NO117438B - - Google Patents

Description

Alkalifosfatholdig glass og anvendelse herav.

Foreliggende oppfinnelse angår alkalifosfatholdig glass med et innhold av blyoksyd og/eller bariumoksyd og eventuelt en viss mengde aluminiumoksyd.

Man kjenner allerede fosfatholdig glass som er godt bestandige mot angrep fra vann og som inneholder fosforsyreanhydrid, aluminiumoksyd, alkalioksyder og bariumoksyd, men som ikke inneholder blyoksyd; i disse glass overstiger innholdet av fosforsyreanhydrid ikke 44 pst., og innholdet av aluminiumoksyd er over 20 pst. -

Den foreliggende oppfinnelse går ut på alkalifosfatholdig glass som inneholder blyoksyd og/eller bariumoksyd, eventuelt aluminiumoksyd og/eller borsyreanhydrid, og er karakterisert ved følgende sammensetning: — P2Os + A1203 + B2Os 50—66 pst.

(hvor P205 -f- B203 minst er lik 50 pst. og innholdet av B203 kan være fra null til

maksimalt 5 pst. og innhol-

det avAl203 kan være fra

null til maksimalt 16 pst).

— PbO + BaO 9—13 pst. — Na20 24—35 pst.

(hvor forholdet mellom Na20 og PbO + BaO ligger

mellom 2 og 3,5).

Glassene i henhold til den foreliggende oppfinnelse er generelt mere fluide enn de ovennevnte kjente glass ved en og samme temperatur, og angripes dessuten til en viss grad av kjemiske agenser, spesielt vann. Disse egenskaper er fordelaktige for visse industrielle anvendelser, som blir nærmere angitt nedenfor.

Istedenfor å gjøre bruk av natriumok-syd som alkali, kan man helt eller delvis erstatte dette med tilsvarende mengder av andre alkalimetalloksyder, som kaliumok-syd (K20), litiumoksyd (Li20) idet man tar hensyn til bestandelenes molekylarforhold, for derved å innvirke særlig på produktets overflatespenning, smeltbarhet, forander-lighet og/eller tendens til å krystallisere eller avglase.

Det er også mulig, særlig for å øke materialets motstandsevne mot kjemiske og atmosfæriske angrep, å erstatte en liten mengde alkali, f. eks. 5 pst., med samme mengde sinkoksyd. Man kan også i samme hensikt erstatte endel av fosforsyrean-hydridet (P205), f. eks. 5 pst., med samme mengde borsyreanhydrid (B203).

Alt etter formålet kan man også erstatte en liten prosentmengde blyoksyd eller bariumoksyd med andre oksyder i jordalkalimetallgruppen, f. eks. med kalk eller magnesia.

Nærværet av aluminiumoksyd i glassene ifølge oppfinnelsen bevirker at de blir mindre hygroskopiske jo større innholdet av aluminium er. Videre stiger sintrings-températuren, og motstandsevnen mot kjemiske og atmosfæriske angrep blir større.

Nærværet av blyoksyd og bariumoksyd øker glassenes smeltbarhet. Av hensyn til de hygieniske forskrifter i visse land bør blyoksydinnholdet i glassene ikke overstige 5 pst,

Nærværet av alkali senker sintrings-temperaturen, men søkeren har funnet at et større alkaliinnhold enn ifølge oppfinr nelsen medfører at produktene mister sin glasskarakter ved avkjøling og at endog blandingene vanskelig lar seg forglasse.

I sin alminnelighet viser det seg at al-kalifosfatglassene ifølge oppfinnelsen lett sintres ved lave temperaturer, nemlig under 450° C, og for visse glass' vedkommende, som ikke eller bare inneholder meget små mengder aluminiumoksyd, ved en lavere temperatur enn 300°.

I det følgende gis en del eksempler på glassene ifølge oppfinnelsen:

Eksempel 1:

Glass uten aluminiumoksyd.

Den forglassbare blanding: trinatriumfosfat (hydratisert) 109,50 deler smeltes ved henimot 900° C i en kiselsyredigel. Smeiten helles ut på et bord og man får et svakt opaliserende-glass, men uten tendens til avglassing. Glasset har følgende sammensetning:

Glasset pulveriseres og siktes (korn-størrelse 0,15—0,30 mm). En 145x3 mm stor skive sintres i 25 min. med en temperatur av 285° C.

Eksempel 2:

Glass med aluminiumoksyd.

Den forglassbare blanding:

smeltes i en kiselsyredigel ved ca. 920° C.

Smeiten heldes på et bord og man får et meget gjennomsiktig glass uten opali-sering og med.følgende sammensetning:

Glasset pulveriseres og siktes (korn-størrelsé 0,15—0,30 mm). En 145x3 mm stor skive sintres i 25 min. ved en temperatur av 440° C.

