RU2036171C1 - Раствор для изготовления полых стеклянных микросфер - Google Patents
Раствор для изготовления полых стеклянных микросфер Download PDFInfo
- Publication number
- RU2036171C1 RU2036171C1 SU925050105A SU5050105A RU2036171C1 RU 2036171 C1 RU2036171 C1 RU 2036171C1 SU 925050105 A SU925050105 A SU 925050105A SU 5050105 A SU5050105 A SU 5050105A RU 2036171 C1 RU2036171 C1 RU 2036171C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- microspheres
- hollow glass
- glass microspheres
- sio
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Использование: для лазерного термоядерного синтеза. Сущность изобретения: раствор для изготовления полых стеклянных микросфер содержит 8,21-8,31 мас.% борной кислоты, БФ H3BO3; 27,6-27,72 мас.% гидроксида натрия, БФ NaOH; 11,01-11,14 мас. % гидроксида калия, БФ KOH; 0,07-0,70 мас.% углекислого лития, БФ Li2SO4 ; остальное - кремниевая кислота, БФ H2SiO3 . Раствор разбавляют дистиллированной водой до плотности 1,1·103 кг/м3 . 1 табл.
Description
Изобретение относится к технологии стекла, конкретно к изделиям из стекла, изготовляемым по жидкофазному методу и используемым в лазерном термоядерном синтезе для диагностических исследований.
Известен рабочий раствор, содержащий кремний, бор и щелочные металлы: литий, натрий, калий в виде их соединений, а также агент-газообразователь карбамид. Изготовление полых стеклянных микросфер на основе данного раствора осуществляется по жидкофазному методу в корпусе электропечи с вертикальным каналом в зонах с переменным тепловым режимом.
Недостатком этого раствора является отсутствие возможности изготовления микросфер, отвечающих условиям кондиционности за счет отсутствия в составе рабочего раствора компонентов, предотвращающих коллапс формируемых микросфер при переходе частиц раствора в стеклообразное состояние [1]
Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности и техническому результату является раствор для изготовления микросфер, содержащий H2SiO3, H3BO3, NaOH, KOH, борат лития [2] Изготовление микросфер с использованием указанного раствора производится по жидкофазному методу.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности и техническому результату является раствор для изготовления микросфер, содержащий H2SiO3, H3BO3, NaOH, KOH, борат лития [2] Изготовление микросфер с использованием указанного раствора производится по жидкофазному методу.
Недостатком данного раствора является недостаточно высокий выход кондиционных микросфер, пригодных для исследований в лазерном термоядерном синтезе (ЛТС), поскольку не предложен эффективный агент газообразователь для компенсирования коллапса.
Кондиционные микросферы должны отвечать следующим требованиям:
диаметр микросфер D, мкм 100-200
толщина оболочки d, мкм 0,5-3,0
разнотолщинность Δ d/d, 2-10
проницаемость
оболочки К, моль˙м/м2˙с˙Па 5˙10-22
Технический результат изобретения заключается в повышении выхода микросфер, пригодных для исследования в экспериментах по ЛТС, снижении газовой проницаемости готовых изделий.
диаметр микросфер D, мкм 100-200
толщина оболочки d, мкм 0,5-3,0
разнотолщинность Δ d/d, 2-10
проницаемость
оболочки К, моль˙м/м2˙с˙Па 5˙10-22
Технический результат изобретения заключается в повышении выхода микросфер, пригодных для исследования в экспериментах по ЛТС, снижении газовой проницаемости готовых изделий.
Раствор для изготовления микросфер имеет следующий состав, мас. H3BO3 8,21-8,31 NaOH 27,60-27,72 KOH 11,01-11,14 Li2SO4 0,07-0,70 H2SiO3 Остальное
Предварительно готовят раствор бората калия и раствор сернокислого лития, которые затем последовательно вводят в раствор силиката натрия, соблюдая указанные выше соотношения между компонентами. Приготовленный рабочий раствор подвергают термообработке в электропечи с вертикальным каналом в зонах с переменным тепловым режимом. Перед проведением термообработки производится контроль плотности рабочего раствора, при этом, в случае необходимости, корректируют плотность рабочего раствора до 1,1˙103 кг/м3 добавлением дистиллированной воды. В процессе термообработки рабочего раствора в зонах электропечи силикаты натрия, бората калия, сульфат лития и находящиеся в несвязанном состоянии кремневая и борная кислоты, находящиеся в составе рабочего раствора, разлагаются с образованием оксидов SiO2, B2O3, Na2O, K2O, Li2O и O2˙SiO2 и В2O3 в дальнейшем образуют структурную решетку стекла, а оксиды щелочных металлов заполняют поры решетки, модифицируя ее, тем самым снижают газовую проницаемость стекла.
Предварительно готовят раствор бората калия и раствор сернокислого лития, которые затем последовательно вводят в раствор силиката натрия, соблюдая указанные выше соотношения между компонентами. Приготовленный рабочий раствор подвергают термообработке в электропечи с вертикальным каналом в зонах с переменным тепловым режимом. Перед проведением термообработки производится контроль плотности рабочего раствора, при этом, в случае необходимости, корректируют плотность рабочего раствора до 1,1˙103 кг/м3 добавлением дистиллированной воды. В процессе термообработки рабочего раствора в зонах электропечи силикаты натрия, бората калия, сульфат лития и находящиеся в несвязанном состоянии кремневая и борная кислоты, находящиеся в составе рабочего раствора, разлагаются с образованием оксидов SiO2, B2O3, Na2O, K2O, Li2O и O2˙SiO2 и В2O3 в дальнейшем образуют структурную решетку стекла, а оксиды щелочных металлов заполняют поры решетки, модифицируя ее, тем самым снижают газовую проницаемость стекла.
