RU2129100C1 - Стекло, не содержащее свинца, и посуда и декоративные хрустальные изделия из него - Google Patents

Стекло, не содержащее свинца, и посуда и декоративные хрустальные изделия из него Download PDF

Info

Publication number
RU2129100C1
RU2129100C1 RU94044493A RU94044493A RU2129100C1 RU 2129100 C1 RU2129100 C1 RU 2129100C1 RU 94044493 A RU94044493 A RU 94044493A RU 94044493 A RU94044493 A RU 94044493A RU 2129100 C1 RU2129100 C1 RU 2129100C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
lead
bao
zno
glass according
Prior art date
Application number
RU94044493A
Other languages
English (en)
Other versions
RU94044493A (ru
Inventor
Мари Жаклин Моник Комт
Original Assignee
Корнинг Инкорпорейтед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Корнинг Инкорпорейтед filed Critical Корнинг Инкорпорейтед
Publication of RU94044493A publication Critical patent/RU94044493A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2129100C1 publication Critical patent/RU2129100C1/ru

Links

Images

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
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • 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
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/078—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing an oxide of a divalent metal, e.g. an oxide of zinc
    • 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
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/0028—Compositions for glass with special properties for crystal glass, e.g. lead-free crystal glass

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)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к производству стекла, не содержащего свинца и имеющего плотность не менее 2,9 г/см3, коэффициент преломления - не менее 1,545, и посуде и декоративным хрустальным изделиям из него. Стекло имеет следующий состав, мас. %: SiO2 53-62; SrO не более 3; ZrO2 не более 4; Na2O 2-7, Σ SiO2+Al2O3+ZrO2 56-65; K2O 3-11; Σ Na2O+K2O 8-14; CaO не более 5; BaO 15-19; ZnO 8-13; Σ SrO+BaO+ZnO 27-32; Li2O не более 2; Σ Li2O+Na2O+K2 не более 14; Al2O3 не более 3; ΣSrO+BaO+ZnO не более 32. Стекло может содержать по меньшей мере один оксид переходного или редкоземельного металла в количестве до 0,1%. Технической задачей изобретения является получение стекла, не содержащего свинца и имеющего плотность не менее 2,9 г/см3 и коэффициент преломления не менее 1,545. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к стеклу, практически не содержащему свинца и имеющему физические характеристики свинцовосодержащих хрустальных стекол.
Среди стекол, используемых в эстетических целях или в качестве украшения стола, хрусталь занимает исключительное положение: яркость, плотность и звучность делают его очень ценным материалом. Кроме того, он проявляет свойства формообразования при умеренных температурах, имеет широкий диапазон рабочих температур, легко подвергается обработке резанием и полированием.
Традиционно эти свойства достигались за счет наличия в составе стекла окисла свинца. Однако свинец токсичен и его обработка, производство и особенно применение являются в настоящее время весьма проблематичными, поскольку свинец может мигрировать из стекла в пищевые продукты, контактирующие с этим стеклом, при этом свинец в особенности ядовит после контактирования с кислой средой, такой, например, как фруктовые соки, или с алкоголем.
Повышение безопасности требует создания стекол, не содержащих свинца, но имеющих такие же, как у хрусталя, свойства и затраты на производство.
Настоящее изобретение позволяет решить эту проблему путем создания стекла, не содержащего свинец и пригодного для изготовления посуды и/или декоративных хрустальных изделий и отвечающего следующим требованиям:
1. Плотность стекла должна быть не менее 2,9 г/см3.
2. Коэффициент преломления должен быть не менее 1,545.
3. Стекло должно обладать приятной звучностью.
4. Стекло должно иметь умеренный линейный коэффициент термического расширения (ниже чем 100 • 10-7/oC в диапазоне от 0 до 300oС) для снижения чувствительности к термоудару.
5. Вязкость стекла при высокой температуре должна быть близка к вязкости хрусталя; температура, при которой стекло имеет вязкость 10 Па•с (100 пуаз), не должна превышать 1470oС.
6. Вязкость стекла при температуре ликвидуса должна составлять более 600 Па•с (6000 пуаз).
Изобретение более конкретно относится к стеклам, практически не содержащим свинца (в шихте отсутствуют добавки свинца за исключением случайных примесей) и имеющим следующий состав, мас.% считая на оксиды,
SiO2 - 53 - 62
Na2O - 2 - 7
K2O - 3 - 11
Σ Na2O + K2O - 8 - 14
BaO - 15 - 19
ZnO - 8 - 13
Σ BaO + ZnO - 27 - 32
Li2O - Не более 2
Σ Li2O + Na2O + K2O - Не более 14
SrO - Не более 3
Σ SrO + BaO + ZbO - Не более 32
Al2O3 - Не более 3
ZrO2 - Не более 4
