Стекло для прозрачного в ик-области темно-красного стеклокристаллического материала

 

Использование: в стекольной промышленности, в частности в бытовой технике, авиационном, морском, железнодорожном транспорте и других отраслях промышленности. Стекло содержит, мас.%: оксид кремния 57 - 61,9; БФ SiO2 ; оксид алюминия 23 - 28; БФ Al2O3 ;оксид лития 4,5 - 5,5 БФ Li2O ;оксид натрия 0,1 - 1,2 БФ Na2O ;оксид калия 0,1 - 1,0 БФ K2O ;оксид бария 4,0 - 6,0 БФ BaO; оксид титана 1,5 - 3,5 БФ TiO2 ;оксид марганца 0,1 - 0,5 БФ MnO2 ; оксид кобальта 0,01 - 0,4 БФ CoO; оксид циркония 1,0 - 2,0 БФ ZrO2 ;оксид кадмия 0,01 - 2,5 БФ CdO; оксид никеля 0,35 - 1,5 БФ NiO; оксид сурьмы 0,1 - 1,0 БФ Sb2O3 ;оксид мышьяка 0,1 - 1,0 БФ As2O3 . Характеристика: термообработку стекла проводят в интервале температур 640 - 670°С;740 - 780°С;820 - 880°С. Общее время термообработки 72 - 180ч. ТКЛР (+0,4) (+19)10-7град.-1 ;пропускание на длине волны 700 нм 50 - 60%. 2 табл.

Изобретение относится к составу прозрачного темно-красного стеклокристаллического материала, который может быть использован в стекольной промышленности, в частности в бытовой технике, в авиации, морском, железнодорожном транспорте и других отраслях промышленности.

Из всего разнообразия имеющихся стеклокристаллических материалов наибольшую значимость приобрела группа литиево-алюмосиликатных материалов, имеющих высокую прозрачность, низкое тепловое расширение, механическую прочность. Эти материалы имеют широкое и разнообразное применение лазерные оболочки, зеркала, жаростойкие пластины для кухонных плит, конструкционная оптика.

Известна окрашенная, прозрачная, полупрозрачная и непрозрачная стеклокерамика, включающая, мас. SiO2 63,5-69 Al2O3 15-25 Na2O 0,1-0,6 K2O 0,1-0,6 Li2O 2,5-4,0 ZnO 0-0,2 BaO 0-5 TiO2 2,5-6 ZrO2 0-2 As2O3 0,4-0,8 Fe2O3 0,05-0,2 Желаемый цвет получали, использовав в качестве красителей двух оксидов, выбранных из группы V2O5, CeO2, NiO, CaO, WO3, SnO2. Основной кристаллической фазой является твердый раствор -кварца. Такая стеклокерамика используется в качестве обогреваемых окон.

Судя по приведенному составу получить стеклокристаллический [1] материал с заданными свойствами не представляется возможным.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является прозрачная цветная стеклокерамика, включающая, мас. SiO2 62-68 Al2O3 19,5-22,5 Li2O 3,0-4,0 Na2O 0-1,0 K2O 0-0,1 BaO 1,5-3,5 CaO 0-1,0 MgO 0-0,5 ZnO 0,5-2,5 TiO2 1,5-5,0 ZrO2 0-3,0 MnO2 0-0,40 Fe2O3 0-0,20 CoO 0-0,30 NiO 0-0,30 V2O5 0-0,80 Cr2O3 0-0,20 F 0-0,20 Sb2O3 0-2,0 As2O3 0-2,0 Na2O + K2O 0,5-1,5 BaO + CaO 1,5-4,0 TiO2 + ZrO2 3,5-5,5 Sb2O3 + As2O3 0,5-2,5 Исходное стекло варится при 1620оС [2] Применение Cr2O3 в качестве красящего оксида сильно повышает верхнюю границу температуры расстекловывания. Введение V2O5 в комбинации с другими окрашивающими оксидами, такими как NiO, CoO, Fe2O3, с одной стороны, увеличивает пропускание в ИК-диапазоне, а, с другой, введение V2O3 в состав стекла, приводит к трудностям технологического характера. Ванадий образует несколько оксидов различной валентности, причем переход из одного состояния в другое происходит за счет небольшого смещения окислительно-восстановительного равновесия. Кроме того, V2O3 имеет негативное влияние на стабильность образования смешанных кристаллов h-кварца.

Целью изобретения является повышение светопропускания в видимой области.

Указанная цель достигается тем, что темно-красный прозрачный стеклокристаллический материал, включающий SiO2, Al2O3, Li2O, Na2O, K2O, BaO, TiO2, ZrO2, MnO2, CoO, NiO, As2O3, Sb2O3, согласно изобретению дополнительно содержит CdO при следующем соотношении компонентов, мас. SiO2 57 61,9 Al2O3 23 28 Li2O 4,5 5,5 Na2O 0,1 1,2 K2O 0,1 1,0 BaO 4,0 6,0 MnO2 0,1 0,5 TiO2 1,5 3,5 ZrO2 1,0 2,0 CdO 0,01 2,5 CoO 0,01 0,4 NiO 0,35 1,5 Sb2O3 0,1 1,0 As2O3 0,1 1,0 Дополнительное введение CdO в количестве 0,01-2,5 позволило достигнуть высокой прозрачности стеклокристаллического материала в видимой части спектра, так как в результате термообработки в стеклокристаллическом материале выделяются кристаллы -кварцевых твердых растворов, размер которых 300-500 . Одновременное выделение таких кристаллов обеспечивает малые значения КТР в интервале температур 20-800оС и увеличивает термостойкость стеклокристаллического материала.

Совместное присутствие NiO, MnO2, а также введение СоО в указанных соотношениях приводит к образованию красящего комплекса, обеспечивающего при вхождении в кристаллическую фазу селективного поглощения в требуемой области спектра.

Снижение содержания SiO2 при одновременном повышении Al2O3 по сравнению с прототипом превышающих содержание щелочных оксидов способствует переходу части ионов алюминия в шестерную координацию, при этом резко понижается температура варки стекла и повышается термостойкость полученного материала.

Увеличение содержания ВаО в сочетании с другими компонентами в составе стекла по сравнению с прототипом способствует увеличению области прозрачного стеклокристаллического материала с одновременным снижением температуры варки.

Конкретные составы стеклокристаллических материалов и их свойства приведены в табл.1 и 2.

Формула изобретения

СТЕКЛО ДЛЯ ПРОЗРАЧНОГО В ИК-ОБЛАСТИ ТЕМНО-КРАСНОГО СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА, включающее SiO2, Al2O3, Li2O, Na2O, K2O, BaO, TiO2, ZrO2, MnO2, NiO, CoO, Sb2O3, As2O3, отличающееся тем, что, с целью повышения светопропускания в видимой области, оно дополнительно содержит CdO при следующем соотношении компонентов, мас.

SiO2 57,0 61,9 Al2O3 23,0 28,0 Li2O 4,5 5,5 Na2O 0,1 1,2
K2O 0,1 1,0
BaO 4,0 6,0
TiO2 1,5 3,5
ZrO2 1,0 2,0
MnO2 0,1 0,5
NiO 0,35 1,5
CoO 0,01 0,4
Sb2O3 0,1 1,0
As2O3 0,1 1,0
CdO 0,01 2,5

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии получения стеклокерамических материалов и изделий из них, в частности кристаллических материалов тонкозернистой структуры, и может быть использовано для получения электроизоляционных изделий с коэффициентом термического расширения при 600-850oC, близким к нулю
Изобретение относится к стеклокерамическим изоляционным материалам, которые используют в качестве электрической изоляции проводов, предназначенных для изготовления проволочных сопротивлений, для антикоррозионной защиты термоэлектродных сплавов и других материалов, используемых при повышенной и высокой температуре
Изобретение относится к стеклокристаллическим материалам, в частности к цветным прозрачным ситаллам с низким коэффициентом термического расширения (КТР), и предназначено для использования в условиях значительных температурных перепадов, в частности в нагревательных устройствах, в том числе и в качестве устойчивых к термоудару панелей кухонных плит, окон топок, каминных экранов, термостойкой посуды

Изобретение относится к области стеклокерамики, в частности к высокотемпературным радиопрозрачным стеклокристаллическим материалам, предназначенным для изготовления изделий авиационно-космической и ракетной техники
Изобретение относится к стеклокерамическим изоляционным материалам, предназначенным для электроизоляции проволоки из никеля и его сплавов, термоэлектродных сплавов и биметаллических проводов. Способ получения стеклокерамического электроизоляционного покрытия на проводах включает приготовление золя на основе тетраэтоксисилана, гидролизованного в кислой среде и легированного неорганическими кислотами и смесью нитратов металлов, смешивание золя с тугоплавким оксидом, гомогенизирование полученной суспензии ультразвуковым воздействием с последующим нанесением покрытия на провод и термообработкой покрытия. Нанесение покрытия и его термообработку осуществляют путем пропускания провода через ванну с суспензией и через туннельную печь со скоростью 0,5-3 м/мин, УЗ с частотой 20-44 кГц при соотношении золь/оксид, равном 1-2/1. Техническим результатом изобретения является возможность получать гибкие тонкие от 5 до 30 мкм стеклокерамические покрытия. 6 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к батарее твердооксидных электролитических элементов (SOEC), изготовляемой способом, который включает следующие стадии: (a) формирование первого блока батареи элементов путем чередования по меньшей мере одной соединительной пластины и по меньшей мере одного узла элемента, причем каждый узел элемента содержит первый электрод, второй электрод и электролит, расположенный между этими электродами, а также обеспечение стеклянного уплотнителя между соединительной пластиной и каждым узлом элемента, причем стеклянный уплотнитель имеет следующий состав: от 50 до 70 мас.% SiO2, от 0 до 20 мас.% Аl2О3, от 10 до 50 мас.% СаО, от 0 до 10 мас.% МgО, от 0 до 2 мас.% (Na2O+K2O), от 0 до 10 мас.% В2O3 и от 0 до 5 мас.% функциональных элементов, выбранных из TiO2, ZrO2, F2, P2O5, МоО3, Fе2O3, MnO2, La-Sr-Mn-O перовскита (LSM) и их комбинаций; (b) превращение указанного первого блока батареи элементов во второй блок со стеклянным уплотнителем толщиной от 5 до 100 мкм путем нагревания указанного первого блока до температуры 500°C или выше и воздействия на батарею элементов давлением нагрузки от 2 до 20 кг/см2; (c) превращение указанного второго блока в конечный блок батареи твердооксидных электролитических элементов путем охлаждения второго блока батареи, полученного на стадии (b), до температуры ниже, чем на стадии (b), при этом стеклянный уплотнитель на стадии (a) представляет собой лист стекловолокон. Также изобретение относится к применению Е-стекла в качестве стеклянного уплотнителя в батареях твердооксидных электролитических элементов. Предлагаемые батареи демонстрируют малую степень ухудшения свойств в процессе эксплуатации. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к прозрачной стеклокерамике с низким термическим расширением. Технический результат изобретения заключается в получении стеклокерамики с термическим расширением, близким к нулю. Прозрачная стеклокерамика имеет следующий состав, мас.%: SiO2 35-70; Al2O3 17-35; Li2O 2-6; TiO2 0-6; ZrO2 0-6; TiO2+ZrO2 0,5-9; ZnO 0,5-5. Стеклокерамика получена осветлением с использованием SnO2 и, по меньшей мере, одного дополнительного осветлителя, причем дополнительный осветлитель выбран из Sb2O3, SO4 2-, Br- и Cl-, в мольном отношении от 1:2 до 2:1. Стеклокерамика имеет коэффициент термического расширения 0±0,10·10-6/K в интервале температур от 0 до 50°С и содержит одну или более кристаллических фаз, выбранных из группы, состоящей из высокотемпературного кварца, кристаллов смешанного высокотемпературного кварца, китита, кристаллов смешанного китита, бета эвкриптита. 7 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх