BR112017027039B1 - Composição de fibra de vidro de alto módulo, fibra de vidro e material compósito dela - Google Patents

Composição de fibra de vidro de alto módulo, fibra de vidro e material compósito dela Download PDF

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Abstract

COMPOSIÇÃO DE FIBRA DE VIDRO DE ALTO MÓDULO, FIBRA DE VIDRO E MATERIAL COMPÓSITO DELA. A presente invenção refere-se a uma composição de fibra de vidro de alto módulo, uma fibra de vidro e um material compósito dela. A composição da fibra de vidro compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: 55-64% de SiO2, 13-24% de A1203, 0, 1-6% de Y203, 3,4- 10,9% de CaO, 8-14% de MgO, menor do que 22% de CaO+MgO+SrO, menor do que 2% de Li20(mais)Na2O(mais)K2O, menor do que 2% de TiO2, menor do que 1,5% de Fe2O3, 0-1,2% de La203, em que a faixa da razão da porcentagem em peso C1(igual) (Li20(mais)Na20(mais)K20)/(Y203+La203) é maior do que 0,26. A dita composição pode aumentar significativamente o módulo elástico do vidro, inibir eficazmente a tendência à cristalização do vidro, diminuir a temperatura liquidas, asegurar uma faixa de temperatura desejável (DeltaT) para a formação da fibra e intensificar a afinação do vidro fundido, assim, tornando-a particularmente adequada para a produção de fibra de vidro de alto módulo com fornos revestidos refratários.

Description

[001] O presente pedido reivindica a prioridade do pedido de patente chinês 201610113362.0, depositado em 29 de fevereiro de 2016 e entitulado "Composição de fibra de vidro de alto módulo, Fibra de vidro e Material compósito dela", cuja descrição é incorporada aqui por referência em sua totalidade.
Campo da Invenção
[002] A presente invenção refere-se a uma composição de fibra de vidro de alto módulo, especificamente a uma composição da fibra de vidro que pode ser usada como um material base de reforço para compósitos, e a uma fibra de vidro e material compósito dela.
Antecedentes da Invenção
[003] A fibra de vidro é um material de fibra inorgânica que pode ser usado para reforçar resinas para produzir materiais compósitos com bom desempenho. Como um material base de reforço para materiais compósitos avançados, fibras de vidro de alto módulo foram originalmente usadas principalmente na indústria aeroespacial ou na indústria de defesa nacional. Com o progresso da ciência e tecnologia e o desenvolvimento da economia, fibras de vidro de alto módulo têm sido amplamente usadas nos campos civil e industrial tais como lâminas eólicas, vasos de pressão, tubos de petróleo offshore e indústria automobilística.
[004] As composições de vidro de alto módulo originais foram baseadas em um sistema de MgO-Al∑Ch-SiCh e uma solução tipica foi vidro S-2 de American company OC. O módulo de vidro S-2 é 89-90 GPa; No entanto, a produção deste vidro é excessivamente dificil visto que sua temperatura na conformação é de até cerca de 1571 °C e sua temperatura liquidus de até 1470 °C e, portanto, é dificil realizar a produção industrial em grande escala. Assim, OC parou a produção de fibra de vidro S-2 e transferiu sua patente para American company AGY.
[005] Depois disso, OC desenvolveu o vidro HiPer-tex tendo um módulo de 87-89GP, que foi uma compensação para a escala de produção ao sacrificar algumas das propriedades do vidro. No entanto, visto que a solução do design de vidro HiPer-tex foi apenas uma simples melhoria sobre aquela do vidro S-2, a temperatura na conformação e a temperatura liquidus permaneceram altas, o que causa dificuldade na atenuação da fibra de vidro e, consequentemente, na realização da produção industrial em grande escala. Portanto, OC também interrompeu a produção de fibra de vidro HiPer-tex e transferiu sua patente para a European company 3B.
[006] A empresa francesa Saint-Gobain desenvolveu o vidro R que é baseado em um sistema MgO-CaO-AlzOj-SiO∑, e seu módulo é 86-89 GPa; no entanto, os teores totais de SÍO2 e AI2O3 permaneceram altos no vidro R tradicional e não há qualquer solução eficaz para melhorar o desempenho da cristalização, visto que a razão de Ca para Mg é inapropriadamente projetada, assim, causando dificuldade na formação da fibra assim como um grande risco de cristalização, alta tensão na superfície e dificuldade na afinação do vidro fundido. A temperatura na conformação do vidro R alcança 1410°C e sua temperatura liquidus até 1350°C. Todas as três causaram dificuldade na atenuação eficaz da fibra de vidro e, consequentemente, na realização da produção industrial em grande escala.
[007] Na China, Nanjing Fiberglass Research & Design Institute desenvolveu um vidro HS2 tendo um módulo de 84-87 GPa. Ele contém primariamente SÍO2, AI2O3 e MgO enquanto também inclui certos teores de LÍ2O, B2O3, CeC>2 e Fe2θ3. Sua temperatura na conformação é somente 1245°C e sua temperatura liquidus é 1320°C. Ambas as temperaturas são muito menores do que aquelas do vidro S. No entanto, uma vez que sua temperatura na conformação é menor do que sua temperatura liquidus, que é desfavorável para o controle da atenuação da fibra de vidro, a temperatura na conformação deve ser aumentada e pontas especialmente moldadas devem ser usadas para impedir que um fenômeno de cristalização do vidro ocorra no processo de atenuação da fibra. Isto causa dificuldade no controle da temperatura e também torna dificil realizar a produção industrial em grande escala.
