ES2860479T3 - Vidrios de aluminosilicato libre de álcali, adecuados como sustrato para placas de cocina de calentamiento por inducción - Google Patents
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Abstract
Un vidrio de aluminosilicato cuya composición está libre, con excepción de trazas inevitables, de metales alcalinos y contiene, expresado como porcentaje en peso de óxidos: 60 a 70 % de SiO2 13 a 22 % de Al2O3 0 a 9 % de B2O3 1 a 6 % de MgO 0 a 5 % de CaO 1 a 5 % de BaO 2 a 12 % de ZnO, y 0 a 3 % de SrO; en donde Al2O3 + B2O3 + ZnO > 23 % y B2O3 + MgO - CaO - BaO - SrO < 6 %, y en donde la composición de vidrio está libre de TiO2.
Description
DESCRIPCIÓN
Vidrios de aluminosilicato libre de álcali, adecuados como sustrato para placas de cocina de calentamiento por inducción
Referencia cruzada con las solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica el beneficio de prioridad bajo 35 USC § 119 de la Solicitud de Patente Francesa con núm. de serie 1356997 presentada el 16 de julio de 2013, cuyo contenido completo se incorpora en la presente descripción como referencia.
Antecedentes
La presente descripción, refiere vidrios de aluminosilicato. Su objeto principal, refiere más específicamente a los vidrios de aluminosilicato cuyas composiciones pueden contener o no boro y están libres de metales alcalinos.
Dichos vidrios tienen propiedades de interés, y más particularmente un coeficiente de expansión térmica (CTE) bajo. Con referencia a estas propiedades de interés, los usos particulares de dichos vidrios incluyen sustratos para placas de cocina de dispositivos de cocina de calentamiento por inducción. Los vidrios descritos se han desarrollado dentro del contexto de las placas de cocina para dispositivos de cocina de calentamiento por inducción, pero de ninguna manera se limitan a dicho contexto.
Dentro del contexto, se proponen principalmente placas vitrocerámicas de tipo aluminosilicato de litio. Dichas placas vitrocerámicas han sido descritas en numerosos documentos y en particular en la patente de Estados Unidos núm.
7671303 y la solicitud de patente WO 2012/010278.
Actualmente se comercializan tres tipos de placas de tales tipos en particular: (i) placas oscuras (negras), vitrocerámicas de color a granel (de tipo aluminosilicato de litio), que contienen una solución sólida de cuarzo-p como fase cristalina principal; (ii) placas blancas, vitrocerámicas semiopacas (de tipo aluminosilicato de litio), que contienen una solución sólida de espodumeno-p como fase cristalina principal; y (iii) placas transparentes, vitrocerámicas incoloras (de tipo aluminosilicato de litio) que contienen una solución sólida de cuarzo-p como fase cristalina principal que tienen un recubrimiento decorativo coloreado en su superficie inferior (superficie inferior principal destinada a disponerse frente a los elemento de calentamiento).
Para este tercer tipo de placa, más específicamente para el sustrato en vitrocerámica transparente incolora, hay mucho margen de mejora, notablemente en cuanto al tipo de afinante (del vidrio precursor) usado para obtener la vitrocerámica. El óxido de arsénico (As2O3), un producto tóxico, todavía se usa ampliamente. En lugar de dicho óxido de arsénico, usar el creciente óxido de estaño (SnO2), que confiere una coloración amarillenta a la vitrocerámica. Esta indeseable coloración amarillenta es el resultado de interacciones Ti-Fe, Sn-Fe y Sn-Ti (por transferencia de carga). Los expertos en la técnica conocen bien que las composiciones de vidrios precursores de vitrocerámicas pueden contener hierro y generalmente TiO2 como agente de nucleación. Asociado con tales vitrocerámicas hay costos elevados, incluidos los costos de fabricar (incluido el precio de las materias primas y los costos de producción para el proceso de fabricar, incluido una etapa de ceramización).
Los inventores, en busca de tales mejoras, adoptaron un enfoque totalmente original en base a la sustitución ventajosamente alta de dichas placas de vitrocerámica (de tipo aluminosilicato de litio) de la técnica anterior por placas de vidrio de aluminosilicato.
Los inventores han encontrado sorprendentemente vidrios de aluminosilicato cuya composición está libre de metales alcalinos, que tienen las propiedades requeridas para dicha sustitución ventajosamente alta. En lo sucesivo, puede observarse aquí que la sustitución es más ventajosa, en la medida en que evita la implementación de una etapa de ceramización y, por lo tanto, usar un agente (s) de nucleación, usar óxido de litio (Li2O: una materia prima costosa) y usar óxido de arsénico (el óxido de estaño es especialmente adecuado como afinante).
Se han descrito numerosos vidrios de aluminoborosilicato cuyas composiciones están libres de metales alcalinos, más particularmente para su aplicación en el campo técnico de los monitores (pantallas, televisores, etc.). Dichos vidrios de aluminoborosilicato han sido especialmente descritos en los siguientes documentos de patentes: US 5116788, EP 1911 725, US 2007/0243992, WO 2004/020356, US 2009/0294773, US 7,727,916, US 2009/0129061, EP 0 787 693, US 2012/0033693 y CN 102515524. En general tienen valores de coeficiente de expansión térmica mayor que 30 x 10'7/ °C. No tienen la composición de los vidrios como se describe en la presente descripción.
US 2012/114955 A1, refiere materiales vitrocerámicos transparentes que contienen una solución sólida de espinela como fase cristalina principal.
US 6.248.678 B1, refiere vitrocerámicas transparentes que comprenden la siguiente composición, expresada en términos de porcentaje en peso sobre una base de óxido: 60-75 SiO2, 8-20 AhO3, 2-10 ZnO, 1-6 MgO, 1-10 TiO2, 0-6 ZrO2, 0-3
BaO, ZnO MgO en una combinación superior a o igual a aproximadamente 5,5, y TÍO2+ ZrO2 en una combinación es superior que aproximadamente 4.
GB 2079 199 A, refiere placas de cocción que comprenden láminas de vidrio resistente al calor.
Resumen
Las modalidades de la presente descripción se relacionan con vidrios de aluminosilicato que son transparentes, totalmente incoloros cuando no hay agente (s) colorante (s) en su composición (por lo tanto, no tienen el colorante amarillento antes mencionado) o coloreados por la presencia de agentes colorantes en su composición, y que exhiben las propiedades requeridas. Se caracterizan por un coeficiente de expansión térmica (CTE) muy bajo. Tienen también durabilidades químicas ácidas y alcalinas de interés. Debido a su temperatura de fusión y viscosidad a temperatura liquidus, pueden obtenerse fácilmente mediante el uso de una etapa de formación por laminación bajo condiciones industriales. Las composiciones de vidrio están libres de TO2.
Por tanto, es mérito de los inventores que se propongan tales vidrios que exhiben un rendimiento particularmente bueno para la aplicación mencionada anteriormente (placas de cocina para cocinas de calentamiento por inducción). Sin embargo, cabe señalar que usar dichos vidrios no se limita a esta aplicación.
En las modalidades, los vidrios de aluminosilicato, cuyas composiciones están libres de metales alcalinos y, expresados como porcentajes en peso de óxidos, comprenden de 60 a 70 % de SO2, 13 a 22 % de AhO3, 0 a 9 % de B2O3, 1 a 6 % de MgO, 0 a 5 % de CaO, 1 a 5 % de BaO, 2 a 12 % de ZnO y 0 a 3 % de SrO; en donde AhO3 B2O3 ZnO> 23 % y B2O3 MgO - CaO - BaO - SrO <6 %. Los porcentajes de composición se expresan en la presente descripción en base al peso a menos que se indique de otra forma. Los vidrios descritos, están libres o sustancialmente libres de contenido cristalino.
Descripción detallada
Los vidrios de aluminosilicato descritos (vidrios de aluminoborosilicato si la composición incluye boro) están libres de metales alcalinos (con excepción de trazas inevitables, es decir, <1000 ppm). De hecho, es imposible excluir completamente la presencia de tales trazas, más particularmente dentro de un contexto de materias primas recicladas usadas en la carga. Los vidrios descritos tienen característicamente la composición en peso indicada antes y en adición su contenido de AhO3, B2O3, ZnO, MgO, CaO, BaO y SrO, de manera que cumplen las dos condiciones especificadas antes.
