Стеклянный микрошарик

Предложенное решение относится к стеклянным микрошарикам, которые могут быть использованы для струйной обработки, для противоожоговых кроватей, в качестве наполнителя (при изготовлении полимеров, цементов, бетонов, облицовочных материалов, мастик, шпатлевок, герметиков, синтаксических пен), для изготовления световозвращающих устройств, например, в системах обеспечения безопасности дорожного движения и, в частности, при разметке поверхности дорог. Для производства световозвращающих микрошариков используется стекло, температурный диапазон изменения вязкости которого в интервале от 104 Па*с до 108 Па*с не превышает 216оС, а поверхностное натяжение составляет не менее 335 мН/м. Технический результат предложенного решения заключается в повышении качества СМШ за счет увеличения содержания частиц сферической формы и эффективности световозвращения СМШ. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Предложенное решение относится к стеклянным микрошарикам, которые могут быть использованы для струйной обработки, для противоожоговых кроватей, в качестве наполнителя (при изготовлении полимеров, цементов, бетонов, облицовочных материалов, мастик, шпатлевок, герметиков, синтаксических пен), для изготовления световозвращающих устройств, например, в системах обеспечения безопасности дорожного движения и, в частности, при разметке поверхности дорог. Предложенное решение может быть использованы в химической, нефтегазодобывающей, судостроительной, авиационной и других отраслях промышленности, а также в строительной индустрии.

В отечественной и мировой практике широко применяются материалы и устройства, содержащие стеклянные микрошарики (СМШ). При этом одной из основных характеристик СМШ, характеризующих их качество величина, является содержание в готовом продукте микрошариков сферической формы.

Наиболее близкими к предлагаемому решению являются СМШ, которые могут быть использованы при разметке поверхности дорог и при изготовлении свето-возвращающих устройств (патент РФ № 2602328, МПК C03B 19/10, 2013 г.). СМШ для дорожной разметки получают из боя стекла (в основном листового). В «Методических рекомендациях по устройству горизонтальной дорожной разметки безвоздушным способом» (приняты и введены в действие распоряжением Росавтодора от 01.11.2001 г. № OC-450-р) указывается, что показатель преломления СМШ для дорожной разметки составляет не более 1,53, а содержание СМШ несферической формы не должно превышать 20%.

Недостатком известных СМШ является высокое содержание частиц несферической формы (до 20%), что ухудшает сыпучесть и порционирование материала, снижает плотность его упаковки, усложняет поверхностную обработку, а также снижает эффективность световозвращения СМШ.

Технический результат предложенного решения заключается в повышении качества СМШ за счет увеличения содержания частиц сферической формы и эффективности световозвращения СМШ.

Указанный технический результат достигается тем, что поверхностное натяжение стекла, из которого изготовлен СМШ, составляет при температуре 1300оС не менее 335 мН/м. А температурный диапазон изменения вязкости стекла, из которого изготовлен СМШ, в интервале от 104 Па*с до 108 Па*с не превышает 216оС.

СМШ, в частности, может быть изготовлен из прозрачного бесцветного натрий-кальций-силикатного стекла, содержащего 54,0-70,0 мас.% SiO2, 17,0-30,0 мас.% CaO, 7,0-16,0 мас.% Na2O и/или K2O, 0-5,0 мас.% MgO, 0-5,0 мас.% Al2O3, не более 0,1 мас.% Fe2O3, имеющего показатель преломления более 1,53, предпочтительно не менее 1,539.

Увеличение поверхностного натяжения стекла, из которого изготовлен СМШ, до не менее 335 мН/м при температуре 1300оС обеспечивает более эффективное формирование сферической формы СМШ, и, следовательно, повышает качество СМШ.

Снижение до 216оС температурного диапазона изменения вязкости стекла, из которого изготовлен СМШ, от 104 Па*с до 108 Па*с сокращает время формования СМШ, поэтому микрошарики меньше деформируются от соприкосновения между собой и корпусом печи, что увеличивает содержание СМШ сферической формы в готовом продукте, а, следовательно, повышает его качество.

