DD273246A1 - ALKALIBESTIC ZIRCONIUM-BASED GLASS COMPOSITION - Google Patents
ALKALIBESTIC ZIRCONIUM-BASED GLASS COMPOSITION Download PDFInfo
- Publication number
- DD273246A1 DD273246A1 DD30908987A DD30908987A DD273246A1 DD 273246 A1 DD273246 A1 DD 273246A1 DD 30908987 A DD30908987 A DD 30908987A DD 30908987 A DD30908987 A DD 30908987A DD 273246 A1 DD273246 A1 DD 273246A1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- glass
- zirconium
- alkali
- fibers
- glass composition
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/001—Alkali-resistant fibres
- C03C13/002—Alkali-resistant fibres containing zirconium
Abstract
Die Erfindung betrifft eine alkalibestaendige zirkoniumhaltige Glaszusammensetzung, eine sehr gut zu Glasfasern verarbeitbare Glaszusammensetzung, die insbesondere in der Bauindustrie als Asbestersatz in Zementmischungen eingearbeitet und somit Bestandteil von Betonteilen oder Waermedaemmplatten werden kann. Die erfindungsgemaesse Zusammensetzung besteht aus (Massenanteile in %) SiO2 61-65; ZrO2 14,0-15,0; Al2O3 4,0-5,0; TiO2 0,01-0,05; Fe2O3 0,01-0,10; CaO 0,1-1,5; MgO 0,1-1,5; K2O 0,4-0,6; Na2O 13,4-17,5; LiO2 0,2-0,3.The invention relates to an alkali-resistant zirconium-containing glass composition, a glass composition which is very easy to process into glass fibers and which can be incorporated into cement mixtures, in particular in the construction industry, as an asbestos substitute and thus become a constituent part of concrete parts or heat transfer liners. The composition according to the invention consists of (mass fractions in%) SiO 2 61-65; ZrO2 14.0-15.0; Al2O3 4.0-5.0; TiO 2 0.01-0.05; Fe2O3 0.01-0.10; CaO 0.1-1.5; MgO 0.1-1.5; K2O 0.4-0.6; Na 2 O 13.4-17.5; LiO2 0.2-0.3.
Description
Abgesehen von dom verhältnismäßig hohen Anteil eines teuren und nicht überall verfügbaren Ausgangsstoffes (ZrOj) ist auch die Herstellung derartiger Glaser mit verschiedenen Problemen verbunden. Der Trend zur weiteren Verbesserung der Alkalibeständigkeit läßt sich aus der Entwicklung zur AR-Superfaser ableiten, wo die Kombination ZrO2 (16,9 Massenanteile in %) und Seltene Erden (10,3 Massenanteile in %) den Alkaliresistenz-Effekt erbringen.Apart from dom relatively high proportion of an expensive and not widely available starting material (ZrOj), the production of such glasses is associated with various problems. The trend towards further improvement of alkali resistance can be deduced from the development to the AR super fiber, where the combination ZrO 2 (16.9% by weight) and rare earths (10.3% by weight) provide the alkali resistance effect.
Bestrebungen, den ZrOj-Qehalt auf sehr niedrige Werte abzusenken (DD-WP 270698): etwa 6-1C Massenanteile in %, neben CaO- bzw. MgO-Gehalten zwischen 8 und 16 Massenanteile in %, führten zwar zu Armlerungseffekten für Zementstein und Beton, jedoch sind die Langbeständigkelten nicht ausreichend.Efforts to reduce the ZrOj-Qehalt to very low values (DD-WP 270698): about 6-1C% by mass, in addition to CaO or MgO contents between 8 and 16% by mass, led to Armlerungseffekten for cement stone and concrete However, the long-term climbs are not sufficient.