La primera de estas dos condiciones, para vidrios que tienen la composición indicada, imparte un bajo coeficiente de expansión térmica (CTE), es decir, menor que 30 x 10'7/ °C, entre 20 y 300 °C. Los vidrios que tienen tales valores de CTE son totalmente adecuados como sustratos para placas de 4 mm de grosor, siendo dichas placas totalmente adecuadas como placas de cocina para dispositivos de cocina de calentamiento por inducción. Las placas de cocina resisten el choque térmico y no se deforman ni se rompen en el intervalo de temperatura de 0-400 °C.
La segunda de estas condiciones confiere durabilidad química a los vidrios frente a los ácidos (mitad de pérdida de peso por unidad de área superficial) y a los álcalis (pérdida de peso por unidad de área superficial) que son ventajosos, es decir, menor que 400 mg/dm.2. La durabilidad química ácida y la durabilidad alcalina, se miden respectivamente según las normas DIN 12-11 e ISO 695. Tales valores de durabilidad son totalmente compatibles con el uso de dichos vidrios como sustratos para placas de cocina para dispositivos de cocina de calentamiento por inducción.
Con referencia a la composición en peso indicada antes, pueden hacerse los siguientes comentarios. La composición de los vidrios está libre de metales alcalinos (ver antes) más particularmente con referencia a los valores de coeficiente de expansión térmica bajos buscados. Por tanto, la composición está libre de Li2O; siendo esto adicionalmente ventajoso en términos del costo de las materias primas. El contenido de SiO2 es del 60 % o mayor, teniendo en cuenta los buenos valores buscados de durabilidad y bajo coeficiente de expansión térmica. Sin embargo, el contenido de SiO2 no es mayor que 70 % con respecto a la viscosidad del vidrio y, por tanto, las ventajosas condiciones de preparación del mismo. En modalidades, el contenido de SiO2 de los vidrios está entre el 65 y el 70 %. El contenido de AhO3 es el indicado antes para obtener condiciones ventajosas para la preparación del vidrio. El contenido indicado de AhO3, permite obtener una viscosidad del vidrio de 30 Pa.s (300 poises) a temperaturas menores que 1700 °C. El contenido de AhO3en las modalidades está entre el 15 y el 20 %. Los vidrios pueden contener boro o no (por ejemplo, B2O3). Se considera que no contienen boro, si su contenido en la composición es inferior a 1000 ppm (en cuyo caso se usa el término trazas, debido a usar materias primas recicladas en la carga). Si está presente el boro, en general al menos un 0,1 % y ventajosamente al menos un 1% de B2O3 está incluido. El efecto del boro, es reducir el coeficiente de expansión térmica y la viscosidad del vidrio. Si está presente en una cantidad demasiado alta (B2O3 > 9 %), la durabilidad de los vidrios se deteriora. La composición en peso de los vidrios puede contener de 0 a 5 % de B2O3. El contenido de MgO es al menos del 1 %. El MgO actúa, para reducir la viscosidad del vidrio y la viscosidad a temperatura liquidus. El contenido no es demasiado alto (MgO> 6 %) de cualquier otra manera, la durabilidad química del vidrio se vería severamente afectada. La composición en peso de los vidrios en las modalidades contiene de 1 a 4 % de MgO; BaO, CaO y SrO. Estos componentes están presentes para inhibir o prevenir el fenómeno de separación de fases con respecto a la durabilidad química. La presencia
de BaO en las modalidades es esencial. El BaO es útil para reducir la viscosidad del vidrio. El contenido de BaO es del 1 al 5 %, por ejemplo, del 1,5 al 4 %. Puede incluirse SrO hasta un contenido del 3 %. Sin embargo, en las modalidades, las composiciones de vidrio están libres de SrO (con excepción de trazas inevitables, es decir, hasta 1000 ppm) en la medida en que este compuesto sea costoso. Las trazas de SrO, pueden resultar de la presencia de materias primas recicladas en la carga. El contenido de CaO puede variar hasta un 5 %. En algunas formas de modalidades, el contenido de CaO no supera el 3 %. No está necesariamente incluido. Un exceso de estos tipos de compuestos (BaO CaO SrO> 13 %) es perjudicial para los deseados valores bajos del coeficiente de expansión térmica. Las composiciones de vidrio pueden contener zinc (ZnO > 2 %). El principal efecto de este compuesto, es reducir el coeficiente de expansión térmica. No está presente en exceso (ZnO> 12 %) para prevenir la desvitrificación. El contenido de ZnO en las modalidades está entre el 5 y el 12 %.
