RU2263639C1 - Стекло для производства стекловолокна - Google Patents
Стекло для производства стекловолокна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263639C1 RU2263639C1 RU2004130939/03A RU2004130939A RU2263639C1 RU 2263639 C1 RU2263639 C1 RU 2263639C1 RU 2004130939/03 A RU2004130939/03 A RU 2004130939/03A RU 2004130939 A RU2004130939 A RU 2004130939A RU 2263639 C1 RU2263639 C1 RU 2263639C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- tio
- cao
- mgo
- sio
- Prior art date
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к составам стекол, в частности к составам безборного бесщелочного стекла, для производства химически и термически стойкого стеклянного волокна, которое может быть использовано для изготовления ровингов и тканей различного назначения, в том числе электроизоляционного, в качестве армирующих материалов для стеклопластиковых изделий, используемых в кислых, нейтральных и щелочных средах. Стекло для производства непрерывного стекловолокна, содержащее SiO2, Al2O3, CaO, MgO, TiO2, R2O (где R2O - оксиды щелочных металлов Na2O, К2O), ZrO2 при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO2 58,0-60,0; Al2O3 12,0-14,0; CaO 20,0-22,0; MgO 3,0-5,0; TiO2 0,01 - 1,9; ZrO2 0,01-2,0; R2O до 1,0, имеет температуру стеклования 740-770°С, температуру деформации сдвига 830-860°С и химстойкость - 1-й гидролитический класс. Температура размягчения стекла, соответствующая вязкости Ig 7,6, находится в пределах 910-920°С. Технический результат изобретения заключается в создании химически и термически стойкого непрерывного стеклянного волокна, пригодного для армирования стеклопластиковых изделий, изготовления ровингов и тканей различного назначения. 2 табл.
Description
Изобретение относится к составам стекол, в частности к составам безборного бесщелочного стекла, для производства химически и термически стойкого стеклянного волокна, которое может быть использовано для изготовления ровингов и тканей различного назначения, в том числе электроизоляционного, в качестве армирующих материалов для стеклопластиковых изделий, используемых в кислых, нейтральных и щелочных средах.
Известен состав стекла для производства стеклянного волокна (патент США №3847626, кл. С 03 С 13/00, 12.11.1974 г.), мас.%:
| SiO2 | 54.0-60,0 |
| Al2О3 | 9,0-14,5 |
| CaO | 17,0-24,0 |
| TiO2 | 3,0-5,0 |
| MgO | 1,5-4,5 |
Стекло может содержать в примесных количествах оксиды щелочных металлов (Na2O, К2О, Li2O).
Недостатками этих составов являются невысокие значения температуры размягчения и химической стойкости получаемого на их основе стекловолокна. Кроме того, данные стекла содержат TiO2 в количестве более 2%, что отрицательно сказывается на теплопрозрачности стекол.
Также известен состав стекла для производства стеклянного волокна (патент США №3876481, кл. С 03 С 13/00, 08.04.1975 г.) - аналог, мас.%:
| SiO2 | 55,0-63,0 |
| Al2O3 | 11,0-18,0 |
| CaO | 9,0-25,0 |
| MgO | 0-10,0 |
| Li2O | 0,3-2,5 |
| Na2O | 0-2,5 |
| К2O | 0-2,5 |
| Fe2O3 | 0-1,0 |
| SrO | 0-1,5 |
| BaO | 0-2,5 |
| ZnO | 0-4,0 |
| MnO | 0-1,5 |
| TiO2 | 2,0-5,0 |
| ZrO2 | 0-2,0 |
Недостатком этого состава является высокое содержание щелочных оксидов, отрицательно влияющих на диэлектрические свойства стеклянных волокон, а также недостаточная прочность и химическая стойкость стекловолокон на его основе и обязательное содержание оксида лития.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному составу является состав стекла для производства стеклянного волокна, описанный в патенте США №4542106, кл. С 03 С 13/00, 17.09.1985 г. - прототип, включающий, мас.%:
| SiO2 | 58,0-60,0 |
| Al2O3 | 11,0-13,0 |
| CaO | 21,0-23,0 |
| MgO | 2,0-4,0 |
| TiO2 | 1,0-18 |
| Na2O+K2O | до 1 |
Недостатками известного состава являются недостаточная химическая стойкость, а также невысокая температура размягчения.
Технический результат настоящего изобретения заключается в создании состава стекла для выработки стеклянного волокна, обеспечивающего изделиям на его основе химическую стойкость в кислых, щелочных и нейтральных средах, а также повышенную термостойкость.
Этот результат достигается тем, что стекло для производства непрерывного стекловолокна, включающее SiO2, Al2O3, CaO, MgO, TiO2, R2O (где R2O - оксиды щелочных металлов Na2O, K2O), дополнительно содержит ZrO2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| SiO2 | 58,0-60,0 |
| Al2O3 | 12,0-14,0 |
| CaO | 20,0-22,0 |
| MgO | 3,0-5,0 |
| TiO2 | 0,01-1,9 |
| ZrO2 | 0,01-2,0 |
| R2O(Na2O+K2O) | до 1,0 |
причем стекло обладает температурой стеклования 740-770°С, температурой деформации сдвига 830-860°С и химстойкостью - 1-й гидролитический класс.