[008] Em sintese, verificou-se, no presente estágio, que a produção atual de várias fibras de vidro de alto módulo geralmente enfrenta a dificuldade de produção em grande escala com fornos revestidos refratários, manifestados especificamente por temperatura liquidus comparavelmente alta, alta taxa de cristalização, alta temperatura na conformação, alta tensão na superfície, dificuldade na afinação do vidro fundido e uma estreita faixa de temperatura (ΔT) para a formação da fibra e ainda uma ΔT negativa. Portanto, a maioria das empresas tende a reduzir a dificuldade na produção ao comprometer algumas propriedades do vidro, assim, tornando impossível melhorar o módulo das fibras de vidro mencionadas acima com o desenvolvimento de escala de produção. 0 problema de um módulo insuficiente tem permanecido sem solução por muito tempo na produção de fibra de vidro S.
Sumário da Invenção
[009] A presente invenção almeja solucionar o problema descrito acima. O propósito da presente invenção é prover uma composição de fibra de vidro de alto módulo que somente melhore significativamente o módulo elástico da fibra de vidro, mas também supere os problemas técnicos na fabricação de vidros de alto módulo tradicionais incluindo temperatura liquidus comparavelmente alta, taxa de cristalização alta, alta temperatura na conformação, alta tensão na superfície e dificuldade na afinação do vidro fundido. A dita composição da fibra de vidro pode reduzir significativamente a temperatura liquidus e temperatura na conformação de vidros de alto módulo, ajudar a diminuir a taxa de cristalização e razão da formação de bolhas do vidro sob as mesmas condições e alcançar um valor desejável de ΔT. Portanto, a composição da fibra de vidro de acordo com a presente invenção é particularmente adequada para a produção em grande escala de fibras de vidro de alto módulo com fornos revestidos refratários.
[0010] De acordo com um aspecto da presente invenção, uma composição de fibra de vidro de alto módulo é provida compreendendo os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SÍO2 55-64% AI2O3 13-24% Y2O3 0,1-6% CaO MgO CaO+MgO+SrO Li2θ+Na2θ+K2θ TiO2 Fθ2θ3 La2θa
[0011] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (Li2θ+Na2θ+K2θ) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,26; em que, a razão restrita da porcentagem em peso 02 = MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1.
[0012] Em que a dita composição compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 56-60,4% AI2O3 13-24% Y2O3 0,1-6% CaO 3,4-10,9% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <22% SrO <3% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2θ3 <1,5% La2Ü3 0-1,2%
[0013] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (Li2θ+Na2θ+K2θ)/Y2O3 é maior do que 0,26; em que a faixa de teor restrita de LÍ2O é 0,1-1,5% em peso; em que a faixa de teor restrita de SrO é 0,1-2,5% em peso; em que faixa de teor restrita de CaO é 6-10,3% o I em peso; em que faixa de teor restrita de MgO é 8,6-13% em peso; em que faixa de teor restrita de Y2O3 é 0,5-5% em peso; em que faixa de teor restrita de Y2O3 é. 1,5-5% em peso.
[0014] Em que a dita composição compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 56-60,4% A12O3 13-24% Y203 0,5-5% CaO 3,4-10,9% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <22% SrO <3% Li2O 0,1-1,5% Li2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2O3 <1,5% La2O3 0-1,2%
[0015] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (Li2O+Na2O+K2O)/Y2O3 é maior do que 0,26, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1.
[0016] Em que a dita composição compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 56-60,4% A12O3 13-24% Y2O3 0,5-5% CaO 3,4-10,9% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <22% SrO <3% Li2O 0,1-1,5% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fθ2θ3 <1,5% La2θ3 0-1,2%
[0017] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2C>3) é maior do que 0,28, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1.
[0018] Em que a dita composição compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 57-60,4% AI2O3 14-24% Y2O3 0,5-5% CaO 5-10,6% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <21% SrO <3% Li2O 0,1-1% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2Ü3 <1,5% La2θ3 0-1,2%
[0019] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,28, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1.
[0020] Em que a dita composição compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: Sio2 57-60,4% A12O3 14-23% Y2O3 1,5-5% CaO 6-10,3% MgO 8,6-13% CaO+MgO+SrO <21% SrO <3% Li2O 0,1-1% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fθ2θ3 <1,5% La2Ü3 0-1,2%
[0021] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,29, e a razão da porcentagem em peso 02 = MgO/(CaO+SrO) é 0,9-1,8.
[0022] Em que a dita composição compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 57-60,4% AI2O3 14-23% Y2O3 1,5-5% CaO 6-10,3% MgO 8,6-13% CaO+MgO+SrO <21% SrO <3% Li2O 0,1-1% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2Ü3 <1,5% La∑Oβ 0-1,2%
[0023] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,29, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,9-1,7; em que a faixa de teor restrita de SrO é 0,1-2% em peso; em que a faixa de teor restrita de La2Ü3 é 0,1-1% em peso; em que a faixa de teor restrita de Y2O3 é 2-4% em peso; em que a faixa de teor restrita de CaO é 6, 5-10% em peso; em que a faixa de teor restrita de MgO é maior do que 12%, mas não maior do que 13% em peso;
[0024] Em que a dita composição compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 55-64% AI2O3 13-24% Y2O3 0,1-6% CaO 3,4-10,9% MgO maior do que 12%, mas não maior do que 13% • CaO+MgO+SrO <22% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2Ü3 <1,5% La2Ü3 0-1,2%
[0025] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,26.
[0026] Em que a dita composição compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: 55-64% 10/39 7 1 í A12O3 maior do que 19%, mas não maior do que 21% Y2O3 0,1-6% CaO 3,4-10,9% MgO 8-10,5% CaO+MgO+SrO <22% LÍ2O+Na2O+K2O <1% TiO2 <2% Fe2θ3 <1,5% La2θ3 0-1,2%
[0027] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,26.