Los ejemplos de contenidos de cada uno de los ingredientes se han indicado antes. Estos contenidos deben considerarse independientemente entre sí o en combinación entre sí.
De acuerdo con una modalidad, los vidrios descritos comprenden de 65 a 70 % de SiO2, 15 a 20 % AhO3, 0 a 5 % B2O3, 1 a 4 % de MgO, 0 a 3 % de CaO, 1,5 a 4 % de BaO y 5 a 12 % de ZnO.
Los vidrios contienen o pueden contener (ver el 0 % indicado) los ingredientes antes identificados en su composición, en los contenidos antes indicados, prestando la debida atención a las dos condiciones antes especificadas.
En general, las composiciones de vidrio incluyen hasta al menos el 96 % de su peso, incluso hasta al menos el 98 % de su peso de los ingredientes enumerados antes. Su composición bien puede estar formada en un 100 % (en peso) por dichos ingredientes. Sin embargo, la presencia de otros ingredientes no puede excluirse por completo, evidentemente en cantidades limitadas, que no afectan sustancialmente las propiedades de los vidrios en cuestión (más particularmente al coeficiente de expansión térmica y durabilidad química). En cuanto a otros ingredientes, pueden hacerse menciones, pero de ninguna manera se limitan a, afinantes y agentes colorantes.
Las composiciones de los vidrios no contienen necesariamente un afinante. Sin embargo, puede ser necesaria la presencia de un afinante (al menos un afinante) con respecto a la calidad deseada del vidrio (libre de burbujas). Cuando está presente, el contenido (expresado como por ciento en peso de óxido (s)) del al menos un afinante es generalmente no más del 1 %; y en general es al menos 0,1 %. Cuando se desea el efecto del mismo, su contenido está entre el 0,1 % y el 0,5 %. En modalidades, se evita usar afinantes convencionales (As2O3 y Sb2O3). Un ejemplo de afinante es el óxido de estaño (SnO2). Pueden usarse otros afinantes como el cloruro y el óxido de cerio (CeO2). Entonces se establece expresamente, pero no se limita a ello, la presencia combinada o separada de SnO2, cloruro y CeO2, en las composiciones de vidrio como se describe en la presente descripción.
Los vidrios descritos pueden usarse como un material constituyente en placas de cocina, por ejemplo sustituyendo materiales vitrocerámicos transparentes e incoloros, aunque los vidrios pueden usarse en otros contextos, tales como colorantes a granel. Por lo tanto, las composiciones indicadas antes pueden contener adicionalmente al menos un agente colorante, por ejemplo, cobalto, níquel, cromo, manganeso y/o vanadio. Dicho al menos un agente colorante puede incluirse en una cantidad eficaz, generalmente entre el 0,001 y el 2 % en peso (expresado como % de óxido (s)).
En modalidades, la descripción, refiere vidrios cuya composición en peso está formada en un 100 por ciento en peso de los ingredientes enumerados antes, y de al menos un ingrediente adicional seleccionado entre afinantes (al menos un afinante, si está presente en la composición, está presente en un contenido generalmente entre 0,1 % y 1 %) y agentes colorantes (estando presente al menos un agente colorante, si está presente en la composición, está presente en un contenido generalmente entre 0,001 % y 2 % en peso).
Se recuerda que los vidrios son de particular interés por exhibir un coeficiente de dilatación térmica bajo, es decir, menor que 30 x 10-7/ °C, en el intervalo de 20 a 300 °C. El coeficiente de expansión térmica generalmente está entre 24 y 30 x 10-7/ °C. En las modalidades, el coeficiente de expansión térmica es menor que 27 x 10-7/ °C. Además del coeficiente de expansión térmica, los vidrios presentan durabilidades químicas ácidas de interés (mitad de pérdida de peso por unidad de área superficial) y alcalina (pérdida de peso por unidad de área superficial), es decir, menos de 400 mg/dm2, por ejemplo, menos de 250 mg/dm2 medido según la norma DIN12-116 y la norma ISO 695 respectivamente.
A este respecto, los vidrios descritos son particularmente adecuados como sustratos para placas de cocina en dispositivos de cocina de calentamiento por inducción.