Предложенное решение повышает эффективность световозвращения СМШ, которое возрастает с увеличением содержания СМШ сферической формы. Кроме того, предложенный состав стекла имеет более высокий коэффициент светопропускания, что также повышает эффективность световозвращения СМШ.

Предложенный вариант стекла для изготовления СМШ варят в газовой или электрической стекловаренной печи по общепринятой в стеклоделии технологии с последующим гранулированием расплава стекла. Охлаждение стекломассы, содержащей 54,0-70,0 мас.% SiO2, 17,0-30,0 мас.% CaO, 7,0-16,0 мас.% Na2O и/или K2O, 0-5,0 мас.% MgO, 0-5,0 мас.% Al2O3 и не более 0,1 мас.% Fe2O3, производят со скоростью предотвращающей образование кристаллической фазы, например, отливкой в воду. Поверхностное натяжение данного стекла составляет при температуре 1300оС не менее 335 мН/м. Температурный диапазон изменения вязкости данного стекла в интервале от 104 Па*с до 108 Па*с не превышает 216оС. Показатель преломления стекла составляет более 1,53, предпочтительно не менее 1,539.

Полученный стеклогранулят (стеклобой, эрклез) далее подвергают измельчению и классификации полученных при измельчении порошков стекла на фракции в диапазоне размеров 5-1500 мкм. Затем из полученных порошков стекла формуют стеклянные микрошарики во взвешенном состоянии в восходящем потоке газов при температуре 1100-1500оС.

Некоторые варианты составов стекол для СМШ приведены в таблице 1.

В последнем столбце таблицы приведен традиционный состав стекла, представляющий собой стеклобой листового стекла, используемый для изготовления СМШ.

Свойства СМШ, изготовленных из перечисленных в таблице 1 составов стекла, приведены в таблице 2.

Проведенные исследования показывают, что применение предложенного решения существенно повышает эффективность световозвращения СМШ.

1. Стеклянный микрошарик, отличающийся тем, что поверхностное натяжение стекла, из которого выполнен микрошарик, при температуре 1300°С составляет не менее 335 мН/м, а температурный диапазон изменения вязкости стекла, из которого выполнен микрошарик, в интервале от 104 Па*с до 108 Па*с не превышает 216°С.

2. Стеклянный микрошарик по п. 1, отличающийся тем, что коэффициент световозвращения стекла составляет не менее 415 мКд.

3. Стеклянный микрошарик по п. 1, отличающийся тем, что показатель преломления стекла составляет не менее 1,53.

4. Стеклянный микрошарик по п. 1, отличающийся тем, что коэффициент светопропускания стекла составляет не менее 85%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области производства неорганических высокодисперсных наполнителей, а именно полых микросфер, используемых в производстве композиционных материалов различного назначения.

Изобретение относится к устройству для получения микросфер и микрошариков из оксидных материалов. Устройство содержит плазменный генератор с вынесенным стабилизированным дуговым разрядом, включающий соосно и вертикально расположенные на расстоянии друг от друга катод и трубчатый полый графитовый анод.

Изобретение относится к устройству для получения микросфер и микрошариков из оксидных материалов. Устройство содержит плазменный генератор с вынесенным стабилизированным дуговым разрядом, включающий соосно и вертикально расположенные на расстоянии друг от друга катод и трубчатый полый графитовый анод.

Изобретение относится к получению полых микросфер. Способ получения полых микросфер оксидов металлов включает предварительную подготовку исходного порошка оксида металла и классификацию полученного порошка по размерам, последовательную загрузку одной из выделенных фракций порошка в дозатор, плавление и сфероидизацию в потоке низкотемпературного факела плазмы плазмотрона, охлаждение образовавшегося продукта и классификацию его по размерам с определением насыпного веса готовых микросфер.