Aus der GB-PS1290528 ist eine Glasfaserzusammensetzung bekannt, die alkallbostandig sein soll und deren ZrOj-Gehalt zwischen 7 und 11 Molanteilen in % liegt. Eine bevorzugte Ausführungsform weist folgende Zusammensetzung auf (in Molanteilen in %) 69-70 SiO2; 9,5 ZrO2; 14,5-15,5 NajO; 2.0 Ll2O; 2-4 CaO; 0-1 F2 sowie 2,0 TiO2. Es hat sich gezeigt, daß viele Zusammensetzungen dieses Bereiches zwar gute Verarbeitungselgenschaften aufweisen und auch eine verbesserte Alkalistabilität, letztere jedoch den praktischen Erfordernissen nicht In ledern Fall genügt.From GB-PS 1290528 a glass fiber composition is known which should be alkallbostandig and their ZrOj content is between 7 and 11 molar proportions in%. A preferred embodiment has the following composition (in molar proportions in%) 69-70 SiO 2 ; 9.5 ZrO 2 ; 14.5-15.5 Najo; 2.0 Ll 2 O; 2-4 CaO; 0-1 F 2 and 2.0 TiO 2 . While it has been found that many compositions of this range have good processing properties and also improved alkali stability, the latter does not meet the practical requirements in leather case.
Es ist Ziel der Erfindung, bei einer praktisch akzeptablen Alkalibeständigkeit und dennoch verhältnismäßig niedrigem ZrOj-Gehalt gleichzeitig sehr gute Herstellungs- und Verarbeitungselgenschaften dieser Glaszusammensetzungen zu erreichen.It is an object of the invention to achieve at the same time very good manufacturing and processing properties of these glass compositions with a practically acceptable alkali resistance and yet relatively low ZrOj content.
bereitzustellen.provide.
(Massenanteile in %)(Mass fractions in%)
Gegenüber vergleichbaren anderen Glaszusammensetzungen wurde trotz Absenkung des ZrO2-Gehaltes auf 14 bis 15 Massenanteile in % bei gleicher Alkalibeständigkeit ein sehr gut zu erschmelzendes Glas gefunden, das mit seinen sehr <mg eingestellten Bereichen der anderen Komponenten gegenüber überraschenderweise ausgezeichnete Verarbeitungseigenschaften aufweist, wenn man es zu Glasfasern verarbeitet. So läßt sich das erfindungsgemäße Glas im geschmolzenen Zustand sehr gut zu Fasern ziehen, die sich wiederum nach üblicher Beschichtung zu Rovings verarbeiten lassen. Dieser Vorteil fällt insbesondere gegenüber dor eingangs genannten AR-2-Faser auf, die mit einem Gehalt von (Massenanteile in %) 59,2 SiO2; 20,4 ZrO2; 1,5 AI2O; 2,9 CaO; und 16,0 Na2O mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vergleichbar ist, deren Laugenbeständigkeit von 5,45 mg/dm2 nur geringfügig über 5,60 mg/dm1 der erfindungsgemäßen Zusammensetzung liegt, obwohl derZrO2-Anteil erheblich höher ist.Compared with comparable other glass compositions, despite the reduction in the ZrO 2 content to 14 to 15% by weight, a glass which is very easy to melt was found in the same alkali resistance and, surprisingly, with its very <mg adjusted ranges of the other components, has excellent processing properties, if it were processed into glass fibers. Thus, the glass according to the invention in the molten state can be drawn very well into fibers, which in turn can be processed into rovings according to the usual coating. This advantage is particularly noticeable in comparison with the above-mentioned AR-2 fiber, which has a content of (mass fractions in%) 59.2 SiO 2 ; 20.4 ZrO 2 ; 1.5 Al 2 O; 2.9 CaO; and 16.0 Na 2 O is comparable to the composition according to the invention whose alkali resistance of 5.45 mg / dm 2 is only slightly above 5.60 mg / dm 1 of the composition according to the invention, although the ZrO 2 content is considerably higher.
