FI56517C - Glaskomposition foer framstaellning av glasfibrer - Google Patents
Glaskomposition foer framstaellning av glasfibrer Download PDFInfo
- Publication number
- FI56517C FI56517C FI1365/73A FI136573A FI56517C FI 56517 C FI56517 C FI 56517C FI 1365/73 A FI1365/73 A FI 1365/73A FI 136573 A FI136573 A FI 136573A FI 56517 C FI56517 C FI 56517C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- glass
- mgo
- fluorine
- boron
- weight
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
-I rRl KUULUTUSJULKAISU _ „ _ .
^ (11) UTLÄGGNI NGSSKRIFT 565 17
Patentti myönnetty II 02 1930 ” Patent nseddelat ' (51) Kv.lk.*/lnt.CI.* 6 03 C 13/00 SUOMI—FINLAND <*> Pat«nttlhak*mui— Paten taruOknlng 1365/73 (22) HakemltpUvi — AnsOknlngadag 27 · 0¾. 73 ' (23) AlkupUvi—Giltlghetsdag 27 · OU. 73 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offentllg 29.10.73
Patentti· ja rekitterihallitus , ,. ...., _ ' (441 Nlhtlvikslpanon |a kuuUulkaisun pvm. —
Patent· OCn registerstyrelsen Anafikan utlagd och utl.skrlften publlcarad 31.10.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus— Begird prlorltet 28.0U.72 28.OU.72, II.O9.72 USA(US) 2U8360, 2U8UUU, 288193 Toteennäytetty-Styrkt (71) Owens-Coming Fiberglas Corporation, 608 Madison Avenue, Toledo,
Ohio, USA(US) (72) Thomas David Erickson, Newark, Ohio, Warren Walter Wolf, Reynoldsburg,
Ohio, Ralph Lester Tiede, Granville, Ohio, John Allen Williams,
Heath, Ohio, USA(US) (7U) Berggren Oy Ab (5U) Lasiseos lasikuitujen valmistamiseksi - Glaskomposition för framställning av glasfibrer
Kuiduttuvat lasiseokset sisältävät nykyisin juoksutinaineina boori- tai fluoripitoisia yhdisteitä, jotka pienentävät panoksen viskositeettia erityisesti sulatuksen alkuvaiheiden aikana. Sen jälkeen kun boori ja fluori on todettu voimakkaiksi ympäristömyrkyiksi, on ongelmana ollut valmistaa lasiseos, jolla (1) on kuidutukseen tarvittavat fysikaaliset ominaisuudet, (2) jonka teollisuus voi hyväksyä ja (3) joka ei sisällä fluoria ja booria.
Esimerkiksi E-lasissa, joka on yleisin tekstiilikuitujen valmistukseen nykyisin käytetyistä lasiseoksista, on 9-11 paino-^ B20^:a ja se voi sisältää fluoria juoksutinaineena. E-lasikuitujen laatuvaatimukset määräävät myös, että alkalimetallioksidien, nimittäin Na20:n, K20:n ja Li20:n prosenttimäärän on oltava alle yhden prosentin painosta laskettuna Na20:na. Tämän vuoksi on tärkeätä pitää lasiseosten alkali-metallioksiditaso yhdessä prosentissa tai sen alapuolella kehitettäessä uusia lasiseoksia, joita voidaan käyttää E-lasin tilalla. E-lasin koostumus paljastetaan amerikkalaisessa patentissa n:o 2 334 961.
Boori syötetään yleisesti panosseokseen kolemaniittina, vedettömänä boorihappona tai boorihappona, kun taas fluori lisätään 66517
CaF2:na tai natriumsilikofluoridina (Na2SiFg). Lasipanoksen raaka-aineiden sulatus esimerkiksi kaasupolti.nuuneissa sulan lasin muodostamiseksi, josta kuidut voidaan vetää ja muodostaa, tapahtuu kuumentamalla panos ja sula lasi yli 1200°C:n lämpötiloihin. Yleisesti käytetyt tekstiilikuidut sulatetaan välillä 1315-1510°C. Näissä sulatuslämpötiloissa Β20^ ja F2 tai boorin ja fluorin’eri yhdisteet pyrkivät haihtumaan sulasta lasista ja kaasut voivat tulla vedetyiksi poistopiippuihin ja ne karkaavat lasikuidun muodostusaluetta ympäröivään ilmaan.
Seurauksena olevaa ilman ja mahdollista veden saastutusta voidaan vähentää tai se voidaan poistaa monilla eri tavoin. Poistokaasujen vesipesu tai -suodatus saattaa usein puhdistaa poistoilman. Sähköuunien käyttö kaasupoltinuunien sijasta poistaa tehokkaasti haihtuvien juoksutinaineiden (esim. boorin ja fluorin) häviöt, joita liittyy yleisesti kaasupoltinuuneihin yli 1200°C:n lämpötiloissa.
Nämä puhdistuskeinot ovat kuitenkin usein kalliita ja ne voidaan välttää, mikäli ympäristömyrkkyjen lähde voidaan poistaa lasiseok-sista. Tätä ratkaisua mutkistaa kuitenkin se, että boorin ja fluorin poisto poistaa kaksi kuiduttuvissa tekstiililasiseoksissa yleisesti käytettyä juoksutinaineosaa. Hyväksyttävien sulatusnopeuksien, sulatus- ja käyttölämpötilojen, nestemuodon ja viskositeetin ylläpitämisen ilman booria ja fluoria on havaittu olevan melko vaikeaa.
