CZ414699A3 - Skelná kompozice - Google Patents

Description

Oblast techniky

Typická olovnatá křišťálová skla sestávají z 50 % SiO₂, 30 % PbO, 10 % K₂O, 4 - 5 % Na₂O a zbytku tvořeného A1₂O₃, ZnO, B₂O₃ (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 % SiO₂ a 30 až 33 % PbO, v nichž je celkové množství K₂O a Na₂O menší než 13 %, 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. Tato 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 taveni při celkovém množství Na₂O a K₂0 jen málo pod uvedenou hranicí 13 % tím opatřením, že obsah B₂O₃ spolu se ZnO je mezi 4 a 8 %, přičemž obsah samotného B₂O₃ je menší než 4 %. 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 %. 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 poměrné 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 K₂0 k Na₂O menším než 1,5 je snížení teploty tavení proti obvyklým směsím značné. Poměr K₂0 k Na₂O je s výhodou menší než 1. Překvapivě při takovémto nízkém obsahu K₂0 nenastává odskelnění. Podle empirických pravidel pro olovnaté sklo (hmotnostní % K₂0 = (76 - hmotnostní %

PbO)*0,27 (Werner Vogl „Glaschemie Springverlag)) by při obsahu PbO 32 % minimální obsah K₂0 měl být 11,9 %, aby bylo zabráněno odskelnění. Olovnaté sklo podle vynálezu 'Vvšak překvapivě stabilní proti odskelnění navzdory velmi nízkému obsahu K₂0 (a odpovídajícího vysokého obsahu Na₂O) .

Příklady provedení vynálezu

Příklad provedení vykazuje následující složení

SiO2	50,9
PbO	32,0
B2C>3	1,8
K20	4,0
Na2O	6,8
ZnO	4,0
A12O3	0,3
Sb2O3	0,2
Index lomu	tohoto skla je 1,58, teplota tavení 1300 °C,

zpracovací teplota 892 °C. Sklo je mimořádně korozivzdorné.

Nahrazuj£-li se v této směsi molekuly Na₂O částečně molekulami K₂0, stoupá teplota tavení. Pro ekvimolekulární směsi činí 1316 °C, při molární záměně K₂0 a. Na₂O činí dokonce 1353 °C.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Skelná kompozice s 50 až 54 % SÍO2 a 30 až 33 % PbO, přičemž celkové množství K₂O a Na₂O je mezi 9 a 13 %, vyznačující se tím, že množství B₂C>3 spolu s ZnO je mezi 4 a 8 %, přičemž množství B₂C>3 samotného je menší než 4 %.
2. 2. Skelná kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, hmotnostní poměr K₂0 k Na₂O je menší než 1,5.
3. 3. Skelná kompozice podle nároku 2, vyznačující se tím, že obsah Na₂O je vyšší než obsah K₂O.