RU2775758C2 - Glass - Google Patents
Glass Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775758C2 RU2775758C2 RU2020107964A RU2020107964A RU2775758C2 RU 2775758 C2 RU2775758 C2 RU 2775758C2 RU 2020107964 A RU2020107964 A RU 2020107964A RU 2020107964 A RU2020107964 A RU 2020107964A RU 2775758 C2 RU2775758 C2 RU 2775758C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- tungsten
- molybdenum
- ceo
- cao
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 48
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 5
- -1 A12O3 Chemical compound 0.000 claims abstract description 4
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N Boron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N potassium monoxide Inorganic materials [K]O[K] NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 6
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- NTGONJLAOZZDJO-UHFFFAOYSA-M disodium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Na+] NTGONJLAOZZDJO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910020203 CeO Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N oxozirconium Chemical compound [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 14
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract description 10
- OFJATJUUUCAKMK-UHFFFAOYSA-N Cerium(IV) oxide Chemical compound [O-2]=[Ce+4]=[O-2] OFJATJUUUCAKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N Antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N Arsenious Acid Chemical compound O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 3
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 abstract description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003301 hydrolyzing Effects 0.000 description 4
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000255930 Chironomidae Species 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N Sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K Aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N Boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N Calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- REHXRBDMVPYGJX-UHFFFAOYSA-H Sodium hexafluoroaluminate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].F[Al-3](F)(F)(F)(F)F REHXRBDMVPYGJX-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- GCPXMJHSNVMWNM-UHFFFAOYSA-N Trihydroxyarsenite(Iii) Chemical compound O[As](O)O GCPXMJHSNVMWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002594 arsenic trioxide Drugs 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N lead(II) oxide Inorganic materials [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- VPOLVWCUBVJURT-UHFFFAOYSA-N pentadecasodium;pentaborate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] VPOLVWCUBVJURT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Inorganic materials [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к светотехнике, электровакуумной технике, приборостроению, в первую очередь к составам электровакуумных стекол, образующих с вольфрамом согласованные вакуумплотные спаи и используемых для изготовления наружных оболочек и внутренних деталей газообразных ламп высокого давления, натриевых ламп, других источников света, а также к составам химически стойких стекол для медицинской тары - флаконов, ампул, шприцов и картриджей.The invention relates to lighting engineering, electrovacuum technology, instrumentation, primarily to compositions of electrovacuum glasses that form matched vacuum-tight junctions with tungsten and are used for the manufacture of outer shells and internal parts of gaseous high-pressure lamps, sodium lamps, other light sources, as well as compositions of chemically resistant glasses for medical containers - vials, ampoules, syringes and cartridges.
Известно электровакуумное стекло для получения согласованных спаев с вольфрамом, используемое для изготовления оболочек и ножек газообразных ламп высокого давления, натриевых ламп, тепличных ламп, ламп-фар [1], содержащее (масс. %): SiO2 - 76,5 - 80,1; B2O3 - 10,1 - 13,3; Al2O3 - 1,0-3,0; Na2O - 2,0-6,0; СаО - 0,5-1,5; MgO - 0,5 - 1,5; PbO - 0,5-2,5; CeO2 - 0,1-0,3; Sb2O3 или As2O3 - 0,1-0,3 со следующими физико-химическими свойствами:Known electrovacuum glass for obtaining matched junctions with tungsten, used for the manufacture of shells and legs of gaseous high-pressure lamps, sodium lamps, greenhouse lamps, headlamps [1], containing (wt.%): SiO 2 - 76.5 - 80, one; B 2 O 3 - 10.1 - 13.3; Al 2 O 3 - 1.0-3.0; Na 2 O - 2.0-6.0; CaO - 0.5-1.5; MgO - 0.5 - 1.5; PbO - 0.5-2.5; CeO 2 - 0.1-0.3; Sb 2 O 3 or As 2 O 3 - 0.1-0.3 with the following physico-chemical properties:
Стекло имеет высокую термическую стойкость и образует согласованные вакуумплотные спаи с вольфрамом. К недостаткам данного стекла следует отнести его низкую химическую стойкость по отношению к воде, щелочам и кислотам, соответствующую третьему гидролитическому классу, и поэтому оно не может быть использовано для изготовления медицинской тары - шприцов, флаконов и ампул, а также картриджей. Кроме того, стекло при варке получается недостаточно однородным по химическому составу и рабочей вязкости.The glass has a high thermal resistance and forms consistent vacuum-tight junctions with tungsten. The disadvantages of this glass include its low chemical resistance to water, alkalis and acids, corresponding to the third hydrolytic class, and therefore it cannot be used for the manufacture of medical containers - syringes, vials and ampoules, as well as cartridges. In addition, glass during melting is not sufficiently homogeneous in chemical composition and working viscosity.