Hyväksyttävä käyttöalue kaupallisen tekstiililasin syöttö-kanavassa tai läpiviennissä on välillä 1230-1370°C. Lasiseoksella, joka toimii tasaisesti tässä ympäristössä, on mieluummin n. 1200°C:n tai sitä alhaisempi nesteytymislämpötila ja viskositeetti log 2,5 poisea tai sen alle 1315°C:n lämpötilassa.
Kuidunmuodostuslämpötila on mieluummin n. 55°C korkeampi kuin nesteytymislämpötila devitrifikaation (kiteiden kasvun) estämiseksi lasissa, kun kuituja muodostetaan. Koska devitrifikaatio aiheuttaa lasiin epäsäännöllisyyksiä tai helmiä, jotka haittaavat tai voivat pysäyttää kuidun tuotannon, on kaupallisen tekstiililasin nesteyty-mislämpötilan oltava mieluummin alle n. 1200°C.
Lasin viskositeetti on myös avain tehokkaaseen ja taloudelliseen kuidun muodostukseen. Lasin viskositeetit, jotka ovat log 2,50 poisea tai sen yli 1340°C:ssa, vaativat niin korkeita lämpötiloja lasin sulattamiseen ja sen tekemiseen juoksevaksi ja muotoiltavaksi kuiduksi, että metalliset läpiviennit tai syöttöaukot voivat painua kasaan ja tulla käyttökelvottomiksi tai niitä on vaihdettava tai korjattava useammin kuin läpivientejä, jotka joutuvat kosketukseen vähemmän viskoosien lasien kanssa.
3 56517 Nämä ongelmat mielessä kehitettiin tämän keksinnön boori- ja fluorivapaa, kuiduttava lasiseos.
Tämän keksinnön mukainen lasiseos on boori- ja fluorivapaa ja sille on ominaista, että se sisältää pääasiallisesti:
Aineosa Paino-#
Si02 54-64 A1203 9-19
CaO 9-25
Ti02 3-5
MgO 1,5-4,5
ZnO 0-6
SrO 0-6
BaO 0-6
Li20 0-5
MnO 0-2,5
Na20 0-2,5 K20 0-2,5
Zr02 0-2
Feo0, . 0-1 2 3 > Tämän keksinnön lasiseokset voidaan jakaa vähäalkaalisiin lasi-seoksiin, joissa alkalimetallioksidin väkevyys on alle yksi painoprosentti, ja lasiseoksiin, joissa alkalimetallioksidin väkevyys on suurempi kuin yksi prosentti. Tämän keksinnön vähäalkaalisilla laseilla voidaan suoraan korvata E-lasi, joka on nykyisin tekstiilikuitujen yleisin lasiseos, kuten yllä esitettiin. Muut lasiseokset sisältävät juoksutinaineena Li20:a ja niissä on näin ollen enemmän kuin yksi painoprosentti alkalimetallioksideja.
Vähän alkalimetallioksidia sisältävät lasiseokset voidaan edelleen jakaa viisi ja kuusi komponenttia käsittäviin lasiseoksiin.
Viisikomponenttinen lasiseos sisältää Si02:a, Al2C>3:a, CaO:a, 3-5 paino-# Ti02:a ja.1,5-4,5 paino-# MgO:a. MgO:n ja TiC>2:n lisäys kolmen komponentin peruslasiseokseen alentaa lasin viskositeettia ja nesteytymislämpötilaa kuiduttamisalueelle ja saa aikaan lasiseok-sen, joka soveltuu kuidutukseen tavanomaisella laitteistolla ja tekniikalla.
Kaikki yllä kuvatut lasiseokset ovat boori- ja fluorivapaita ja niiden viskositeetti on log 2,5 poisea tai sen alle n. 1340°C:n lämpötilassa ja nesteytymislämpötila n. 1300°C tai alle. Yllä mainitulle alueelle sattuvat lasiseokset voidaan vetää hienoksi jatkuvaksi kuiduksi, jonka halkaisija on 3,8-14 jum.
Kuten yllä esitettiin, tämän keksinnön mukainen lasiseos ja siitä valmistetut lasikuidut sattuvat seuraavan laajan aineosien pitoi-suusalueen puitteisiin: 4 S6517
Aineosa Paino-#
Si02 54-64 A1203 9-19
CaO 9-25
Ti02 3-5
MgO 1,5-4,5
ZnO 0-6
SrO 0-6
BaO 0-6
Li20 0-5
MnO 0-2,5
Na20 0-2,5 K20 0-2,5
Zr02 0-2
Pe203 0-1
Menetelmä boori- ja fluorivapaan tekstiilikuidun valmistamiseksi käsittää näin ollen 3-5 paino-#:n Ti02~määrän ja 1,5-4,5 paino-# MgO-määrän lisäyksen kolmen peruskomponentin lasiseokseen, panoksen sulattamisen sellaisen sulan lasin aikaansaamiseksi, jonka viskositeetti on log 2,5 poisea tai sen alle 1340°C:ssa ja nesteytymisläm-pötila on n. 1200°C tai sen alle, ja lasin kuiduttamisen. Lasin kui-dutusmenetelmiä kuvataan alan aikaisemmissa patenteissa, joihin kuuluu amerikkalainen patentti n:o 2 908 036.
Lasiseos voi sisältää myös vähäisiä määriä yhteen painoprosenttiin saakka tiettyjä lisäyksiä tai epäpuhtauksia, joihin kuuluvat Fe2C>3, Na20, K2<0 ja Li20 sekä MgO. Tyypillisiä seoksia, jotka sulkevat sisäänsä tämän keksinnön viisikomponenttisen, vähäalkaali-sen lasiseoksen suositeltavan koostumuksen, esitetään seuraavassa taulukossa 1, esimerkit .1-17.
Tämän keksinnön viisikomponenttinen, vähäalkaalinen lasiseos sisältää olennaisesti painostaan 54,5-60 # Si02:a, 9-14,5 # Al203:a, 17-24 # CaO:a, 3-5 # Ti02:a ja 1,5-4 # MgO:a. Kuten yllä esitettiin, suositeltava seos sisältää myös alle yhden painoprosentin alkalimetal-lioksideja ja seos sisältää myös tiettyjä lisäyksiä tai epäpuhtauksia yhteen painoprosenttiin saakka. Tyypillisiä esimerkkejä tämän keksinnön viisikomponenttisesta, vähäalkaalisesta lasiseoksesta esitetään taulukossa 1, esimerkit 1-17·
Taulukossa 2, esimerkeissä 1-8, esitetään keksinnön mukaisia lasiseoksia, joissa Li02 ja Ti02 yhdessä korvaavat boorin ja fluorin j uoksutinaineena.
o 5 56517 rH ^ ΙΟ N (M «D CM CM C»- O LO IO "WV ’ '
« « « « « I « « CO (\l J· Ci 1Λ o <ö Q I
O cO ro O ro O ro O rH ;=r ro cm cm
· IPS ,—t C\1 l—I i—li—li—I i—I
G l I
i o -p CÖ ·Η HP ·Η CO COrHrOCMMDrHOOCM CO O rO CO CO t (Ö ^ W ·Η
'•«"'''»"•»«CO LO VO C— CM PQOI I CQiJ-pCdrH
O Ö-CM rHrOOO^TOrH CM CM CM ε CD rH CÖ ·· LO i—I CM i—| i—I i—I rH i—I G CÖ i—t £4 CÖ G "T3 CÖ O O -rl cö o; p> S -p Ό •h m I co o -P ε G CVH oo CO O H rH CM VO C— CM CM N CM (M Oi -P O TÖ G Q,
*»·» *»*»·» I ·> «ro CM ro CO ro ot -l I -Hr (U ttl X O
O Oi (M H' ΙΛ O rO O rH ΡΓ rO CM CM ·Η CÖ -H
·· LO i—I CM l—I i—li—I i—I l—1 O Λε -P cd Ό G G cd Q CO CÖ o ·Η = Ö P cd G -P tö co cö cö p *» Φ G -p
t»- CTNrHVOCMVOrHrOCMOO OO VO O -HCÖOCO
•»•»•»•»•»•»•'•»OO . rH t— CO OP3<l cö ·Η -H s 0) G
O c— CMrHrooO-=rOiH 1 ro cm cm cö G P W x)
* · LO i—| CM i—I i—I i—li—I p> CÖ 43 ε ε CD
G μ+3·η h G Ή -H *»ε - XJ P> G ccö CÖ
0) O »H "S
VO ^riHprCMO'iHt^CMO COLOO CÖ 4-» -P CÖ •»•»•»•»•»•»•»•»co I i—I e— -=r CGCQI I ε cd co ρ -H cö O COCMrHrOOOrOOrH ro CM CM < p en ·Η P T)
• · LO i I CM rH rH rH rH " 10 H *H 4P
G G rH G Ή G
* G O >>·Η -H
♦ Φ ? G β P
LO iHrHiHCMVOrHC--CMCO rH O CM
•»«•»•»•» •»•»noo CM CM CO εΓ CO < I I
O cocMCMfOOOroOH ετ ro cm cm
· LO rH CM H HrHrHrH
G
•=T O» rH ετ CM VO CM C— t-- VO iH CM
«·»«·»·» I ««[— cm i—i ro cGCQii
O 0- CM rH rO O -H" O rH ετ IO CM CM
·· LO i—I CM i—I i—I rH i—I i—I
G
H
O ro σν co vo ro vo rOrHO ra p oj p· G4 «««««i ««cr» i—i o vo cm cGC«a;i
X O C— CO CM CO O -G" O rH prrOCMCM
G · LO CM i—li—I i—I i—I rH
H G G cö
[H
cm co oo ro vo -=r rH ro looioio
««««I « « c·— rorooo^j- O cQ Ο I
O CTirHOroO ^rOiH pt ro cm cm
· LO i—I CM i—I i—I i—I i—I i—I
G
•H ' '
X I
G O CO CO LO CM VO CO CM LO LO VO O f— CG
CDrHC·»·» ·*·*·»! *» « OO H-rH[— (M " I Q «ai
G *h oo o rH ro O pj- O rH -=rrocMCM aQ
Ή O CÖ LO rH CM rH i—I rH rH rH
co ·· a ω c — o o o° *3 o.
p> ^ O
LO H CO
O, ·Η
cö G ·· O -H
« :cö ·Η O, *h g O ro ro rH p) G ·Η :cd O r»j o O cm O cd ps bO LO * ·Η vä G :cö
G O CM O O CM O O <Μ·ΗΦΟΟίΟ[^-0* G ;CÖ :cÖ G
•H ·Η |H Cö U) cö CM ·Η Φ G <1) ή ·»·»·»·» ·Η :CÖ T3 SÖ G
<f WCOKZidtLliilriP CM CM CM ro CO :cj G ·Η Φ
P »H CÖ CÖGG4->4P
>jC0rH CÖ ·Η 4* G CÖ Φ O i—I Cm G d> Φ > -P -Ls! O Φ Q< (0 -P 4* CO CO > T3
Φ *H Sh *H
S > (Ö ^ 6 56517 rt ·Η I I rt = rt ^ to <o.h juj p rt £) 'd r-- s σ\ h oj vo (M vo in in c\j ® r tn ή o o i—i "*>·>«·' ι *> »* o m m ον 4· «rtod 3 rt i-h p to ro i-h ro o ro o cg 4· m rvi rvi «xj rt o m p,
O LO (—IOJ 1—I 1—li—li—li—I rt QJ |3 *rt O
•r-H tO I rt ·Η C pr 3 Οιϋ Ό P O 'Ö •h= <u rt rt rt •h rt rt cd p n,r p+j n rt rt Q w w to i—I COrHCJAC-LOrHf-OJLO O to S IA o ·Η = 3 3 3 •'"•»""•‘•'•'O O rH [«- ro < d C-P ΌΌτί
O ['-OJCJiHOO^rOOJ tn n (M- OJ rt -P ** CL) Φ <D
• · LO 1—I C\J rH 1—I rH r—I rH *H rt rt rt ·Η Ή Γ = r <ö -P rt Ί-5 = - =
tO +3 *H
ίο rt *rH ή λ ** rt rH σν rι.Ξτοινοι—ΐΓ'-Γνίιη eo oo o O^Cxtirt-r-j
•'•'''""•''«•‘O r-H r—1C— -¾- CQ<£0 QJ O Ή «H
O t^ojojojOO^rOcg ro cg cg rt ^ p p rt
* * LO rH CVJ rH rH rH rH i—| Γ rt ^ ·Ρ P *rH
C -P rt ·Η Ή P
r n H ·η ·Η -p 3 rH E C ·Η ·# Ό O >j O ·Η
r-' ^(OSO-PrH
rt rH -=r lo ro ro vo f— oj ro ro p- J oj 3 -=r oj r— ro OCQi
OiO co o oj ro O ro O cvj ^rrocvjtM
P *· LO 1—I OJ rH 1—I 1—I 1—I 1—I
rt C
Ό) i—I to
rH rHOOOJVOrHO-rHO tO LO O VO
O λλλ·»·.λλ·>,—| IOOLOO Oli
Osio coororoOOroorvj sr ro cg cg
γμ · · LO 1—I OJ 1—I rH 1—I rH rH
3 e
rH
3 rt
Eh oj
rH -¾- O- O- rO 1—I 1—I f— OJ CTN O— IO O O
n*nnnn*nO\ VO ΙΟ ΓI C— <C0QI
O ooroOroOOroOiH -rr ro ro cg
·· LO 1—I OJ rH 1—I 1—I 1—I 1—I
e
•H r—X
ne 1¾¾ ne 1 5-i rH O CO CO VO ro Ό rOi-HO 00 O vo vo
OrHC^^^Är!! « « O vo LO O VO
F: ·Η en cg cg ro O sg- o H -=r ro ro cg o < Ω
•H O rt LO rH OJ rH rH rH rH rH
to · O
M e o o
O P
O ro cp • ε p srt (1) :θ rH to Ο, ·Η e · o rt rt Ή CP Ή
to rH p rt -H
O ro ro to p !j3 ♦ H il) Ci OJ OJ O O (MO Ή 0) O LO 4- rt :rt :rt rt o co o o oj o o cvjpajrHOLOt^-o-Hrtrtrt •H Ή H rt U rt OJ ·Η O) >J P " " « * to ;rt C ·Η
«rt oo<oo;rtLrtE-itpP-HrtcviojcvjrortS3P
>> 10 h rt -h ne rt
O O 1—I rtn rt 0) CJ
p ne o a> o, to p to to > rt O *H rt Ή
Pn >- rt ne 7 CO 56517
KN S (M S Oi S H C\J CM CO -ΞΓ LO KN
O « n r, n n r, n \ n \ «VO O ON I H 1¾ <1 CQ 3 • •ipp-coHrocMOO H oh ^tcm cm -h SH LO H H H H H H "ΤΗ
3 *H H CO -P Q, -P O
'P- *H H
H LT\ t— CM H CM ΙΛ 4 (M K\ 'σ LA -HT3 O ·» « « " " " I I I « C'- CO N CM σ fcll 3 ••CPp-OHIOrOOO OH ΓΟ CM CM i—I Otti SH LO (—1 CM i—I i—I i—li—I H P 3 m p cd co H HS H Ό
MD' O <D
VOCOIPCMVOVOVOH H- KN H VO p- CO H £
O ««««««««| « | — LO ro CO -=T Öh CQ <C Z
·· 00 NN VO H NN CM O O CM OH ΐ Π C\l C\l 0)¾ SH LO i—I i—I i—I i—I H i—I i—I Cd Ξ
P
co cd 3 Ό T3 cu cd
•H
= P O P Z -H H
" e
cd O
H P
LO P CO
ON H CM C— CM C— i—I CM p- CM LO ON O P nj
O nn « »> « « « I I I « LO H ON JT H fcllHH
·· VOp-OHNNNNOO OH ^TCMCMCM ·Η H
SH LO H CM H i—li—I H H CH O
cd S
P I
•H ö P
CM H- Cd C— H VO CM NN H C— H CM CO LH ON f- id CÖ
O O *'«•'"•'*'•'•'11.1 «LO ON C'- CM I Ph O I CdP
X · ΙΟρ-σΗ-ΤίΛΟΟ OH NN CM CM PCO
HsJSHLPHH H H H H 3 3
HS 3 TO
H O <D
3 tl)
Cd =
H N\ = PJ
C^rOCMC'-C'-HCM (M ΙΛ 03 =
O « ««« « « « | | « CO tili CQIIE
••VOp-ONHNNNNOOH OH « 3 L-Oc i—I i—I H « led cd ·Η
•H P
P P
P -H
CM ·Η ·Η ON H CM CM C— C— H ΓΟΟΝ t— C--OOLO ·ΗΕ O ««««« « « I I I « p- CM O LO i—I < (H O P >5 ·· N-p-ONHNNNNOO O H ^TKNCMCM U Ό 3 CO i—|i—I H i—li—li—li—I O Ή 3 3 cd p •H r-'· x ^ cd cd
Hai I 3 3 3 0 p pj CU H 3 co 3 £ H VO N (V Cs CO K H NN LO CO CO O 33
•H O 3 * ««««««III «-=r VO ΓΟ ON I cdOHQOO
C0"C3ONp-t~-HrOCMOO OH p- NN CM 0)(U
PJ 3 LO i—ii—I i—i i—ii—ii—i o = = o < p p O :o o a
• E
P :3 (U
:o H co
CL ·Η E ·· O
•3 Ή Οι Ή
i—IP 3 H
3 P b£) !* ·Η sd 3 •H (D O P 3 sd :3 e (U H ΉΜ d Ϊβ
>j P 3 :3 3' H
3 O H 3 3 E 3 P
CO >a 3 i—I 3 H Hai 3 o ro NN φ o H Ρ3ΦΦ
Φ CM O O CM o CM O P Hai O LO CU [D, 3 P
3 O CM O CM O O CM O ' O O O CM 3 3 > O LO IP O O
•H -H rl Cd -rH Tl hO 3 CM 3 3 3 CU CU -H 3 « « « « ·Η
< CO < o H EH i-\ 2: PH S OQ Kl fc S > 3 cm cm cm n e PH
56517 8
Yllä olevien esimerkkien viskositeettimääritykset saatiin aikaan käyttäen laitteistoa ja menetelmiä, jotka on esitetty amerikkalaisessa patentissa n:o 3 056 283 ja artikkelissa julkaisussa The Journal of the American Ceramic Society, Voi. k2, n:o 11, marraskuu 1959, sivut 537-5^1. Artikkelin otsikkona on "Improved Apparatus for Rapid Measurement of Viscosity of Glass at High Temperatures" ja sen kirjoittaja on Ralph L. Tiede. Muutkin erilliset viskositeetti-määritykset, joihin tässä viitataan, voidaan mitata Tiede'n artikkelissa esitetyllä laitteistolla ja menetelmillä.
Tämän keksinnön lasiseoksilla, joista eräitä kuvataan yllä olevissa taulukoissa on mieluummin 1200°C:n tai sitä alemmat nesteytymis-lämpötilat ja viskositeetti log 2,50 poisea (so. 10 poisea) tai sen alle 13^0°C:ssa. Lasit, joissa on alle yksi painoprosentti alka-limetallioksideja, soveltuvat tämän vuoksi kuidunmuodostukseen ja E-lasin ja vastaavien booria ja fluoria sisältävien tekstiililasikui-tua muodostavien lasien suora korvaaminen boori- ja fluorivapailla laseilla on tämän vuoksi mahdollista.
Kaikki taulukoissa 1-2 olevat lasiseokset sisältävät yhden painoprosentin tai vähemmän yllä kuvattuja alkalimetallioksideja ja näin ollen nämä lasit ovat kuitumuodossaan niiden kuluttajien hyväksyttävissä, jotka vaativat alhaisia alkalimetallioksidipitoisuuksia, kuten E-lasia. Primääriset lasia muodostavat aineosat tämän keksinnön la-siseoksissa ovat Si02 ja Al^O^. Lasiseosten kolme perusoksidia ovat Si02, A120^ ja CaO.
Titaanidioksidia (TiC>2) käytetään tämän keksinnön lasiseoksissa juoksuttimena boorin ja fluorin sijasta. Ti02:a myydään hienojakoisena valkoisena jauheena, jolla on laajaa käyttöä maaleissa antamaan peittokykyä emaleille jne. Sitä käytetään myös lasin koristelussa, kuitenkin TiC>2:n käyttö B20^:a ja F2:a korvaavana aineena kuiduttuvien lasien viskositeetin alentamiseen ilman, että se olisi vaikuttanut haitallisesti nestemuodon lämpötilaan, oli melko yllättävää. Ti02:a olisi käytettävä näissä seoksissa 5 paino-%:n määrät tai vähemmän, mieluummin alle 3-3,5 %. Yli *1 %:n Ti02~väkevyydet voivat aiheuttaa ruskehtavaa tai kellertävää väriä lasikuituihin. Tämä saattaa olla ongelma, kun kuidut yhdistetään kirkkaaseen perusmateriaaliin, ja ne ovat näkyvissä lopputuotteessa. Kirkkaat muovilevyt tai kirkkaat muoviset kalastusvavat ovat esimerkkejä tuotteista, jotka voivat olla vähemmän haluttuja, mikäli käytetään värjäytyneitä kuituja.
9 56517
MgO:n väkevyys viisikomponenttisessa lasiseoksessa on mieluummin alle 4 paino-#. Yli 4 #:n MgO-pitoisuudet nostavat neste-muodon lämpötilan kuidutukseen suositeltavan rajan yläpuolelle.
MgO:a voidaan lisätä lasiseokseen raaka-aineiden mukana ja sillä on tiedetty olevan vaikutusta esim. E-lasin sulamislämpötilaan ja sitä lisätään E-lasiin diopsidien (Ca0Mg0Si02) kiteytymisen säätämiseksi. Nyt on keksitty, että 1,5-4,5 paino-# MgO:a alentaa nestey-tymislämpötilaa ja säätää sen kuiduttumisalueelle ja kuten yllä esitettiin vähentää seoksessa tarvittavan Ti02:n määrää, mikä parantaa kuitujen väriä. Taulukon esimerkeistä havaitaan, että MgO korvaa etupäässä CaO:a.
Alkalimetallioksideja Na20:a ja K20:a voidaan käyttää erikseen tai yhdessä viskositeetin säätämiseen. Kummassakaan tapauksessa Na20:n ja K20:n kokonaismäärä ei saisi ylittää n. 2,5 paino-#:a silloin, kun alkalimetallioksidin kokonaismäärä voi ylittää yhden prosentin ja mieluummin se ei ylitä yhtä painoprosenttia. Yli 2,5 paino-#:n määrät aiheuttavat nesteytymislämpötilan ei-toivottavaa nousua, mikä voittaa tärkeydessä ne edut, jotka näillä oksideilla on viskositeetin pitämisessä halutulla alueella.
Pe20j:a voi tulla kaikkiin tämän keksinnön lasiseoksiin syöttöraaka-aineiden epäpuhtautena tai sitä voidaan lisätä tarkoituksellisesti korkeintaan yksi painoprosentti. Pe20^ voi kuitenkin värjätä lasin ja siitä vedetyt kuidut, kuten yllä esitettiin ja tämän vuoksi sen määrä olisi pidettävä mahdollisimman alhaisena, kun vaaditaan kirkkaita lasikuituja johonkin käyttötarkoitukseen erityisesti silloin, kun TiC>2:a on mukana. Erilaisia muitakin epäpuhtauksia tai satunnaismateriaaleja voi myös olla läsnä lasiseoksissa n. 0,3 paino-# tai sitä pienemmät määrät ilman, että se vaikuttaisi haitallisesti laseihin tai kuituihin. Näitä epäpuhtauksia ovat kromioksidi (Cr20·^), vanadiinin oksidit ja fosfaatit. Nämä aineet voivat tulla lasiin raaka-aineiden epäpuhtauksina tai ne voivat olla tuotteita, joita muodostuu kemiallisessa reaktiossa sulan lasin ja uunin komponenttien välillä. Rikin oksideja voi myös olla läsnä hyvin pieniä määriä joko syöttöepäpuhtauksina tai viimeistelyaineina toimivien sulfaattien harkittuina lisäyksinä.
Claims (1)
- 56517 10 Patenttivaatimus Boori- ja fluorivapaa lasiseos joka on kuidutettavissa lasikuitujen muodostamiseksi ja jonka viskositeetti on log 2,5 poisea lämpötilassa 1345°C tai vähemmän, tunnettu siitä, että se sisältää pääasiallisesti Aineosa Painoprosenttia Si02 54-64 A1203 9-19 CaO 9-25 Ti02 3-5 MgO 1,5-4,5 ZnO 0-6 SrO 0-6 BaO 0-6 Li20 0-5 MnO 0-2,5 Na20 0-2,5 K20 0-2,5 Zr02 0-2 FegO^ 0-1 Bor- och fluorfri glaskomposition, som är fibrerbar tili bild-ning av glasfibrer och som har en viskositet av log 2,5 pois vid 1345°C eller mindre, kännetecknad av att den i huvudsak bestär av Beständsdel Viktprocent Si02 ' 54-64 A1203 9-19 CaO 9-25 Ti02 3-5 MgO 1,5-4,5 ZnO 0-6 SrO 0-6 BaO 0-6 Li20 0-5 MnO 0-2,5 Na20 0-2,5 K20 0-2,5 Zr02 0-2 Fe203 0-1
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI771877A FI56518C (fi) | 1972-04-28 | 1977-06-14 | Bor- och fluorfri glaskomposition foer bildning av glasfibrer |
FI771878A FI56519C (fi) | 1972-04-28 | 1977-06-14 | Bor- och fluorfri glaskomposition foer bildning av glasfibrer |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US24836072A | 1972-04-28 | 1972-04-28 | |
US24844472A | 1972-04-28 | 1972-04-28 | |
US24844472 | 1972-04-28 | ||
US24836072 | 1972-04-28 | ||
US28819372A | 1972-09-11 | 1972-09-11 | |
US28819372 | 1972-09-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI56517B FI56517B (fi) | 1979-10-31 |
FI56517C true FI56517C (fi) | 1980-02-11 |
Family
ID=27400121
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI1365/73A FI56517C (fi) | 1972-04-28 | 1973-04-27 | Glaskomposition foer framstaellning av glasfibrer |
FI771878A FI56519C (fi) | 1972-04-28 | 1977-06-14 | Bor- och fluorfri glaskomposition foer bildning av glasfibrer |
FI771877A FI56518C (fi) | 1972-04-28 | 1977-06-14 | Bor- och fluorfri glaskomposition foer bildning av glasfibrer |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI771878A FI56519C (fi) | 1972-04-28 | 1977-06-14 | Bor- och fluorfri glaskomposition foer bildning av glasfibrer |
FI771877A FI56518C (fi) | 1972-04-28 | 1977-06-14 | Bor- och fluorfri glaskomposition foer bildning av glasfibrer |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS577089B2 (fi) |
AR (1) | AR198215A1 (fi) |
BE (1) | BE798819A (fi) |
CA (1) | CA975386A (fi) |
CH (1) | CH602503A5 (fi) |
DD (1) | DD107005A5 (fi) |
DE (1) | DE2320720C2 (fi) |
ES (1) | ES414161A1 (fi) |
FI (3) | FI56517C (fi) |
FR (1) | FR2182184B1 (fi) |
GB (1) | GB1391384A (fi) |
IL (1) | IL42018A (fi) |
IN (1) | IN139472B (fi) |
IT (1) | IT986640B (fi) |
NL (1) | NL180655C (fi) |
NO (3) | NO133269C (fi) |
PL (1) | PL87767B1 (fi) |
SE (2) | SE386156C (fi) |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2407538B2 (de) * | 1974-02-16 | 1976-04-01 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz | Glaeser auf der basis sio tief 2 - zno als verstaerkungsmittel in beton und zum einbau in leichtbeton |
JPS524519A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-13 | Fuji Fibre Glass Co Ltd | Composite of alkaliiproof glass |
JP2587708Y2 (ja) * | 1990-11-15 | 1998-12-24 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 小型モータ |
EP0832046B1 (en) * | 1995-06-06 | 2000-04-05 | Owens Corning | Boron-free glass fibers |
WO2000073231A1 (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-07 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Glass fiber composition |
US6962886B2 (en) | 1999-05-28 | 2005-11-08 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Glass Fiber forming compositions |
FR2800730B1 (fr) * | 1999-11-04 | 2001-12-07 | Vetrotex France Sa | Fils de verre aptes a renforcer des matieres organiques et/ ou inorganiques, procede de fabrication de fils de verre, composition utilisee |
RU2003106195A (ru) | 2000-09-06 | 2004-08-27 | Ппг Индастриз Огайо, Инк. (Us) | Композиции для получения стекловолокна |
DE10161791A1 (de) | 2001-12-07 | 2003-06-26 | Dbw Fiber Neuhaus Gmbh | Endlosglasfaser mit verbesserter thermischer Beständigkeit |
CN100515710C (zh) * | 2004-05-13 | 2009-07-22 | 旭玻璃纤维股份有限公司 | 聚碳酸酯树脂强化用玻璃纤维以及聚碳酸酯树脂成形品 |
US7875566B2 (en) | 2004-11-01 | 2011-01-25 | The Morgan Crucible Company Plc | Modification of alkaline earth silicate fibres |
PL1725503T3 (pl) * | 2004-11-01 | 2008-12-31 | The Morgan Crucible Company Plc | Modyfikacja włókien opartych na krzemianach metali ziem alkalicznych |
KR100676167B1 (ko) | 2006-01-25 | 2007-02-01 | 주식회사 케이씨씨 | 고온 단열재용 생분해성 세라믹 섬유 조성물 |
FR2910462B1 (fr) * | 2006-12-22 | 2010-04-23 | Saint Gobain Vetrotex | Fils de verre aptes a renforcer des matieres organiques et/ou inorganiques |
US8338524B2 (en) | 2007-06-18 | 2012-12-25 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Glass compositions |
DE102008037955B3 (de) * | 2008-08-14 | 2010-04-15 | Bürger, Gerhard | Hochtemperaturbeständiges und chemisch beständiges Glas mit verbesserter UV-Lichttransmission sowie dessen Verwendung |
CN101503279B (zh) * | 2009-03-02 | 2012-04-11 | 巨石集团有限公司 | 一种新型玻璃纤维组合物 |
CN101597140B (zh) * | 2009-07-02 | 2011-01-05 | 重庆国际复合材料有限公司 | 一种高强度高模量玻璃纤维 |
EP2354106A1 (en) | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 3B | Glass fibre composition and composite material reinforced therewith |
EP2354104A1 (en) | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 3B | Glass fibre composition and composite material reinforced therewith |
EP2354105A1 (en) | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 3B | Glass fibre composition and composite material reinforced therewith |
CN102173594B (zh) * | 2011-02-14 | 2012-05-23 | 重庆国际复合材料有限公司 | 一种无硼无氟玻璃纤维组合物 |
WO2013084897A1 (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-13 | 日東紡績株式会社 | ガラス織物及びそれを用いるガラス繊維シート材 |
US9499432B2 (en) | 2012-04-18 | 2016-11-22 | 3B-Fibreglass Sprl | Glass fibre composition and composite material reinforced therewith |
WO2014125108A2 (de) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | Preiss-Daimler Heinz-Jürgen | Temperaturbeständige alumosilikat-glasfaser sowie verfahren zur herstellung und verwendung derselben |
CN103145341B (zh) * | 2013-03-22 | 2016-06-08 | 内江华原电子材料有限公司 | 一种无氟无硼无碱玻璃纤维及其制备方法 |
CN103332866B (zh) * | 2013-07-19 | 2016-07-06 | 重庆国际复合材料有限公司 | 一种玻璃纤维 |
EP3894364A2 (en) | 2018-12-12 | 2021-10-20 | Corning Incorporated | Ion-exchangeable lithium-containing aluminosilicate glasses |
CN117529456A (zh) * | 2021-06-29 | 2024-02-06 | 日东纺绩株式会社 | 玻璃纤维用玻璃组合物、玻璃纤维及玻璃纤维强化树脂成型品 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1356354A (fr) * | 1963-02-12 | 1964-03-27 | Compositions de verre et fibres de verre ou autres articles formés avec ces compositions | |
DE1496662A1 (de) * | 1964-06-12 | 1969-07-03 | Sued Chemie Ag | Hochschmelzende Glasfaser |
GB1200732A (en) * | 1966-07-11 | 1970-07-29 | Nat Res Dev | Improvements in or relating to glass fibres and compositions containing glass fibres |
GB1209244A (en) * | 1967-04-05 | 1970-10-21 | Owens Corning Fiberglass Corp | Glass composition |
-
1973
- 1973-04-12 CA CA168,591A patent/CA975386A/en not_active Expired
- 1973-04-12 IL IL42018A patent/IL42018A/en unknown
- 1973-04-18 GB GB1878173A patent/GB1391384A/en not_active Expired
- 1973-04-19 NL NLAANVRAGE7305629,A patent/NL180655C/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-04-25 JP JP7347184A patent/JPS577089B2/ja not_active Expired
- 1973-04-25 DE DE2320720A patent/DE2320720C2/de not_active Expired
- 1973-04-26 AR AR247721A patent/AR198215A1/es active
- 1973-04-27 FR FR7315364A patent/FR2182184B1/fr not_active Expired
- 1973-04-27 ES ES414161A patent/ES414161A1/es not_active Expired
- 1973-04-27 BE BE130497A patent/BE798819A/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-04-27 NO NO1755/73A patent/NO133269C/no unknown
- 1973-04-27 FI FI1365/73A patent/FI56517C/fi active
- 1973-04-27 CH CH602673A patent/CH602503A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-04-27 IT IT23525/73A patent/IT986640B/it active
- 1973-04-27 SE SE7306004A patent/SE386156C/xx unknown
- 1973-04-28 PL PL1973162206A patent/PL87767B1/pl unknown
- 1973-04-28 DD DD170516A patent/DD107005A5/xx unknown
- 1973-04-30 IN IN1008/CAL/73A patent/IN139472B/en unknown
-
1975
- 1975-01-16 NO NO750123A patent/NO135060C/no unknown
- 1975-06-12 NO NO75752092A patent/NO135629C/no unknown
- 1975-11-27 SE SE7513371A patent/SE410730B/xx not_active IP Right Cessation
-
1977
- 1977-06-14 FI FI771878A patent/FI56519C/fi not_active IP Right Cessation
- 1977-06-14 FI FI771877A patent/FI56518C/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI56517C (fi) | Glaskomposition foer framstaellning av glasfibrer | |
CA2745050C (en) | Glass fiber composition | |
US3847627A (en) | Glass compositions, fibers and methods of making same | |
US3876481A (en) | Glass compositions, fibers and methods of making same | |
US2877124A (en) | Glass composition | |
US4026715A (en) | Glass compositions, fibers and methods of making same | |
DE19536708C1 (de) | Zirkon- und lithiumoxidhaltiges Borosilicatglas hoher chemischer Beständigkeit und geringer Viskosität und dessen Verwendung | |
US3847626A (en) | Glass compositions, fibers and methods of making same | |
CA2769401C (en) | Improved modulus, lithium free glass | |
CA1226305A (en) | Fiber glass composition | |
US3275492A (en) | Opal glass with a low coefficient of thermal expansion | |
MX336956B (es) | Metodo para fabricar fibras de vidrio de alta resistencia en una operacion de fusion directa y los productos formados con las mismas. | |
KR20150038177A (ko) | 3-D 형성을 위한 이온 교환가능한 Li-함유 유리 조성물 | |
JP2001080933A (ja) | 鉛及びバリウムを含まないクリスタルガラス | |
PT1831118E (pt) | Fios de vidro aptos a reforçar matérias orgânicas ou inorgânicas | |
US5523265A (en) | Glass compositions and fibers therefrom | |
GB2046726A (en) | Alkali-resistant glass fibres | |
CA2315332A1 (en) | Li2o-a1203-si02 crystallized glass and crystallizable glass therefor | |
CA2375719C (en) | Glass fiber composition | |
KR980001880A (ko) | 유리 용융로로부터의 독성물 방출량을 감소시키기 위한 물 증강된 황산염 정련방법 | |
KR970061802A (ko) | 흑색 유리 프릿, 이의 제조방법 및 이의 용도 | |
CN109133612A (zh) | 一种高铝硅酸盐玻璃用复合澄清剂 | |
CN101423329A (zh) | 一种低硼低氟玻璃配方 | |
PL89597B1 (fi) | ||
PL194276B1 (pl) | Kompozycja szkła szarego typu szkła kwarcowo-sodowo-wapniowego |