CZ291090B6 - Skelná kompozice - Google Patents

Abstract

Skeln kompozice obsahuje 50 a 54 % hmotn. SiO.sub.2.n. a 30 a 33 % hmotn. PbO, p°i em d le obsahuje celkov mno stv K.sub.2.n.O a Na.sub.2.n.O mezi 9 a 13 % hmotn. a mno stv B.sub.2.n.O.sub.3.n. spolu s ZnO mezi 4 a 8 % hmotn. a p°i em mno stv B.sub.2.n.O.sub.3.n. samotn ho je men ne 4 % hmotn.\

Description

Oblast techniky

Typická olovnatá křišťálová skla sestávají z 50 % SiO₂, 30 % PbO, 10 % K₂O, 4 až 5 % Na₂O a zbytku tvořeného A1₂O₃, ZnO a B₂O₃, přičemž údaje v procentech v celém popisu představují hmotnostní procenta.

Dosavadní stav techniky

Ukázalo se, že u skel tohoto druhu může za určitých klimatických podmínek nastávat koroze. Má se za to, že při orosení se ze skla uvolňují Na a K, které na povrchu reagují s CO₂ nebo SO₂. To je nevýhodné zejména u skel, která mají primárně dekorativní funkci.

Je možné korozi skla omezit tím, že se sníží obsah K a Na. Ačkoliv jsou známy skelné kompozice s 50 až 54 % hmotn. SiO₂ a 30 až 33 % hmotn. PbO, v nichž je celkové množství K₂O a Na₂O menší než 13 % hmotn., jsou tato skla v extrémních podmínkách stále ještě náchylná vůči korozi. Není již možné, ve snaze tomu zabránit, dále podstatně snižovat celkové množství K₂O a Na₂O. Tyto prvky totiž mají ve sklářské směsi důležitou funkci omezování teploty tavení. Je tedy třeba hledat možnost, jak brzdit vystupování K₂O a Na₂O na povrch při nízkých teplotách, aniž by se zvýšila teplota tavení.

Podstata vynálezu

Podle vynálezu je možné spojit dostatečnou korozivzdornost s přijatelnou teplotou tavení při celkovém množství Na₂O a K₂O jen málo pod uvedenou hranici 13 hmotn. % tím opatřením, že obsah B₂O₃ spolu se ZnO je mezi 4 a 8 % hmotn., přičemž obsah samotného B₂O₃ je menší než 4 % hmotn. Vynález využívá schopnosti boru zesilovat při nízkých teplotách strukturu, tvořenou sítí SiO₂, a bránit tak korozi, avšak při vysokých teplotách zvyšovat tavitelnost. Posledně uvedenou vlastnost bor poskytuje jen je-li jeho celkové množství menší než 4 % hmotn.. Má-li se tedy pevnost struktury při nízkých teplotách dále zvýšit, musí se přidat další složka, k čemuž se nabízí ZnO.

Bylo zjištěno, že navzdory poměrně malému obsahu alkalických kovů je tavitelnost skelné kompozice poměrně dobrá, zvláště tehdy, když je oproti obvyklým sklům obsah draslíku snížen více než obsah sodíku. Již při hmotnostním poměru K₂O kNa₂O menším než 1,5 je snížení teploty tavení proti obvyklým směsím značné. Poměr K₂O kNa₂O je s výhodou menší než 1. Překvapivě při takovémto nízkém obsahu K₂O nenastává odskelnění. Podle empirických pravidel pro olovnaté sklo: hmotnostní % K₂O = (76 - hmotnostní % PbO)*0,27, Werner Vogl „Glaschemie“ Springverlag, by při obsahu PbO 32 % hmotn. minimální obsah K₂O měl být 11,9 % hmotn., aby bylo zabráněno odskelnění. Olovnaté sklo podle vynálezu je však překvapivě stabilní proti odskelnění navzdory velmi nízkému obsahu K₂O a odpovídajícímu vysokému obsahu Na₂O.

Příklady provedení vynálezu

Příklad provedení vykazuje následující složení v % hmotnostních:

SiO₂

PbO

B₂O₃

50,9 hmotn. %

32,0 hmotn. %

1,8 hmotn. %

-1 i

K2O	4,0 hmotn. %
Na2O	6,8 hmotn. %
ZnO	4,0 hmotn. %
A12O3	0,3 hmotn. % a
Sb2O3	0,2 hmotn. %.

Index lomu tohoto skla je 1,58, teplota tavení 1300°C a zpracovací teplota 892 °C. Sklo je mimořádně korozivzdomé.

Nahrazuj í—li se v této směsi molekuly Na₂O částečně molekulami K₂O, stoupá teplota tavení, pro ekvimolekulámí směsi činí 1316 °C, při molámí záměně K₂O a Na₂O činí dokonce 1353 °C.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (3)

1. Skelná kompozice, s 50 až 54 % hmotn. SiO₂ a 30 až 33 % hmotn. PbO, přičemž dále obsahuje celkové množství K₂O a Na₂O mezi 9 a 13 % hmotn., vyznačující se tím, že dále obsahuje množství B₂O₃ spolu s ZnO mezi 4 a 8 % hmotn., přičemž množství B₂O₃ samotného je menší než 4 % hmotn..

2. Skelná kompozice podle nároku 1,vyznačující se tím, že hmotnostní poměr K₂O kNa₂Oje menší než 1,5.

3. Skelná kompozice podle nároku 2, vyznačující se tím, že obsah Na₂O je vyšší než obsah K₂O.