En ausencia de un agente colorante opcional, los vidrios descritos son prácticamente totalmente incoloros, debido al menos en parte a la ausencia de TiO2 y la ausencia de cristales en su composición. El carácter "prácticamente totalmente incoloro", puede cuantificarse de manera que los vidrios descritos (como muestras pulidas de 4 mm de grosor) tengan las propiedades ópticas que se enumeran a continuación: Tv> 90 %; L*> 95; a* entre [-0,5, 0,2], por ejemplo, [-0,3, 0,1]; b* entre [-0,1, 1,0], por ejemplo, [-0,1, 0,5]; e YI <2, por ejemplo, <1.
Estos parámetros Tv (transmisión total integrada en el intervalo espectral visible de 380-780 nm), L*, a* b* (coordenadas de color en el espacio de color CIELAB) e YI (índice amarillo) son familiares para un experto en la técnica. L* y Tv, definen
la claridad del material. Los valores mayores, corresponden a una transparencia y claridad mayor. En cuanto al índice de amarillo, cuanto menor es su valor, más incoloro es el material.
Los valores indicados corresponden a los resultados obtenidos con un espectrofotómetro UV-visible-IR cercano de doble haz equipado con una esfera integradora. Tv, L*, a* y b*, se calculan con el iluminante D65 y un 2° observador. El índice amarillo (YI), se calcula con la siguiente ecuación dada por la norma ASTM E313: YI = [100 x (1,2985X - 1,1335Z)]/Y, en donde X, Y y Z representan las coordenadas de triestímulo de la muestra en el espacio de color CEI 1931, calculadas para un iluminante D65 y un 2° observador.
Los vidrios pueden obtenerse fácilmente, debido a su viscosidad a la temperatura liquidus y temperatura de fusión. Generalmente, tienen una viscosidad a una temperatura liquidus mayor que 300 Pa.s (3000 poises), por ejemplo, superior a 500 Pa.s (5000 poises) y una viscosidad de 30 Pa.s (300 poises) a una temperatura menor que 1700 °C.
Los vidrios también tienen temperaturas de transición vítrea, relativamente altas. Esto es ventajoso en el contexto de placas hechos de dichos vidrios, para decorarlos con fritas.
Los expertos en la técnica, apreciarán sin duda alguna, la ventaja de los vidrios, tanto desde el punto de vista económico como desde el punto de vista del aspecto agradable.
Se recuerda que con referencia al problema técnico de proporcionar placas vitrocerámicas que sean transparentes e incoloras, los vidrios descritos representan una alternativa particularmente ventajosa, ya que están libres de metales alcalinos (más particularmente Li2O), y puede fabricarse sin implementar una etapa de ceramizado y también posiblemente sin usar óxido de arsénico. En modalidades, los vidrios son transparentes y totalmente incoloros, de manera que las placas hechas de dichos vidrios son totalmente adecuadas como sustratos para placas de cocina de calentamiento por inducción.
El campo de aplicación de los vidrios descritos no se limita al campo de las placas de cocina transparentes e incoloras (por ejemplo, placas de cocina que tienen un recubrimiento.). Los vidrios mismos pueden estar coloreados. En general, los vidrios pueden usarse en contextos que se benefician de un material que tiene un bajo coeficiente de expansión térmica y una fuerte durabilidad química.
Se recomienda usar, pero de ningún modo limitar el mismo, como sustrato para un elemento elegido entre una placa de cocina para un dispositivo de cocina de calentamiento por inducción y un vidriado. Por ejemplo, es probable que los vidriados de gran tamaño sometidos a un fuerte calor sufran una deformación importante. Por lo tanto, es valioso un bajo coeficiente de expansión térmica del vidrio constituyente. Se ha mencionado un sustrato para placas de cocina en la medida en que no se excluye o se puede prever expresamente la presencia de un recubrimiento. Con respecto a los vidriados, posiblemente pueden comprender al menos una capa (una capa antirreflectante por ejemplo) sobre dicho sustrato.
La presente descripción también, refiere artículos que comprenden al menos parcialmente los vidrios de aluminosilicato descritos antes. Los ejemplos de artículos incluyen placas de cocina para dispositivos de cocina de calentamiento por inducción y vidriados de este tipo.