Наиболее близким к изобретению по технической стойкости и достигаемому результату является медицинское стекло марки НС-3 [2], используемое для изготовления медицинских флаконов и ампул, содержащее (масс. %): Si02 - 72,80; В203 - 6,00; А1203 - 4,50; MgO+СаО - 6,70; Na20 - 8,00; К20 - 1,70; Sb2O3 - 0,20; Fe203 - 0,10 со следующими физическими свойствами:Closest to the invention in terms of technical stability and the achieved result is medical glass brand HC-3 [2], used for the manufacture of medical vials and ampoules, containing (wt.%): Si0 2 - 72.80; At 2 0 3 - 6.00; A1 2 0 3 - 4.50; MgO + CaO - 6.70; Na 2 0 - 8.00; K 2 0 - 1.70; Sb 2 O 3 - 0.20; Fe 2 0 3 - 0.10 with the following physical properties:
Стекло имеет высокую химическую стойкость по отношению к воде, кислотам и щелочам, соответствующую первому гидролитическому классу. Однако оно обладает низкой термической стойкостью и не образует согласованные вакуумплотные спаи с вольфрамом, что не дает возможности использовать его для изготовления оболочек и внутренних деталей газоразрядных ламп высокого давления, других источников света. Кроме того, стекло при варке получается недостаточно однородным по химическому составу и рабочей вязкости. В толстом слое при формовании труб по способу Даннера оно кристаллизуется на переднем конце керамического мундштука.The glass has a high chemical resistance to water, acids and alkalis, corresponding to the first hydrolytic class. However, it has low thermal stability and does not form consistent vacuum-tight junctions with tungsten, which makes it impossible to use it for the manufacture of shells and internal parts of high-pressure gas discharge lamps and other light sources. In addition, glass during melting is not sufficiently homogeneous in chemical composition and working viscosity. In a thick layer, when forming pipes according to the Danner method, it crystallizes at the front end of the ceramic mouthpiece.
Цель изобретения - образование стеклом согласованных вакуумплотных спаев с вольфрамом и молибденом, повышение химической стойкости стекла, улучшение однородности расплава при варке стекломассы, снижение кристаллизации стекла при формовании стеклянных изделий. Поставленная цель достигается тем, что стекло, включающее в своем составе оксиды SiO2, В2О3, Al2O3, Na2O, K2O, MgO+CaO, Fe2O3, CeO2, ZrO2, дополнительно содержит фтор F' и, по крайней мере, один из оксидов из ряда As2O3, Sb2O3 при следующем соотношении компонентов, масс. %: SiO2 - 72,77-75,0; B2O3 - 10,00-11,80; Al2O3 - 5,5-6,5; MgO+CaO - 1,20-1,50; Na2O - 6,39-7,57; K2O - 0,05-0,25, Fe2O3 - 0,01-0,06; ZrO2 - 0,10-0,30; CeO2 - 0,10-0,40; F' - 0,10-0,30. По крайней мере, один из оксидов из ряда As2O3, Sb2O3 - 0,1-0,30.The purpose of the invention is the formation of consistent vacuum-tight junctions with tungsten and molybdenum by glass, an increase in the chemical resistance of glass, an improvement in the homogeneity of the melt during glass melting, and a decrease in glass crystallization during the formation of glass products. This goal is achieved by the fact that glass, which includes oxides SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, MgO + CaO, Fe 2 O 3 , CeO 2 , ZrO 2 , additionally contains fluorine F' and at least one of the oxides from the series As 2 O 3 , Sb 2 O 3 in the following ratio, wt. %: SiO 2 - 72.77-75.0; B 2 O 3 - 10.00-11.80; Al 2 O 3 - 5.5-6.5; MgO + CaO - 1.20-1.50; Na 2 O - 6.39-7.57; K 2 O - 0.05-0.25, Fe 2 O 3 - 0.01-0.06; ZrO 2 - 0.10-0.30; CeO 2 - 0.10-0.40; F' - 0.10-0.30. At least one of the oxides from the series As 2 O 3 , Sb 2 O 3 - 0.1-0.30.