De egenskaper som de alkalifosfathol-dige glass ifølge oppfinnelsen har, gjør dem særlig egnet for følgende industrielle anvendelser: 1. Da glassene til en viss grad er opp-løselige i vann, kan de brukes til briket-tering av materialer, som bare kan behand-les med mineralprodukter som ikke inneholder kiselsyre (slik som tilfellet er med visse i gassindustrien anvendte katalysa-torer), så følgelig briketteringsmidler som natriumsilikat ikke kan brukes. Dessuten er disse glass mindre sure enn fosforsyre og borsyre og mindre basiske enn ammonium-fosfat og atskillig mindre oppløselige i vann enn disse produkter. 2. Anvendelse som bærere for spor-elementer med gjødningsvirkning. Blant glassene ifølge oppfinnelsen kan man velge glass som angripes av de i jorden naturlige forekommende stoffer med en bestemt has-tighet, særlig ved å avpasse forholdet P205/A1203. Mens de verdifulle stoffer i de vanlige i landbruket anvendte gjødnings-midler frigjøres i store mengder ved de første regnskyll, vil derimot glassene ifølge oppfinnelsen spaltes langsomt under fri-gjøring av fosforsyre og sporelementene (mangan-, jern-, sink-, kobbermolybden-oksyd og borsyre)som er innført i blandin-gen. 3. Smøremiddel ved strengpressing

(ekstrudering) av metaller.

Det er en kjent sak at strengpressing av ikke jernmetaller eller disses legeringer er forbundet med store vanskeligheter, som særlig skyldes de store friksjoner mellom arbeidsstykket og pressens verktøy.

Disse store friksjoner forårsaker lokale temperaturstigninger i arbeidsstykket, som fører til sprekkdannelse i den utpressede stang. På den annen side vil arbeidsstyk-kets sentrale parti på grunn av friksjonen bevege seg hurtigere enn de deler som er i kontakt med pressens verktøy, men derav følgende store lokale spenninger og en he-terogen, struktur, som viser seg som store korn på overflaten under de avsluttende termiske behandlinger. Videre dannes det i det utpressede partis bakre del et sentralt tomrom med en lengde som kan komme opp 20 pst. av det utpressede produkts hele lengde.

Man kan som kjent unngå sprekkdan-nelsen på overflaten ved å minske utpressingshastigheten i vesentlig grad, nemlig til minst 3 m pr. minutt, så friksjonsvar-men får anledning til å avledes gjennom verktøyene. Bortsett fra at pressens ydelse herved nedsettes, unngår man dog ikke at det senere fremkommer store korn på overflaten og heller ikke dannelse av det sentrale tomrom.

Man kjenner også en fremgangsmåte til utpressing i varmen av metaller som det er vanskelig å presse ut,' ved hvilken man mellom arbeidsstykket og pressens verk-tøy, og da særlig pressmunnstykket, behol-deren og døren, anbringer et materiale, f. eks. et glass, et salt eller en slagg, som ved innvirkning av varmen fra arbeidsstykket smelter helt eller delvis og holder seg tykt-flytende.

Ingen av de hittil foreslåtte smøremid-ler har imidlertid gjort det mulig å over-vinne de ovenfor nevnte med utpressing av metaller forbundne vanskeligheter på en helt tilfredsstillende måte.

Det har nu vist seg at glassene ifølge oppfinnelsen bibeholder en passende vis-kositet i temperaturområder mellom ca. 300 og 550° og kan brukes som smøremid-del ved utpressing av metaller med lavt smeltepunkt, særlig aluminium og alumi-niumlegeringer, da smøremidlet for disses vedkommende under utpressingen kommer opp i temperaturer i dette område.

Ved å gjøre bruk av glassene ifølge oppfinnelsen ved utpressing, oppnår man følgende tidligere ikke oppnådde resulta-ter: a) Utpressingen foregår med stor has-tighet, som særlig for lette legeringers vedkommende kan komme opp i 15 til 50 m/ min. b) Det fremkommer ingen grove korn på overflaten ved den påfølgende termiske behandling. c) Det dannes intet sentralt hulrom i det utpressede partis bakre del.

Videre har de anvendte glass den for-del at de kan fjernes fra trådenes eller stengenes overflate uten bruk av flussyre, da dette kan gjøres f. eks. med fortynnet salpetersyre endog med rent vann, når glassene inneholder lite aluminiumoksyd.

Eksempel 3: For strengpressing (ekstrudering) av en aluminiumlegering som inneholder anvendes som smøremiddel følgende glass.

som har en sintringstemperatur av ca. 370°. Utpressingshastigheten utgjør 18 m/ min. Det utpressede produkt har intet sentralt tomrom i den bakre ende og det fremkommer, ingen grove korn på overflaten ved den påfølgende termiske behandling.

Claims (4)

1. Alkalifosfatholdig glass som inneholder blyoksyd og/eller bariumoksyd og eventuelt en viss mengde aluminiumoksyd og/eller borsyreanhydrid, karakterisert ved følgende sammensetning: — P205,+ A1203 + B203 .... 50—66 pst. (hvor P205 + B203 minst er lik 50 pst. og innholdet av B203 kan være fra null til 5 pst. og innholdet av A1203 kan være fra null til 16 pst). — PbO + BaO .............. 9—13 pst. — Na20 24—35 pst. (hvor forholdet mellom Na20 og PbO + BaO ligger mellom 2 og 3,5).

2. Glass ifølge påstand 1, karakterisert ved at natriumoksydet erstattes med tilsvarende molekylare mengder kaliumok-syd (K20) eller litiumoksyd (Li20).

3. Glass ifølge påstand 1 og 2, karakterisert ved at en liten mengde alkali, f. eks. 5 pst., erstattes med samme mengde sinkoksyd.

4. Anvendelse av glass ifølge påstand 1—3, som smøremiddel ved strengpressing av metaller og legeringer med lavt smeltepunkt, særlig aluminium og aluminiumle-geringer.