RU2129102C1 - Стекло для производства стекловолокна - Google Patents
Стекло для производства стекловолокна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2129102C1 RU2129102C1 RU97106395A RU97106395A RU2129102C1 RU 2129102 C1 RU2129102 C1 RU 2129102C1 RU 97106395 A RU97106395 A RU 97106395A RU 97106395 A RU97106395 A RU 97106395A RU 2129102 C1 RU2129102 C1 RU 2129102C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- mgo
- sio
- zro
- tio
- Prior art date
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
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)
Abstract
Изобретение относится к составам стекол для производства высокопрочного высокомодульного непрерывного стеклянного волокна, которое может быть использовано для создания композиционных стеклопластиков, применяемых в промышленности высоких технологий, в частности для баллонов высокого давления, предназначенных для перевода легкового, грузового и воздушного транспорта на природный газ. Стекло для производства стекловолокна, включающее SiO2, Al2O3, MgO, ZrO2, TiO2, дополнительно содержит Fe2O3, K2O и Na2O при следующем соотношении компонентов, маc. %: SiO2 - 57-60; Al2O3 - 20-27; MgO - 10-16; ZrO2 - 0,05-0,2; TiO2 - 0,2-0,7; Fe2O3 - 0,1-0,6; K2O - 0,15-0,35; Na2O - 0,03-0,1. B результате использования изобретения обеспечивается высокая производительность, экологичность и устойчивость ведения процесса. 1 табл.
Description
Изобретение относится к составам стекол для производства высокопрочного высокомодульного непрерывного стекловолокна, которое может быть использовано для создания композиционных стеклопластиков, применяемых в промышленности высоких технологий, в частности, для баллонов высокого давления, предназначенных для перевода легкового, грузового и воздушного транспорта на природный газ.
Известны составы стекол для производства стеклянного волокна (патент Франции N 1435073, кл. C 03 C, 15.04.1966 г.) следующего состава, мас.%:
SiO2 - 50 - 65
Al2O3 - 20 - 30
MgO - 5 - 20
CaO - 2 - 10,
а также (патент РФ N 2017695, кл. C 03 C 13/02, 15.08.1994 г.) состава, мас.%:
SiO2 - 57 - 60
Al2O3 - 24 - 26
MgO - 4 - 9
CaO - 6 - 10
TiO2 - 0,4 - 0,8
ZrO2 - 0,07 - 0,15
K2O - 0,05 - 0,3
Na2O - 0,05 - 0,3
Недостатками известных составов являются невысокие значения прочности (3600-3800 МПа) и модуля упругости 87000 МПа получаемого на их основе стекловолокна.
SiO2 - 50 - 65
Al2O3 - 20 - 30
MgO - 5 - 20
CaO - 2 - 10,
а также (патент РФ N 2017695, кл. C 03 C 13/02, 15.08.1994 г.) состава, мас.%:
SiO2 - 57 - 60
Al2O3 - 24 - 26
MgO - 4 - 9
CaO - 6 - 10
TiO2 - 0,4 - 0,8
ZrO2 - 0,07 - 0,15
K2O - 0,05 - 0,3
Na2O - 0,05 - 0,3
Недостатками известных составов являются невысокие значения прочности (3600-3800 МПа) и модуля упругости 87000 МПа получаемого на их основе стекловолокна.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному составу является состав стекла по патенту США N 4534796, кл. 106-99, 13.08.1985 г., включающий, мас.%:
SiO2 - 25 - 54
Al2O3 - 20 - 40
MgO - 24 - 40
TiO2 - 0 - 10
ZrO2 - 1 - 5
P2O5 - 0 - 10
B2O3 - 0 - 10
F2 - 0 - 5
Cr2O3 - 0 - 2
Недостатками известного состава являются также недостаточно высокие физико-механические характеристики получаемого стекловолокна, использование дорогостоящих и вредных для окружающей среды сырьевых материалов (фтор-, фосфор- и борсодержащих компонентов). Кроме того, низкое содержание SiO2 при высоких значениях MgO и Al2O3 приводит к значительному повышению температуры формования и снижению вязкости расплава, вследствие чего затрудняется процесс выработки непрерывного волокна и сокращается срок службы платиновых стеклоплавильных сосудов.