[0028] Em que a dita composição também pode incluir Ceθ2 com uma faixa de teor de 0-1% em porcentagem em peso.
[0029] De acordo com outro aspecto desta invenção, uma fibra de vidro produzida com a dita composição da fibra de vidro é provida.
[0030] Em que o módulo elástico da dita fibra de vidro é 90-103 GPa.
[0031] De acordo ainda com outro aspecto desta invenção, um material compósito que incorpora a dita fibra de vidro é provido.
[0032] Os principais pontos inventivos da composição da fibra de vidro de acordo com esta invenção incluem: a introdução do óxido de terra rara Y2O3, utilizando o efeito de compensação especial do itrio na estrutura do vidro, controlando as razões de (Li2O+Na2O+K2O) / (Y2O3+La2O3) e MgO/(CaO+SrO), respectivamente, configurando razoavelmente as faixas de teor de Y2O3, La2θ3, LÍ2O, SrO, CaO, MgO e CaO+MgO+SrO, utilizando o efeito sinergistico do itrio e óxidos de alcalino assim como o efeito de terra alcalina misto dentre SrO, CaO e MgO e uma introdução seletiva de CeÜ2 em uma quantidade apropriada.
[0033] Especificamente, a composição de fibra de vidro de alto módulo de acordo com a presente invenção compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SÍO2 55-64% A12O3 13-24% Y2O3 0,1-6% CaO 3,4-10,9% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <22% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2θ3 <1,5% La2θ3 0-1,2%
[0034] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (YsCb+LasCb) é maior do que 0,26.
[0035] O efeito e o teor de cada componente na dita composição da fibra de vidro são descritos como a seguir:
[0036] SÍO2 é um óxido principal que forma a rede de vidro e tem o efeito de estabilizar todos os componentes. Na composição da fibra de vidro da presente invenção, a faixa de teor restrita de SÍO2 é 55-64%. Com base na manutenção de altas propriedades mecânicas e não adicionando dificuldades de afinação do vidro fundido, a presente invenção mantém especificamente o teor de silica sob um determinado nivel. Preferivelmente, a faixa de teor de SÍO2 pode ser 56-60,4%, mais preferivelmente 57-60,4%.
[0037] AI2O3 é outro óxido principal que forma a rede de vidro. Quando combinado com SÍO2, ele pode ter um efeito substantivo sobre as propriedades mecânicas do vidro e um efeito significativo sobre a prevenção da separação da fase de vidro e sobre a resistência à água. A faixa de teor restrita de AI2O3 nesta invenção é 13-24%. Um teor tão baixo de AI2O3 tornará impossível obter propriedades mecânicas suficientemente altas, especialmente módulo; um teor muito alto aumentará significativamente os riscos de separação da fase de vidro. Preferivelmente, o teor de AI2O3 pode ser 14-24%, mais preferivelmente 14-23%. Em adição, os inventores descobriram inesperadamente em uma modalidade que, quando a porcentagem em peso de AI2O3 é controlada para ser maior do que 19% e não maior do que 21%, a porcentagem em peso de MgO não maior do que 10,5% e a porcentagem em peso total de LÍ2O+Na2O+K2O não maior do que 1%, o vidro pode ter excelentes propriedades mecânicas e resistência à cristalização assim como uma ampla faixa de temperatura (ΔT) para a formação da fibra.
[0038] Ambos K2O e Na2Ü podem reduzir a viscosidade do vidro e são bons agentes de fluxo. Os inventores descobriram que, substituindo Na2θ com K2O enqunato mantém inalterada a quantidade total de óxidos de metal alcalino pode reduzir a tendência à cristalização do vidro e melhorar o desempenho da formação de fibra. Comparado com Na2θ e K2O, LÍ2O pode não somente reduzir significativamente a viscosidade do vidro, dessa forma, melhorando o desempenho de fusão do vidro, mas também ajudar grandemente a melhorar as propriedades mecânicas do vidro. Em adição, 13/39 uma pequena quantidade de LÍ2O provê oxigênio livré- considerável, que ajuda mais ions de aluminio a formar a coordenação tetra-hédrica, intensificar a estrutura da rede do vidro e ainda melhorar as propriedades mecânicas do vidro. No entanto, visto que muitos ions de metal alcalino na composição de vidro afetariam a estabilidade do vidro, a quantidade introduzida deve ser limitada. Portanto, na composição de fibra de vidro da presente invenção, a faixa de teor restrita de LÍ2O+Na2O+K2O é menor do que 2%. Além disso, a faixa de teor restrita de LÍ2O é 0,1-1,5% e, preferivelmente, 0,1-1%.
[0039] Y2O3 é um importante óxido de terra rara. Os inventores descobriram que Y2O3 é particularmente eficaz no aumento do módulo de vidro e inibição da cristalização do vidro. Visto que é dificil para o Y3+ entrar na rede de vidro, ele geralmente existe como ions externos nas lacunas da rede de vidro. Os ions de Y3+ têm grandes números de coordenação, alta intensidade de campo e carga elétrica e alta capacidade de acúmulo. Devido a estas características, os ions de Y3+ podem ajudar não somente a melhorar a estabilidade estrutural do vidro e aumentar o módulo de vidro, mas também prevenir eficazmente o movimento e disposição de outros ions de modo a minimizar a tendência à cristalização do vidro. Na composição da fibra de vidro desta invenção, a faixa de teor restrita de Y2O3 é 0,1-6%. Preferivelmente, o teor de Y2O3 pode ser 0,5-5%, mais preferivelmente 1,5-5% e ainda mais preferivelmente 2-4%.