Zum anderen zeigt sich gegenüber der GP-PS1290528 in dem sehr engen Bereich von 14,0 bis 15,0 Massenanteile in %ZrO2 sowie den anderen nur gering variierbaren Bestandteilen ein deutlicher Peak der Kombination Alkalibeständigkeit und Herstellbzw. Verarbeitbarkeit der Glasschmelze, wie er aus den bisherigen Veröffentlichungen und bekannt gewordenen Marktgläsern nicht zu erwarten warOn the other hand, compared to the GP-PS1290528 in the very narrow range of 14.0 to 15.0 parts by mass in% ZrO 2 and the other only slightly variable components a clear peak of the combination alkali resistance and Herstellbzw. Processability of the glass melt, as he was not expected from the previous publications and market glasses become known
Eine besonders bevorzugte Glaszusammensetzung liegt im Bereich folgender Massenanteile in %: A particularly preferred glass composition is in the range of the following mass fractions in%:
Die erfindungsgemäßen Glaszusammensetzungen werden bei etwa 13000C bis 135O0C zu Fasern gezogen, die anschließend zerkleinert und nach bekannten Verfahren in Zement eingebracht werden. Die Herstellung der Glasschmelze selbst erfolgt auf. folgende Weise: Gemengeeinlage bei 1400-16309C, Schmelzen bei 1580 bis 16000C, Rühren bei 155O0C, Stehenlassen und Temperaturabsenkung auf 12000C.The glass compositions according to the invention are drawn at about 1300 0 C to 135O 0 C to fibers, which are then crushed and introduced by known methods in cement. The production of the glass melt itself takes place. following manner: mixed batch at 1400-1630 9 C, melting at 1580 to 1600 0 C, stirring at 155O 0 C, leaving and lowering the temperature to 1200 0 C.
Die erfindungsgemäßen Glaszusammensetzungen könnon zur Bewehrung von Zementstein oder Beton eingesetzt werden, Insbesondere auch für thermisch belastete Bauteile sowie bei solchen Bauteilen, die einem basischen wäßrigen Medium ausgesetzt sind. Es sind daher neben der Bauindustrie auch solche Anwendungsgebiete möglich, wie die Herstellung von Diaphragmen für die Chloralkalielektrolyse.The glass compositions according to the invention can be used for the reinforcement of cement or concrete, in particular for thermally stressed components as well as those components which are exposed to a basic aqueous medium. Therefore, in addition to the construction industry, such fields of application are possible, such as the production of diaphragms for chloralkali electrolysis.
wird ein Glas auf folgende Weise erschmolzen:a glass is melted in the following way:
2 Stunden Gemengeeinlage bei 1400 bis 153O0C2 hours of mixed batch at 1400 to 1530 0 C
3 Stunden Schmelze bei 1580 bis 1600°C 1 Stunde Rühren bei 155O0C3 hours melt at 1580 to 1600 ° C for 1 hour stirring at 155O 0 C.
1 Stunde Abstehenlassen mit Temperaturabsenkung auf 12000C.Stand for 1 hour with lowering of the temperature to 1200 ° C.
Dieses Glas wurde bei 133O0C durch Platindüsen zu dünnen Glasfäden gezogen und nach Passieren einer Schlichte aufgespült. Kurze Glasfäden wurden der Behandlung mit einer synthetischen Porenflüssigkeit das Zementsteins über einen Zeitraum von 12 Wochen ausgesetzt. Die Porenflüssigkeit bestand aus 8g NaOH, 42g KOH und kalt gesättigtem Ca(OH)2. Man erhielt als Ergebnis einen Masseverlust von 8,56 mg/dm2.This glass was pulled at 133O 0 C by platinum nozzles into thin glass threads and rinsed after passing a sizing. Short glass strands were exposed to the cement stone treatment for a period of 12 weeks following treatment with a synthetic pore fluid. The pore fluid consisted of 8 g NaOH, 42 g KOH and cold saturated Ca (OH) 2 . As a result, a mass loss of 8.56 mg / dm 2 was obtained .
wurde das Glas in einer gasbeheizten und mit einer elektrischen Zusatzheizung versehenen 80-l-Schmelzwanne hergestellt.the glass was produced in a gas-fired 80 liter melting furnace equipped with an electric booster heater.