SiO2 - 25 - 54
Al2O3 - 20 - 40
MgO - 24 - 40
TiO2 - 0 - 10
ZrO2 - 1 - 5
P2O5 - 0 - 10
B2O3 - 0 - 10
F2 - 0 - 5
Cr2O3 - 0 - 2
Недостатками известного состава являются также недостаточно высокие физико-механические характеристики получаемого стекловолокна, использование дорогостоящих и вредных для окружающей среды сырьевых материалов (фтор-, фосфор- и борсодержащих компонентов). Кроме того, низкое содержание SiO2 при высоких значениях MgO и Al2O3 приводит к значительному повышению температуры формования и снижению вязкости расплава, вследствие чего затрудняется процесс выработки непрерывного волокна и сокращается срок службы платиновых стеклоплавильных сосудов.
Задача настоящего изобретения заключается в создании состава стекла для выработки непрерывного стеклянного волокна с высокими физико-механическими характеристиками.
Технический результат, получаемый от использования изобретения, состоит в создании высокопрочного высокомодульного непрерывного стеклянного волокна, пригодного для использования в промышленности высоких технологий, при этом обеспечивается высокая производительность, экологичность и устойчивость ведения процесса.
Этот результат достигается тем, что в стекло для производства стекловолокна, включающее SiO2, Al2O3, MgO, TiO2 и ZrO2, дополнительно вводят Fe2O3, K2O и Na2O при следующем соотношении компонентов, мас.%:
SiO2 - 57 - 60
Al2O3 - 24 - 27
MgO - 10 - 16
TiO2 - 0,2 - 0,7
ZrO2 - 0,05 - 0,2
Fe2O3 - 0,1 - 0,6
K2O - 0,15 - 0,35
Na2O - 0,03 - 0,1
Пример 1 осуществления изобретения.
SiO2 - 57 - 60
Al2O3 - 24 - 27
MgO - 10 - 16
TiO2 - 0,2 - 0,7
ZrO2 - 0,05 - 0,2
Fe2O3 - 0,1 - 0,6
K2O - 0,15 - 0,35
Na2O - 0,03 - 0,1
Пример 1 осуществления изобретения.
Для получения непрерывного стеклянного волокна предлагаемого состава готовят шихту, содержащую (мас.%): SiO2 - 58,5, Al2O3 - 25, MgO - 15, TiO2 - 0,6, ZrO2 - 0,1, Fe2O3 - 0,4, K2O - 0,3 и Na2O - 0,1. Шихту загружают в электропечь и плавят при температуре 1580± C Из расплавленной стекломассы формуют непрерывное стеклянное волокно диаметром 9-13 мкм при температуре 1390oC и вязкости 230 Пз на 200- или 400-фильерных стеклоформующих агрегатах. Полученное волокно характеризуется прочностью 4200-4500 МПа и модулем упругости 95000 МПа.
Для приготовления составов и выработки волокна по примерам 2, 3 приведены составы стекол, режимы формования и свойства получаемого волокна по примерам 1 - 3 в таблице.
Совокупность существенных признаков заявленного состава стекла позволяет достичь высоких характеристик волокна: прочность ~4000-45000 МПа и модуль упругости ~95000 МПа. Одновременно при этом введение Fe2O3 приводит к увеличению скорости твердения стекла, что улучшает формуемость стеклянного волокна в процессе вытягивания.
Введение малых количеств щелочных оксидов Na и K снижает кристаллизационную способность стекла и, следовательно, температуру формования волокон, что увеличивает срок службы стеклоформующих агрегатов.