[0040] La2θ3 também é um importante óxido de terra rara. Os inventores descobriram que, quando usado sozinho, La2Ü3 mostra um efeito mais fraco no aumento do módulo e grandes, uma quantidade introduzida excessiva não somente enfraqueceria seu efeito no aumento das propiedades do vidro, mas também comprometeria ainda a estabilidade da estrutura do vidro e aumentaria a densidade do vidro. Portanto, a quantidade introduzida de La∑Cb deve ser limitada. Na composição da fibra de vidro desta invenção, La2Ü3 pode ser introduzido opcionalmente com uma pequena quantidade. 0 teor restrito de LazCb pode ser 0-1,2% e ainda pode ser 0,1-1%.
[0041] Os inventores também descobriram que o estado de coordenação de Y2O3 está intimamente relacionado ao teor de oxigênio livre no vidro. Y2O3 no estado cristalino tem defeitos de enchimento e, quando Y2O3 é introduzido no vidro, estes defeitos de enchimento seriam preenchidos por outros óxidos, especialmente , óxidos de metal alcalino. Diferentes graus de enchimento levariam a estado de coordenação e densidade de empilhamento do Y2O3 diferentes, assim, tendo um efeito significativo sobre as propriedades do vidro. Similarmente, La2Ü3 também precisa de uma determinada quantidade de oxigênio para preencher as vagas. A fim de adquirir suficiente oxigênio livre e, consequentemente, alcançar uma estrutura de empilhamento mais compacta e melhor resistência à cristalização, a faixa restrita da razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2θ3) na presente invenção é maior do que 0,26, preferivelmente maior do que 0,28 e mais preferivelmente maior do que 0,29.
[0042] CaO, MgO e SrO têm primariamente o efeito de controlar a cristalização do vidro e regular a viscosidade do vidro e a taxa de endurecimento do vidro fundido. Particularmente, mediante o controle da cristalização do vidro, os inventores obtiveram efeitos inesperados ao controlar as quantidades introduzidas deles e as razões entre eles. Geralmente, para um vidro com alto desempenho baseado no sistema de MgO-CaO-A12θ3-Siθ2, as fases cristalinas que ele contém após a cristalização do vidro incluem principalmente diópsido (CaMgSÍ2Oe) e anortita (CaA12SÍ2C>3) . A fim de inibir eficazmente a tendência para que duas fases cristalinas cristalizem e diminua a temperatura liquidus do vidro e a taxa de cristalização, esta invenção controlou racionalmente o teor total de CaO+MgO+SrO e a razão da porcentagem em peso C2 = MgO/(CaO+SrO) e utilizou o efeito de terra alcalina mista para formar uma estrutura de empilhamento compacta, de modo que mais energia fosse necessária para que os núcleos de cristal se formassem e se desenvolvessem. Em adição, à medida que os raios de ions de Sr2+ são grandes, não apenas o ion por si só é dificil de mover, mas também ele pode retardar o movimento e a restruturação de ions de Mg2+ e Ca2+ sob as mesmas condições, assim, alcançando- o alvo de inibição da tendência à cristalização do vidro enquanto otimiza a taxa de endurecimento do vidro fundido. Na composição da fibra de vidro desta invenção, a faixa restrita do teor total de CaO+MgO+SrO é menor do que 22% e, preferivelmente, menor do que 21%. Ainda, em uma modalidade desta invenção, a faixa restrita da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) pode ser 0, 8-2,1, preferivelmente 0,9-1,8 e, mais preferivelmente, 0,9-1,7; em outra modalidade desta invenção, quando o teor de MgO está acima de 12%, não haverá quaisquer restrições como descrito acima para a faixa de C2.
[0043] Na composição da fibra de vidro da presente invenção, a faixa de teor restrita de CaO pode ser 3,410,9%, preferivelmente 5-10,6%, mais preferivelmente pode ser 6-10,3% e, ainda mais preferivelmente, 6,5-10%; a faixa de teor restrita de MgO pode ser 8-14%, preferivelmente 8,6-13% e, mais preferivelmente, maior do que 12%, mas não maior do que 13%; a faixa de teor restrita de SrO pode ser menor do que 3%, preferivelmente 0,1-2,5% e, mais preferivelmente, 0,1-2%.
[0044] TÍO2 pode não somente reduzir a viscosidade do vidro em alta temperatura, mas também tem um determinado efeito de fundentes. No entanto, uma vez que os ions de titânio têm um determinado efeito de coloração e tal efeito de coloração se torna particularmente significativo quando o teor de TÍO2 excede 2%, o que afetará a aparência dos artigos reforçados com fibra de vidro até certo grau. Portanto, na composição da fibra de vidro da presente invenção, a faixa de teor restrita de TÍO2 é menor do que 2% .
[0045] Fe2θ3 facilita a fusão do vidro e também pode melhorar o desempenho da cristalização do vidro. No entanto, visto que os ions férricos e os ions ferrosos têm um efeito de coloração, a quantidade introduzida deve ser limitada. Portanto, na composição da fibra de vidro da presente invenção, a faixa de teor restrita de Fe2θ3 é menor do que 1,5%.
[0046] Na composição da fibra de vidro da presente invenção, uma introdução seletiva de CeC>2 em uma quantidade apropriada pode ainda melhorar a tendência à cristalização e afinação do vidro e a faixa de teor restrita de CeO2 pode ser 0-1%.
[0047] Em adição, a composição da fibra de vidro da presente invenção pode incluir pequenas quantidades de outros componentes com um teor total não maior dó que 2%.
[0048] Na composição da fibra de vidro da presente invenção, os efeitos benéficos produzidos pelas faixas selecionadas mencionadas acima dos componentes serão explicados por meio de exemplos através dos dados experimentais específicos.