6 Stunden Gemengeeinlage, Wannentemperatur etwa 14500C bis 152O0C 8 Stunden Blankschmelzen des Glases bei etwa 152O0C 4 Stunden Abstehenlassen und Temperaturabsenkung auf 1200°C.6 hours mixed batch, bath temperature about 1450 0 C to 152O 0 C 8 hours blank melting of the glass at about 152O 0 C 4 hours left to stand and temperature reduction to 1200 ° C.
aufgeschmolzen und es gab keine Rückstände an Zirkoniumsilikat oder Baddeleyit (ZrO2) in der Schmelze.melted and there were no residues of zirconium silicate or Baddeleyit (ZrO 2 ) in the melt.
Dia Verarbeitung zu Glasfäden erfolgte bei 135O0C, wobei man nach der Prüfmethode gemäß Beispiel 1 Masseverluste von 10,07 mg/dm2 ermittelte.Dia processing to glass fibers was carried out at 135O 0 C, which was determined according to the test method according to Example 1 mass loss of 10.07 mg / dm 2 .
Belspl«! 3Belspl "! 3
VergleichsbeispielComparative example
14,6 ZrO2 14.6 ZrO 2
4,2 AI2O3 4.2 AI 2 O 3
1,0 CaO1.0 CaO
17.4 Na2O17.4 Na 2 O
0,9 MgO0.9 MgO
0,5 K2O0.5 K 2 O
0,24 Li2O0.24 Li 2 O
0,03 TiO3 0.03 TiO 3
0,02 Fe2O3 0.02 Fe 2 O 3
Daraus geht hervor, daß bei einem günstigen Verhältnis der Komponenten zueinander oine signifikante Reduzierung des eindeutig die Laugenbeständigkeit verbessernden Zirkoniumdioxids möglich ist.It follows that with a favorable ratio of the components to each other oine significant reduction of the clear liquor resistance improving zirconia is possible.
Claims (6)
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man sie in Form von Fasern zur Bewehrung von Zementstein oder Beton einsetzt.3. Use of an alkali-resistant zirconium-containing glass composition according to claim 1
or 2, characterized in that they are used in the form of fibers for reinforcement of cement or concrete.
Zusammensetzung zur Armierung solcher Bauteile eingesetzt werden, die durch ein basisches
wäßriges Medigm und/oder thermisch belastet werden.5. Use according to claim 3 or 4, characterized in that fibers made of glass of this
Composition used for reinforcing such components by a basic
aqueous Medigm and / or are thermally stressed.
Chloralkalielektrolyse ist.6. Use according to claim 5, characterized in that the component is a diaphragm of
Chloralkali electrolysis is.
Versatzkomponente zu verwenden. Bei einem korrosiven Angriff auf das Glas bildet sich aus der Zr02-Komponente eine relativ beständige Schutzschicht aus Zirkoniumoxidhydroxiden, die die weitere Glaskorrosion stark einschränken.
In diesem Zusammenhang sind eine Vielzahl von Patenten veröffentlicht worden, in denen unterschiedliche ZrO2-Anteile bei
unterschiedlichen weiteren Zusätzen anderer Glaskomponenten genannt werden. Praktisch wirksam geworden sind Jedoch nur zwei Glasfasern, die der DE-OS 2279465 (Cem-Fil-Faser) und die von Horiuchi in Glastechnische Berichte 6β Κ (1983) 1081-1086 als Vergleich herangezogener Faser AR-2. Diese Fasern enthalten 16,7 bzw. 20,4 Massenanteile in % ZrO2 und haben sich '" . scheinbar auch unter praktischen Bedingungen bewährt.It has already been known for some time to produce zirconium dioxide zirconium dioxide ZrO] (or ZrSiO 4 ) as alkali-resistant glasses
To use offset component. In the event of a corrosive attack on the glass, the Zr0 2 component forms a relatively resistant protective layer of zirconium oxide hydroxides, which severely restricts further glass corrosion.