Claims (1)
- Стекло для производства стекловолокна, включающее SiO2, А12О3, MgO, ZrО2, TiO2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит Fe2О3, К2О и Na2О при следующем соотношении компонентов, мас.%:
SiO2 - 57 - 60
А12О3 - 20 - 27
MgO - 10 - 16
ZrО2 - 0,05 - 0,2
TiO2 - 0,2 - 0,7
Fe2О3 - 0,1 - 0,6
К2О - 0,15 - 0,35
Na2О - 0,03 - 0,1
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97106395A RU2129102C1 (ru) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Стекло для производства стекловолокна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97106395A RU2129102C1 (ru) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Стекло для производства стекловолокна |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97106395A RU97106395A (ru) | 1999-04-10 |
RU2129102C1 true RU2129102C1 (ru) | 1999-04-20 |
Family
ID=20192181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97106395A RU2129102C1 (ru) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Стекло для производства стекловолокна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2129102C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10207949B2 (en) | 2017-01-26 | 2019-02-19 | Jushi Group Co., Ltd. | Glass fiber, composition for producing the same, and composite material comprising the same |
US10329189B2 (en) | 2016-06-07 | 2019-06-25 | Jushi Group Co., Ltd. | High modulus glass fibre composition, and glass fibre and composite material thereof |
RU2709042C1 (ru) * | 2019-04-24 | 2019-12-13 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" | Стекло для производства непрерывного стекловолокна |
-
1997
- 1997-04-18 RU RU97106395A patent/RU2129102C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
FR, патент, 1435073, кл. С 03 С, 1966. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10329189B2 (en) | 2016-06-07 | 2019-06-25 | Jushi Group Co., Ltd. | High modulus glass fibre composition, and glass fibre and composite material thereof |
US10207949B2 (en) | 2017-01-26 | 2019-02-19 | Jushi Group Co., Ltd. | Glass fiber, composition for producing the same, and composite material comprising the same |
RU2709042C1 (ru) * | 2019-04-24 | 2019-12-13 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" | Стекло для производства непрерывного стекловолокна |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5789329A (en) | Boron-free glass fibers | |
CA1132142A (en) | Alkali-resistant glass fibres | |
Wallenberger et al. | Fiberglass and glass technology | |
CN101503279B (zh) | 一种新型玻璃纤维组合物 | |
EP3406576B1 (en) | High performance glass fibre composition, and glass fibre and composite material thereof | |
EP2655276B1 (en) | High strength glass composition and fibers | |
US9783454B2 (en) | High strength glass composition and fibers | |
RU2390507C2 (ru) | Стекловолокно, предназначенное для усиления органических и/или неорганических материалов | |
WO2011000221A1 (zh) | 一种高强度高模量玻璃纤维 | |
JP7480142B2 (ja) | 改善された比弾性率を有する高性能ガラス繊維組成物 | |
JP2014519459A5 (ru) | ||
JP7448741B2 (ja) | 高性能繊維ガラス組成物 | |
FR2651223A1 (fr) | Verre resistant aux alcalis pour la fabrication de fibres de verre. | |
EP0076677B1 (en) | Glass fibre reinforced cementitious products | |
CN107892792A (zh) | 一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料及其制备方法 | |
CA2626277A1 (fr) | Composition de verre resistant aux alcalis et aux acides pour la fabrication de fils de verre | |
Wallenberger et al. | High-modulus glass fibers for new transportation and infrastructure composites and new infrared uses | |
RU2129102C1 (ru) | Стекло для производства стекловолокна | |
JP2000247677A (ja) | 耐食性ガラス繊維組成 | |
EP0095490A1 (en) | Alkali-resistant glass fibers | |
Wallenberger | Structural silicate and silica glass fibers | |
EP0404631B1 (fr) | Matériaux composites à matrice vitreuse renforcée et leur procédé de préparation | |
CN108840574B (zh) | 一种5万吨细纱池窑玻璃组合物 | |
RU2017695C1 (ru) | Стекло для производства стекловолокна | |
CA1045641A (en) | Glass fiber compositions |