Натрий-кальций-силикатное прозрачное бесцветное стекло

Изобретение относится к стеклу для световозвращающих микрошариков. Стекло содержит следующие компоненты, мас.%: 54,0-70,0 SiO2, 17,0-30,0 CaO, 7,0-16,0 Na2O и/или K2O, 0-5,0 MgO, 0-5,0 Al2O3 и не более 0,1 Fe2O3. Стекло имеет показатель преломления более 1,53, предпочтительно не менее 1,539. Поверхностное натяжение стекла при температуре 1300°C составляет не менее 335 мН/м, а температурный диапазон изменения вязкости стекла от 104 Па*с до 108 Па*с составляет не более 216°C. Технический результат – повышение эффективности световозвращения микрошариков. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Предложенное решение относится к стеклам, предназначенным для производства стеклянных микрошариков, которые могут быть использованы при изготовлении световозвращающих устройств, например, в системах обеспечения безопасности дорожного движения.

В отечественной и мировой практике широко применяются световозвращающие материалы, содержащие стеклянные микрошарики (СМШ). При этом качество световозвращения СМШ характеризует величина коэффициента световозвращения, которая определяется показателем преломления, коэффициентом светопропускания и величиной поверхностного натяжения стекла, используемого для производства СМШ (патент РФ № 2602328, МПК C03B 19/10, 2013 г.).

Наиболее близким к предлагаемому решению является натрий-кальций-силикатное прозрачное бесцветное стекло, используемое для производства СМШ (Методические рекомендации по устройству горизонтальной дорожной разметки безвоздушным способом. Приняты и введены в действие распоряжением Государственной службы дорожного хозяйства РФ (Росавтодора) от 01.11.2001 г. № OC-450-р). СМШ для дорожной разметки получают из боя стекла (в основном листового). Недостатком таких СМШ является низкая эффективность световозвращения (не более 280 мКд) в виду малого показателя преломления стекла (не более 1,53), невысокого коэффициента светопропускания и высокого содержания частиц несферической формы (до 20%). Большое содержание частиц несферической формы связано с недостаточно высоким поверхностным натяжением данного стекла (не более 325 мН/м при 1300 оС) и большим температурным диапазоном изменения вязкости стекла от 104 Па*с до 108 Па*с.

Технический результат предложенного решения заключается в повышении эффективности световозвращения получаемых из данного стекла СМШ за счет:

увеличения показателя преломления стекла;

увеличения коэффициента светопропускания стекла;

увеличения поверхностного натяжения стекла;

снижения температурного диапазона изменения вязкости стекла от 104 Па*с до 108 Па*с.

Указанный технический результат достигается тем, что натрий-кальций-силикатное прозрачное бесцветное стекло для световозвращающих микрошариков содержит 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 и имеет показатель преломления более 1,53, предпочтительно не менее 1,539. Поверхностное натяжение предложенного стекла составляет при температуре 1300оС не менее 335 мН/м. Температурный диапазон изменения вязкости предложенного стекла от 104 Па*с до 108 Па*с не превышает 216оС.

Предложенный состав стекла обеспечивает показатель преломления более 1,53, предпочтительно не менее 1,539, а также:

увеличивает коэффициент светопропускания стекла;

увеличивает поверхностное натяжение стекла при температуре 1300оС не менее чем до 335 мН/м и снижает температурный диапазон изменения вязкости стекла от 104 Па*с до 108 Па*с, что значительно уменьшает долю несферических СМШ.

Снижение до 216оС температурного диапазона изменения вязкости стекла от 104 Па*с до 108 Па*с сокращает время формования СМШ, поэтому они меньше деформируются от соприкосновения между собой и корпусом печи, что увеличивает содержание СМШ сферической формы в готовом продукте.

Удельный вес предложенного стекла составляет не более 2,8 г/см3, так как в нем отсутствуют тяжелые металлы, применение которых приводит к повышению стоимости стекла, отрицательно сказывается на экологии и снижает производительность установок по производству СМШ.

Натрий-кальций-силикатное стекло для изготовления СМШ варят в газовой или электрической стекловаренной печи по общепринятой в стеклоделии технологии с последующим гранулированием расплава стекла. 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. 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.

Примеры составов стекол 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 состава стекла существенно повышает эффективность световозвращения СМШ.

1. Натрий-кальций-силикатное прозрачное бесцветное стекло для световозвращающих микрошариков, отличающееся тем, что поверхностное натяжение стекла при температуре 1300°C составляет не менее 335 мН/м, а температурный диапазон изменения вязкости стекла от 104 Па*с до 108 Па*с составляет не более 216°C.

2. Натрий-кальций-силикатное стекло по п. 1, отличающееся тем, что стекло содержит 54,0-70,0 мас. % SiO2, 17,0-30,0 мас. % СаО, 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.