Триоксид мышьяка или триоксид сурьмы в присутствии в шихте селитры вначале окисляются до пятиоксидов по реакциям: As2O3+2NaNO3=As2O5+Na2O+NO2↑+NO↑; Sb2O3+2NaNO3=Sb2O5+Na2O+NO2↑+NO↑, а затем во время варки при температуре 1500°С вновь отдают кислород по реакциям: As2O5↔As2O3+O2↑; Sb2O5↔Sb2O3+O2↑, переходя в триоксиды. Присутствие в небольших количествах оксидов мышьяка или сурьмы способствует стабилизации окислительно-восстановительного потенциала стекломассы и освобождению ее от мелких пузырей и мошки в процессе осветления. Во время варки стекла оксиды мышьяка As2O3 или сурьмы Sb2O3 испаряются, образуя при этом большое количество крупных пузырей, которые, улетучиваясь, освобождают расплав от мелких пузырей и мошки, улучшая его однородность по вязкости и химическому составу за счет перемешивания при их удалении. Этому же способствует и диоксид церия CeO2: 2CeO2↔2СеО+O2↑. Кислород, выделяющийся в результате разложения, захватывает с собой мелкие пузыри и очищает от них стекломассу, а также окисляет двухвалентное железо Fe2+ (FeO) до трехвалентного Fe3+ (Fe2O3) по реакции 4FeO+O2↔2Fe2O3, увеличивая тем самым теплопрозрачность расплава по глубине бассейна печи.Arsenic trioxide or antimony trioxide in the presence of saltpeter in the charge is first oxidized to five oxides by the reactions: As 2 O 3 +2NaNO 3 =As 2 O 5 +Na 2 O+NO 2 ↑+NO↑; Sb 2 O 3 + 2NaNO 3 \u003d Sb 2 O 5 + Na 2 O + NO 2 ↑ + NO ↑, and then during cooking at a temperature of 1500 ° C, oxygen is again released according to the reactions: As 2 O 5 ↔As 2 O 3 + O2 ↑; Sb 2 O5↔Sb 2 O 3 + O 2 ↑, turning into trioxides. The presence of small amounts of oxides of arsenic or antimony contributes to the stabilization of the redox potential of the glass mass and its release from small bubbles and midges in the process of clarification. During glass melting, oxides of arsenic As 2 O 3 or antimony Sb 2 O 3 evaporate, forming a large number of large bubbles, which, volatilizing, free the melt from small bubbles and midges, improving its uniformity in viscosity and chemical composition due to mixing at removing them. This is also facilitated by cerium dioxide CeO 2 : 2CeO 2 ↔2СеО+O 2 ↑. Oxygen released as a result of decomposition captures small bubbles with it and cleans the glass mass from them, and also oxidizes ferrous iron Fe 2+ (FeO) to trivalent Fe 3+ (Fe 2 O 3 ) according to the reaction 4FeO + O 2 ↔2Fe 2 O 3 , thereby increasing the thermal transparency of the melt along the depth of the furnace pool.
Очень низкое содержание оксида калия K2O способствует резкому повышению химической устойчивости стекла и снижению температурного коэффициента линейного расширения.A very low content of potassium oxide K 2 O contributes to a sharp increase in the chemical resistance of glass and a decrease in the temperature coefficient of linear expansion.
Наличие в составе стекла фтора F' понижает вязкость стекломассы при варке, что способствует более полной гомогенизации расплава благодаря улучшению протекания диффузии между отдельными его объемами в процессе варки.The presence of fluorine F' in the composition of the glass reduces the viscosity of the glass mass during melting, which contributes to a more complete homogenization of the melt due to the improvement of the diffusion between its individual volumes during the melting process.