In this context, a large number of patents have been published in which different ZrO 2 shares in
different other additives of other glass components. However, only two glass fibers, the DE-OS 2279465 (Cem-Fil fiber) and the fiber AR-2 used by Horiuchi in Glastechnische Berichte 6β (1983) 1081-1086 as a comparison, have become practically effective. These fibers contain 16.7 and 20.4% by mass of ZrO 2 and. '"Have proven themselves apparently also under practical conditions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD30908987A DD273246A1 (en) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | ALKALIBESTIC ZIRCONIUM-BASED GLASS COMPOSITION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD30908987A DD273246A1 (en) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | ALKALIBESTIC ZIRCONIUM-BASED GLASS COMPOSITION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD273246A1 true DD273246A1 (en) | 1989-11-08 |
Family
ID=5593953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD30908987A DD273246A1 (en) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | ALKALIBESTIC ZIRCONIUM-BASED GLASS COMPOSITION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD273246A1 (en) |
-
1987
- 1987-11-16 DD DD30908987A patent/DD273246A1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2927445C2 (en) | ||
AT394709B (en) | ALKALI-RESISTANT, SYNTHETIC MINERAL FIBERS AND CEMENT PRODUCTS SOLID WITH THESE FIBERS | |
DE4228353C1 (en) | Inorganic fiber | |
DE2848731C3 (en) | Process for the production of mineral fibers resistant in alkaline media | |
DE2938421A1 (en) | BASAL CERAMIC FIBERS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION | |
DE2406889A1 (en) | LOT OF GLASS AND FIBERS MANUFACTURED FROM IT | |
DE3009953A1 (en) | ALKALINE-RESISTANT FIBERGLASS | |
DD295614A5 (en) | METHOD FOR PRODUCING A GLASS FOR CONVERTING IN ENDLESS OR STAPLE FIBERS | |
DE2622947A1 (en) | ALKALINE RESISTANT COMPOSITION FOR THE FORMATION OF GLASS FIBERS | |
DE1596926A1 (en) | Fiberglass | |
DE2838876A1 (en) | ALKALINE RESISTANT FIBERGLASS COMPOSITION | |
DE2338015A1 (en) | GLASS MIXTURE TO BE PROCESSED INTO FIBERS OR FEDES AND GLASS FIBERS MADE FROM THEM | |
DE2614395A1 (en) | ALKALIFY GLASS | |
DE1421866A1 (en) | Ceramic article and process for its manufacture | |
DE2528916A1 (en) | REINFORCEMENT GLASS FIBERS OF THE SYSTEM ZNO-MGO-AL LOW 2 O LOW 3-SIO LOW 2- TIO LOW 2 | |
DE2512286C3 (en) | Alkali-resistant glass fibers of the glass system SiO2 -ZrO2 -R2 OB2 O3 -P2 O5 - (R'O) and their use | |
DD293105A5 (en) | METHOD FOR PRODUCING HIGHLY ALKALIRESISTENT FIBERS AND PRODUCTS MANUFACTURED THEREFROM | |
WO1992006931A1 (en) | Highly alkali-resistant textile glass | |
EP2894132B1 (en) | Mineral fibre composition | |
DE2631653C3 (en) | ZrO2 -containing, alkali-resistant glass that can be spun into fibers and its use | |
DD273246A1 (en) | ALKALIBESTIC ZIRCONIUM-BASED GLASS COMPOSITION | |
DE1596905A1 (en) | Method of manufacturing a ceramic glass | |
DE1914982C3 (en) | Use of an electro-molten refractory material | |
DE2654105A1 (en) | GLASS MASS | |
DE10010664B4 (en) | Reinforcing fibers for cement-bonded concrete elements |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |