KR20110138334A - 일종의 신형 유리섬유 조성물 - Google Patents

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KR20110138334A
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린 장
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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Abstract

본 발명은 SiO2 58~65%, CaO 20~26%, Al2O3 9~17%, MgO 0.5~1%, B2O3 0~5%, F2 0~1%, TiO2 0.1~1%, K2O+Na2O 0~0.8%, Fe2O3 0.1~0.5%, SO3 0~0.6%，CaO+MgO 21~27%로 구성(중량% 함량)된 일종의 유리섬유 조성물에 관한 것으로서, 성분함량은 하기와 같은 비례관계를 준수한다.
21 < (CaO+MgO)/MgO < 43.
본 발명의 조성물은 유리섬유의 기계적강도, 내열성 및 화학적 안정성을 개선할 수 있고 양호한 드로잉 성능을 가지며 원료원가가 저렴하고 친환경 요구에 부합된다.

Description

일종의 신형 유리섬유 조성물{GLASS FIBRE COMPOSITION}
본 발명은 일종의 유리섬유 조성물에 관한 것이며 특히 저 마그네슘 저 붕소 함량을 가진 유리섬유 조성물에 관한 것이다.
E 유리 즉 무 알칼리 유리는 연속유리섬유를 생산할수 있는 가장 보편적인 유리 성분이다. 무 알칼리 유리성분의 기본은SiO2-Al2O3-CaO 3원계이며 이는 3원계 상태도에서 회장석, 의규회석, 트리미마이트 액상평형이 구성되는 공융점을 표시하는데 그 성분과 중량의 % 함량은 각각 SiO2 62%, Al2O3 14.7%, CaO 22.3%이다. 이를 기초로 유리 조성물에서 B2O3가 일부SiO2를 대체하여 첨가되고 MgO가 일부CaO를 대체하여 첨가되면 지금의 공용 무 알칼리 유리성분이 형성된다. 특허 US2334981과 US2571074는 그 조성물의 전형적인 특징을 설명한 바가 있으며 그 조성물은SiO2-Al2O3-CaO-B2O3 4원계를 기본으로 한다. 특허 US2571074의 유리 조성물은 5~13중량%의 B2O3로 일부SiO2를 대체하였는데 그 목적은 유리의 성형 온도와 액상선 온도를 낮추기 위함이며 유리의 용융 및 유리섬유의 드로잉 성형에 유리하다.
그러나B2O3의 대량 도입은 전통 무 알칼리 유리의 원가를 인상시키고 환경오염을 가중화시키는 여러 문제점이 존재한다.
유리섬유 산업에서 성형온도란 용융유리의 드로잉 성형이 잘되는 경우의 온도를 의미하는데 본질적으로 성형온도는 한개의 온도구역이다. 성형온도의 범위는 점도 102.5 ~103P일때의 온도에 대응되는데 본 발명은103P시의 온도를 성형온도로 한다. 액상선 온도는 용융유리를 냉각할때 결정핵이 형성되기 시작하는 온도를 의미한다.
유리섬유의 드로잉 과정에서 나타날수 있는 모든 실투위험을 방지하기 위하여 △T값으로 성형온도와 액상성온도의 차이를 표시하는데 △T값은 0보다 커야 하고 >50℃가 적절하다. 보다 큰 △T값은 용융유리가 높은 안정성을 가지고 있으며 드로잉 형성에 유리함을 의미한다.
그외, 본 발명에서 언급한 조성물 함량은 모두 “%”로 표시하게 되는데 “중량퍼센트” 또는 “wt%”로 이해하여야 한다.
현재 가장 많이 사용되고 있는 저 붕소 유리섬유 조성물은 거의 SiO2-Al2O3-CaO-MgO 4원계로 구성되며 그중 MgO의 함량은 보편적으로 1% 이상을 차지한다. 특허 WO96/39362에서는 일종의 무 붕소 유리 조성물을 설명하였는데 이는 주로SiO2, Al2O3, CaO와 MgO로 구성되고 TiO2, SrO, MnO와 ZnO등 고가의 산화물이 첨가되어 있지 않거나 소량 첨가되어 있으며 적절한 실시안의 MgO 함량은 2~3.5%이다.
상술 유리섬유 조성물은 보다 큰 △T값을 가지고 있으나 성형온도와 액상선 온도가 상대적으로 높아 에너지 소모가 많이 증가하고 용광로와 우라늄 합금 부싱의 고온 노화를 가속화시켜 생산원가를 인상시킨다. 특허 WO01/32576 에서는 저 붕소 유리 조성물을 서술하였는데 특허 WO01/32576의 저 붕소 유리 조성물도 주로SiO2, Al2O3, CaO와 MgO로 구성되었으며 적절한 실시안중 MgO의 함량범위는1.5~4%이다. 그 유리섬유 조성물은 큰 △T값과 낮은 성형온도 및 액상선 온도를 구비하나 SiO2의 함량이 낮아(58%이하) 일정한 정도에서 유리의 기계적 강도에 영향을 주게 된다.
MgO 함량이 1%보다 낮은 유리섬유 조성물은 많지 않다. 기존의 소수 특허건은 모두 이러저러한 문제점이 존재하여 공업화 생산 수요를 충분히 만족시킬 수 없다. 예를 들면, 특허WO00/73232에서 사용되는 MgO함량1% 미만인 유리섬유 조성물은 주로 SiO2-Al2O3-CaO 3원계로 구성되는데 적당한 량의 B2O3, Li2O, ZnO, MnO 또는MnO2을 첨가하여 성형온도와 액상선 온도를 낮추는 목적에 달성했다.
그러나, 이에 의한 실시예를 볼 경우 성형온도가 여전히 높거나 △T값이 50℃보다 훨씬 낮은 문제점이 존재한다. 그외 그 유리섬유 조성물은 원료원가도 너무 높다. 그리고 특허 WO03/050049에서 서술한 자동차 배기시스템에 적용되는 유리섬유 조합물은 1%미만의 MgO과 1.5%이상의TiO2를 도입하여 내산성과 내열성의 목적을 달성하였으나 대량의TiO2가 사용되었기에 그 유리섬유 조성물은 원가의 우위를 잃은 문제점이 존재한다.
본 발명이 해결해야 할 기술적 문제는 신형의 저 마그네슘 저 붕소 유리섬유 조성물을 제공하여 원가 및 환경 요구를 만족시킬 수 있으며 양호한 드로잉 성능과 사용성을 구비한 유리섬유를 제공하는 것이다.
전술한 기술문제를 해결하기 위하여 본 발명은 하기와 같은 기술방안을 채택하였다.
일종의 유리섬유 조성물로 하기와 같은 성분을 포함하며 하기 SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3에 의한 각 성분 함량을 중량%로 표시할 경우 다음과 같다.
SiO2 58~65%
CaO 20~26%
Al2O3 9~17%
MgO 0.5~1%
B2O3 0~5%
F2 0~1%
TiO2 0.1~1%
R2 O =K2O+ Na2O 0~0.8%
Fe2O3 0.1~0.5%
SO3 0 ~0.6%
RO= CaO + MgO 21~27%이고,
구성성분의 함량은 21<Z1=RO/MgO<43와 같은 비례관계를 준수하는 신형 유리섬유 조성물.
본 발명에 의한 유리섬유 조성물은 SiO2-Al2O3-CaO 3원계를 기본으로 하여 저 함량의 MgO와B2O3을 첨가하였으며 알칼리 토류금속 산화물의 총량과 MgO 및 CaO의 비례관계를 합리적으로 설계하였기에 하기와 같은 장점을 가진다.
a) Mg2+의 이온 필드가 Ca2+의 이온 필드보다 강하므로 유리섬유에 적당한 량의 MgO를 도입하면 유리의 기계적 강도와 화학적 안정성을 개선할 수 있다. 동시에 알칼리 토류금속의 총량과 MgO 및 CaO의 비례관계를 합리적으로 설계하면 유리 실투와 액상선 온도를 효과적으로 통제할 수 있다. 본 발명 중 Z1의 값이 21~43 범위에 포함될 경우 유리섬유 조성물은 상대적으로 낮은 성형온도와 액상선온도를 갖게 되며 유리 실투의 위험성을 감소하고 양호한 드로잉 성능을 실현할 수 있다. 그러므로 본 발명에 의한 유리섬유 조성물은 유리의 기계적 강도와 내열성 및 화학적 안정성의 개선을 실현할 수 있으며 양호한 드로잉 성능을 구비할 수 있다.
b) 저 붕소 처방을 이용하여 B2O3의 사용량을 감소하였기에 원가도 절감하고 친환경 요구에도 부합된다.
전술한 기술문제를 해결하기 위하여 본 발명은 하기와 같은 기술방안을 채택하였다.
본 발명은 일종의 유리섬유 조성물로서 하기와 같은 성분으로 구성되며 SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3 (즉SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3의 총 함량을 100%로 설정함) 에 의한 각 성분 함량을 중량%로 표시할 경우 다음과 같다.
SiO2 58~65%
CaO 20~26%
Al2O3 9~17%
MgO 0.5~1%
B2O3 0~5%
F2 0~1%
TiO2 0.1~1%
R2 O =K2O+ Na2O 0~0.8%
Fe2O3 0.1~0.5%
SO3 0 ~0.6%
이때, CaO와 MgO의 중량% 함량의 합 RO= CaO + MgO의 범위는 21~27%이다.
본 발명의 유리섬유 조성물중 알칼리 토류금속 산화물의 구성성분CaO, MgO는 다음 규칙에 따른다. 비율 Z1=RO/MgO, 즉Z1= (CaO + MgO) / MgO는 CaO와MgO의 중량% 함량의 합과 MgO중량% 함량의 비례를 표시하는데, Z1 비율값의 범위는 21~43으로 정한다. 그 비례관계는MgO와CaO의 비례관계 체현이 가능하다. 그러므로 그 Z1비율은 유리 실투와 액상선온도를 통제할 수 있는 매개변수로 볼 수 있으며 가장 적당한 Z1 범위는 25~35이다.
본 발명의 상기 유리섬유 조성물의 성형온도는 1200~1300℃ 이며, 액상선 온도는 일반적으로 성형온도 보다 55℃이상 낮다.
이때 주의해야 할 문제는 본 발명의 상기 유리섬유 조성물은 상기 구성성분 외에 불가피하게 일부 원자재에 포함되는 미량의 잡질을 포함하게 되는데 이런한 미량 잡질은 유리섬유 성능에 본질적인 영향을 주지 않는다. 그외, 본발명의 유리섬유 조성물 구성을 제한하지 않는 조건하에 1%미만의 SrO를 유리섬유 조성물에 첨가하여 성형온도와/혹은 액상선온도를 낮출 수 있다. 그리고 1%미만의 CeO2를 유리섬유 조성물에 첨가하면 양호한 정제작용 뿐만 아니라 일부 2가철이온을 3가철이온으로 산화시킬 수 있어 유리 섬유의 그린 칼러를 얕게 할 수 있다. 상기 SrO와 CeO2 성분의 중량%함량도 상기 SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3의 총 함량을 100%로 설정하여 계산한다.
본 발명은 구체적으로 일종의 유리 섬유 조성물을 추천하는데 기본적으로 하기와 같은 성분이 포함되며 하기 SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3에 의한 각 성분 함량을 중량%로 표시할 경우 다음과 같다.
SiO2 58~65%
CaO 20~26%
Al2O3 9~17%
MgO 0.5~1%
B2O3 0~5%
F2 0~1%
TiO2 0.1~1%
R2 O =K2O+ Na2O 0~0.8%
Fe2O3 0.1~0.5%
SO3 0 ~0.6%
RO= CaO + MgO 21~27%
“기본 함유”는 상기 구성성분 외에 유리섬유 조성물에 본질적으로 작용을 일으키는 기타 구성성분은 포함하지 않으나 본 발명은 생산과정에서 불가피하게 들어가는 미량 잡질을 허용함을 표시한다.
그외, 본 발명에 따른 유리섬유 조성물의 각 구성성분 함량은 하기와 같은 규칙도 준수한다. 비율 Z2= (SiO2 + Al2O3) / (RO + R2O + B2O3 + F3 ), Z2 비율값의 범위는 2.55~2.95로 정한다. 이 비율은 유리 네트워크를 구성하는 성분 총량과 유리 네트워크를 개선하는 성분 총량의 비율로 이해할 수 있다. 그러므로Z2는 유리 강도와 점도를 조절하는 매개변수로 정할 수 있다.
본 발명에 의한 유리섬유 조성물중SiO2는 유리골격을 형성하는 주요 산화물이며 각 구성성분을 안정시키는 역할을 한다. 본 발명에 의한 SiO2의 함량 제한범위는 58~65%이며 SiO2의 함량이 너무 낮을 경우 유리의 구조안정에 영향을 주게 되고 SiO2함량이 너무 높을 경우에는 유리의 점도가 높아지며 정제가 어려워진다. 적절한SiO2의 함량범위는 58~61%이다.
그리고 본 발명에 의한 유리섬유 조성물 중Al2O3도 유리골격을 이루는 중요한 산화물이다. Al2O3는SiO2와 결합할 경우 유리의 모듈러스에 결정적인 영향을 주게 되며 유리의 분상 방지 및 내수성에도 중요한 역할을 한다. 본 발명에 의한 Al2O3의 함량 제한범위는 9~17%이며 Al2O3의 함량이 너무 낮을 경우 액상선 온도가 상승하고 유리의 내수성이 떨어지며, Al2O3의 함량이 너무 높을 경우에는 유리의 실투 위험성이 증가되고 유리점도가 높아진다. 적절한Al2O3의 함량범위는 12~15%이다.
본 발명에 의한 유리섬유 조성물 중 CaO는 유리 아우트사이드 바디의 산화물이며 적당량을 도입할 경우 유리의 화학적 안정성과 기계적 강도를 개선할 수 있으며 유리의 재료성을 축소하여 성형속도를 가속화할 수 있다. 본 발명에 의한CaO의 함량 제한범위는 20~26%이며 CaO 함량이 너무 낮을 경우 상기 역할을 수행할 수 없고CaO 함량이 너무 높을 경우 유리의 결정화 경향이 높아진다. 적절한CaO의 함량범위는 22~25%이다.
본 발명에 의한 유리섬유 조성물 중 MgO는 CaO와 비슷하게 유리 점도를 조절하고 유리 실투 작용을 통제하는 역할을 할 뿐만 아니라 영률 생성에도 유리하다. 본 발명에 의한 MgO의 함량 제한범위는 0.5~1%이다. 본 발명에서는 소량의 MgO와CaO를 혼합하여 사용할 수 있는데MgO의 함량은 CaO의 함량에 의해 결정되며, 양자의 총 함량은 특정 범위내에서 액상선 온도가 아주 낮은 유리를 생성할 수 있다. 소량의 MgO를 첨가할 경우 규회석(CaSiO3) 과 투휘석(CaMgSi2O6 ) 결정체의 경쟁 성장이 야기되어 상술한 두 종류 결정체의 성장을 지연시켜 유리의 실투위험을 감소하는 목적을 달성한다. MgO의 함량이 높을 경우, 특히 ≥3.5%시 투휘석 결정체의 성장속도가 가속화되어 오히려 액상성 온도를 높이므로 유리의 양호한 드로잉에 영향을 준다. 본 발명에 의한CaO 와 MgO 의 함량 제한범위는 각각 22%와 0.5%이상이고 알칼리 토류금속 산화물의 총함량이 23%보다 많을 경우 양호한 드로잉 성능을 갖출 수 있다. 그러나 알칼리 토류금속 산화물의 총 함량은 26%를 초과해서는 안된다. 그 원인은CaO의 함량이 너무 높을 경우 유리 실투로 인하여 규회석 생성속도가 빨라지고 유리의 양호한 드로잉 성능에 영향을 주기 때문이다. 그외 Mg2+의 이온 필드가 Ca2+의 이온 필드보다 강하므로 적당량의 MgO 도입은 유리의 기계강도와 화학적 안정성을 개선시킬 수 있다. 적절한 MgO의 함량범위는 0.7~1%이다.
적절한 CaO 와 MgO의 총 함량은 23%~26%이다.
본 발명에 의한 유리섬유 조성물중 B2O3는 유리네트워크의 형성체로서 훌륭한 융용 도움 역할을 하며 유리의 성형온도와 액상선 온도를 낮출 수 있는 구성성분이다. 본 발명에 의한 B2O3의 함량 제한범위는 0~5%이나 실제로는 B2O3의 함량을 아주 작은 수치로 제한해야 한다. 그 원인은 붕소를 함유한 자재의 원가가 아주 높을 뿐만 아니라, 붕소는 휘발성이 강한 오염성 물질이므로 배출한 폐기가스에서 제거해야 하기 때문이다. B2O3 함량이 너무 높으면 생산원가와 폐기물의 2차 오염 가능성이 높아지므로 B2O3 함량을 낮추는 것이 유리하다. 적절한 B2O3의 함량범위는 0~2%이고 더욱 적절한 B2O3의 함량범위는 0~1%이다.
본 발명에 의한 유리섬유 조성물에는 소량의TiO2도 포함된다. TiO2는 대부분 광물 원료의 잡질 형식으로 도입되는데 고온하의 유리점도를 낮출 뿐만 아니라 일정한 용융 도움역할도 한다. 본 발명에 의한 유리섬유 조성물에는 소량의 불소를 첨가하여 유리의 용융성을 개선한다. 중국 관련 규정에 의하면 E유리의 알칼리 금속 함량은 반드시 0.8%보다 작아야 한다. 그러므로 본 발명에 의한 유리섬유 조성물은 알칼리 금속 함량을 0.8%이하로 통제한다.
적절한 방안:
상술한 유리섬유 조성물은 기본적으로 하기와 같은 성분으로 구성되는데 하기 SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3에 의한 각 성분 함량을 중량%로 표시할 경우 다음과 같다.
SiO2 58~61%
CaO 22~25%
Al2O3 12~15%
MgO 0.7~1%
B2O3 0~1%
F2 0~1%
TiO2 0.1~1%
R2 O =K2O+ Na2O 0~0.8%
Fe2O3 0.1~0.5%
SO3 0 ~0.6%
RO= CaO + MgO 23~26%
이때 성분 함량은 하기와 같은 비례관계를 준수함: 25 < Z1 < 35.
더욱 적절한 방안: 상기 유리섬유 조성물은 기본적으로 하기와 같은 성분으로 구성되는데 하기 SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3에 의한 각 성분 함량을 중량%로 표시할 경우 다음과 같다.
SiO2 58~61%
CaO 22~25%
Al2O3 12~15%
MgO 0.7~1%
B2O3 0~1%
F2 0~1%
TiO2 0.1~1%
R2 O =K2O+ Na2O 0~0.8%
Fe2O3 0.1~0.5%
SO3 0 ~0.6%
RO= CaO + MgO 23~26%
구체적으로 상기 유리섬유 조성물은 하기 성분으로 구성할 수 있으며 SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3에 의한 각 성분 함량을 중량%로 표시할 경우 다음과 같다.
SiO2 58~65%
CaO 20~26%
Al2O3 9~17%
MgO 0.5~1%
B2O3 0~5%
F2 0~1%
TiO2 0.1~1%
R2 O =K2O+ Na2O 0~0.8%
Fe2O3 0.1~0.5%
SO3 0 ~0.6%
SrO 0~1%
CeO2 0~1%
RO= CaO + MgO 21~27%
여기서 주의해야 할 점은 상기 유리섬유 조성물의 성분함량은 SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3의 총 함량을 100%로 설정하여 계산한 것이므로 유리섬유 조성물의 총 함량은 100%보다 크게 산출될 가능성도 있다.
구체적 실시방안
이하, 실시예에 의해 본 발명에 따른 기술방안을 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 내용은 하기 실시예의 그 어떠한 제한도 받지 않는다.
본 발명의 실시예는 실행의 편리를 위하여 유리섬유 조성물의 총 함량을 100%로 설정한다. 그 중 실시예의 구성성분 총 함량은 100%보다 조금 작은데 미량 잡질 또는 분석 불가한 미량 성분을 잔여물로 이해할 수 있다.
본 발명 중 유리섬유를 생산하는 주요원료는 엽락석, 석영분말, 백운석, 회붕광 등이 있으며 본 발명 실시예의 구체적인 과정은 하기와 같다.
적절한 원료에서 각 조성물을 추출하여 (석영분말에서 SiO2, 생석회에서 CaO를 획득한다.) 적당한 비례에 의해 각종 원료를 최종예상 중량%에 맞춰 성분을 혼합한 후 혼합원료를 탱크 가마에 넣어 융해 및 정제작업을 한다. 이러한 공정에 의해 형성된 유리액은 통로에 의하여 통로 밑부분의 섬유 성형 부싱으로 흘러들고 부싱의 노즐에서 인출되여 유리섬유가 형성된다. 이때 유리섬유는 드로잉기의 회전기 앞부분에서 섬유케이크와 섬유뭉치를 형성한다. 이러한 유리섬유는 기존 방법의 심층가공에 의해 실현할 수 있다.
본 발명에 의한 6개 실시예 C1~C6, 2개 대비 실시예 E1~E2는 표1과 표2로 정리한다. E1은 전통적인 E유리섬유 조성물이고 E2는 WO96/39362중에서 설명한 유리섬유 조성물이다. 유리섬유 조성물의 각 성분 함량은 중량%로 표시한다.
본 발명에 따른 유리섬유 조성물의 장점을 설명하기 위해 하기와 같은 4개 매개 변수를 열거한다.
1. 성형온도, 유리 용융체의 점도가 103P시의 온도.
2. 액상선온도, 유리 용융체가 냉각할 때 결정핵이 형성되기 시작하는 온도, 즉 유리 결정화의 최대온도를 의미한다.
3. △T값, 성형온도와 액상선온도의 차이를 말하는데 드로잉 성형이 가능한 온도 범위를 의미한다. 상술 3개의 온도치 및 측정방법은 해당 기술영역내의 기술자가 공지하고 있는 내용이다.
4. 에폭시를 기초로 한 유리섬유가 증가한 복합원료의 인장강도를 ASTM D2343 기준으로 검측한다.
　 C1 C2 C3 C4
구성성분 SiO2 59.31 58.62 59.03 58.43
Al2O3 14.06 13.81 13.52 13.82
CaO 23.01 23.59 23.02 23.11
MgO 0.82 0.81 0.83 0.81
B2O3 0.63 1.02 1.53 2.02
Na2O 0.46 0.46 0.46 0.45
K2O 0.23 0.23 0.25 0.23
Fe2O3 0.41 0.41 0.39 0.41
TiO2 0.35 0.35 0.34 0.35
F2 0.39 0.41 0.42 0.19
매개변수 Z1 29.06 29.88 28.73 29.53
Z2 2.83 2.73 2.74 2.69
성형온도/℃ 1255 1243 1242 1239
액상선온도/℃ 1175 1169 1171 1163
△T값/℃ 80 74 71 76
인장강도/Mpa 2203.6 2165.2 2156.5 2133.8
　 C5 C6 E1 E2
구성성분 SiO2 59.65 59.31 54.16 59.45
Al2O3 13.65 13.75 14.32 13.48
CaO 22.95 22.66 22.12 22.69
MgO 0.92 0.88 0.41 3.23
B2O3 0.61 0.62 7.26 0
Na2O 0.45 0.46 0.45 0.03
K2O 0.24 0.25 0.25 0.63
Fe2O3 0.41 0.41 0.39 0.36
TiO2 0.36 0.35 0.34 0.04
SrO - 0.65 - -
CeO2 - 0.25 - -
F2 0.41 0.36 0.29 0.04
매개변수 Z1 25.95 26.75 54.95 8.03
Z2 2.87 2.89 2.22 2.74
성형온도/℃ 1256 1251 1175 1264
액상선온도/℃ 1180 1173 1075 1193
△T값/℃ 76 78 100 71
인장강도/Mpa 2192.5 2190.3 1981.6 2191.2
표1, 표2에서 표시한 바와 같이, 본 발명에 의한 유리섬유 복합재료의 인장강도는 전통 E유리섬유보다 (대비 실시예E1) 훨씬 좋다. 대비 실시예E2와 비교시 본 발명에 의한 유리섬유는 상대적으로 낮은 성형온도와 액상선 온도를 가지며 이는 에너지 소모를 줄이고 용광로와 우라늄 합금 부싱의 고온 노화를 방지한다. 그외 본 발명에 의한 유리섬유는 대비 실시예E2와 충분히 비교할 수 있는 인장강도를 가지고 있으며 부싱 성형조건이 개선되었다.

Claims (11)

  1. 일종의 유리섬유 조성물로 하기와 같은 성분을 포함하며, 하기 SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3에 의한 각 성분 함량을 중량%로 표시할 경우,
    SiO2 58~65%
    CaO 20~26%
    Al2O3 9~17%
    MgO 0.5~1%
    B2O3 0~5%
    F2 0~1%
    TiO2 0.1~1%
    R2 O =K2O+ Na2O 0~0.8%
    Fe2O3 0.1~0.5%
    SO3 0 ~0.6%
    RO= CaO + MgO 21~27%이고,
    구성성분의 함량은 21<Z1=RO/MgO<43과 같은 비례관계를 준수하는 신형 유리섬유 조성물.
  2. 청구항1에 있어서,
    하기와 같은 구성성분의 기본 함유를 특징으로 하며, SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3에 의한 각 성분 함량을 중량%로 표시할 경우,
    SiO2 58~65%
    CaO 20~26%
    Al2O3 9~17%
    MgO 0.5~1%
    B2O3 0~5%
    F2 0~1%
    TiO2 0.1~1%
    R2 O =K2O+ Na2O 0~0.8%
    Fe2O3 0.1~0.5%
    SO3 0 ~0.6%
    RO= CaO + MgO 21~27%이고,
    구성성분의 함량은 21 < Z1=RO/MgO < 43와 같은 비례관계를 준수하는 신형 유리섬유 조성물.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 구성성분 함량이 2.55 < Z2= (SiO2 + Al2O3) / (RO + R2O + B2O3 + F3 ) < 2.95 와 같은 비례관계를 준수하는 것을 특징으로 하는 신형 유리섬유 조성물.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 SiO2의 함량 58~61%를 특징으로 하는 신형 유리섬유 조성물.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 Al2O3의 함량 12~15%를 특징으로 하는 신형 유리섬유 조성물.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 CaO의 함량 22~25%를 특징으로 하는 신형 유리섬유 조성물.
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 B2O3의 함량 0~2%를 특징으로 하는 신형 유리섬유 조성물.
  8. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 MgO의 함량 0.7~1%를 특징으로 하는 신형 유리섬유 조성물.
  9. 청구항 2에 있어서,
    하기와 같은 구성성분의 기본 함유를 특징으로 하며, SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3에 의한 각 성분 함량을 중량%로 표시할 경우,
    SiO2 58~61%
    CaO 22~25%
    Al2O3 12~15%
    MgO 0.7~1%
    B2O3 0~2%
    F2 0~1%
    TiO2 0.1~1%
    R2 O =K2O+ Na2O 0~0.8%
    Fe2O3 0.1~0.5%
    SO3 0 ~0.6%
    RO= CaO + MgO 23~26%이고,
    구성성분의 함량은 25 < Z1=RO/MgO < 35와 같은 비례관계를 준수하는 신형 유리섬유 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서,
    한가지 이상의 하기 구성성분의 추가 함유를 특징으로 하며, SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3에 의한 각 성분 함량을 중량%로 표시할 경우,
    SrO 0 ~1%
    CeO2 0 ~1%인 신형 유리섬유 조성물.
  11. 청구항 10에 있어서,
    하기 구성성분의 함유를 특징으로 하며, SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, F2, TiO2, K2O, Na2O, Fe2O3와 SO3에 의한 각 성분 함량을 중량%로 표시할 경우,
    SiO2 58~65%
    CaO 20~26%
    Al2O3 9~17%
    MgO 0.5~1%
    B2O3 0~5%
    F2 0~1%
    TiO2 0.1~1%
    R2 O =K2O+ Na2O 0~0.8%
    Fe2O3 0.1~0.5%
    SO3 0 ~0.6%
    SrO 0 ~1 %
    CeO2 0 ~1 %
    RO= CaO + MgO 21~27%인 신형 유리섬유 조성물.
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