Стекло
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (1)935486 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.06.80 (21) 2964246/29-33
151) М. Кп.з.С 03 С 3/10
С 03 С 3/16 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 150682. Бюллетень № 22
)53) УДК 666. 112. . 6 (088. 8) Дата опубликования описания 15.06. 82 (72) Авторы изобретения
К.К.Евстропьев, A.A.Ïðîíêèí, О.Ю.Бегак, A.A.Èëüèí и В.Н.Нараев
Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена
Трудового Красного Знамени технологический институт: им. Ленсовета (71) Заявитель (54 ) СТЕКЛО
Изобретение относится к стеклообразным неорганическим материалам и может быть использовано в качестве конструкционных элементов электрохимических водородно-кислородных генераторов, а также в ряде областей техники, где необходимы неорганические материалы, в которых электропроводность осуществляется ионами водорода.
Известны неорганические материалы, в которых перенос электричества осуществляется ионами водорода. К ним относятся керамические материалы
15 состава 0,8 (Н,10 1)Н 1-0,84 NgO-5А8108 с протонной проводимостью, полученные путем ионного обмена (Ц.
Недостатками этих материалов являются сложная технология получения и отсутствие вакуумной плотности.
Известны также фосфатные кристаллогидраты состава НЧО РОД.4Н,10, в которых электропроводность осуществляется водородными ионами (2 1.
Однако они обладают малой химической устойчивостью, в их состав входит радиоактивный элемент уран ..
Кроме того, они могут быть использованы в ограниченном температурном диапазоне.
Наиболее близким к предлагаемому является стекло, имеющее следующий состав, вес.%: RO 51,4-52,9; Р 1О5
46,7-48,2; НоО 0,4. Вода присутст- вует как примесь в количестве менее
0,4 вес.Ъ (3 ). указанные стекла имеют низкую электропроводность, что сдерживает их применение в электрохимических приборах.
Цель изобретения — повышение электропроводности стекла.
Поставленная цель достигается тем, что стекло, включающее ВаО, Р1О5, НоО, содержит указанные компоненты в следующих количествах, вес В:
ВаО 49,4-51,5
Р 1О 45,8-47,4
H,1О 1,5-4,8
Конкретные составы стекол и их свойства приведены в таблице.
Шихту для синтеза стекла получают путем гетерогенной обработки окиси бария смесью пятиокиси фосфора и воды, взятых в мольном отношении
1:3. Тигель е исходной шихтой помещают в предварительно разогретую до 950-1000оС печь. После получения расплава синтез продолжают 512 мин. Затем стекло отливают на
935486 плиту из нержавеющей стали, подогре- тую до 380-490 С. Отжиг проводят в муфельной печи. Электропроводность измеряют по ГОСТ 6433-65 на постоянном токе по методу сравнения. Величины электропроводности 9g9 изме,ряют при 100@С, а значения энергии активации злектропроводности Е . рассчитывают по формуле 6 =6> (- - > оею
Из таблицы видно, что проводи- 10 мость предложенных стекол в 10-1000 раз выше, чем известных. Процесс электропереноса во всех приведенных стеклах (99 1-5) обусловлен движением одних и тех же носителей - про- 15 тонов, о чем свидетельствуют одинаковые величины энергий активации электропроводности. ЭлектропроводI
Содержание, вес.%
Температура синтеза, С
Время синтеза, -Rgb мин 100 С
ЕД ккал/моль
51,4
52,9
48,2
26,5
26,3
l3,56
14,44
12,96
11,39
10,87
1150
0,4
120
Извест" ное
120
0,4
1150
46,7
1,5
51, 6
46,9
26,4.
950-1000 12
950-1000 12
950-1000 12
Предлагаемое
3,2
46,8
45,6
26,4
50,0
49,6
26,4
4,8
Формула изобретения
1 ° G.Ñ.Farrington and oth. "Conductance and spectroscopy of protdnic beta u beta-atumina" in Second
40 Internationa8 meeting an sordid
ЕВectroRytes, St. Andews, ScottRand, September 20-22, 1978, р.б.б.1.-6.6.4.
2. А.T.Howe and oth. "Fast proton
conduction in hydrogen urani9 phos45 Ьа и айй arsenate", там же р.6.10.16.10.4.
3. Мазурин О.В. и др. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов.
Справочник. T.2, Л., Наука, 1975; с. 492 (прототип).
Составитель Г.Буровцева
Техред С. Мигунова
Редактор A.Ãóëüêo
Корректор М.Коста
Заказ 4149/29 Тираж 508
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Стекло
ВаО Р10 Н)0
Стекло, включающее ВаО, Р 106
Н,10, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьиаения электропроводности, оно содержит указанные компоненты в следующих количествах, вес.%
ВаО 49, 4-51., l
РЯО5 45.,8-47,4
Н,„О l 5-4,8 .
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе йость стекол данной системы резко возрастает, начиная с 1,5 вес.%
Н О из-за существенного повышения концентрации носителей.электричества — протонов. Свыше 4,8 вес.% воды ввести в стекло не удается.
Применение предложенного фосфатного стекла по сравнению с известными протонно проводящими материалами обеспечивает повышение электропроводности стекла в 10-1000 раз, кроме того, производство стекла экономи-.. чно, так как не требует применения температур свыше 1000 С, продолжительность нагрева сокращена до 15мнн.
Предложенное стекло получается из дешевого и недефицитного сырья, синтез производится по простой технологии.