Конкретные примеры предложенного стекла для производства стекловолокна представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||
| Химсостав, оксиды, мас.% | Примеры | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| SiO2 | 59,0 | 58,0 | 60,0 |
| Al2О3 | 13,0 | 14,0 | 12,0 |
| CaO | 21.0 | 20,0 | 22,0 |
| MgO | 4,0 | 5,0 | 3,0 |
| TiO2 | 1,5 | 1,0 | 1,9 |
| ZrO2 | 1,0 | 0,05 | 0,6 |
| R2O(K2O+Na2O) | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
Ниже в таблице 2 приводятся некоторые физико-химические характеристики предлагаемого состава.
| Таблица 2 | |||
| Физико-химические характеристики стекла | Примеры | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Температура варки стекла, °С | 1570 | 1560 | 1580 |
| Температура верхнего предела кристаллизации, °С | 1170 | 1160 | 1190 |
| Температура, соответствующая вязкости Ig 2, °С | 1270 | 1275 | 1280 |
| Температура размягчения при вязкости Ig 7,6, °С | 917 | 910 | 914 |
| Температура стеклования, Tg (Ig 13), °С | 760 | 740 | 770 |
| Температура деформации сдвига, Т (Ig 9), °C | 845 | 830 | 860 |
| Плотность, кг/м3 | 2680 | 2690 | 2670 |
| Химическая стойкость волокон (потеря массы после кипячения в течение 3-х часов), мг: Н2О 1н. HCl 2н. NaOH |
17 90 310 |
13 97 325 |
15 85 300 |
| Модуль упругости, МПа | 7400 | 7450 | 7350 |
| Прочность на растяжение, МПа | 3400 | 3300 | 3350 |
| Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц и 20°С | 7,76 | 7,70 | 7,69 |
| Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 Гц и 20°C | 29 104 | 32104 | 28 104 |
| Удельное объемное сопротивление, Ом·м | 1012 | 1012 | 1012 |
Для получения непрерывного стеклянного волокна предлагаемого состава готовят шихту, которую загружают в печь и плавят при температуре 1570±10°С. Из расплавленной стекломассы формуют непрерывное стеклянное волокно диаметром 6-20 мкм при температуре 1280-1330°С на 400-фильерном стеклоплавильном аппарате. Полученное волокно характеризуется прочностью 3300-3500 МПа.
В результате использования изобретения создано химически и термически стойкое стеклянное волокно, пригодное для армирования стеклопластиковых изделий, изготовления ровингов и тканей различного назначения и т.п.
Claims (1)
- Стекло для производства непрерывного стекловолокна, содержащее SiO2, Al2О3, CaO, MgO, TiO2, R2O (где R2O - оксиды щелочных металлов Na2O, К2О), отличающееся тем, что оно дополнительно содержит ZrO2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
SiO2 58,0-60,0 Al2О3 12,0-14,0 CaO 20,0-22,0 MgO 3,0-5,0 TiO2 0,01-1,9 ZrO2 0,01-2,0 R2O(Na2O+K2O) До 1,0 причем стекло обладает температурой стеклования 740-770°С, температурой деформации сдвига 830-860°С и химстойкостью -1-й гидролитический класс.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004130939/03A RU2263639C1 (ru) | 2004-10-22 | 2004-10-22 | Стекло для производства стекловолокна |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004130939/03A RU2263639C1 (ru) | 2004-10-22 | 2004-10-22 | Стекло для производства стекловолокна |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2263639C1 true RU2263639C1 (ru) | 2005-11-10 |
Family
ID=35865411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004130939/03A RU2263639C1 (ru) | 2004-10-22 | 2004-10-22 | Стекло для производства стекловолокна |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2263639C1 (ru) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102603197A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-07-25 | 内江华原电子材料有限公司 | 以工业矿渣为原料生产无碱玻璃纤维的方法 |
| CN102730976A (zh) * | 2011-04-11 | 2012-10-17 | 重庆国际复合材料有限公司 | 用于增强有机或无机的玻璃丝及其组合物 |
| RU2513903C1 (ru) * | 2012-12-24 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" | Стекло для производства непрерывного стекловолокна |
| RU2531951C2 (ru) * | 2008-12-22 | 2014-10-27 | ОСВ ИНТЕЛЛЕКЧУАЛ КЭПИТАЛ, ЭлЭлСи | Композиция для высокопрочных стеклянных волокон и волокна, сформованные из этой композиции |
| RU2563009C2 (ru) * | 2009-08-03 | 2015-09-10 | ПиПиДжи ИНДАСТРИЗ ОГАЙО, ИНК. | Композиции стекла и изготовленные из них волокна |
| US9593038B2 (en) | 2009-08-03 | 2017-03-14 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Glass compositions and fibers made therefrom |