Σ SiO2 + Al2O3 + ZrO2 - 56 - 65
CaO - Не более 5
BaO, ZnO и SiO2 используются для получения требуемых плотности и коэффициента преломления.
BaO является наиболее эффективным компонентом, добавляемым для увеличения коэффициента преломления и плотности. Кроме этого, он дает меньшее увеличение стоимости, чем ZnO и SrO. Однако его количество должно быть ниже 19% во избежание нежелательного расстекловывания.
ZnO предпочтительнее, чем SrO, поскольку SrO имеет тенденцию придавать стеклу желтый цвет, его стоимость относительно высока и он в большей степени повышает коэффициент температурного расширения стекла, чем ZnO.
Количество SiO2 + Al2O3 + ZrO2 должно составлять 56-65 для придания стеклу приемлемой химической стойкости.
Li2O оказывает благоприятное воздействие на вязкость стекла. Однако его содержание ограничено 2% из-за высокой стоимости.
Прочие компоненты, такие, как ZrO2, CaO и La2O3, можно добавлять для корректировки свойств стекла.
В частности, ZrO2 оказывает необычное воздействие на плотность и коэффициент преломления стекла. Однако в количествах, больших 6%, он образует тугоплавкие стекла, склонные к расстекловыванию.
Для того, чтобы получить бесцветное или очень незначительно окрашенное стекло с высокой степенью прозрачности, как это часто требуется для посуды или декоративных изделий, необходимо, чтобы содержание примесей в стекле было низким. Например, желательно иметь количество Fe2O3, меньшее чем 150 частей на миллион.
Окрашивающие компоненты, такие, как по меньшей мере один оксид переходного или редкоземельного металла, можно добавлять в общей сумме до 0,1% с целью маскировки цветовых оттенков, придаваемых различными примесями. Эти компоненты можно добавлять и в большем количестве для окрашивания материала, если требуется получить окрашенное стекло.
Al2O3 и Sb2O3 также можно добавлять в обычном соотношении в качестве осветляющего вещества.
Стекло, имеющее состав, который лежит в указанных пределах, обладает интересной комбинацией различных свойств, которые относятся как к простоте изготовления, так и к конечному продукту. Например, низкое содержание Li2O и SrO дает возможность уменьшить стоимость состава. Одновременное присутствие Na2O и K2O облегчает плавление стекла.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не ограничивают изобретения.
В табл. 1 приведены конкретные составы стекол в мас.%. В прилагаемой табл. 2 приведены примеры стекол в массовых частях. Но поскольку сумма компонентов приблизительно или точно равна 100, то для всех практических целей отдельные значения можно считать массовыми процентами. Для всех образцов 3000 г шихты плавили в течение 4 часов в платиновом тигле. Затем из расплавленного стекла формовали бруски, на которых проводили испытания. Хотя данные примеры отражают результаты лабораторных экспериментов, стекла согласно изобретению могут быть изготовлены на промышленных предприятиях, применяющих классическую технологию выплавки и формования стекла.
Для оценки химической стойкости стекла проводили следующие три испытания.
1. Испытание на гидролитическую стойкость (DIN 12111). Для получения стойкости, сравнимой с хрусталем, количество Na2O, определяемое после воздействия воды, должно быть меньшим чем 120 мкг/г.
2. Испытание на кислотостойкость (ACID). Испытание проводилось на полированных образцах, погружаемых на 3 часа в кипящий водный раствор, содержащий 20% объемных HCl. Для получения удовлетворительной стойкости потеря веса должна быть меньшей чем 30 мг/дм2.
3. Испытание на стойкость к воздействию щелочей (ISO 695). Испытание проводилось на полированных образцах, погружаемых в раствор щелочи. Для получения удовлетворительной стойкости потеря веса должна быть меньшей чем 230 мг/дм3.
Измерения температуры, соответствующей определенной вязкости, в Па•с и oC, вязкости при температуре ликвидуса в Па•с, температурного коэффициента линейного расширения (0o - 300oC) в единицах x 10-7, плотности в г/см3, температуры размягчения (S. P.), обжига (S.A.) и деформации (St.Р.) в oC, а также коэффициента преломления производили в соответствии с методиками, принятыми при производстве стекла.
Образцы 1-6 относятся к области предпочтительных составов. Образцы 7-10 находятся вне области предпочтительных составов, но входят в диапазон, описываемый изобретением.
Образцы 11-15 находятся вне диапазона, описываемого изобретением, по следующим причинам.
В образцах 11, 12 и 13 количество BaO, а также BaO + ZnO + SrO является слишком малым и стекла не имеют требуемой плотности или коэффициента преломления.
В образце 14 содержание BaO слишком велико и материал обладает неприемлемым расстекловыванием.
В образце 15 суммарное содержание BaO + ZnO + SrO слишком велико, а вязкость при температуре ликвидуса слишком мала.
Образец 1 представляет собой наиболее предпочтительное стекло.

Claims (7)

1. Бессвинцовое стекло, содержащее SiO2, BaO, ZnO, Na2O, K2O, отличающееся тем, что оно содержит указанные компоненты в следующих количествах, мас. %, считая на оксиды:
SiO2 - 53 - 62
BaO - 15 - 19
ZnO - 8 - 13
Na2O - 2 - 7
K2O - 3 - 11
причем Σ Na2O + K2O составляет от 8 до 14, а Σ BaO + ZnO - от 27 до 32, и имеет плотность по меньшей мере 2,9 г/см3 и коэффициент преломления по меньшей мере 1,545.
2. Стекло по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит, мас. %, считая на оксиды:
Li2O - Не более 2
причем Σ Li2O + Na2O + K2O составляет не более 14.
3. Стекло по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит, мас.%, считая на оксиды:
SrO - Не более 3
причем Σ SrO + BaO + ZnO составляет не более 32.
4. Стекло по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит, мас.%, считая на оксиды:
CaO - Не более 5
5. Стекло по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит, мас.%, считая на оксиды:
Al2O3 - Не более 3
6. Стекло по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит, мас.%, считая на оксиды:
ZrO2 - Не более 4
7. Стекло по п.5 или 6, отличающееся тем, что Σ SiO2 + Al2O3 + ZrO2 составляет от 56 до 65 мас.%.
8. Стекло по любому из пп.1 - 7, отличающееся тем, что Σ SiO2 + Al2O3 + ZrO2 составляет от 57 до 65 мас.%.
9. Стекло по любому из пп.1 - 7, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере один оксид переходного или редкоземельного металла в количестве, составляющем в сумме до 0,1%.
10. Посуда и/или декоративные хрустальные изделия, изготовленные из стекла, отличающиеся тем, что стекло представляет собой бессвинцовое стекло по любому из пп.1 - 9.
Приоритет по пунктам:
10.12.93 по пп.1 - 6, 8 - 9;
06.12.94 по п.7.
RU94044493A 1993-12-10 1994-12-06 Стекло, не содержащее свинца, и посуда и декоративные хрустальные изделия из него RU2129100C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9314881A FR2713622B1 (fr) 1993-12-10 1993-12-10 Verres ne contenant pas de plomb et présentant les caractéristiques du cristal.
FR9314881 1993-12-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94044493A RU94044493A (ru) 1996-10-27
RU2129100C1 true RU2129100C1 (ru) 1999-04-20

Family

ID=9453815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94044493A RU2129100C1 (ru) 1993-12-10 1994-12-06 Стекло, не содержащее свинца, и посуда и декоративные хрустальные изделия из него

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5468693A (ru)
EP (1) EP0657391B1 (ru)
JP (1) JPH07257936A (ru)
BR (1) BR9404896A (ru)
CA (1) CA2137122C (ru)
DE (1) DE69424263T2 (ru)
ES (1) ES2145804T3 (ru)
FR (1) FR2713622B1 (ru)
RU (1) RU2129100C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771549C2 (ru) * 2020-09-25 2022-05-05 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) Стекло для спаивания со сплавами алюминия

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2906104B2 (ja) * 1992-10-20 1999-06-14 東洋ガラス 株式会社 鉛を含まないクリスタルなガラス組成物
IT1268814B1 (it) * 1994-12-13 1997-03-06 Calp Spa Miscela vetrificabile per vetri di qualita'
JP3666054B2 (ja) * 1995-04-14 2005-06-29 日本電気硝子株式会社 基板用ガラス
TW402579B (en) * 1996-06-07 2000-08-21 Toyo Glass K K Production method for lead- free crystal glass composition
KR100238117B1 (ko) * 1996-12-05 2000-01-15 박영구 프라즈마 영상표시판넬용 기판유리조성물
DE19650692C2 (de) * 1996-12-06 1999-01-14 Schott Glas Bleifreie Krongläser
EP1003876A2 (en) * 1997-03-13 2000-05-31 Mycogen Corporation Pesticidal bacillus thuringiensis strains
CN1312778A (zh) * 1998-08-14 2001-09-12 康宁股份有限公司 无铅玻璃
DE19936699C2 (de) * 1999-08-04 2001-10-31 Nachtmann F X Bleikristall Blei- und bariumfreies Kristallglas
JP2001139341A (ja) 1999-11-11 2001-05-22 Nippon Sheet Glass Co Ltd 屈折率分布型レンズ用母材ガラス組成物
FR2826955B1 (fr) * 2001-07-09 2003-10-03 Snc Eurokera Verre mineral sans plomb, email obtenu avec celui-ci
JP2005170720A (ja) * 2003-12-10 2005-06-30 Asahi Glass Co Ltd 陰極線管パネルガラス
JP2006188406A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Asahi Glass Co Ltd 平板ディスプレイ用真空外囲器およびそれを用いた平板ディスプレイ
RU2614756C1 (ru) * 2016-03-15 2017-03-29 Юлия Алексеевна Щепочкина Глазурь
CN111533444A (zh) * 2020-05-14 2020-08-14 承德华富玻璃技术工程有限公司 一种无铅水晶器皿及其制备工艺