Для механизированной выработки внешних оболочек и трубок высокого качества по геометрическим размерам, идущих на изготовление источников света, медицинских шприцов, флаконов, ампул и картриджей, необходима очень однородная стекломасса, обладающая высокой прозрачностью для инфракрасного (ИК) излучения. Достигнуть этого можно только уменьшая содержание двухвалентного железа Fe2+ (FeO) в расплаве путем его максимального окисления до состояния высшей валентности Fe+3 (Fe2O3), повышения ее индекса теплопрозрачности ИТ=1,0-1 τ1100 (пропускания на длине волны λ=1100 нм, чем оно выше, тем теплопрозрачней стекломасса) и уменьшения соотношения FeO⋅100/(FeO+Fe2O3 (чем оно меньше, тем теплопрозрачней стекломасса), выраженные в процентах. Все это вместе взятое ведет к уменьшению в ходе варки перепада между температурой у дна бассейна печи и температурой на поверхности расплава, и, как следствие, приводит к повышению однородности стекломассы по химическому составу и вязкости. Кислород, образующийся в ходе химических реакций разложения оксидов мышьяка или оксидов сурьмы, а также диоксида церия, как раз и окисляет железо до трехвалентного состояния по реакции: 4FeO+O2↔2Fe2O3. Трехвалентное железо Fe3+ (Fe2O3) не поглощает ИК-излучение на длине волны 1100 нм, чем способствует повышению теплопрозрачности стекла (проникновению ИК-излучения на глубину расплава в ванне печи) и снижению теплового перепада между температурой у дна печи и температурой на поверхности расплава. Однородность стекломассы по химическому составу и вязкости, определенная по методу ВИДРО и измеренная в нанометрах, увеличивается (чем меньше численное значение, тем она выше), что дает возможность машинным способом формовать оболочки и трубки с жесткими геометрическими размерами. Это в свою очередь позволяет изготавливать из них на автоматизированных линиях источники света, шприцы, флаконы, ампулы и картриджи очень высокого качества. Чем ниже соотношение FeO⋅100/(FeO+Fe2O3), чем выше индекс теплопрозрачности ИТ=1,0-1 τ1100 и чем длиннее по времени они держатся в заданных пределах в процессе варки стекла, тем более однородна стекломасса и тем стабильней и с высоким выходом годной продукции работает технологическая линия формования.For the mechanized production of outer shells and tubes of high quality in terms of geometric dimensions, used for the manufacture of light sources, medical syringes, vials, ampoules and cartridges, a very homogeneous glass mass with high transparency for infrared (IR) radiation is required. This can only be achieved by reducing the content of ferrous iron Fe 2+ (FeO) in the melt by its maximum oxidation to the state of the highest valence Fe +3 (Fe 2 O 3 ), increasing its thermal transparency index IT=1.0 -1 τ1100 (transmission along the length wave λ = 1100 nm, the higher it is, the more heat-transparent the glass mass) and the decrease in the ratio FeO⋅100/(FeO+Fe 2 O 3 (the smaller it is, the more heat-transparent the glass mass), expressed as a percentage. All this taken together leads to a decrease in during the melting process, the difference between the temperature at the bottom of the furnace pool and the temperature on the surface of the melt, and, as a result, leads to an increase in the homogeneity of the glass mass in terms of chemical composition and viscosity. just oxidizes iron to a trivalent state according to the reaction: 4FeO + O 2 ↔2Fe 2 O 3. Trivalent iron Fe 3+ (Fe 2 O 3 ) does not absorb IR radiation at a wavelength of 1100 nm, which contributes to an increase in the thermal transparency of glass (the penetration of infrared radiation to the depth of the melt in the furnace bath) and a decrease in the thermal difference between the temperature at the bottom of the furnace and the temperature at the surface of the melt. The homogeneity of glass mass in terms of chemical composition and viscosity, determined by the VIDRO method and measured in nanometers, increases (the lower the numerical value, the higher it is), which makes it possible to form shells and tubes with rigid geometric dimensions by machine. This, in turn, makes it possible to manufacture light sources, syringes, vials, ampoules and cartridges of very high quality from them on automated lines. The lower the FeO⋅100/(FeO+Fe 2 O 3 ) ratio, the higher the thermal transparency index IT=1.0 -1 τ1100 and the longer they stay within the specified limits during the glass melting process, the more homogeneous the glass mass and the more stable and with a high yield of suitable products, the molding production line operates.
Такая совокупность оксидов мышьяка или сурьмы, диоксида церия, фтора в составе стекла, служащего одновременно как конструкционный материал для спаивания с вольфрамом самих оболочек газоразрядных ламп высокого давления, других источников света, и внутренних деталей к ним, так и для изготовления медицинских флаконов, ампул, шприцов и картриджей, является новым и именно она позволяет достигнуть цели изобретения.Such a combination of oxides of arsenic or antimony, cerium dioxide, fluorine in the composition of glass, which simultaneously serves as a structural material for soldering with tungsten the shells of high-pressure discharge lamps, other light sources, and internal parts to them, and for the manufacture of medical vials, ampoules, syringes and cartridges, is new and it is she who allows you to achieve the purpose of the invention.