[0049] A seguir estão modalidades das faixas de teor preferidas dos componentes contidos na composição da fibra de vidro de acordo com a presente invenção. Modalidade preferida 1
[0050] A composição de fibra de vidro de alto módulo de acordo com a presente invenção compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 56-60,4% AI2O3 13-24% Y2O3 0,5-5% CaO 3,4-10,9% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <22% SrO <3% Li2O 0,1-1,5% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% <1,5% 0-1,2%
[0051] Em adição, a faixa da razão da porcentagem em peso Cl= (Li2θ+Na2θ+K2θ) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,26, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1. Modalidade preferida 2
[0052] A composição de fibra de vidro de alto módulo de acordo com a presente invenção compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 56-60,4% AI2O3 13-24% Y2O3 0,5-5% ' CaO 3,4-10,9% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <22% SrO <3% Li2O 0,1-1,5% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2θ3 <1,5% La2θ3 0-1,2%
[0053] Em adição, a faixa da razão da porcentagem em peso Cl= (Li2θ+Na2θ+K2θ) / (Y2θs+La2θ3) é maior do que 0,28, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1. Modalidade preferida 3
[0054] A composição de fibra de vidro de alto módulo de acordo com a presente invenção compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: Sio2 57-60,4% A12O3 14-24% Y2O3 0,5-5% CaO 5-10,6% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <21% SrO <3% Li2O 0,1-1% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fθ2θ3 <1,5% La2θ3 0-1,2%
[0055] Em adição, a faixa da razão da porcentagem em peso Cl= (Li2θ+Na2θ+K2θ) / (Y2θ3+Lazθ3) é maior do que 0,28, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1. Modalidade preferida 4
[0056] A composição de fibra de vidro de alto módulo de acordo com a presente invenção compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 57-60,4% AI2O3 14-23% Y2O3 1,5-5% CaO 6-10,3% MgO 8,6-13% CaO+MgO+SrO <21% SrO <3% Li2O 0,1-1% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% <1,5% 0-1,2%
[0057] Em adição, a faixa da razão da porcentagem em peso Cl= (Li2θ+Na2θ+K2θ) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,29, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,9-1,8. Modalidade preferida 5
[0058] A composição de fibra de vidro de alto módulo de acordo com a presente invenção compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 57-60,4% A12O3 14-23% Y2O3 1,5-5% CaO 6-10,3% MgO 8,6-13% CaO+MgO+SrO <21% SrO <3% Li2O 0,1-1% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Ee2θ3 <1,5% La2Ü3 0-1,2%
[0059] Em adição, a faixa da razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,29, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,9-1,7 .
[0060] De acordo com a modalidade preferida 5, a temperatura liquidus da composição de vidro não é maior do que 1320°C, preferivelmente não maior do que 1300°C e, mais preferivelmente, não maior do que 1250°C e o módulo elástico da fibra de vidro feita da mesma é 90-103 Gpa. Modalidade preferida 6
[0061] A composição de fibra de vidro de alto módulo de acordo com a presente invenção compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 57-60,4% AI2O3 14-23% Y2O3 1,5-5% CaO 6-10,3% MgO 8,6-13% CaO+MgO+SrO <21% SrO 0,1-2% Li2O 0,1-1% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe∑Os <1,5% La2θ3 0-1,2%
[0062] Em adição, a faixa da razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,29, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,9-1,7. Modalidade preferida 7
[0063] A composição de fibra de vidro de alto módulo de acordo com a presente invenção compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 57-60,4% AI2O3 14-24% Y2O3 0,5-5% CaO 5-10,6% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <21% SrO <3% Li2O 0,1-1% Li2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2O3 <1,5% La2O3 0,1-1%
[0064] Em adição, a faixa da razão da porcentagem em peso Cl= (Li2O+Na2O+K2O) / (Y2O3+La2O3) é maior do que 0,28, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1. Modalidade preferida 8
[0065] A composição de fibra de vidro de alto módulo de acordo com a presente invenção compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 57-60,4% A12O3 14-24% Y2O3 2-4% CaO 5-10,6% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <21% SrO <3% Li2O 0,1-1% Li2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2O3 <1,5% La2O3 0-1,2%
[0066] Em adição, a faixa da razão da porcentagem em peso Cl= (Li2O+Na2O+K2O) / (Y2O3+La2O3) é maior do que 0,28, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1. Modalidade preferida 9
[0067] A composição de fibra de vidro de alto módulo de acordo com a presente invenção compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 57-60,4% AI2O3 14-24% Y2O3 0,5-5% CaO 6,5-10% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <21% .. SrO <3% Li2O 0,1-1% Li2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2O3 <1,5% La2O3 0-1,2%
[0068] Em adição, a faixa da razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,28, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1. Modalidade preferida 10
[0069] A composição de fibra de vidro de alto módulo de acordo com a presente invenção compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SÍO2 55-64% AI2O3 13-24% Y2O3 0,1-6% CaO 3,4-10,9% MgO maior do que 12% e não maior do que CaO+MgO+SrO <22% LÍ2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% ' Fe2C>3 <1,5% La2<93 0-1,2%
[0070] Em adição, a faixa da razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,26.
[0071] De acordo com a modalidade preferida 10, o módulo elástico da fibra de vidro feita da mesma é maior do que 95 Gpa. Modalidade preferida 11
[0072] A composição de fibra de vidro de alto módulo de acordo com a presente invenção compreende os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 55-64% AI2O3 maior do que 21% 19% e não maior do que Y2O3 0,1-6% CaO 3,4-10,9% MgO 8-10,5% CaO+MgO+SrO <22% LÍ2O+Na2O+K2O £1% TiO2 <2% Fe∑Os <1,5% L32O3 0-1,2%
[0073] Em adição, a faixa da razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,26.