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1696064B2 (de) * 1968-03-08 1972-03-09 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Glaeser fuer ultraschallverzoegerungsleitungen mit geringerer innerer daempfung und transformationentemperaturen zwischen 550 und 620 grad c
US3464932A (en) * 1968-09-06 1969-09-02 Corning Glass Works X-ray absorbing glass compositions
US4089693A (en) * 1969-10-03 1978-05-16 U.S. Philips Corporation Glass for television display cathode-ray tubes
US3808154A (en) * 1970-11-16 1974-04-30 Tokyo Shibaura Electric Co Glass used for face panels of color television picture tubes
US3805107A (en) * 1972-02-17 1974-04-16 Corning Glass Works Faceplate for television picture tube
US4084976A (en) * 1977-07-20 1978-04-18 Champion Spark Plug Company Lead-free glaze for alumina bodies
US4224074A (en) * 1979-10-01 1980-09-23 Corning Glass Works Non-toxic frits for decorating glass, glass-ceramic and ceramic articles
US4282035A (en) * 1980-02-15 1981-08-04 Corning Glass Works Lead-free and cadmium-free frits
US4285731A (en) * 1980-02-15 1981-08-25 Corning Glass Works Lead-free and cadmium-free frits
US4277286A (en) * 1980-02-19 1981-07-07 Corning Glass Works Lead-free glasses of high x-ray absorption for cathode ray tubes
US4590171A (en) * 1985-05-29 1986-05-20 Corning Glass Works Low temperature lead and cadmium-free frits
US4734388A (en) * 1986-11-04 1988-03-29 Corning Glass Works Glass for cathode ray tube faceplates
JPH0786893B2 (ja) * 1986-11-13 1995-09-20 オムロン株式会社 ファジィ情報処理装置
JPH01103933A (ja) * 1987-10-15 1989-04-21 Nippon Electric Glass Co Ltd 陰極線管パネルガラス
JPH01103993A (ja) * 1987-10-16 1989-04-21 Sumitomo Electric Ind Ltd ダイヤモンド単結晶成長方法
JPH0312337A (ja) * 1989-06-09 1991-01-21 Nippon Electric Glass Co Ltd 陰極線管パネルガラス
US5108960A (en) * 1991-02-13 1992-04-28 Corning Incorporated Glasses for cathode ray tube faceplates
ES2059200T3 (es) * 1992-02-19 1994-11-01 Baccarat Cristalleries Composiciones de cristal sin plomo.
DE69307936D1 (de) * 1992-03-11 1997-03-20 British Glass Mfg Confederatio Glaszusammensetzungen
US5270269A (en) * 1992-06-08 1993-12-14 Corning Incorporated Lead-free fine crystal glassware

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771549C2 (ru) * 2020-09-25 2022-05-05 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) Стекло для спаивания со сплавами алюминия

Also Published As

Publication number Publication date
EP0657391B1 (en) 2000-05-03
US5468693A (en) 1995-11-21
FR2713622A1 (fr) 1995-06-16
ES2145804T3 (es) 2000-07-16
CA2137122C (en) 2004-06-15
RU94044493A (ru) 1996-10-27
DE69424263T2 (de) 2000-10-19
BR9404896A (pt) 1995-08-08
JPH07257936A (ja) 1995-10-09
DE69424263D1 (de) 2000-06-08
FR2713622B1 (fr) 1996-03-01
CA2137122A1 (en) 1995-06-11
EP0657391A1 (en) 1995-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2129100C1 (ru) Стекло, не содержащее свинца, и посуда и декоративные хрустальные изделия из него
EP0151346B1 (en) Glasses for ophthalmic applications
JP2588468B2 (ja) 無鉛高級クリスタルガラス
US5744409A (en) Optical glass
US7582579B2 (en) Phosphate optical glass
JPS6344698B2 (ru)
JPH0687628A (ja) 高屈折率および低密度を有するガラス
CA2140954A1 (en) High index brown photochromic glasses
CA2278518A1 (en) Improved photochromic glasses
EP0594422A1 (en) Glass composition
EP0099736B1 (en) Glasses of high refractive index, low dispersion and low density and production thereof
US3779781A (en) Copper aluminosilicate glass compositions
JPH10167753A (ja) 無鉛クラウンガラス
GB2062616A (en) Detergent-durable glasses
JPS6219370B2 (ru)
US4311529A (en) Tinted opal glass
US4080215A (en) Spontaneous opal glasses
CA2141378C (en) Fluorine-containing lead- and cadmium-free glazes
WO1996027561A1 (en) High index glasses
JPS647014B2 (ru)
JP2515041B2 (ja) 鉛溶出の少ないクリスタルガラス食器
KR960001653B1 (ko) 무연 크리스탈 유리 및 이의 제품
WO1991016273A1 (en) Calcia-aluminoborosilicate glass compositions
IE940604A1 (en) Glass compositions
CA2068440A1 (en) Transparent lead-free and cadmium-free glazes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091207