Составы стекол и их физико-химические свойства приведены в таблице.The compositions of glasses and their physicochemical properties are given in the table.
Варка предлагаемых стекол осуществляется в газовой с применением кислорода для сжигания топлива или без него, газоэлектрической или чисто электрической стекловаренной печи при температуре 1580-1600°С.Cooking of the proposed glasses is carried out in a gas furnace with or without oxygen for fuel combustion, gas-electric or purely electric glass melting furnace at a temperature of 1580-1600°C.
Для ввода SiO2 в стекла применяется чистый высококачественный кварцевый песок. Борный ангидрид В2О3 вводится через борную кислоту или пентаборат натрия, Al2O3 вводится через полевой шпат или гидроксид алюминия, Na2O вводится через кальцинированную соду и натриевую селитру. Для ввода MgO+CaO используется доломит. Фтор F вводится через плавиковый шпат или криолит. CeO2, As2O3, Sb2O3 вводятся через одноименные химические реактивы.Pure high-quality quartz sand is used to introduce SiO 2 into glasses. Boric anhydride B 2 O 3 is introduced through boric acid or sodium pentaborate, Al 2 O 3 is introduced through feldspar or aluminum hydroxide, Na 2 O is introduced through soda ash and sodium nitrate. Dolomite is used to introduce MgO+CaO. Fluorine F is introduced through fluorspar or cryolite. CeO 2 , As 2 O 3 , Sb 2 O 3 are introduced through chemical reagents of the same name.
Обработка технических материалов, приготовление шихты и загрузка шихты в стекловаренную печь осуществляются на типовом оборудовании. Формование оболочек для газообразных ламп высокого давления осуществляется на автоматах с фидерным питанием в интервале температур 1305-1340°С, а формование труб для изготовления шприцов, флаконов, ампул и картриджей осуществляется на горизонтальных линиях по способу Даннера в интервале температур 900-1300°С в зависимости от диаметра труб.The processing of technical materials, the preparation of the charge and the loading of the charge into the glass melting furnace are carried out using standard equipment. Forming shells for gaseous high-pressure lamps is carried out on feeder-fed machines in the temperature range of 1305-1340°C, and the formation of pipes for the manufacture of syringes, vials, ampoules and cartridges is carried out on horizontal lines according to the Danner method in the temperature range of 900-1300°C depending on pipe diameter.
Предлагаемые стекла по физическим свойствам относятся к группе стекол для спаивания с вольфрамом, хорошо варятся, осветляются и формуются, очень однородны по химическому составу и вязкости, имеют высокую химическую стойкость по отношению к воде, кислотам и щелочам. Благодаря высокой термостойкости, химической стойкости и способности образовывать согласованные вакуумплотные спаи с вольфрамом, предлагаемые стекла одновременно могут служить как для изготовления наружных оболочек, внутренних деталей газообразных ламп высокого давления, других источников света, так и для изготовления медицинской тары - шприцов, флаконов, ампул и картриджей, что экономически очень выгодно, так как в этом случае варку и машинное формование изделий из них можно осуществлять на одной и той же стекловаренной печи и на одном и том же оборудовании.In terms of physical properties, the proposed glasses belong to the group of glasses for soldering with tungsten, they are well boiled, brightened and molded, very uniform in chemical composition and viscosity, have high chemical resistance to water, acids and alkalis. Due to high heat resistance, chemical resistance and the ability to form consistent vacuum-tight junctions with tungsten, the proposed glasses can simultaneously serve both for the manufacture of outer shells, internal parts of high-pressure gas lamps, other light sources, and for the manufacture of medical containers - syringes, vials, ampoules and cartridges, which is very economically advantageous, since in this case the melting and machine molding of products from them can be carried out on the same glass melting furnace and on the same equipment.
Источники информацииSources of information
1. Патент RU 2108987 С1 «ЭЛЕКТРОВАКУУМНОЕ СТЕКЛО».1. Patent RU 2108987 C1 "ELECTROVACUUM GLASS".