3. Натрий-кальций-силикатное стекло по п. 1, отличающееся тем, что стекло имеет показатель преломления более 1,53, предпочтительно не менее 1,539.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к стеклянным контейнерам. Стеклянный контейнер включает стеклянное изделие, имеющее стеклянный корпус, простирающийся между внутренней поверхностью и внешней поверхностью и определяющий внутренний объем.

Настоящее изобретение относится к композиции стекловолокна, стекловолокну и композиционному материалу, содержащему указанное стекловолокно. Указанная композиция стекловолокна содержит следующие компоненты, выраженные в мас.%: 58-64 SiO2, 14-19 Al2O3, больше или равно 10 и меньше 11,8 СаО, 7,5-11 MgO, 0,2-2,7 SrO, 0,1-2 Na2O+K2O, 0,05-0,9 Li2O, 0,05-1 Fe2O3, 0,05-1,1 TiO2 и меньше 0,5 F2, при этом соотношение компонентов (в мас.%) C1=(MgO+SrO)/CaO) находится в диапазоне 0,75-1,1 и соотношение С2=CaO/MgO составляет менее 1,4.
Изобретение относится к способу получения заготовки из литийсиликатного стекла, которая может быть использована в качестве зубоврачебного материала. Для получения заготовки состава, включающего (вес.%) 46-72 SiO2, 10-25 Li2O и по меньшей мере 8 вес.%, предпочтительно от 9 до 20 вес.% стабилизатора из группы ZrО2, HfО2 или их смесей, сырьевые материалы в виде порошка с размером зерен d50=0,3-1,5 мкм плавят при температуре TAU =1450-1600°С в резервуаре.

Изобретение относится к волокнообразующей стеклянной композиции и волокнам, изготовленным из неё, которые могут быть использованы в виде нитей, ровинга, пряжи, тканого или нетканого полотна, в частности, в составе полимерных композитов.

Изобретение относится к химически и механически стойким композициям стекла и к изделиям из стекла, изготовленным из них, и может быть использовано для изготовления упаковки для лекарственных средств.

Данное изобретение относится к термостойким алюмосиликатным стекловолокнам, имеющим следующий состав, вес. %: SiO2 - 52-60, Аl2O3 - 14-16, Fe2O3 - <0,4, Na2O - 0,03-0,3, К2O - 0,3-0,7, СаО - 20-22, MgO - 0,4-0,8, ТiO2 -1-5, ВаО- 0,5-3, SrO - 0-2, ZrO2 - 0-3, СuО - 0-1, причем общая доля оксидов щелочных металлов в сумме составляет максимум 1,0 вес.%, причем общая доля оксидов SrO, CuO, ΖrO2 находится в пределах от 0,1 до 4,0 вес.% и причем термостойкое алюмосиликатное стекловолокно имеет температуру трансформации >760°С и температуру образования волокон <1260°С, предпочтительно <1230°С, при этом остаточная прочность на разрыв стекловолокон с диаметром от 9 до 15 μm после тепловой нагрузки 760°С находится в пределах от 10% до 15% по сравнению с исходной прочностью на разрыв при комнатной температуре.

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к композициям стекла, стекловолокнам, формованным из таких композиций и предназначенным для изготовления композитов и стеклопластиков.

Настоящее изобретение относится к стекловолокну, которое может быть использовано для армирования композиционных материалов для производства лопастей ветряных мельниц, сосудов высокого давления, компонентов в автомобильной, машиностроительной, аэрокосмической промышленности и т.п.

Изобретение относится к области оптического материаловедения, в частности к конвертеру поляризации лазерного излучения. Оксидное стекло обрабатывают сфокусированным лазерным пучком.

Стекло // 2640214
Изобретение относится к составам стекол. Технический результат – снижение температуры выработки.

Изобретение относится к стеклошарикам, используемым для дорожной разметки. Способ нанесения покрытия из монтморрилонита и/или модифицированного монтморрилонита на стеклошарики включает приготовление суспензии монтмориллонита (ММТ) путем диспергирования ММТ в воде при 30-80°С при содержании 0,5-2% ММТ в суспензии.

Изобретение относится к области подготовки шихты для получения композиционных материалов. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности отформованных стержней из сырьевой смеси.
Изобретение относится к области подготовки шихты для получения композиционных материалов. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности отформованных стержней из сырьевой смеси и светоотражающей способности композиционных микрошариков.

Изобретение относится к стеклу для световозвращающих микрошариков. Стекло содержит следующие компоненты, мас.: 54,0-70,0 SiO2, 17,0-30,0 CaO, 7,0-16,0 Na2O иили K2O, 0-5,0 MgO, 0-5,0 Al2O3 и не более 0,1 Fe2O3. Стекло имеет показатель преломления более 1,53, предпочтительно не менее 1,539. Поверхностное натяжение стекла при температуре 1300°C составляет не менее 335 мНм, а температурный диапазон изменения вязкости стекла от 104 Па*с до 108 Па*с составляет не более 216°C. Технический результат – повышение эффективности световозвращения микрошариков. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Наверх