Способ повышения химической устойчивости стекла

Способ повышения химической устойчивости стекла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к стекольной промышленности и направлено на повышение устойчивости в щелочных средах ликвирующих стекол. Осуществляют изотермическую тепловую обработку при температуре трансформации в течение 3-23 ч. Происходит упорядочение структуры плотности , упрочнение связей каркаса, что способств ет росту коррозионной устойчивости в щелочных средах.

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 03 В 32/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ ГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

h

Л

Л

О (21) 4608246/33 22) 23 11 88 (46) 23.01.91, Бюл. N. 3 (71) Государственнь й»аучно-исследовательский институт стекла (72) Л.А. Зайонц и M.Ñ. Гинзбург (53) 666,1.031 (088 8) (56) Павлушкин Н.М. Химическая технология стекла и ситаллов. — M . Стройиздат, 1983, 85, 177

Авторское свид ..тельсч во СССР

N. 4!9482, кл С 03 В 29/OG. 1974, Изобретение относится к стекольной промышленности и касается способа повышения химической устоичивости ликвирующих стекол, ситаллов и стеклянных во )oKQH.

Целью изобретения является повышение устойчивости в щелочнь х средах ликвирующих стекол.

Сущность способа повыше»ия химической устойчивости стекол заключается в том, что при тепловой обработке при температуре трансформации происходит упорядочение структуры, повышение плотности, упрочнение решетки, распределение связей, способствующих высокой компактности структуры и ynpa íåíèþ связей Si-Π— Si, ответственных за щелочеустойчивость системы.

Пример 1, Стекло пирекс системы

JazO — В20з-SiО состава, мас.,4: S 02 80;

В Оз 12; NazO 3,5; К20 1,0; AI20g 1,5; СаО +

+MgO 2,0.

Исходная щелочеустойчивость пирекса без термической обработки равна 110мг/дм .

Стекло подвергают термообработке в тече„„ЯЯ„„1622295 А1 (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ

УСТОЙ Ч И В О СТИ СТ Е КЛА (57) Изобретение относится к стекольной промышленности и направлено на повышение устойчивости в щелочных средах ликвирующих стекол. Осуществляют изотермическую тепловую обработку при температуре трансформации в течение 3 — 23 ч.

Происходит упорядочение структуры плотности, упрочнение связей каркаса, что способствует росту коррозион ной устойчивости в щелочных средах. ние 3 ч при температуре трансформации Тд

565 С. Щелочеустойчивость равна 100 мг/дм . При термообработке в течение 14 ч

2 щелочеустойчивость равна 74 мг/дм, при

2 термообработке B течение 23 ч — 55 мг/мг2. При темгзратурах ниже Тд и времени обработки менее 3 ч процессы структурирования и диспропорционирования связей ослаблены и набл юдается незначител ь нов улучшение щелочеустойчивости. При температурах выше Тд происходит интенсивное тепловое воздействие и усиление гармонических колебаний связей, приводящее к их разрушению и размягчению стекла. При обработке более 23 ч процессы структурирования хотя и происходят, но при достижении щелочеустойчивости 50 мг/дм замедляются.

Именно в этот момент достигается наивысшая щелочеустойчивость на уровне кварцевого стекла (50 мг/дм ).

Дальнейшая длительная изотермическая термообработка в течение 48 и 72 ч не приводит к улучшению химической устойчивости и является излишней энергозатратой.

1622295

Составитель Т, Буклей

Редактор Н. Рогулич Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 83 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Пример 2. Ситалл 224 — 18 (СТЛ-6) имеет исходную щелочеустойчивость в 2 н.

NaOH 65 Mr/дм .

Ситалл подвергают термической обработке при температуре трансформации Тд

660 С в течение 3 ч, щелочеустойчивость составляет 57 мг/дм, при термообработке в течение 14 ч щелочеустойчивость составляет 48 мг/дм, при термообработке 23 ч—

35 мг/дм . При температуре ниже Тд и врег мени термообработки менее 3 ч упорядочение структуры и упрочнение связей Sl O-SI, ответственных за щелочеустойчивость, происходит медленно и в малом количестве. С повышением температуры выше Тд происходит интенсивное микрорасслаивание, выделение литийсодержащей фазы и образование зародышей кристаллических фаз

/3 -сподумена, которые способствуют снижению щелочеустойчивости. В ситалле 22418 при термообработке более 23 ч существенного изменения щелочеустойчивости не наблюдается, Пример 3. Стекло состава, мас. :

$!02 65; Ег02 10: ЕегОэ 4; СаО 6,0; йагО 12;

MgO 1; А!20э 3. Исходная щелочеустойчивость беэ термообработки равна 10 мг/дм, г после термообработки при 614 С в течение

3 ч щелочеустойчивость равна 9 мг/дм, при г термообработке в течение 14 ч — 8 мг/дм, г после термообработки в течение 23 ч- 7 мг/дм . г

Эти стекла характеризуются исключительной щелочеустойчивостью, но и для них снижение потерь в массе в щелочных средах после изотермической обработки при температуре трансформации Тд является значительным по сравнению с исходной величиной коррозии и имеет большое прак5 тическое значение. При температурах выше

Тд щелочеустойчивость снижается и достигает минимума при размягчении стекла.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить щелоче10 устойчивость высококремнеэемистых стекол системы Ма О-ВрОэ-$!02 в 1,5-2 раза, для систем, предназначенных для синтеза ситаллов, в основном это ликвирующие стекла, щелочеустойчивость повышается в

15 1,5-2 раза, для особо щелочеустойчивых стекол системы !чагО-ЕгОг-SION с добавками переходных металлов она повышается на 30 и более в зависимости от условий варки (окислительные или восстановитель20 ные), Способ повышения химической устойчивости стекол может найти применение для химико-лабораторной посуды, аппаратуры, в медицинской технике и биологической, где важна максимальная инертность к

25 щелочной среде крови, плазмы и продуктов деятельности человека и животных, Формула изобретения

Способ повышения химической устойчивости стекла путем термической обработ30 ки, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости в щелочных средах ликвирующего стекла, термическую обработку осуществляют в течение 3-23 ч при температуре трансформации, 35