2. ГОСТ 19808-86. СТЕКЛО МЕДИЦИНСКОЕ. Марки. Издание официальное. - Москва: Издательство стандартов, 1986. - 6 с. (таблица 1, страницы 3-4).2. GOST 19808-86. MEDICAL GLASS. Marks. Official edition. - Moscow: Standards Publishing House, 1986. - 6 p. (table 1, pages 3-4).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020107964A RU2775758C2 (en) | 2020-02-21 | Glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020107964A RU2775758C2 (en) | 2020-02-21 | Glass |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020107964A RU2020107964A (en) | 2021-08-23 |
| RU2020107964A3 RU2020107964A3 (en) | 2021-10-07 |
| RU2775758C2 true RU2775758C2 (en) | 2022-07-08 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2108987C1 (en) * | 1995-05-12 | 1998-04-20 | Акционерное общество "Лисма" - завод специальных источников света и электровакуумного стекла | Electrovacuum glass |
| US6794323B2 (en) * | 2000-07-22 | 2004-09-21 | Schott Glas | Borosilicate glass with high chemical resistance and use thereof |
| RU2324665C2 (en) * | 2002-08-24 | 2008-05-20 | Шотт Аг | Borosilicate glass with high resistance to hydrolysis |
| EP2668140A1 (en) * | 2011-01-28 | 2013-12-04 | Kornerstone Materials Technology Co., Ltd | High-strength alkali-aluminosilicate glass |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2108987C1 (en) * | 1995-05-12 | 1998-04-20 | Акционерное общество "Лисма" - завод специальных источников света и электровакуумного стекла | Electrovacuum glass |
| US6794323B2 (en) * | 2000-07-22 | 2004-09-21 | Schott Glas | Borosilicate glass with high chemical resistance and use thereof |
| RU2324665C2 (en) * | 2002-08-24 | 2008-05-20 | Шотт Аг | Borosilicate glass with high resistance to hydrolysis |
| EP2668140A1 (en) * | 2011-01-28 | 2013-12-04 | Kornerstone Materials Technology Co., Ltd | High-strength alkali-aluminosilicate glass |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПАВЛУШКИН Н.М., ред., "Химическая технология стекла и ситаллов", Москва, "Стройиздат", 1983, с. 79, абзац 7, с. 93, абзац 15, 17. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0019327B1 (en) | Method of producing doped quartz glass, and objects produced therefrom | |
| JP6279657B2 (en) | Lithium aluminosilicate glass, β-quartz and / or β-spodumene glass-ceramic, glass and glass-ceramic article, method of obtaining the same | |
| US20040018934A1 (en) | Process for producing alkali-free aluminosilicate glass | |
| KR20070120868A (en) | Glass articles and method for making thereof | |
| UA79594C2 (en) | Method for producing borosilicate glasses | |
| CZ20002871A3 (en) | Crystal glass | |
| AU2016244164B2 (en) | Glass precursor gel | |
| JP6537806B2 (en) | Infrared transmitting glass, optical element and preform | |
| JP2016088761A (en) | Infrared ray transmission glass, optical element and preform | |
| JPH11217235A (en) | High-temperature resistant aluminosilicate glass for lamp bulb and its use | |
| BRPI0717136B1 (en) | Clear glass composition containing erbium oxide | |
| RU2775758C2 (en) | Glass | |
| JP2000290038A (en) | Glass for fluorescent lamp, glass tube for fluorescent lamp and fluorescent lamp | |
| JP3666609B2 (en) | Glass composition for electric lamp | |
| US2956892A (en) | Glass composition | |
| CN109502967B (en) | Acid and alkali resistant fluoride-free opal glass and preparation method and application thereof | |
| WO2017115728A1 (en) | Method for manufacturing aluminoborosilicate glass for drug containers | |
| JPWO2017110906A1 (en) | Method for producing borosilicate glass | |
| DE19747355C1 (en) | Long-life halogen cycle lamp operating at above 85 volts | |
| JPH0474731A (en) | Borosilicate glass medical use | |
| CN115893834A (en) | Brown neutral borosilicate glass tube and preparation method and application thereof | |
| JPS6344699B2 (en) | ||
| JP2017048091A (en) | Borosilicate glass for pharmaceutical container | |
| JPH01286936A (en) | Amber-colored borosilicate glass | |
| US3622359A (en) | Fluorine opal glasses |