Los ejemplos de métodos para obtener los vidrios descritos comprenden fundir un lote de mezcla de materias primas que tienen la composición de vidrio deseada, opcionalmente afinar el vidrio fundido y enfriar el vidrio fundido. Los métodos para obtener un artículo comprenden fundir un lote de mezcla de materia prima, opcionalmente afinar el vidrio fundido, enfriar el vidrio fundido mientras que simultáneamente le da la forma deseada y templar y/o enfriar el vidrio moldeado. El artículo resultante puede decorarse.
Los artículos de vidrio como se describen en la presente descripción, pueden ser sustituidos en ciertas solicitudes por materiales vitrocerámicos.
Ahora se propone ilustrar varias modalidades con los siguientes ejemplos, más específicamente los Ejemplos 1 a 5 y los Ejemplos comparativos C1 a C11. Para producir lotes de vidrio de 1 kg, se mezclaron cuidadosamente las materias primas en las proporciones (expresadas como proporciones de óxido) indicadas en la primera parte de las Tablas 1 y 2 más abajo.
Las mezclas, se colocaron en crisoles de platino para fundir. Los crisoles que contienen dichas mezclas se colocaron luego en un horno precalentado a 1550 °C, donde se sometieron al siguiente ciclo de fusión: Contener a 1550 °C por 15 minutos; aumentar la temperatura de 1550 °C a 1650 °C en 30 minutos; y contener a 1650 °C por 390 minutos.
A continuación, se sacaron los crisoles del horno, y se vertió el vidrio fundido sobre una placa de acero precalentada. A continuación, se laminó el vidrio hasta un grosor de 5 mm. Se obtuvieron así placas de vidrio. Se templaron a 750 °C por una hora y luego se enfriaron suavemente.
Las propiedades de los vidrios obtenidos se dan en la segunda parte de las Tablas 1 y 2 más abajo.
En las Tablas 1 y 2, CTE indica el coeficiente de expansión térmica entre 20 y 300 °C.
Tg (°C) es la temperatura de transición vítrea. Se confirma que los vidrios descritos tienen valores de Tg relativamente altos (lo que proporciona mayores posibilidades en cuanto a la elección de composiciones de frita decorativa en el caso de que se prevea decorar uno de los lados del panel con dicha frita).
Los valores indicados de durabilidad ácida y alcalina se midieron respectivamente mediante el uso de la norma DIN 12 116 y la norma ISO 695.
Tliq (°C) es la temperatura liquidus. El liquidus se da para un intervalo de temperaturas y viscosidades asociadas (ver también Viscosidad Ti¡q (poises) dados en las Tablas 1 y 2). La temperatura más alta, corresponde a la temperatura mínima a la que no se observan cristales, la temperatura más baja, corresponde a la temperatura máxima a la que se observan los cristales.
T300 poises (°C), es la temperatura a la que la viscosidad del vidrio es de 300 poises (30 Pa.s).
Las propiedades ópticas de los vidrios de ejemplos, se resumen en la Tabla 3.
Las propiedades ópticas de estos vidrios, fueron comparadas con las de las vitrocerámicas transparentes e incoloras. La vitrocerámica comparativa es un tipo de aluminosilicato de litio de cuarzo-p que contiene LhO y TO2 en su composición. Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que los bajos valores de los índices amarillos de los vidrios descritos son el resultado de la ausencia de TO2 y de cristales en los vidrios.
Por tanto, los ejemplos 1 a 5 ilustran diversas modalidades. Los vidrios de los Ejemplos 1, 2, 3 y 5, son vidrios de aluminoborosilicato. El vidrio del ejemplo 4, no contiene boro en su composición.
Los vidrios en cada uno de los ejemplos mencionados muestran un CTE<30 x 10'7/°C; valores de durabilidad química menores que 250 mg/dm2; una viscosidad de 300 poises a una temperatura menor que 1700 °C (T300 poises <1700 °C); y una viscosidad a una temperatura liquidus mayor que 3000 poises (Viscosidad Tl¡q > 3000 poises).
Con referencia a su valor (intervalo de valores) de viscosidad a temperatura liquidus, se prefieren los vidrios de los Ejemplos 1 y 2. El solicitante, domina completamente la formación de vidrios que tienen una viscosidad en la región de 3000 poises. Para evitar cualquier desvitrificación, se han usado vidrios que tengan una viscosidad mínima a la temperatura liquidus de más de 3000 poises, por ejemplo, más de 5000 poises. El vidrio del Ejemplo 5 también es muy interesante desde ese punto de vista (es decir, valor de viscosidad a temperatura liquidus) pero algo menos interesante desde el punto de vista del valor de su CET.
Con referencia a los ejemplos comparativos C1 a C11, se hacen los siguientes comentarios.
La composición del vidrio del Ejemplo comparativo C1, no contiene BaO. Las composiciones de los vidrios de los Ejemplos comparativos C4 y C7, no contienen MgO. Los vidrios de los ejemplos comparativos C1, C4 y C7, muestran T300 poises > 1700 °C.
La composición del vidrio en el Ejemplo comparativo C2, es de manera que la suma AhO3 B2O3 ZnO, es igual a 22, es menor que 23. Este vidrio tiene un valor CTE mayor que 30 x 10'7/ °C.
Las composiciones de los vidrios en los Ejemplos comparativos C5 y C6 contienen demasiado B2O3 (más del 9 %). La durabilidad ácida de estos vidrios no es satisfactoria.
La composición del vidrio del Ejemplo comparativo C11, contiene demasiado ZnO (más del 12 %). No tiene una viscosidad satisfactoria a temperatura liquidus (problema de desvitrificación).
La composición del vidrio del Ejemplo comparativo C9, no contiene BaO o ZnO. Las composiciones de los vidrios en los Ejemplos comparativos C3, C8, C9 y C10 son de manera que las sumas B2O3 MgO - CaO - BaO - SrO es mayor que 6. Los vidrios correspondientes, no exhiben una durabilidad química satisfactoria.
Tabla 1 (Ejemplos)
Tabla 2 (Ejemplos comparativos)
Tabla 2 (Ejemplos comparativos) continuación
Tabla 3
Claims (11)
1. Un vidrio de aluminosilicato cuya composición está libre, con excepción de trazas inevitables, de metales alcalinos y contiene, expresado como porcentaje en peso de óxidos:
60 a 70 % de S O
1 3a22% deAhO 3
0 a 9 % de B2O3
1 a 6 % de MgO
0 a 5 % de CaO
1 a 5 % de BaO
2 a 12 % de ZnO, y
0 a 3 % de SrO;
en donde
AhO3 B2O3 ZnO > 23 % y
B2O3 MgO - CaO - BaO - SrO < 6 %, y
en donde la composición de vidrio está libre de TiO2.
2. El vidrio de aluminosilicato de acuerdo con la reivindicación 1, cuya composición contiene de 5 a 12 % de ZnO.
3. El vidrio de aluminosilicato de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, cuya composición no contiene SrO con excepción de trazas inevitables.
4. El vidrio de aluminosilicato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende:
65 a 70 % de SiO2
1 5a20% deAhO 3
0 a 5 % de B2O3
1 a 4 % de MgO
0 a 3 % de CaO
1,5 a 4 % de BaO y
5 a 12% de ZnO.
5. El vidrio de aluminosilicato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, cuya composición está libre de B2O3 con excepción de trazas inevitables.
6. El vidrio de aluminosilicato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, cuya composición contiene al menos 0,1 % de B2O3.
7. El vidrio de aluminosilicato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, cuya composición contiene además al menos un afinante.
8. El vidrio de aluminosilicato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, cuya composición contiene además al menos un agente colorante.
9. El vidrio de aluminosilicato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 cuyo:
coeficiente de expansión térmica (CTE) de 20 a 300 °C es menor que 30 x 10'7/°C; y
los valores de durabilidad química ácida (mitad de pérdida de peso por unidad de área superficial) y alcalina (pérdida de peso por unidad de área superficial), medidos según la norma DIN 12-116 e ISO 695 respectivamente, son menores que 400 mg/dm2.
10. El vidrio de aluminosilicato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 cuya:
viscosidad a la temperatura liquidus es mayor que 300 Pa.s (3000 poises), y
la viscosidad a una temperatura menor que 1700 °C es de 30 Pa.s (300 poises).
11. El uso de un vidrio de aluminosilicato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 como un sustrato para un elemento elegido para una placa de cocina para un dispositivo de cocina de calentamiento por inducción y un vidriado.
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