Изобретение относится к получению полых микросфер. Способ получения полых микросфер оксидов металлов включает предварительную подготовку исходного порошка оксида металла и классификацию полученного порошка по размерам, последовательную загрузку одной из выделенных фракций порошка в дозатор, плавление и сфероидизацию в потоке низкотемпературного факела плазмы плазмотрона, охлаждение образовавшегося продукта и классификацию его по размерам с определением насыпного веса готовых микросфер.
Изобретение относится к способу и устройству для изготовления таблетки, которая предпочтительно предусмотрена для последующего анализа с целью химического определения вещества предпочтительно в промышленности основных материалов.

Изобретение относится к химической технологии нанесения на микросферы металлосодержащих покрытий. Способ нанесения металлосодержащих покрытий на микросферы пиролитическим разложением металлоорганических соединений заключается во взаимодействии паров металлоорганического соединения с поверхностью микросфер, нагретых до температуры ниже температуры размягчения, перемешивании микросфер.

Изобретение относится к производству стеклянных полых сфер. Технический результат – упрощение способа производства стеклянных полых сфер и повышение точности получения гранул заданного размера.

Изобретение относится к стеклянным микрошарикам, которые могут быть использованы при разметке поверхности дорог и при изготовлении свето-возвращающих устройств.

Изобретение относится к полым микросферам. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности и снижении плотности микросфер.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству строительных деталей из шлакоситалла. Жидкое шлаковое стекло подается порциями одинакового размера на верхнюю точку арочной опалубки, стекает под действием гравитации вниз и застывает в тонких пленках.

Изобретение относится к устройству для получения микросфер и микрошариков из оксидных материалов. Устройство содержит плазменный генератор с вынесенным стабилизированным дуговым разрядом, включающий соосно и вертикально расположенные на расстоянии друг от друга катод и трубчатый полый графитовый анод.

Изобретение относится к получению полых микросфер. Способ получения полых микросфер оксидов металлов включает предварительную подготовку исходного порошка оксида металла и классификацию полученного порошка по размерам, последовательную загрузку одной из выделенных фракций порошка в дозатор, плавление и сфероидизацию в потоке низкотемпературного факела плазмы плазмотрона, охлаждение образовавшегося продукта и классификацию его по размерам с определением насыпного веса готовых микросфер.
Изобретение относится к способу и устройству для изготовления таблетки, которая предпочтительно предусмотрена для последующего анализа с целью химического определения вещества предпочтительно в промышленности основных материалов.

Изобретение относится к области получения блочного пеностекла. Способ получения блочного пеностекла включает диспергирование стеклоотходов, смешивание их со вспенивающей смесью, гранулирование исходной шихты до размеров частиц 0,5-5,0 мм.

Изобретение относится к области нанесения покрытий на порошкообразные материалы и может быть применено для получения гидрофобного мелкодисперсного порошка, предназначенного для использования в медицинской технике в качестве рабочего тела в установках, работающих на принципе псевдоожижения слоя порошка и используемых для лечения ожоговых больных, а также в качестве наполнителя в строительных материалах, пластмассах и красках.

Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, к оборудованию для производства прессованных заготовок оптического стекла, в частности к агрегатам для нагрева и прессования заготовки оптического стекла.

Предложенное решение относится к стеклянным микрошарикам, которые могут быть использованы для струйной обработки, для противоожоговых кроватей, в качестве наполнителя, для изготовления световозвращающих устройств, например, в системах обеспечения безопасности дорожного движения и, в частности, при разметке поверхности дорог. Для производства световозвращающих микрошариков используется стекло, температурный диапазон изменения вязкости которого в интервале от 104 Па*с до 108 Па*с не превышает 216оС, а поверхностное натяжение составляет не менее 335 мНм. Технический результат предложенного решения заключается в повышении качества СМШ за счет увеличения содержания частиц сферической формы и эффективности световозвращения СМШ. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Наверх