[0074] Modalidade preferida 12 A composição de fibra de vidro de alto *>* £ Fl*‘ o X, módulo de acordo com a presente invenção compreende seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: é 0,8-2,1.
[0075] Em adição, a faixa da razão da porcentagem em peso C1= (Li20+Na20+K20) / (y203+La203) é maior do que 0, 28, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1.
[0076] Descrição Detalhada da Invenção Obviamente, os exemplos descritos aqui são apenas parte dos da presente invenção e não são todos os exemplos. outras modalidades exemplares obtidas por alguém encontrar dentro do escopo de proteção da presente invenção. 0 que precisa se tornar claro é que,- desde que não haja qualquer conflito, os exemplos e as características dos exemplos no presente pedido podem ser arbitrariamente combinados uns com os outros.
[0077] O conceito básico da presente invenção é que os componentes da composição da fibra de vidro expressos com porcentagem em peso sejam: 55-64% de SiC>2, 13-24% AI2O3, 0,1-6% de Y2O3, 3,4-10,9% de CaO, 8-14% de MgO, menores do que 22% de CaO+MgO+SrO, menores do que 2% de LÍ2O+Na2O+K2O, menores do que 2% de TÍO2, menores do que 1,5% de Fe2θ3, 01,2% de La∑Os, em que a faixa da razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O) / (Y2θ3+La2θ3) é maior do que 0,26. A dita composição pode aumentar significativamente o módulo elástico do vidro, inibir eficazmente a tendência à cristalização do vidro, diminuir a temperatura liquidus, assegurar uma faixa de temperatura desejável (ΔT) para a formação da fibra e intensificar a afinação do vidro fundido, assim, tornando-a particularmente adequada para a produção da fibra de vidro de alto módulo com fornos revestidos refratários.
[0078] Os valores de teor específicos de SÍO2, AI2O3, Y2O3, CaO, MgO, LÍ2O, Na2θ, K2O, Fe2Ü3, TÍO2, SrO e La2Ü3 na composição da fibra de vidro da presente invenção são seleccionados para serem usados nos exemplos e as comparações com vidro S, vidro R tradicional e vidro R melhorado são feitas em termos dos seis parâmetros de propriedade a seguir: (1) Temperatura na conformação, a temperatura na qual o vidro fundido tem uma viscosidade de 103 poise. (2) Temperatura liquidus, a temperatura na qual os núcleos de cristal começam a se formar quando o vidro fundido resfria -- isto é, a temperatura limite superior para a cristalização do vidro. (3) Valor ΔT, que é a diferença entre a temperatura na conformação e a temperatura liquidus e indica.a faixa de temperatura na qual a retirada da fibra pode ser realizada. (4) Temperatura de cristalização de pico, a temperatura que corresponde ao pico mais forte da cristalização do vidro durante o teste de DTA. Geralmente, quanto maior é esta temperatura, mais energia é necessária para que núcleos de cristal se desenvolvam e menor é a tendência à cristalização do vidro. (5) Módulo elástico, o módulo elástico linear que define a capacidade do vidro de resistir à deformação elástica, que deve ser medida como por ASTM2343. (6) Quantidade de boinas, a ser determinada em um procedimento estabelecido como a seguir: Usar moldes específicos para comprimir os materiais de lote de vidro em cada exemplo em amostras da mesma dimensão, as quais serão então colocadas na plataforma de amostra de um microscópio de alta temperatura. Aquecer as amostras de acordo com procedimentos padrão até a temperatura espacial pré- ajustada de 1500°C e então resfriá-las diretamente com a soleira de resfriamento do microscópio até a temperatura ambiente sem conservação do calor. Finalmente, cada uma das amostras do vidro é examinada sob um microscópio de polarização para determinar a quantidade de bolhas nas amostras. Uma bolha é identificada de acordo com uma amplificação especifica do microscópio.
[0079] Os seis parâmetros mencionados acima e os métodos de medição deles são bem-conhecidos por alguém versado na técnica. Portanto, estes parâmetros podem ser usados eficazmente para explicar as propriedades da composição da fibra de vidro da presente invenção.
[0080] Os procedimentos específicos para os experimentos são como a seguir: cada componente pode ser adquirido a partir das matérias-primas apropriadas. Misturar as matérias-primas nas proporções apropriadas de modo que cada componente alcance a porcentagem em peso final esperada. O lote misto funde e o vidro fundido refina. A seguir, o vidro fundido é retirado através das pontas das buchas, dessa forma, formando a fibra de vidro. A fibra de vidro é atenuada sobre o mandril rotativo de um bobinadeira para formar bolos ou pacotes. Certamente, os métodos convencionais podem ser usados para processar profundamente estas fibras de vidro para satisfazer as exigências esperadas.
[0081] As modalidades exemplares da composição da fibra de vidro de acordo com a presente invenção são dadas abaixo. Exemplo 1 SiO2 59, 5% AI2O3 16, 7% CaO 8,9% MgO 9, 5% Y2O3 1,8% Na2O 0,23% K2O 0,36% Li2O 0,75% Fe2θ3 0,44% 29/39 0,43% 1,0%
[0082] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (LÍ2O+Na2O+K2O)/Y2O3 é 0,74, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,96.
[0083] No Exemplo 1, os valores medidos dos seis parâmetros são respectivamente: Temperatura na conformação 1298°C Temperatura liquidus 1205°C ΔT 93°C Temperatura de cristalização de pico 1023 °C Módulo elástico 93,9 GPa Quantidade < de bolhas 11 Exemplo 2 SiO2 59, 3% AI2O3 17,0% CaO 8,2% MgO 9,7% Y2O3 3,3% Na2O 0,22% K2O 0,37% Li2O 0,75% Fe2O3 0, 44% TÍO2 0,44%
[0084] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (Li2θ+Na2θ+K2θ)/Y2O3 é 0,41, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 1,18.
[0085] No Exemplo 2, os valores medidos dos seis parâmetros são respectivamente: Temperatura na conformação 1300°C 31/39 CaO MgO Y2O3 Na2O K2O Li2O Fe2θ3 TiO2 5,8% 10,4% 5,0% 0,29% 0,49% 0,75% 0,43% 0,40%
[0086] Em adição, a razão da porcentagem em peso C1= (Li20+Na20+K20) /Y203 é 0,29, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 1,49.
[0087] No Exemplo 3, os valores medidos dos seis parâmetros são respectivamente: Temperatura na conformação 1305°C Temperatura liquidus 1200°C AT 105°C Temperatura de cristalização de pico 1024 °C Módulo elástico 97,0 GPa Quantidade de bolhas 11 Exemplo 4 Si02 58,8% A1203 17,4% 31/39 CaO 5,8% MgO 10,4% Y203 5,0% Na20 0,29% K20 0,49% Li20 0,75% Fe203 0,43% TiO2 0,40%
[0088] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (Li2O+Na2O+K2O)/Y2O3 é 0,31, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 1,79.
[0089] No Exemplo 4, os valores medidos dos seis parâmetros são respectivamente: Temperatura na conformação 1303°C Temperatura liquidus 1213°C ΔT 90°C Temperatura de cristalização de pico 1029 °C Módulo elástico 100,3 GPa Quantidade de bolhas 9 Exemplo 5 SiO2 59,3% AI2O3 1.7,1% CaO 7,6% MgO 10,4% Y2O3 3,1% Na20 0,21% K2O 0,34% Li2O 0,45% Fe2O3 0,4 4% TÍO2 0, 43%
[0090] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (L±2θ+Na2θ+K2θ)/Y2O3 é 0,32, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 1,37.
[0091] No Exemplo 5, os valores medidos dos seis parâmetros são respectivamente: Temperatura na conformação 1296°C Temperatura liquidus 1206°C ΔT 90°C Temperatura de cristalização de pico 1021 °C Módulo elástico 94,1 GPa Quantidade de bolhas 10 Exemplo 6 SiO2 59,3% AI2O3 1.6, 3% CaO 6, 1% MgO 12,2% Y2O3 3,4% Na2O 0,23% K2O 0,46% Li20 0,50% Fe2θ3 0,44% TÍO2 0,82%
[0092] Em adição, a razão da porcentagem em peso Cl= (Li2θ+Na2θ+K2θ)/Y2O3 é 0,35, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 2.
[0093] No Exemplo 6, os valores medidos dos seis parâmetros são respectivamente: Temperatura na conformação Temperatura liquidus ΔT Temperatura de cristalização de pico 1020 °C Módulo elástico 97,1 GPa Quantidade de bolhas 10
[0094] As comparações dos parâmetros de propriedade dos exemplos mencionados acima e outros exemplos da composição da fibra de vidro da presente invenção com aqueles do vidro E tradicional, vidro R tradicional e vidro R melhorado são ainda feitos abaixo por meio das tabelas, em que os teores do componente da composição da fibra de vidro são expressos como porcentagem em peso. O que precisa se tornar claro é que a quantidade total dos componentes nos exemplos é levemente menor do que 100%, e deve-se entender que a quantidade restante são impurezas traço ou uma pequena quantidade de componentes que não podem ser analisados. Tabela IA
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Tabela IB
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Tabela 1C
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[0095] Pode-se ver a partir dos valores nas tabelas acima que, comparado com o vidro S e vidro R tradicional, a composição da fibra de vidro da presente invenção tem as seguintes vantagens: (1) módulo elástico muito maior; (2) temperatura liquidus muito menor, que ajuda a reduzir o risco de cristalização e aumentar a eficiência na retirada % Rut».— duma fibra; a temperatura de cristalização de pico relativamente alta, que indica que mais energia é necessária para a formação e desenvolvimento de núcleos de cristal durante o processo de cristalização do vidro, isto é, o risco de cristalização do vidro da presente invenção é menor sob as mesmas condições; (3) menor quantidade de bolhas, que indica um melhor refino de vidro fundido.
[0096] Ambos o vidro S e o vidro R tradicional não podem permitir a obtenção de produção em grande escala com fornos revestidos refratários e, com respeito ao vidro R melhorado, parte das propriedades do vidro é comprometida a reduzir a temperatura liquidus e temperatura na conformação, de modo que a dificuldade de produção é diminuida e a produção com fornos revestidos refratários poderia ser alcançada. Em contrapartida, a composição da fibra de vidro da presente invenção não apenas tem uma temperatura liquidus suficientemente baixa e temperatura na conformação que permite a produção com fornos revestidos refratários, mas também aumenta significativamente o módulo de vidro, dessa forma, resolvendo um problema técnico que o módulo de fibra de vidro S e fibra de vidro R não pode ser melhorado com o desenvolvimento de escala de produção.
[0097] A composição da fibra de vidro de acordo com a presente invenção pode ser usada para a fabricação das fibras de vidro tendo as excelentes propriedades mencionadas acima. ’
[0098] A composição da fibra de vidro de acordo com a presente invenção em combinação com um ou mais materiais orgânicos e/ou inorgânicos pode ser usada para a preparação de materiais compósitos tendo desempenhos excelentes, tais 38/39 como materiais base reforçados com fibra de vidro.
[0099] Finalmente, o que deve ficar claro é que, neste texto, os termos "contêm", "compreendem" ou quaisquer outras variantes são destinados a significar "incluir não exclusivamente" de modo que qualquer processo, método, artigo ou equipamento que contém uma série de fatores deve incluir não apenas tais fatores, mas também incluem outros fatores que não são explicitamente listados ou também incluem fatores intrínsecos de tal processo, método, objeto ou equipamento. Sem mais limitações, os fatores definidos por tal expressão como "contêm um..." não excluem que existem outros mesmos fatores no processo, método, artigo ou equipamento que incluem os ditos fatores.
[00100] Os exemplos acima são providos somente com o propósito de ilustração em vez de limitação das soluções técnicas da presente invenção. Embora a presente invenção seja descrita em detalhes por meio dos exemplos mencionados acima, um versado na técnica deve entender que modificações também podem ser feitas às soluções técnicas incorporadas por todos os exemplos mencionados acima ou substituição equivalente pode ser feita a algumas das características técnicas. No entanto, tais modificações ou substituições não farão com que as soluções técnicas resultantes se desviem substancialmente dos espíritos e faixas das soluções técnicas respectivamente incorporadas pelos exemplos da presente invenção. Aplicabilidade Industrial da Invenção
[00101] A composição da fibra de vidro da presente invenção não apenas tem uma temperatura liquidus suficientemente baixa e temperatura na confotmação que permite a produção com fornos revestidos refratários, mas também aumenta significativamente o módulo de vidro, dessa forma, resolvendo o problema técnico que o módulo de fibra de vidro S e fibra de vidro R não pode ser melhorado com a escala de produção intensificada. Comparado com os atuais vidros de alto módulo de corrente principal, a composição da fibra de vidro da presente invenção fez um avanço em termos de módulo elástico, desempenho da cristalização e desempenho da afinação do vidro, com módulo significativamente melhorado, risco de cristalização acentuadamente reduzido e quantidade de bolhas relativamente pequena sob as mesmas condições. Assim, a solução técnica geral da presente invenção permite uma fácil obtenção de produção em grande escala com fornos revestidos refratários.

Claims (13)

1. Composição de fibra de vidro de alto módulo, caracterizada por compreender os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 55-64% Al2O3 13-24% Y2O3 1,5-5% CaO 3,4-10,9% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <22% Li2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2O3 <1,5% La2O3 0-1,2% em que a faixa da razão da porcentagem em peso C1= (Li2O+Na2O+K2O)/(Y2O3+La2O3) é maior do que 0,26, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8- 2,1.
2. Composição de fibra de vidro de alto módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 56-60,4% Al2O3 13-24% Y2O3 1,5-5% CaO 3,4-10,9% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <22% SrO <3% Li2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2O3 <1,5% La2O3 0-1,2% em que a faixa da razão da porcentagem em peso C1= (Li2O+Na2O+K2O)/(Y2O3+La2O3) é maior do que 0,26, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1.
3. Composição de fibra de vidro de alto módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a faixa de teor de Li2O em peso é 0,1-1,5%.
4. Composição de fibra de vidro de alto módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a faixa de teor de SrO em peso é 0,1-2,5%.
5. Composição de fibra de vidro de alto módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a faixa de teor de MgO em peso é 8,6-13%.
6. Composição de fibra de vidro de alto módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 56-60,4% Al2O3 13-24% Y2O3 1,5-5% CaO 3,4-10,9% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <22% SrO <3% Li2O 0,1-1,5% Li2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2O3 <1,5% La2O3 0-1,2% em que a faixa da razão da porcentagem em peso C1= (Li2O+Na2O+K2O)/(Y2O3+La2O3) é maior do que 0,26, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1.
7. Composição de fibra de vidro de alto módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 56-60,4% Al2O3 13-24% Y2O3 1,5-5% CaO 3,4-10,9% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <22% SrO <3% Li2O 0,1-1,5% Li2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2O3 <1,5% La2O3 0-1,2% em que a faixa da razão da porcentagem em peso C1= (Li2O+Na2O+K2O)/(Y2O3+La2O3) é maior do que 0,28, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1.
8. Composição de fibra de vidro de alto módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 Al2O3 Y2O3 1,5-5% CaO 5-10,6% MgO 8-14% CaO+MgO+SrO <21% SrO <3% Li2O 0,1-1% Li2O+Na2O+K2O <2% TiO2 <2% Fe2O3 <1,5% La2O3 0-1,2% em que a faixa da razão da porcentagem em peso C1= (Li2O+Na2O+K2O)/(Y2O3+La2O3) é maior do que 0,28, e a razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1.
9. Composição de fibra de vidro de alto módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a faixa de teor de MgO em peso é maior do que 12% e não maior do que 13%.
10. Composição de fibra de vidro de alto módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender os seguintes componentes expressos como porcentagem em peso: SiO2 55-64% Al2O3 maior do que 19% e não maior do que 21% Y2O3 1,5-5% CaO 3,4-10,9% MgO 8-10,5% CaO+MgO+SrO <22% Li2O+Na2O+K2O <1% TiO2 <2% Fe2O3 <1,5% La2O3 0-1,2% em que a faixa da razão da porcentagem em peso C1= (Li2O+Na2O+K2O)/(Y2O3+La2O3) é maior do que 0,26, e a faixa da razão da porcentagem em peso C2= MgO/(CaO+SrO) é 0,8-2,1.
11. Composição de fibra de vidro de alto módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender CeO2 com a porcentagem em peso de 0-1%.
12. Fibra de vidro caracterizada por ser produzida a partir de qualquer uma das composições de fibra de vidro, conforme definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.
13. Material compósito caracterizado por incorporar a fibra de vidro conforme definida na reivindicação 12.
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