| RU2641808C2 (ru) * | 2011-09-09 | 2018-01-22 | ПиПиДжи ИНДАСТРИЗ ОГАЙО, ИНК. | Композиции стекла и волокна, изготовленные из них |
| US10487007B2 (en) | 2009-08-03 | 2019-11-26 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Glass compositions and fibers made therefrom |
| RU2732764C1 (ru) * | 2017-08-30 | 2020-09-22 | Цзюйши Груп Ко., Лтд. | Композиция стекловолокна и стекловолокно и композиционный материал на его основе |
-
2004
- 2004-10-22 RU RU2004130939/03A patent/RU2263639C1/ru active
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531951C2 (ru) * | 2008-12-22 | 2014-10-27 | ОСВ ИНТЕЛЛЕКЧУАЛ КЭПИТАЛ, ЭлЭлСи | Композиция для высокопрочных стеклянных волокон и волокна, сформованные из этой композиции |
| US9593038B2 (en) | 2009-08-03 | 2017-03-14 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Glass compositions and fibers made therefrom |
| US10377663B2 (en) | 2009-08-03 | 2019-08-13 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Methods to make glass compositions and fibers made therefrom |
| RU2563009C2 (ru) * | 2009-08-03 | 2015-09-10 | ПиПиДжи ИНДАСТРИЗ ОГАЙО, ИНК. | Композиции стекла и изготовленные из них волокна |
| US9556059B2 (en) | 2009-08-03 | 2017-01-31 | Hong Li | Glass compositions and fibers made therefrom |
| US10487007B2 (en) | 2009-08-03 | 2019-11-26 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Glass compositions and fibers made therefrom |
| US9862638B2 (en) | 2009-08-03 | 2018-01-09 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Methods to make glass compositions and fibers made therefrom |
| CN102730976A (zh) * | 2011-04-11 | 2012-10-17 | 重庆国际复合材料有限公司 | 用于增强有机或无机的玻璃丝及其组合物 |
| RU2641808C2 (ru) * | 2011-09-09 | 2018-01-22 | ПиПиДжи ИНДАСТРИЗ ОГАЙО, ИНК. | Композиции стекла и волокна, изготовленные из них |
| CN102603197A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-07-25 | 内江华原电子材料有限公司 | 以工业矿渣为原料生产无碱玻璃纤维的方法 |
| RU2513903C1 (ru) * | 2012-12-24 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" | Стекло для производства непрерывного стекловолокна |
| RU2732764C1 (ru) * | 2017-08-30 | 2020-09-22 | Цзюйши Груп Ко., Лтд. | Композиция стекловолокна и стекловолокно и композиционный материал на его основе |
| RU2732764C9 (ru) * | 2017-08-30 | 2021-06-29 | Цзюйши Груп Ко., Лтд. | Композиция стекловолокна и стекловолокно и композиционный материал на его основе |
| US11339085B2 (en) | 2017-08-30 | 2022-05-24 | Jushi Group Co., Ltd. | Glass fiber composition, glass fiber and composite material thereof |
| US11884575B2 (en) | 2017-08-30 | 2024-01-30 | Jushi Group Co., Ltd. | Glass fiber composition, glass fiber and composite material thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8476175B2 (en) | Glass strands and composites having an organic and/or inorganic matrix containing said strands | |
| US10562810B2 (en) | Low dielectric glass composition, fibers, and article | |
| US4199364A (en) | Glass composition | |
| US8987154B2 (en) | Modulus, lithium free glass | |
| JPS5824385B2 (ja) | 繊維ガラス組成物 | |
| CN101318769B (zh) | 环保重镧火石光学玻璃 | |
| US20100184345A1 (en) | Glass yarns suitable for reinforcing organic and/or inorganic materials | |
| CN101503279A (zh) | 一种新型玻璃纤维组合物 | |
| TW201400430A (zh) | 具有高損傷抗性之鋯石相容離子交換玻璃 | |
| JP2001080933A (ja) | 鉛及びバリウムを含まないクリスタルガラス | |
| GB2237017A (en) | Alkali-resistant glass for forming glass fibres. | |
| CA2768829A1 (en) | Glass compositions and fibers made therefrom | |
| ES2969102T3 (es) | Composición de fibra de vidrio de grado electrónico, fibra de vidrio y tela electrónica de la misma | |
| EP3887328A2 (en) | High performance fiberglass composition with improved specific modulus | |
| US20220204391A1 (en) | High performance fiberglass composition with improved elastic modulus | |
| WO2008065937A1 (fr) | Verre optique | |
| US11919802B2 (en) | Electronic-grade glass fiber composition, and glass fiber and electronic fabric thereof | |
| RU2263639C1 (ru) | Стекло для производства стекловолокна | |
| JP2023512885A (ja) | 熱膨脹係数の低いガラス繊維 | |
| JPH1059741A (ja) | 無アルカリガラス及びその製造方法 | |
| EP4085032B1 (en) | Fiberglass composition for higher modulus | |
| US8298974B2 (en) | Optical glass | |
| JP2010189197A (ja) | 光伝導ファイバー | |
| CN105948488A (zh) | 化学强化用玻璃、化学强化玻璃及其制备方法和显示装置用保护玻璃和显示装置 | |
| US11247934B2 (en) | Optical boroaluminate glasses |