирпичом поддон, который может перемещаться как по вертикали, так и по специальным направляющим в горизонтальной плоскости. Готовность стекла оце-. нивается по пробам на "нить" и "лепешку", когда фиксируется отсутствие пузырей, непроваров. Отлитое стекло отжигается, 1694494 одержанив компонентов, нол.а (9 ) Io ) I 0 9,8

46 54

11 10,1

29,5 11

0,5 . 16

1 .0,1

30 27

9 11,5

49 47,5

11 1О

16 0,5

10 29,5

26 30

11 10 85

53,5 45.5 55

10 15 10,5

13 26 20

12 05 5

0,5 3 1

25 26,5 25

9,5 1О

45 50

12>5 13

12 1

17 24

4 2

29 25 я Т а б л и ц а 2

W пп

Свогчства стекол

Г

42 1 13

L ч

2 ) 3 4 (5 ) 6 7 ) 8 ) 9 ) 10 11

1 Хиннческая устойчивость (прибавка о весе образцов при выдержке в napox Naïð t 4004 течение 500 ч), г/сна

2 Коэффициент линейного тернического расыирения в интервале температур

20-300 С, d 10 град

3 Температура начала дефорнации (дилатометрическая), оС

4 Напряжения в плосном спае стекла с(з -глиноземом при t ?0 С, Н/нмз, НПа

5 Тенпература нулевых напряжений, С

6 Скорость с.табилизацни при 400 С (после выдержки сная прн указанной темпера уро в течение 100 ч), НПя/ч

5,3 10"

5,9 ° 10

5,4 ° 10

5,2 10

2, 3 "10 2,9 "1О

4,3 10

5 1О 3,5 10 5 10

5, 1 .10

62,0

60,0

58,0

56,0

60,0

57,0

59,0 61

59,0 58,0

654 650 647

545

653

643

663

660

655

649

635

-32,6

-31,4

-32.3

-37.4

30,8

35,2

-3299

-33,5 -30,9

31 3 "31,9

457 462

497

448

440

436

483

482

472

443

470

0,038

0,004

0,06

0,039

0,032

О, 012

0,026 0,018 0,024 0,023

0,051

Полученное стекло мелют в барабане с (13 арфоровыми шарами. Стеклянный порои3ок просеивают через сито (количество отверстий 10000 на см ), а затем из порошка прессуют кольца, Кольца применяют для с,паивания ампулы иэ Р-глинозема с кольцом из высокоглиноэемистой керамики, Варят стекла по стандартной технологии. л.онкретные составы стекол приведены в т)абл.1, Стекла обладают хорошими варочными аыработочными свойствами. Химическая стойчивость к парам натрия определяется равиметрическим методом в статических условиях в атмосфере аргона над зеркалом расплава.

Коэффициент линейного термического асширения определяется в режиме нагреания стеклянных штабиков на дилатометре

ДКВ-4А.

Оптическая разность хода при 20 С, гемпература нулевых напряжений, скорость стабилизации напряжений определяют ся в плоском спае стекла с j3-глиноземом на нагревательном поляриметре ЦКС-125.

Некоторые измеренные свойства стекол указанных составов приведены в табл.2.

Наиболее существенными свойствами стекла для применения его в качестве герметиэирующего слоя в S-Na-аккумуляторах

Компоненты W составов, с

Взос 12 8

В,О Ю. 48 47

А12009 12/5 12

ВаО 18 23,5

БсО 7 6

2200 2,5 3,5

Вас+Ото 2,5 29,5

Il p u H м з - I 3 з "-" означает напряж HHjl c948THII для спаивания сР-глиноземом являются устойчивость к парам натрия, температура нулевых напряжений и величина оптической разности хода в плоском спае стекла с Р

5 -глиноземом при 20 С, Из табл,2 следует, что данные стекла имеют повышенную устойчивость к парам натрия, нулевые напряжения создаются в них при температуре не ниже 420 С, при

10 комнатной температуре создаются напряжения сжатия.

Формула изобретения

Стекло для спаивания с Р-глиноземом, устойчивое к парам натрия, включающее

15 В20з, $102, А120з, Ва0, Sr0, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения устойчивости стекла к парам натрия в интервале температур

350-450 С, создания нулевых напряжений при температуре не ниже 420 С и сохране20 ния напряжений сжатия при комнатной температуре, оно дополнительно содержит

У20а при следующем соотношении компонентов, мол,7:

В20Э 45-55

25 S102 8-12

А120э 10-15

ВаО 0,5-29,5

SrO 0,5 — 29,5

У2Оа 0,1-5

30 причем 25 <, >, SaO+SrO < 30.

Таблица1

3 4 5 6 7 8 11