Переменный тепловой режим в зонах электропечи, где происходит термообработка капель рабочего раствора, устанавливается в зависимости от изменений его физико-химического состояния, и подобен тепловому режиму, используемому в прототипе. Так, в зоне I печи температура 250-350оС, что необходимо для преобразования капель рабочего раствора в гелеобразные шарики и удаления воды в виде пара. В зоне II печи температура 150-250оС, происходит уплотнение геля. В конце зоны III, где температура 500-800оС, происходит подготовка к разложению газообразователя, в качестве которого в предлагаемом растворе содержится сернокислый литий. Температура разложения сернокислого лития 860оС достигается при переходе из зоны III в зону IY, где температура 500-800оС, 1100-1300оС. В зоне IY происходит плавление геля и образование полых стеклянных микросфер, которые после термообработки охлаждают.
Конкретные составы растворов и их свойства представлены в таблице.
Использование сернокислого лития в составе рабочего раствора основано на проявлении как его газообразующих, так и модифицирующих свойств. При термическом разложении Li2SO4 выделяются газообразные оксиды серы. Экспериментально подтверждено, что это препятствует коллапсу микросфер, и при указанном выше содержании сернокислого лития в составе рабочего раствора, снижается вероятность образования монолитных микрошариков и разрушения оболочек формируемых изделий. Кроме того, показано в экспериментах и снижение газовой проницаемости оболочек формируемых микросфер, что положительно влияет на увеличение времени сохранения специальной газовой смеси в полостях микроизделий. В конечном итоге все это приводит к увеличению выхода кондиционных микросфер до 80% по сравнению с прототипом.
Использование изобретения позволит компенсировать коллапс, повысить выход полых стеклянных микросфер до 80% пригодных для исследований в ЛТС, и отвечающих требованиям кондиционности, указанным выше, в том числе и по газовой проницаемости. Кроме того, в составе раствора используют дешевые, недефицитные реактивы, а изготавливаемые из него микроизделия можно использовать для хранения газовых сред в различных областях науки и техники, что обеспечивает расширение области использования их.
Из таблицы видно, что использование рабочего раствора заявляемого состава позволяет повысить выход кондиционных микросфер до 80% Экспериментально подтверждено, что при использовании рабочего раствора с включением компонентов вне указанного диапазона соотношений не обеспечивается технический результат, указанный выше.
Claims (1)
- РАСТВОР ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОСФЕР для лазерного термоядерного синтеза по жидкофазному методу, включающий H3BO3, NaOH, KOH, H2SiO3 и соединение лития, отличающийся тем, что в качестве соединения лития он содержит Li2SO4 при следующем соотношении компонентов, мас.H3BO3 8,21 8,31
NaOH 27,60 27,72
КОН 11,01 11,14
Li2SO4 0,07 0,70
H2SiO3 Остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU925050105A RU2036171C1 (ru) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | Раствор для изготовления полых стеклянных микросфер |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU925050105A RU2036171C1 (ru) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | Раствор для изготовления полых стеклянных микросфер |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2036171C1 true RU2036171C1 (ru) | 1995-05-27 |
Family
ID=21608222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU925050105A RU2036171C1 (ru) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | Раствор для изготовления полых стеклянных микросфер |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2036171C1 (ru) |
-
1992
- 1992-07-14 RU SU925050105A patent/RU2036171C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Материалы конференции в Сан-Франциско (США), 1978, Fabrication of Glass, Jne. Ann Arbor. * |
| 2. Патент США N 4257799, кл. 65-21.4, 1981 - прототип. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1278688C (en) | Manufacturing vitreous beads | |
| US4871693A (en) | Porous cordierite ceramics | |
| CN111411250B (zh) | 一种可膨胀微球发泡剂、其制备方法与发泡材料 | |
| EP0493734A1 (en) | Method of making small hollow glass spheres | |
| US4432933A (en) | Process for the fabrication of thermonuclear fuel pellets and the product thereof | |
| RU2036171C1 (ru) | Раствор для изготовления полых стеклянных микросфер | |
| US4221775A (en) | Method of producing porous lithium oxide | |
| US8293362B2 (en) | Closed-cell foam silica | |
| Nogami et al. | Fabrication of hollow glass microspheres in the Na 2 OB 2 O 3-SiO 2 system from metal alkoxides | |
| KR100917969B1 (ko) | 초음파분무법을 이용한 세라믹 중공구 제조방법 | |
| US3059997A (en) | Method for preparing siliceous aerogels | |
| KR20030056840A (ko) | 붕규산유리조성물 및 이를 이용한 발포유리제조방법 | |
| US4853204A (en) | Method for production of oxidation-resistant silicon nitride material | |
| CN101838109B (zh) | 软模板法制备的空心玻璃微珠及其制备方法 | |
| US4011093A (en) | Sealant for glass-ceramic surfaces | |
| US5147630A (en) | Method of producing alumina foams | |
| RU2205802C2 (ru) | Раствор для изготовления стеклянных микросфер | |
| RU2036856C1 (ru) | Раствор для изготовления полых стеклянных микросфер | |
| JPH0360422A (ja) | シリカバルーンの製造方法 | |
| CN110204210A (zh) | 玻璃棉保温材料、制备工艺及应用 | |
| RU2033978C1 (ru) | Раствор для изготовления полых стеклянных микросфер | |
| JPS60226416A (ja) | 多孔性コ−ジライトセラミツクス | |
| CA1095639A (en) | Process for the fabrication of thermo-nuclear fuel pellets and the product thereof | |
| JPH0417900B2 (ru) | ||
| JPH0764547B2 (ja) | シリカバルーンの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070701 |