RU2777258C2 - High-quality fiberglass composition - Google Patents
High-quality fiberglass composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777258C2 RU2777258C2 RU2020120903A RU2020120903A RU2777258C2 RU 2777258 C2 RU2777258 C2 RU 2777258C2 RU 2020120903 A RU2020120903 A RU 2020120903A RU 2020120903 A RU2020120903 A RU 2020120903A RU 2777258 C2 RU2777258 C2 RU 2777258C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amount
- glass
- mgo
- composition
- less
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 150
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 title abstract 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 143
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 132
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 90
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 73
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 56
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 10
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 3
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- NTGONJLAOZZDJO-UHFFFAOYSA-M disodium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Na+] NTGONJLAOZZDJO-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 44
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 31
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 31
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 26
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 16
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- -1 B 2 O 3 Substances 0.000 description 7
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 6
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 6
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N oxozirconium Chemical compound [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 3
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 3
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 3
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L Magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011776 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229910052903 pyrophyllite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N Aluminium silicate Chemical compound O=[Al]O[Si](=O)O[Al]=O PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229920001748 Polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005407 aluminoborosilicate glass Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LUUOIMGRQVOQEG-UHFFFAOYSA-N aluminum;magnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg].[Al] LUUOIMGRQVOQEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007507 annealing of glass Methods 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium(0) Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 229910052634 enstatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N ethenol Chemical class OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting Effects 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- BBCCCLINBSELLX-UHFFFAOYSA-N magnesium;dihydroxy(oxo)silane Chemical compound [Mg+2].O[Si](O)=O BBCCCLINBSELLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L na2so4 Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000011528 polyamide (building material) Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001187 sodium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Ссылка на родственные заявкиLink to related applications
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет и любые преимущества предварительной заявки на патент США №62/607,498, поданной 19 декабря 2017 года, содержание которой во всей своей полноте включено в настоящий документ посредством ссылки.[0001] This application claims priority and any benefits of U.S. Provisional Application No. 62/607,498, filed December 19, 2017, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.
Уровень техники настоящего изобретенияState of the art of the present invention
[0002] Стеклянные волокна изготавливают из разнообразных исходных материалов, объединенных в определенных пропорциях и образующих желательную композицию, которую называют общим термином «стекольная шихта». Эту стекольную шихту можно плавить в плавильном устройстве, после чего расплавленное стекло вытягивают с образованием волокон через насадку или фильерную пластину (полученные в результате волокна также называют термином «непрерывные стеклянные волокна»). Затем на волокна может быть нанесена проклеивающая композиция, содержащая смазочные материалы, аппретирующие средства и пленкообразующие связующие смолы. После нанесения проклеивающей композиции волокна могут быть собраны в один или несколько пучков и смотаны в паковку или, в качестве альтернативы, волокна могут быть разрезаны во влажном состоянии и собраны. Собранные рубленые пряди затем могут быть подвергнуты высушиванию и отверждению с образованием сухих рубленых волокон, или они могут быть упакованы во влажном состоянии как влажные рубленые волокна.[0002] Glass fibers are made from a variety of raw materials, combined in certain proportions and forming the desired composition, which is called the general term "glass charge". This glass charge can be melted in a melter, after which the molten glass is drawn into fibers through a nozzle or spinneret plate (the resulting fibers are also referred to as "continuous glass fibers"). The fibers can then be coated with a sizing composition containing lubricants, sizing agents, and film-forming binder resins. After application of the sizing composition, the fibers may be collected in one or more bundles and wound into a package, or, alternatively, the fibers may be wet cut and collected. The collected chopped strands may then be dried and cured to form dry chopped fibers, or they may be wet packaged as wet chopped fibers.
[0003] Композицию стекольной шихты, а также изготовленного из нее стеклянного волокна часто представляют в расчете на содержащиеся в ней оксиды, которые обычно представляют собой SiO2, Al2O3, CaO, MgO, В2О3, Na2O, K2O, Fe2O3, TiO2, Li2O и т.д. Стекла многочисленных типов могут быть изготовлены посредством варьирования количеств указанных оксидов или посредством исключения некоторых оксидов из стекольной шихты. Примеры таких стекол, которые могут быть изготовлены, представляют собой R-стекло, Е-стекло, S-стекло, А-стекло, С-стекло и ECR-стекло. Стеклянная композиция определяет получение и свойства изделия из стекла. Другие характеристики стеклянных композиций представляют собой стоимость исходных материалов и воздействие на окружающую среду.[0003] The composition of the glass mixture, as well as the glass fiber made from it, is often expressed in terms of the oxides contained therein, which are usually SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, B 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, Fe 2 O 3 , TiO 2 , Li 2 O etc. Numerous types of glasses can be made by varying the amounts of these oxides or by eliminating some of the oxides from the glass stock. Examples of such glasses that can be made are R-glass, E-glass, S-glass, A-glass, C-glass and ECR-glass. The glass composition determines the production and properties of the glass product. Other characteristics of glass compositions are the cost of raw materials and the environmental impact.
[0004] Например, Е-стекло представляет собой алюмоборосиликатное стекло, как правило, не содержащее щелочных металлов и обычно используемое в электрических приложениях. Одно преимущество Е-стекла заключается в том, что его температура ликвидуса допускает, что рабочие температуры для изготовления стеклянных волокон могут составлять приблизительно от 1900°F до 2400°F (от 1038°С до 1316°С). Согласно стандарту ASTM классификация волокнистых нитей из Е-стекла, которые используют в печатных монтажных платах и аэрокосмических приложениях, определяет композицию, содержащую от 52 до 56 мас. % SiO2, от 16 до 25 мас. % СаО, от 12 до 16 мас. % Al2O3, от 5 до 10 мас. % B2O3, от 0 до 5 мас. % MgO, от 0 до 2 мас. % Na2O и K2O, от 0 до 0,8 мас. % TiO2, от 0,05 до 0,4 мас. % Fe2O3 и 0 до 1,0 мас. % фтора.[0004] For example, E-glass is an aluminoborosilicate glass, typically free of alkali metals and commonly used in electrical applications. One advantage of E-glass is that its liquidus temperature allows operating temperatures for making glass fibers to be approximately 1900°F to 2400°F (1038°C to 1316°C). According to the ASTM standard, the classification of E-glass fiber filaments, which are used in printed circuit boards and aerospace applications, defines a composition containing from 52 to 56 wt. % SiO 2 , from 16 to 25 wt. % CaO, from 12 to 16 wt. % Al 2 O 3 , from 5 to 10 wt. % B 2 O 3 , from 0 to 5 wt. % MgO, from 0 to 2 wt. % Na 2 O and K 2 O, from 0 to 0.8 wt. % TiO 2 , from 0.05 to 0.4 wt. % Fe 2 O 3 and 0 to 1.0 wt. % fluorine.
[0005] Не содержащие бора волокна продаются под товарным знаком ADVANTEX® компанией Owens Coming (Толедо, штат Огайо, США). Не содержащие бора волокна, такие как волокна, раскрытые в патенте США №5,789,329, который во всей своей полноте включен в настоящий документ посредством ссылки, обеспечивают значительное улучшение рабочих температур по сравнению с содержащим бор Е-стеклом. На стеклянные волокна, не содержащие бора, распространяется определение стандарта ASTM для волокон из Е-стекла в отношении применения в приложениях общего назначения.[0005] Boron-free fibers are sold under the trademark ADVANTEX® by Owens Coming (Toledo, Ohio, USA). Boron-free fibers, such as those disclosed in US Pat. No. 5,789,329, which is incorporated herein by reference in its entirety, provide a significant improvement in operating temperatures over boron-containing E-glass. Boron-free glass fibers are covered by the definition of the ASTM E-glass fiber standard for general purpose applications.
[0006] R-стекло представляет собой семейство стекол, которые состоят, главным образом, из оксидов кремния, алюминия, магния и кальция, составляющих химическую композицию, из которой получают стеклянные волокна, имеющие более высокую механическую прочность, чем волокна из Е-стекла. R-стекло имеет композицию, которая содержит от приблизительно 58 до приблизительно 60 мас. % SiO2, от приблизительно 23,5 до приблизительно 25,5 мас. % Al2O3, от приблизительно 14 до приблизительно 17 мас. % СаО плюс MgO и менее чем приблизительно 2 мас. % остальных компонентов. R-стекло имеет более высокое содержание оксида алюминия и диоксида кремния, чем Е-стекло, и в течение волокнообразования требуются более высокие температуры плавления и обработки. Как правило, температуры плавления и обработки для R-стекла являются более высокими, чем соответствующие температуры для Е-стекла. Для этого увеличения температуры обработки требуется применение дорогостоящей плавильной печи с платиновой футеровкой. Кроме того, вследствие близости температуры ликвидуса и температуры образования R-стекла требуется образование стеклянных волокон при меньшей вязкости, чем в случае Е-стекла, волокнообразование которого обычно происходит при вязкости, составляющей точно или приблизительно 1000 пуаз. Волокнообразование R-стекла при традиционной вязкости, составляющей 1000 пуаз, вероятно, приводило бы к девитрификации стекла, которая вызывает прерывание процесс и уменьшает производительность.[0006] R-glass is a family of glasses that are mainly composed of oxides of silicon, aluminium, magnesium and calcium, constituting a chemical composition from which glass fibers are obtained having a higher mechanical strength than E-glass fibers. R-glass has a composition that contains from about 58 to about 60 wt. % SiO 2 from about 23.5 to about 25.5 wt. % Al 2 O 3 , from about 14 to about 17 wt. % CaO plus MgO and less than about 2 wt. % of other components. R-glass has a higher alumina and silica content than E-glass and higher melting and processing temperatures are required during fiberization. As a rule, the melting and processing temperatures for R-glass are higher than the corresponding temperatures for E-glass. This increase in processing temperature requires the use of an expensive platinum-lined melting furnace. In addition, due to the proximity of the liquidus temperature and R-glass formation temperature, glass fiber formation is required at a lower viscosity than E-glass, which typically fiberizes at a viscosity of exactly or about 1000 poise. Fiberization of R-glass at a conventional viscosity of 1000 poise would likely result in devitrification of the glass, which would interrupt the process and reduce productivity.
[0007] Высококачественные стеклянные волокна обладают более высокой прочностью и жесткостью по сравнению с традиционными волокнами из Е-стекла, для некоторых изделий жесткость имеет решающее значение в отношении моделирования и эксплуатационных характеристик. Например, композиционные изделия, такие как ветряные лопасти, изготовленные из стеклянных волокон с хорошими свойствами жесткости, являются подходящими в качестве более длинных ветряных лопастей на ветровых электростанциях, поскольку эти лопасти сохраняют изгиб в приемлемых пределах.[0007] High quality glass fibers have higher strength and stiffness than traditional E-glass fibers, for some products stiffness is critical in terms of styling and performance. For example, composite products such as wind blades made from glass fibers with good stiffness properties are suitable as longer wind blades in wind farms because the blades retain bend within acceptable limits.
[0008] Кроме того, являются желательными высококачественные стеклянные композиции, которые имеют благоприятные механические и физические свойства (например, удельный модуль упругости и прочность при растяжении), сохраняя при этом желательные свойства волокнообразования (например, температуру ликвидуса и температуру волокнообразования).[0008] In addition, high quality glass compositions are desirable that have favorable mechanical and physical properties (e.g., specific modulus and tensile strength) while maintaining desirable fiberization properties (e.g., liquidus temperature and fiberization temperature).
[0009] В частности, в технике требуются высококачественные стеклянные композиции, имеющие приемлемые свойства волокнообразования, в частности, имеющие достаточно низкую температуру волокнообразования, причем эти стеклянные композиции должны сохранять благоприятные механические и физические свойства.[0009] In particular, the art requires high quality glass compositions having acceptable fiberization properties, in particular having a sufficiently low fiberization temperature, and these glass compositions must retain favorable mechanical and physical properties.
Сущность настоящего изобретенияThe essence of the present invention
[00010] Разнообразные примерные варианты осуществления концепций настоящего изобретения относятся к стеклянной композиции, содержащей SiO2 в количестве от 55,0 до 60,4 мас. %; Al2O3 в количестве от 19,0 до 25,0 мас. %; СаО в количестве от 7 до 12,0 мас. %; MgO в количестве от 8,0 до 15,0 мас. %; Na2O в количестве от 0 до 1,0 мас. %; Li2O в количестве менее чем 0,5 мас. %; и TiO2 в количестве от 0,0 до 1,5 мас. %, где количества выражены в массовое процентах по отношению к полной массе композиции. Массовое процентное соотношение Al2O3/MgO составляет менее чем 2,0, и стеклянная композиция имеет температуру волокнообразования, составляющую не более чем 2500°F.[00010] Various exemplary embodiments of the concepts of the present invention relate to a glass composition containing SiO 2 in an amount of from 55.0 to 60.4 wt. %; Al 2 O 3 in an amount of 19.0 to 25.0 wt. %; CaO in an amount of 7 to 12.0 wt. %; MgO in an amount of 8.0 to 15.0 wt. %; Na 2 O in an amount of from 0 to 1.0 wt. %; Li 2 O in an amount of less than 0.5 wt. %; and TiO 2 in an amount of 0.0 to 1.5 wt. %, where the quantities are expressed in mass percent relative to the total mass of the composition. The weight percentage of Al 2 O 3 /MgO is less than 2.0 and the glass composition has a fiberization temperature of not more than 2500°F.
[00011] Согласно любому из разнообразных вариантов осуществления объединенное количество SiO2, Al2O3, MgO и СаО может составлять по меньшей мере 98 мас. % и менее чем 99,5 мас. %.[00011] According to any of the various embodiments, the combined amount of SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO and CaO may be at least 98 wt. % and less than 99.5 wt. %.
[00012] Согласно любому из разнообразных вариантов осуществления объединенное количество MgO и СаО может составлять более чем 20 мас. %.[00012] According to any of the various embodiments, the combined amount of MgO and CaO may be more than 20 wt. %.
[00013] Согласно любому из разнообразных вариантов осуществления объединенное количество MgO и СаО может составлять менее чем 22 мас. %.[00013] According to any of the various embodiments, the combined amount of MgO and CaO may be less than 22 wt. %.
[00014] Согласно любому из разнообразных вариантов осуществления стеклянная композиция может по существу не содержать по меньшей мере одно вещество из В2О3 и Li2O.[00014] In any of a variety of embodiments, the glass composition may be substantially free of at least one of B 2 O 3 and Li 2 O.
[00015] Согласно любому из разнообразных вариантов осуществления объединенное количество Fe2O3, TiO2, K2O и Na2O может составлять ниже 1,5 мас. %.[00015] According to any of the various embodiments, the combined amount of Fe 2 O 3 , TiO 2 , K 2 O and Na 2 O may be below 1.5 wt. %.
[00016] Следующие примерные аспекты концепций настоящего изобретения относятся к стеклянной композиции, содержащей SiO2 в количестве от 55,0 до 65,0 мас. %; Al2O3 в количестве от 19,0 до 25,0 мас. %; СаО в количестве от 7 до 12,0 мас. %; MgO в количестве от 8,0 до 15,0 мас. %; Na2O в количестве от 0 до 1,0 мас. %; Li2O в количестве менее чем 0,5 мас. %; и TiO2 в количестве от 0,0 до 1,5 мас. %. Согласно разнообразным примерным вариантам осуществления полное массовое процентное содержание СаО и MgO составляет более чем 20 мас. %, и массовое процентное соотношение Al2O3/MgO составляет менее чем 2,0. Стеклянная композиция имеет температуру волокнообразования, составляющую не более чем 2500°F.[00016] The following exemplary aspects of the concepts of the present invention relate to a glass composition containing SiO 2 in an amount of from 55.0 to 65.0 wt. %; Al 2 O 3 in an amount of 19.0 to 25.0 wt. %; CaO in an amount of 7 to 12.0 wt. %; MgO in an amount of 8.0 to 15.0 wt. %; Na 2 O in an amount of from 0 to 1.0 wt. %; Li 2 O in an amount of less than 0.5 wt. %; and TiO 2 in an amount of 0.0 to 1.5 wt. %. According to various exemplary embodiments, the total weight percentage of CaO and MgO is greater than 20 wt. %, and the mass percentage of Al 2 O 3 /MgO is less than 2.0. The glass composition has a fiberization temperature of not more than 2500°F.
[00017] Согласно любому из разнообразных вариантов осуществления композиция содержит от 19,5 до 21 мас. % Al2O3.[00017] According to any of the various embodiments, the composition contains from 19.5 to 21 wt. % Al 2 O 3 .
[00018] Согласно любому из разнообразных вариантов осуществления массовое процентное соотношение Al2O3/MgO составляет не более чем 1,8.[00018] According to any of the various embodiments, the weight percentage of Al 2 O 3 /MgO is not more than 1.8.
[00019] Согласно любому из разнообразных вариантов осуществления стеклянная композиция может по существу не содержать по меньшей мере одно вещество из В2О3 и Li2O.[00019] In any of a variety of embodiments, the glass composition may be substantially free of at least one of B 2 O 3 and Li 2 O.
[00020] Следующие примерные аспекты концепций настоящего изобретения относятся к стеклянному волокну, образованному из стеклянной композиции, содержащей SiO2 в количестве от 55,0 до 60,4 мас. %; Al2O3 в количестве от 19,0 до 25,0 мас. %; СаО в количестве от 7 до 12,0 мас. %; MgO в количестве от 8,0 до 15,0 мас. %; Na2O в количестве от 0 до 1,0 мас. %; Li2O в количестве менее чем 0,5 мас. %; и TiO2 в количестве от 0,0 до 1,5 мас. %, где количества выражены в массовое процентах по отношению к полной массе композиции, причем массовое процентное соотношение Al2O3/MgO составляет менее чем 2,0, и при этом указанное стеклянное волокно имеет прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4800 МПа.[00020] The following exemplary aspects of the concepts of the present invention relate to a glass fiber formed from a glass composition containing SiO 2 in an amount of from 55.0 to 60.4 wt. %; Al 2 O 3 in an amount of 19.0 to 25.0 wt. %; CaO in an amount of 7 to 12.0 wt. %; MgO in an amount of 8.0 to 15.0 wt. %; Na 2 O in an amount of from 0 to 1.0 wt. %; Li 2 O in an amount of less than 0.5 wt. %; and TiO 2 in an amount of 0.0 to 1.5 wt. %, where the amounts are expressed in mass percent relative to the total mass of the composition, and the mass percentage of Al 2 O 3 /MgO is less than 2.0, and while the specified glass fiber has a tensile strength of at least 4800 MPa.
[00021] Согласно любому из разнообразных вариантов осуществления массовое процентное соотношение Al2O3/MgO составляет не более чем 1,8.[00021] According to any of the various embodiments, the weight percentage of Al 2 O 3 /MgO is not more than 1.8.
[00022] Согласно любому из разнообразных вариантов осуществления стеклянное волокно имеет удельный модуль упругости, составляющий по меньшей мере 32,0 МДж/кг.[00022] In any of a variety of embodiments, the glass fiber has a specific modulus of at least 32.0 MJ/kg.
[00023] Следующие примерные аспекты концепций настоящего изобретения относятся к способу получения непрерывного стеклянного волокна, который включает получение расплавленной композиции согласно любому из примерных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, и пропускание расплавленной композиции через отверстие с образованием непрерывного стеклянного волокна.[00023] The following exemplary aspects of the concepts of the present invention relate to a method for producing a continuous glass fiber, which includes obtaining a molten composition according to any of the exemplary embodiments described herein, and passing the molten composition through an opening to form a continuous glass fiber.
[00024] Следующие примерные аспекты концепций настоящего изобретения относятся к армированному композиционному продукт, содержащему полимерную матрицу и множество стеклянных волокон, образованных из стеклянной композиции, содержащей: SiO2 в количестве от 55,0 до 60,4 мас. %; Al2O3 в количестве от 19,0 до 25,0 мас. %; СаО в количестве от 7 до 12,0 мас. %; MgO в количестве от 8,0 до 15,0 мас. %; Na2O в количестве от 0 до 1,0 мас. %; Li2O в количестве менее чем 0,5 мас. %; и TiO2 в количестве от 0,0 до 1,5 мас. %, где количества выражены в массовых процентах по отношению к полной массе композиции, причем массовое процентное соотношение Al2O3/MgO составляет менее чем 2,0, и при этом указанные стеклянные волокна имеют прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4800 МПа.[00024] The following exemplary aspects of the concepts of the present invention relate to a reinforced composite product containing a polymer matrix and a plurality of glass fibers formed from a glass composition containing: SiO 2 in an amount of from 55.0 to 60.4 wt. %; Al 2 O 3 in an amount of 19.0 to 25.0 wt. %; CaO in an amount of 7 to 12.0 wt. %; MgO in an amount of 8.0 to 15.0 wt. %; Na 2 O in an amount of from 0 to 1.0 wt. %; Li 2 O in an amount of less than 0.5 wt. %; and TiO 2 in an amount of 0.0 to 1.5 wt. %, where the amounts are expressed in mass percent with respect to the total mass of the composition, and the mass percentage of Al 2 O 3 /MgO is less than 2.0, and while these glass fibers have a tensile strength of at least 4800 MPa.
[00025] Перечисленные выше и другие объекты, признаки и преимущества настоящего изобретения далее представлены с большей полнотой в настоящем документе в рамках следующего подробного описания.[00025] The above and other objects, features and advantages of the present invention are further presented in greater detail herein within the framework of the following detailed description.
Подробное описание настоящего изобретенияDetailed description of the present invention
[00026] Если не определены другие условия, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют такие значения, которые, как правило, понимает обычный специалист в области техники, к которой относятся указанные примерные варианты осуществления. Терминология, используемая в описании в настоящем документе, предназначена исключительно для представления примерных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения примерными вариантами осуществления. Соответственно, общие концепции настоящего изобретения не предназначены для ограничения конкретными вариантами осуществления, проиллюстрированными в настоящем документе. Хотя другие способы и материалы, аналогичные или эквивалентные тем, которые описаны в настоящем документе, могут быть использованы для практического осуществления или исследования настоящего изобретения, предпочтительные способы и материалы описаны в настоящем документе.[00026] Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used herein have such meanings as are generally understood by one of ordinary skill in the art to which these exemplary embodiments relate. The terminology used in the description herein is intended solely to represent exemplary embodiments and is not intended to be limiting to exemplary embodiments. Accordingly, the general concepts of the present invention are not intended to be limited to the specific embodiments illustrated herein. While other methods and materials similar or equivalent to those described herein may be used to practice or study the present invention, preferred methods and materials are described herein.
[00027] При использовании в описании и прилагаемой формуле изобретения грамматические формы единственного числа могут означать также множественное число, если иное условие четко не определено контекстом.[00027] When used in the description and the accompanying claims, the grammatical forms of the singular may also mean the plural, unless otherwise clearly defined by the context.
[00028] Если не определены другие условия, все численные значения, выражающие количества ингредиентов, химические и молекулярные свойства, условия реакции и другие параметры, используемые в описании и формуле изобретения, следует понимать как модифицированные во всех случаях термином «приблизительно». Соответственно, если не указаны другие условия, численные параметры, которые приведены в описании и прилагаемой формуле изобретения, представляют собой приблизительные значения, которые могут изменяться в зависимости от желательных свойств, которые должны быть получены согласно примерным варианты осуществления настоящего изобретения. По меньшей мере каждый численный параметр следует истолковывать в свете числа значащих цифр и обычных правил округления.[00028] Unless otherwise specified, all numerical values expressing amounts of ingredients, chemical and molecular properties, reaction conditions, and other parameters used in the specification and claims are to be understood as modified in all instances by the term "approximately". Accordingly, unless otherwise indicated, the numbers given in the description and the appended claims are approximate values that may vary depending on the desired properties to be obtained according to the exemplary embodiments of the present invention. At least each numerical parameter should be interpreted in light of the number of significant digits and the usual rounding rules.
[00029] Несмотря на то, что численные диапазоны и параметры, определяющие широкий объем примерных вариантов осуществления, представляют собой приблизительные значения, те численные значения, которые приведены в конкретных примерах, представлены с максимально возможной точностью. Однако любое численное значение по своей природе содержит определенные ошибки, обязательно возникающие в результате стандартного отклонения, обнаруживаемого в соответствующих исследовательских измерениях. Каждый численный диапазон, представленный в настоящем описании и формуле изобретения, будет включать каждый более узкий численный диапазон, который находится в пределах такого более широкого численного диапазона, как если бы все такие более узкие численные диапазоны были определенно указаны в настоящем документе. Кроме того, любое численное значение, представленное в примерах, может быть использовано для определения верхней предельной точки или нижней предельной точки более широкого диапазона композиций, описанных в настоящем документе.[00029] Although the numerical ranges and parameters defining a broad scope of exemplary embodiments are approximate values, those numerical values that are given in specific examples are presented with the greatest possible accuracy. However, any numerical value by its nature contains certain errors, necessarily resulting from the standard deviation found in the corresponding research measurements. Each numerical range provided in the present specification and claims will include each narrower numerical range that falls within such broader numerical range as if all such narrower numerical ranges were expressly stated herein. In addition, any numerical value presented in the examples can be used to determine the upper limit point or lower limit point of a broader range of compositions described herein.
[00030] Настоящее изобретение относится к высококачественной стеклянной композиции, имеющей улучшенные значения прочности при растяжении и модуля упругости и при этом по существу не содержащей литий. Термин «по существу не содержащая литий» означает, что литий не был добавлен преднамеренно, и стеклянная композиция содержит не более чем 5,0 мас. % лития, в том числе не более чем 4,0 мас. %, 3,0 мас. %, 2,0 мас. %, 1,0 мас. %, 0,5 мас. % и 0,1 мас. %. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит от 0 до 1,0 мас. % лития, в том числе от 0 и 0,5 мас. % и от 0 до 0,05 мас. %. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления литий полностью отсутствует в стеклянной композиции.[00030] The present invention relates to a high quality glass composition having improved tensile strength and elastic modulus while being substantially free of lithium. The term "essentially free of lithium" means that lithium was not added intentionally, and the glass composition contains no more than 5.0 wt. % lithium, including not more than 4.0 wt. %, 3.0 wt. %, 2.0 wt. %, 1.0 wt. %, 0.5 wt. % and 0.1 wt. %. According to some exemplary embodiments, the glass composition contains from 0 to 1.0 wt. % lithium, including from 0 and 0.5 wt. % and from 0 to 0.05 wt. %. In some exemplary embodiments, lithium is completely absent from the glass composition.
[00031] Стеклянные композиции, описанные в настоящем документе, являются подходящими для плавления в традиционных имеющихся в продаже стеклоплавильных печах, футерованных огнеупорными материалами, которые широко используются в производстве армирующих стеклянных волокон.[00031] The glass compositions described herein are suitable for melting in conventional, commercially available glass melting furnaces lined with refractory materials that are widely used in the manufacture of reinforcing glass fibers.
[00032] Стеклянная композиция может присутствовать в расплавленной форме, получаемой посредством плавления компонентов стеклянной композиции в плавильной печи. Стеклянная композиция проявляет низкую температуру волокнообразования, которая определена как температура, соответствующая вязкости расплава, составляющей приблизительно 1000 пуаз, что определено стандартом ASTM С965-96 (2007). Снижение температуры волокнообразования может уменьшить стоимость изготовления стеклянных волокон, потому что это обеспечивает более продолжительный срок эксплуатации фильерной пластины и уменьшенный расход энергии, необходимой для плавления компонентов стеклянной композиции. Таким образом, выделяющаяся энергия, как правило, составляет менее чем энергия, необходимая для плавления многочисленных имеющихся в продаже стеклянных композиций. Такое пониженное энергопотребление также может снижать общие производственные расходы, связанные со стеклянной композицией.[00032] The glass composition may be present in a molten form obtained by melting the components of the glass composition in a melting furnace. The glass composition exhibits a low fiberization temperature, which is defined as a temperature corresponding to a melt viscosity of approximately 1000 poise as defined by ASTM C965-96 (2007). Lowering the fiberization temperature can reduce the cost of manufacturing glass fibers because it provides longer spinneret life and reduced energy required to melt the components of the glass composition. Thus, the energy released is typically less than the energy needed to melt numerous commercially available glass compositions. This reduced power consumption can also reduce the overall manufacturing costs associated with the glass composition.
[00033] Например, при пониженной температуре волокнообразования фильерная пластина может работать при менее высокой температуре и, таким образом, не «прогибается» с такой высокой скоростью, которая обычно наблюдается. «Прогиб» представляет собой явление, которое возникает, когда фильерная пластина, которая поддерживается при повышенной температуре в течение продолжительных периодов времени, теряет свою заданную устойчивость. Таким образом, посредством снижения температуры волокнообразования может быть уменьшена степень прогиба фильерной пластины, и может быть доведен до максимума срок эксплуатации фильерной пластины.[00033] For example, at a lower fiberization temperature, the spinneret plate can be operated at a lower temperature and thus not "sag" at the high rate normally experienced. "Deflection" is a phenomenon that occurs when a die plate that has been maintained at an elevated temperature for extended periods of time loses its predetermined stability. Thus, by lowering the fiberization temperature, the deflection degree of the spinneret plate can be reduced, and the service life of the spinneret plate can be maximized.
[00034] Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция имеет температуру волокнообразования, составляющую менее чем 2500°F, в том числе температура волокнообразования может составлять не более чем 2475°F, не более чем 2470°F, не более чем 2420°F, не более чем 2410°F, не более чем 2405°F, не более чем 2400°F, не более чем 2390°F и не более чем 2385°F.[00034] According to some exemplary embodiments, the glass composition has a fiberization temperature of less than 2500°F, including the fiberization temperature may be no more than 2475°F, no more than 2470°F, no more than 2420°F, no more than 2410°F, not more than 2405°F, not more than 2400°F, not more than 2390°F and not more than 2385°F.
[00035] Другое свойство волокнообразования стеклянной композиции представляет собой температура ликвидуса. Температура ликвидуса определена как наиболее высокая температура, при которой существует равновесие между жидким стеклом и его первичной кристаллической фазой. Температура ликвидуса в некоторых случаях может быть измерена посредством воздействия температурного градиента на стеклянную композицию в лодочке из платинового сплава в течение 16 часов согласно стандарту ASTM С829-81 (2005). При всех температурах выше температуры ликвидуса стекло является полностью расплавленным, т.е. в нем отсутствуют кристаллы. При температурах ниже температуры ликвидуса могут образовываться кристаллы.[00035] Another fiberization property of the glass composition is the liquidus temperature. The liquidus temperature is defined as the highest temperature at which there is an equilibrium between liquid glass and its primary crystalline phase. The liquidus temperature can in some cases be measured by subjecting the glass composition to a platinum alloy boat to a temperature gradient for 16 hours according to ASTM C829-81 (2005). At all temperatures above the liquidus temperature, the glass is completely molten; it has no crystals. At temperatures below the liquidus temperature, crystals may form.
[00036] Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция имеет температуру ликвидуса ниже 2500°F, в том числе температура ликвидуса может составлять не более чем 2400°F, не более чем 2375°F, не более чем 2350°F, не более чем 2325°F, не более чем 2305°F, не более чем 2300°F, не более чем 2290°F, не более чем 2250°F, не более чем 2225°F и не более чем 2215°F.[00036] According to some exemplary embodiments, the glass composition has a liquidus temperature below 2500°F, including the liquidus temperature may be no more than 2400°F, no more than 2375°F, no more than 2350°F, no more than 2325 °F, 2305°F or less, 2300°F or less, 2290°F or less, 2250°F or less, 2225°F or less, and 2215°F or less.
[00037] Третье свойство волокнообразования представляет собой значение «ΔТ», которое определено как разность между температурой волокнообразования и температурой ликвидуса. Если значение ΔT является чрезмерно малым, расплавленное стекло может кристаллизоваться внутри волокнообразующего устройства и вызывать нарушение производственного процесса. Желательное значение ΔT должно быть большим, насколько это возможно для данной вязкости волокнообразования, потому что это обеспечивает более высокую степень гибкости в течение волокнообразования и способствует предотвращению девитрификации как в стеклораспределительной системе, так и в волокнообразующем устройстве. Кроме того, большое значение ΔT уменьшает стоимость изготовления стеклянных волокон посредством обеспечения более продолжительного срока эксплуатации фильерной пластины и менее чувствительного процесса волокнообразования.[00037] The third fiberization property is the "ΔT" value, which is defined as the difference between the fiberization temperature and the liquidus temperature. If the ΔT value is excessively small, the molten glass may crystallize inside the fiberizing apparatus and cause a disruption in the manufacturing process. The desired value of ΔT should be as large as possible for a given fiberization viscosity because this provides a higher degree of flexibility during fiberization and helps to prevent devitrification in both the glass distribution system and the fiberization device. In addition, a large ΔT value reduces the cost of manufacturing glass fibers by providing a longer life of the spinneret plate and a less sensitive fiberization process.
[00038] Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция имеет значение ΔT, составляющее по меньшей мере 80°F, в том числе по меньшей мере 100°F, по меньшей мере 110°F, по меньшей мере 120°F, по меньшей мере 135°F, по меньшей мере 150°F и по меньшей мере 170°F. Согласно разнообразным примерным вариантам осуществления стеклянная композиция имеет значение ΔT, составляющее от 100°F до 250°F, в том числе от 120°F до 200°F и от 150°F до 190°F.[00038] According to some exemplary embodiments, the glass composition has a ΔT value of at least 80°F, including at least 100°F, at least 110°F, at least 120°F, at least 135 °F, at least 150°F and at least 170°F. According to various exemplary embodiments, the glass composition has a ΔT value of 100°F to 250°F, including 120°F to 200°F and 150°F to 190°F.
[00039] Следующим свойство для образования стеклянных волокон является температура отжига, представляющая собой температуру, при которой вязкость стекла снижается до 1013 пуаз. Отжиг стекла представляет собой контролируемый процесс медленного охлаждения стекла для снятия внутреннего напряжения, создаваемого в течение быстрого охлаждения стеклянных волокон. При температурах выше температуры отжига начинается «спекание» и сплавление волокон в различных контактных точках. Одно из преимуществ стеклянной композиции согласно настоящему изобретению представляет собой высокую температуру отжига (составляющую по меньшей мере 750°С), что позволяет использовать волокна в высокотемпературных приложениях, таких как загрузка муфельных печей. С другой стороны, волокна из Е-стекла имеют температуру отжига, составляющую от 680 до 690°С, а волокна из не содержащего бора Е-стекла, как правило, имеют температуру отжига, составляющую не более чем приблизительно 720°С.[00039] The next property for the formation of glass fibers is the annealing temperature, which is the temperature at which the viscosity of the glass is reduced to 10 13 poise. Glass annealing is a controlled process of slow cooling of glass to relieve the internal stress created during rapid cooling of the glass fibers. At temperatures above the annealing temperature, “sintering” and fusion of the fibers at various contact points begins. One of the advantages of the glass composition of the present invention is the high annealing temperature (of at least 750° C.), which allows the fibers to be used in high temperature applications such as charging muffle furnaces. On the other hand, E-glass fibers have an annealing temperature of 680 to 690°C, and boron-free E-glass fibers typically have an annealing temperature of no more than about 720°C.
[00040] Стеклянная композиция может содержать от приблизительно 55,0 до приблизительно 65,0 мас. % SiO2, от приблизительно 17,0 до приблизительно 27,0 мас. % Al2O3, от приблизительно 8,0 до приблизительно 15,0 мас. % MgO, от приблизительно 7,0 до приблизительно 12,0 мас. % СаО, от приблизительно 0,0 до приблизительно 1,0 мас. % Na2O, от 0 до приблизительно 2,0 мас. % TiO2, от 0 до приблизительно 2,0 мас. % Fe2O3 и не более чем 0,5 мас. % Li2O. Преимущественно соотношение массового процентного содержания оксида алюминия и оксида магния (Al2O3/MgO) составляет не более чем 2,0, в том числе не более чем 1,9 и не более чем 1,8. Кроме того, соотношение массового процентного содержания оксида магния и оксида кальция (MgO/CaO) преимущественно составляет по меньшей мере 1,2.[00040] The glass composition may contain from about 55.0 to about 65.0 wt. % SiO 2 from about 17.0 to about 27.0 wt. % Al 2 O 3 from about 8.0 to about 15.0 wt. % MgO, from about 7.0 to about 12.0 wt. % CaO, from about 0.0 to about 1.0 wt. % Na 2 O, from 0 to about 2.0 wt. % TiO 2 , from 0 to about 2.0 wt. % Fe 2 O 3 and not more than 0.5 wt. % Li 2 O. Preferably, the weight percentage ratio of aluminum oxide and magnesium oxide (Al 2 O 3 /MgO) is not more than 2.0, including not more than 1.9 and not more than 1.8. In addition, the mass percentage ratio of magnesium oxide and calcium oxide (MgO/CaO) is advantageously at least 1.2.
[00041] Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция может содержать от приблизительно 57,0 до приблизительно 62,0 мас. % SiO2, от приблизительно 19,0 до приблизительно 25,0 мас. % Al2O3, от приблизительно 10,5 до приблизительно 14,0 мас. % MgO, от приблизительно 7,5 до приблизительно 10,0 мас. % СаО, от приблизительно 0,0 до приблизительно 0,5 мас. % Na2O, от 0,2 до приблизительно 1,5 мас. % TiO2, от 0 до приблизительно 1,0 мас. % Fe2O3 и не более чем 0,1 мас. % Li2O. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция имеет соотношение Al2O3/MgO, составляющее менее чем 2, и соотношение MgO/CaO, составляющее по меньшей мере 1,25.[00041] According to some exemplary embodiments, the glass composition may contain from about 57.0 to about 62.0 wt. % SiO 2 from about 19.0 to about 25.0 wt. % Al 2 O 3 , from about 10.5 to about 14.0 wt. % MgO, from about 7.5 to about 10.0 wt. % CaO, from about 0.0 to about 0.5 wt. % Na 2 O, from 0.2 to about 1.5 wt. % TiO 2 , from 0 to about 1.0 wt. % Fe 2 O 3 and not more than 0.1 wt. % Li 2 O. In some exemplary embodiments, the glass composition has an Al 2 O 3 /MgO ratio of less than 2 and an MgO/CaO ratio of at least 1.25.
[00042] Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция может содержать от приблизительно 57,5 до приблизительно 60,0 мас. % SiO2, от приблизительно 19,5 до приблизительно 21,0 мас. % Al2O3, от приблизительно 11,0 до приблизительно 13,0 мас. % MgO, от приблизительно от 8,0 до приблизительно 9,5 мас. % СаО, от приблизительно 0,02 до приблизительно 0,25 мас. % Na2O, от 0,5 до приблизительно 1,2 мас. % TiO2, от 0 до приблизительно 0,5 мас. % Fe2O3 и не более чем 0,05 мас. % Li2O. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция имеет соотношение Al2O3/MgO, составляющее не более чем 1,8, и соотношение MgO/CaO, составляющее по меньшей мере 1,25.[00042] According to some exemplary embodiments, the glass composition may contain from about 57.5 to about 60.0 wt. % SiO 2 from about 19.5 to about 21.0 wt. % Al 2 O 3 from about 11.0 to about 13.0 wt. % MgO, from about 8.0 to about 9.5 wt. % CaO, from about 0.02 to about 0.25 wt. % Na 2 O, from 0.5 to about 1.2 wt. % TiO 2 , from 0 to about 0.5 wt. % Fe 2 O 3 and not more than 0.05 wt. % Li 2 O. In some exemplary embodiments, the glass composition has an Al 2 O 3 /MgO ratio of at most 1.8 and an MgO/CaO ratio of at least 1.25.
[00043] Стеклянная композиция содержит по меньшей мере 55 мас. %, но не более чем 65 мас. % SiO2. Содержание более чем 65 мас. % SiO2 вызывает увеличение вязкости стеклянной композиции до неблагоприятного уровня. Кроме того, содержание менее чем 55 мас. % SiO2 увеличивает температуру ликвидуса и тенденцию к кристаллизации. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит по меньшей мере 57 мас. % SiO2, в том числе по меньшей мере 57,5 мас. %, по меньшей мере 58 мас. %, по меньшей мере 58,5 мас. % и по меньшей мере 59 мас. %. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит не более чем 60,5 мас. % SiO2, в том числе не более чем 60,3 мас. %, не более чем 60,2 мас. %, не более чем 60 мас. %, не более чем 59,8 мас. % и не более чем 59,5 мас. %.[00043] The glass composition contains at least 55 wt. %, but not more than 65 wt. % SiO2 . The content is more than 65 wt. % SiO 2 causes an increase in the viscosity of the glass composition to an unfavorable level. In addition, the content of less than 55 wt. % SiO 2 increases the liquidus temperature and the tendency to crystallization. According to some exemplary embodiments, the glass composition contains at least 57 wt. % SiO 2 , including at least 57.5 wt. %, at least 58 wt. %, at least 58.5 wt. % and at least 59 wt. %. According to some exemplary embodiments, the glass composition contains no more than 60.5 wt. % SiO 2 , including not more than 60.3 wt. %, not more than 60.2 wt. %, not more than 60 wt. %, not more than 59.8 wt. % and not more than 59.5 wt. %.
[00044] Для одновременного достижения желательных механических свойств и свойств волокнообразования один важный аспект стеклянной композиции представляет собой содержание Al2O3 в концентрации, составляющей по меньшей мере 19,0 мас. % и не более чем 27 мас. %. Содержание более чем 27 мас. % Al2O3 вызывает повышение температуры ликвидуса стекла до уровня выше температуры волокнообразования, в результате чего получается отрицательное значение ΔT. При содержании менее чем 19 мас. % Al2O3 образуется стеклянное волокно с неблагоприятно низким модулем упругости. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит по меньшей мере 19,5 мас. % Al2O3, в том числе по меньшей мере 19,7 мас. %, по меньшей мере 20 мас. %, по меньшей мере 20,25 мас. % и по меньшей мере 20,5 мас. %.[00044] To simultaneously achieve the desired mechanical properties and fiberization properties, one important aspect of the glass composition is the content of Al 2 O 3 in a concentration of at least 19.0 wt. % and not more than 27 wt. %. The content is more than 27 wt. % Al 2 O 3 causes the liquidus temperature of the glass to rise above the fiberization temperature, resulting in a negative ΔT value. When the content is less than 19 wt. % Al 2 O 3 formed glass fiber with an unfavorably low modulus of elasticity. According to some exemplary embodiments, the glass composition contains at least 19.5 wt. % Al 2 O 3 , including at least 19.7 wt. %, at least 20 wt. %, at least 20.25 wt. % and at least 20.5 wt. %.
[00045] Стеклянная композиция преимущественно содержит по меньшей мере 8,0 мас. % и не более чем 15 мас. % MgO. Содержание более чем 15 мас. % MgO будет вызывать повышение температуры ликвидуса, что также увеличивает тенденцию стекла к кристаллизации. При содержании менее чем 8,0 мас. % MgO образуется стеклянное волокно с неблагоприятно низкий модулем упругости в случае замещения на СаО, и происходит неблагоприятное увеличение вязкости в случае замещения на SiO2. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит по меньшей мере 9,5 мас. % MgO, в том числе по меньшей мере 10 мас. %, по меньшей мере 10,5 мас. %, по меньшей мере 11 мас. %, по меньшей мере 11,10 мас. %, по меньшей мере 11,25 мас. %, по меньшей мере 12,5 мас. % и по меньшей мере 13 мас. % MgO.[00045] The glass composition mainly contains at least 8.0 wt. % and not more than 15 wt. % MgO. The content is more than 15 wt. % MgO will cause an increase in the liquidus temperature, which also increases the tendency of the glass to crystallize. When the content is less than 8.0 wt. % MgO, a glass fiber with an unfavorably low modulus of elasticity is formed in the case of substitution for CaO, and an unfavorable increase in viscosity occurs in the case of substitution for SiO 2 . According to some exemplary embodiments, the glass composition contains at least 9.5 wt. % MgO, including at least 10 wt. %, at least 10.5 wt. %, at least 11 wt. %, at least 11.10 wt. %, at least 11.25 wt. %, at least 12.5 wt. % and at least 13 wt. % MgO.
[00046] Другой важный аспект стеклянной композиции согласно настоящему изобретению, который делает возможным достижение желательных механических свойств и свойств волокнообразования, представляет собой соотношение Al2O3/MgO, составляющее не более чем 2,0. Было обнаружено, что стеклянные волокна с композицией, которая в остальных отношениях находится в пределах аналогичных диапазонов композиции, но с соотношением Al2O3/MgO, составляющим более чем 2,0, оказываются неспособными для достижения прочности при растяжении, составляющей по меньшей мере 4800 МПа. Согласно определенным примерным аспектам сочетание концентрации Al2O3, составляющей по меньшей мере 19 мас. %, и соотношения Al2O3/MgO, составляющего не более чем 2, в том числе не более чем 1,9 и не более чем 1,85, делает возможным получение стеклянных волокон, имеющих желательные волокнообразующие свойства и прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4800 МПа.[00046] Another important aspect of the glass composition according to the present invention, which makes it possible to achieve the desired mechanical and fiberization properties, is an Al 2 O 3 /MgO ratio of no more than 2.0. It has been found that glass fibers with a composition that is otherwise within similar composition ranges, but with an Al 2 O 3 /MgO ratio greater than 2.0, are unable to achieve a tensile strength of at least 4800 MPa. According to certain exemplary aspects, the combination of an Al 2 O 3 concentration of at least 19 wt. %, and an Al 2 O 3 /MgO ratio of not more than 2, including not more than 1.9 and not more than 1.85, makes it possible to obtain glass fibers having desirable fiber-forming properties and a tensile strength of at least 4800 MPa.
[00047] Стеклянная композиция преимущественно содержит по меньшей мере 7,0 мас. % и не более чем 12 мас. % СаО. При содержании более чем 12 мас. % СаО образуется стекло, имеющее низкий модуль упругости. Содержание менее чем 7 мас. % будет приводить к неблагоприятному увеличению температуры ликвидуса или вязкости в зависимости от того, чем замещен СаО. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит по меньшей мере 8,0 мас. % СаО, в том числе по меньшей мере 8,3 мас. %, по меньшей мере 8,5 мас. %, по меньшей мере 8,7 мас. % и по меньшей мере 9,0 мас. %.[00047] The glass composition mainly contains at least 7.0 wt. % and not more than 12 wt. % CaO. When the content is more than 12 wt. % CaO is formed glass having a low modulus of elasticity. The content is less than 7 wt. % will lead to an unfavorable increase in liquidus temperature or viscosity, depending on what CaO is substituted for. According to some exemplary embodiments, the glass composition contains at least 8.0 wt. % CaO, including at least 8.3 wt. %, at least 8.5 wt. %, at least 8.7 wt. % and at least 9.0 wt. %.
[00048] Согласно некоторым примерным вариантам осуществления объединенное количество SiO2, Al2O3, MgO и СаО составляет по меньшей мере 98 мас. % или по меньшей мере 99 мас. % и не более чем 99,5 мас. %. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления объединенное количество SiO2, Al2O3, MgO и СаО составляет от 98,3 мас. % до 99,5 мас. %, в том числе от 98,5 мас. % до 99,4 мас. % и от 98,7 мас. % до 99,3 мас. %.[00048] According to some exemplary embodiments, the combined amount of SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO and CaO is at least 98 wt. % or at least 99 wt. % and not more than 99.5 wt. %. According to some exemplary embodiments, the combined amount of SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO and CaO is from 98.3 wt. % up to 99.5 wt. %, including from 98.5 wt. % to 99.4 wt. % and from 98.7 wt. % to 99.3 wt. %.
[00049] Согласно некоторым примерным вариантам осуществления полная концентрация MgO и СаО составляет по меньшей мере 10 мас. % и не более чем 22 мас. %, в том числе от 13 мас. % до 21,8 мас. % и от 14 мас. % до 21,5 мас. %. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления полная концентрация MgO и СаО составляет по меньшей мере 20 мас. %.[00049] According to some exemplary embodiments, the total concentration of MgO and CaO is at least 10 wt. % and not more than 22 wt. %, including from 13 wt. % to 21.8 wt. % and from 14 wt. % to 21.5 wt. %. According to some exemplary embodiments, the total concentration of MgO and CaO is at least 20 wt. %.
[00050] Стеклянная композиция может содержать вплоть до приблизительно 2,0 мас. % TiO2.Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит от приблизительно 0,01 мас. % до приблизительно 1,0 мас. % TiO2, в том числе от приблизительно 0,1 мас. % до приблизительно 0,8 мас. % и от приблизительно 0,2 до приблизительно 0,7 мас. %.[00050] The glass composition may contain up to about 2.0 wt. % TiO 2 . According to some exemplary embodiments, the glass composition contains from about 0.01 wt. % to about 1.0 wt. % TiO 2 , including from about 0.1 wt. % to about 0.8 wt. % and from about 0.2 to about 0.7 wt. %.
[00051] Стеклянная композиция может содержать вплоть до приблизительно 2,0 мас. % Fe2O3. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит приблизительно 0,01 мас. % до приблизительно 1,0 мас. % Fe2O3, в том числе от приблизительно 0,05 мас. % до приблизительно 0,6 мас. % и от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5 мас. %.[00051] The glass composition may contain up to about 2.0 wt. % Fe 2 O 3 . According to some exemplary embodiments, the glass composition contains approximately 0.01 wt. % to about 1.0 wt. % Fe 2 O 3 , including from about 0.05 wt. % to about 0.6 wt. % and from about 0.1 to about 0.5 wt. %.
[00052] Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит менее чем 2,0 мас. % оксидов щелочных металлов Na2O и K2O, в том числе от 0 до 1,5 мас. %. Стеклянная композиция может преимущественно содержать одновременно Na2O и K2O в количестве, составляющем более чем 0,01 мас. % для каждого оксида. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит от приблизительно 0 до приблизительно 1 мас. % Na2O, в том числе от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,5 мас. %, от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,3 мас. % и от 0,04 до приблизительно 0,1 мас. %. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянная композиция содержит от приблизительно 0 до приблизительно 1 мас. % K2O, в том числе от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,5 мас. %, от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,3 мас. % и от 0,04 до приблизительно 0,1 мас. %.[00052] According to some exemplary embodiments, the glass composition contains less than 2.0 wt. % oxides of alkali metals Na 2 O and K 2 O, including from 0 to 1.5 wt. %. The glass composition may preferably contain both Na 2 O and K 2 O in an amount of more than 0.01 wt. % for each oxide. According to some exemplary embodiments, the glass composition contains from about 0 to about 1 wt. % Na 2 O, including from about 0.01 to about 0.5 wt. %, from about 0.03 to about 0.3 wt. % and from 0.04 to about 0.1 wt. %. According to some exemplary embodiments, the glass composition contains from about 0 to about 1 wt. % K 2 O, including from about 0.01 to about 0.5 wt. %, from about 0.03 to about 0.3 wt. % and from 0.04 to about 0.1 wt. %.
[00053] При использовании в настоящем документе термины «массовые проценты», «мас. %» и «проценты по массе» могут быть использованы взаимозаменяемым образом и означают массовое процентное количество или массовое процентное содержание по отношению к полной массе композиции.[00053] When used in this document, the terms "mass percent", "wt. %" and "percent by weight" may be used interchangeably and refer to a weight percentage or weight percentage relative to the total weight of the composition.
[00054] В стеклянных композициях согласно настоящему изобретению могут отсутствовать или по существу отсутствовать В2О3, Li2O и фтор, хотя все или любые из них могут быть добавлены в малых количествах для регулирования волокнообразования и конечных свойств стекла, причем добавки не будут неблагоприятно воздействовать на свойства, если их содержание остается на уровне ниже нескольких процентов. При использовании в настоящем документе практическое отсутствие В2О3, Li2O и фтора означает, что суммарное количество присутствующих В2О3, Li2O и фтор составляет менее чем 1,0 мас. % по отношению к массе композиции. Суммарное количество присутствующих В2О3, Li2O и фтор может составлять менее чем приблизительно 0,5 мас. % по отношению к массе композиции, в том числе менее чем приблизительно 0,2 мас. %, менее чем приблизительно 0,1 мас. % и менее чем приблизительно 0,05 мас. %.[00054] In the glass compositions of the present invention, B 2 O 3 , Li 2 O and fluorine may be absent or substantially absent, although all or any of these may be added in small amounts to control fiber formation and final glass properties, and the additives will not adversely affect properties if their content remains below a few percent. As used herein, the virtual absence of B 2 O 3 , Li 2 O and fluorine means that the total amount of B 2 O 3 , Li 2 O and fluorine present is less than 1.0 wt. % relative to the weight of the composition. The total amount of B 2 O 3 , Li 2 O and fluorine present may be less than about 0.5 wt. % relative to the weight of the composition, including less than about 0.2 wt. %, less than about 0.1 wt. % and less than about 0.05 wt. %.
[00055] Стеклянные композиции могут дополнительно содержать примеси и/или следовые материалы, которые не производят неблагоприятного воздействия на стекла и волокна. Указанные примеси могут поступать в стекло в форме примесей в исходных материалах, или они могут представлять собой продукты, образующиеся в результате химической реакции расплавленного стекла с компонентами печи. Неограничительные примеры следовых материалов представляют собой цинк, стронций, барий и их сочетания. Следовые материалы могут присутствовать в форме соответствующих оксидов и могут дополнительно содержать фтор и/или хлор. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления настоящего изобретения стеклянные композиции содержат менее чем 1,0 мас. %, менее чем 0,5 мас. %, менее чем 0,2 мас. % и менее чем 0,1 мас. % каждого из оксидов, включая BaO, SrO, ZnO, ZrO2, Р2О5 и SO3. В частности, стеклянная композиция может содержать менее чем приблизительно 5,0 мас. % суммы оксидов BaO, SrO, ZnO, ZrO2, Р2О5 и/или SO3, причем каждый из оксидов BaO, SrO, ZnO, ZrO2, Р2О5 и SO3 в случае своего присутствия присутствует в количестве, составляющем менее чем 1,0 мас. %.[00055] The glass compositions may further contain impurities and/or trace materials that do not adversely affect the glass and fibers. These impurities may enter the glass in the form of impurities in the raw materials, or they may be products resulting from the chemical reaction of the molten glass with furnace components. Non-limiting examples of trace materials are zinc, strontium, barium, and combinations thereof. The trace materials may be present in the form of their respective oxides and may additionally contain fluorine and/or chlorine. According to some exemplary embodiments of the present invention, glass compositions contain less than 1.0 wt. %, less than 0.5 wt. %, less than 0.2 wt. % and less than 0.1 wt. % of each of the oxides, including BaO, SrO, ZnO, ZrO 2 , P 2 O 5 and SO 3 . In particular, the glass composition may contain less than about 5.0 wt. % of the sum of oxides BaO, SrO, ZnO, ZrO 2 , P 2 O 5 and / or SO 3 , each of the oxides BaO, SrO, ZnO, ZrO 2 , P 2 O 5 and SO 3 , if present, is present in an amount constituting less than 1.0 wt. %.
[00056] Как указано выше, стеклянные композиции согласно настоящему изобретению неожиданно демонстрируют низкую температуру волокнообразования и большое значение ΔT, проявляя при этом превосходные значения модуля упругости (модуля Юнга) и прочности при растяжении.[00056] As noted above, the glass compositions of the present invention surprisingly exhibit low fiberization temperature and high ΔT while exhibiting excellent modulus of elasticity (Young's modulus) and tensile strength.
[00057] В настоящем документе прочность волокна при растяжении также называется просто термином «прочность». Согласно некоторым примерным вариантам осуществления прочность при растяжении измеряют, используя исходные волокна (т.е. необработанные и немодифицированные волокна, полученные в лаборатории), с применением устройства Instron для исследования при растяжении в соответствии со стандартом ASTM D2343-09. Примерные стеклянные волокна, образованные из описанной выше стеклянной композиции согласно настоящему изобретению, могут иметь прочность волокна при растяжении, составляющую по меньшей мере 3500 МПа, в том числе по меньшей мере 4000 МПа, по меньшей мере 4500 МПа, по меньшей мере 4800 МПа, по меньшей мере 4900 МПа, по меньшей мере 4950 МПа, по меньшей мере 5000 МПа, по меньшей мере 5100 МПа, по меньшей мере 5150 МПа и по меньшей мере 5200 МПа. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные волокна, образованные из описанной выше композиции, имеют прочность волокна при растяжении, составляющую от приблизительно 3500 до приблизительно 5500 МПа, в том числе от приблизительно 4000 МПа до приблизительно 5300, от приблизительно 4600 до приблизительно 5250 МПа. Преимущественно сочетание композиционных параметров, описанных в настоящем документе, делает возможным получение стеклянных волокон, имеющих прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4800 МПа, в том числе по меньшей мере 4900 МПа и по меньшей мере 5000 МПа, которая не была до настоящего времени достигнута на предшествующем уровне техники с применением стеклянной композиции, имеющей желательные волокнообразующие свойства.[00057] In this document, the tensile strength of the fiber is also referred to simply by the term "strength". In some exemplary embodiments, tensile strength is measured using virgin fibers (i.e., raw and unmodified lab-grown fibers) using an Instron tensile testing device in accordance with ASTM D2343-09. Exemplary glass fibers formed from the above-described glass composition according to the present invention may have a fiber tensile strength of at least 3500 MPa, including at least 4000 MPa, at least 4500 MPa, at least 4800 MPa, according to at least 4900 MPa, at least 4950 MPa, at least 5000 MPa, at least 5100 MPa, at least 5150 MPa and at least 5200 MPa. According to some exemplary embodiments, glass fibers formed from the composition described above have a fiber tensile strength of from about 3500 to about 5500 MPa, including from about 4000 MPa to about 5300, from about 4600 to about 5250 MPa. Advantageously, the combination of the compositional parameters described herein makes it possible to obtain glass fibers having a tensile strength of at least 4800 MPa, including at least 4900 MPa and at least 5000 MPa, which has not been achieved to date. in the prior art using a glass composition having the desired fiber-forming properties.
[00058] Модуль упругости стеклянного волокна может быть определен посредством использования среднего значения из результатов измерений пяти индивидуальных стеклянных волокон, измеряемых в соответствии с процедурой акустических измерений, которая описана в отчете «Стеклянное волокно и средства измерения в артиллерийско-технической лаборатории ВМФ США», отчет №NOLTR 65-87 от 23 июня 1965 года.[00058] The modulus of elasticity of the glass fiber can be determined by using the average of the measurement results of five individual glass fibers measured in accordance with the acoustic measurement procedure, which is described in the report "Glass Fiber and Measuring Instruments at the US Naval Ordnance and Technical Laboratory", report No. NOLTR 65-87, June 23, 1965.
[00059] Примерные стеклянные волокна, образованные из стеклянной композиции согласно настоящему изобретению, могут иметь модуль Юнга, составляющий по меньшей мере приблизительно 85 ГПа, в том числе по меньшей мере приблизительно 88 ГПа, по меньшей мере приблизительно 88,5 ГПа, по меньшей мере приблизительно 89 ГПа и по меньшей мере приблизительно 89,5 ГПа. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления примерные стеклянные волокна, образованные из стеклянной композиции согласно настоящему изобретению, могут иметь модуль Юнга, составляющий от приблизительно 85 ГПа до приблизительно 95 ГПа, в том числе от приблизительно 87 ГПа до приблизительно 92 ГПа и от приблизительно 88 ГПа до приблизительно 91 ГПа.[00059] Exemplary glass fibers formed from the glass composition of the present invention may have a Young's modulus of at least about 85 GPa, including at least about 88 GPa, at least about 88.5 GPa, at least about 89 GPa; and at least about 89.5 GPa. In some exemplary embodiments, exemplary glass fibers formed from the glass composition of the present invention may have a Young's modulus of from about 85 GPa to about 95 GPa, including from about 87 GPa to about 92 GPa and from about 88 GPa to about 91 GPa.
[00060] Затем модуль упругости может быть использован для определения удельного модуля упругости. Оказывается желательным, чтобы удельный модуль упругости принимал максимально возможное значение для получения композиционного материала низкой плотности, который повышает жесткость конечного изделия. Удельный модуль упругости имеет большое значение в приложениях, в которых жесткость изделия представляет собой важный параметр, например, в ветроэнергетических и аэрокосмических приложениях. При использовании в настоящем документе удельный модуль упругости вычисляют, используя следующее уравнение:[00060] The modulus of elasticity can then be used to determine the specific modulus of elasticity. It turns out to be desirable that the specific modulus of elasticity be as high as possible in order to obtain a low density composite material that increases the rigidity of the final product. The specific modulus of elasticity is of great importance in applications where product stiffness is an important parameter, such as wind power and aerospace applications. As used herein, the specific modulus of elasticity is calculated using the following equation:
удельный модуль упругости (МДж/кг) = модуль упругости (ГПа)/плотность (кг/м3).specific modulus of elasticity (MJ / kg) \u003d elastic modulus (GPa) / density (kg / m 3 ).
[00061] Примерные стеклянные волокна, образованные из стеклянной композиции согласно настоящему изобретению, могут иметь удельный модуль упругости, составляющий от приблизительно 32,0 МДж/кг до приблизительно 37,0 МДж/кг, в том числе от приблизительно 33 МДж/кг до приблизительно 36 МДж/кг и от приблизительно 33,5 МДж/кг до приблизительно 35,5 МДж/кг.[00061] Exemplary glass fibers formed from the glass composition of the present invention may have a specific modulus of from about 32.0 MJ/kg to about 37.0 MJ/kg, including from about 33 MJ/kg to about 36 MJ/kg and from about 33.5 MJ/kg to about 35.5 MJ/kg.
[00062] Плотность может быть измерена любым способом, который является известным и широко применяется в технике, например, способом Архимеда согласно стандарту ASTM С693-93 (2008), используя не подвергнутую отжигу стеклянную массу. Стеклянные волокна имеют плотность, составляющую от приблизительно 2,0 до приблизительно 3,0 г/см3. Согласно другим примерным вариантам осуществления стеклянные волокна имеют плотность, составляющую от приблизительно 2,3 до приблизительно 2,8 г/см3, в том числе от приблизительно 2,4 до приблизительно 2,7 г/см3 и от приблизительно 2,5 до приблизительно 2,65 г/см3.[00062] Density can be measured by any method that is known and widely used in the art, for example, the method of Archimedes according to ASTM C693-93 (2008), using an unannealed glass body. The glass fibers have a density of about 2.0 to about 3.0 g/cm 3 . According to other exemplary embodiments, the glass fibers have a density of from about 2.3 to about 2.8 g/cm 3 , including from about 2.4 to about 2.7 g/cm 3 and from about 2.5 to approximately 2.65 g/cm 3 .
[00063] Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные волокна, образованные из стеклянной композиции согласно настоящему изобретению, имеют улучшенное сопротивление коррозии.[00063] According to some exemplary embodiments, glass fibers formed from the glass composition of the present invention have improved corrosion resistance.
[00064] Согласно некоторым примерным вариантам осуществления предложен способ получения стеклянных волокон из стеклянной композиции, описанной выше. Стеклянные волокна могут быть получены любым способом, который является известным и традиционно используется в технике. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные волокна изготавливают посредством получения исходных ингредиентов и смешивания ингредиентов в соответствующих количествах для достижения желательных массовых процентных соотношений в конечной композиции. Способ может дополнительно включать получение стеклянной композиции согласно настоящему изобретению в расплавленной форме и пропускание расплавленной композиции через отверстия в фильерной пластине с образованием стеклянного волокна.[00064] According to some exemplary embodiments, a method for producing glass fibers from the glass composition described above is provided. Glass fibers can be obtained by any method that is known and conventionally used in the art. In some exemplary embodiments, glass fibers are made by obtaining the starting ingredients and mixing the ingredients in appropriate amounts to achieve the desired weight percentages in the final composition. The method may further include obtaining a glass composition according to the present invention in a molten form and passing the molten composition through holes in a spinneret plate to form a glass fiber.
[00065] Компоненты стеклянной композиции могут быть получены из подходящих ингредиентов или исходных материалов, включая, но не ограничиваясь этим, песок или пирофиллит для SiO2, известняк, негашеную известь, волластонит или доломит для СаО, каолин, оксид алюминия или пирофиллит для Al2O3, доломит, доломитовую негашеную известь, брусит, энстатит, тальк, магнезит или жженый магнезит для MgO и карбонат натрия, натриевый полевой шпат или сульфат натрия для Na2O. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления битое стекло может быть использовано для введения одного или нескольких из требуемых оксидов.[00065] The components of the glass composition can be obtained from suitable ingredients or starting materials, including, but not limited to, sand or pyrophyllite for SiO 2 , limestone, quicklime, wollastonite or dolomite for CaO, kaolin, alumina or pyrophyllite for Al 2 O 3 , dolomite, dolomite quicklime, brucite, enstatite, talc, magnesite or burnt magnesite for MgO and sodium carbonate, sodium feldspar or sodium sulfate for Na 2 O. In some exemplary embodiments, broken glass can be used to introduce one or several of the required oxides.
[00066] Затем смешанная шихта может быть расплавлена в печи или плавильной печи, и полученное в результате расплавленное стекло пропускают вдоль канала питателя и протягивают через отверстия фильерной пластины, расположенной на дне канал питателя, с образованием индивидуальных стеклянных волокон. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления печь или плавильная печь представляет собой традиционную огнеупорную плавильную печь. Посредством применения огнеупорного резервуара, изготовленного из огнеупорных блоков, могут быть уменьшены производственные расходы, связанные с изготовлением стеклянных волокон, получаемых из композиции согласно настоящему изобретению. Согласно некоторым примерным вариантам осуществления фильерная пластина представляет собой фильерную пластину из сплава на основе платины. Затем пучки стеклянных волокон могут быть образованы посредством сбора индивидуальных волокон друг с другом. Пучки волокон могут быть намотаны и подвергнуты дальнейшей обработке традиционным способом, подходящим для предусмотренного применения.[00066] The mixed batch can then be melted in a furnace or melting furnace, and the resulting molten glass is passed along the feeder channel and pulled through the holes of a spinneret plate located at the bottom of the feeder channel to form individual glass fibers. According to some exemplary embodiments, the furnace or melting furnace is a conventional refractory melting furnace. Through the use of a refractory reservoir made from refractory blocks, manufacturing costs associated with the manufacture of glass fibers obtained from the composition of the present invention can be reduced. In some exemplary embodiments, the die plate is a platinum-based alloy die plate. The glass fiber bundles can then be formed by collecting the individual fibers together. The fiber bundles may be wound and further processed in a conventional manner suitable for the intended application.
[00067] Рабочие температуры стекла в плавильной печи, канале питателя и фильерной пластине могут быть выбраны соответствующим образом, чтобы регулировать вязкость стекла, и их можно поддерживать с применением подходящих способов, включая, например, регулирующие устройства. Температуру на загрузочном конце плавильной печи можно автоматически регулировать, чтобы уменьшать или устранять девитрификацию. Расплавленное стекло может затем пропускать (протягивать) через отверстия или щели в нижней или верхней части фильерной пластины с образованием стеклянных волокон. В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, потоки расплавленного стекла, проходящие через отверстия фильерной пластины, превращаются в волокна посредством намотки пучка, состоящего из множества индивидуальных волокон, на формовочную трубу, установленную на вращающейся втулке намоточной машины, или режут с адаптивной скоростью. Стеклянные волокна согласно настоящему изобретению могут быть получены любым из способов, описанных в настоящем документе, или любым известным способом образования стеклянных волокон.[00067] The operating temperatures of the glass in the melter, feeder channel, and die plate can be appropriately selected to control the viscosity of the glass, and can be maintained using suitable methods, including, for example, control devices. The temperature at the feed end of the melter can be automatically adjusted to reduce or eliminate devitrification. The molten glass may then be passed (pulled) through holes or slots in the bottom or top of the spinneret plate to form glass fibers. In accordance with some exemplary embodiments, the molten glass streams passing through the orifices of the spinneret plate are woven into fibers by winding a bundle of multiple individual fibers onto a forming tube mounted on a winding machine's rotating hub or cut at an adaptive speed. Glass fibers according to the present invention can be obtained by any of the methods described herein, or by any known method for forming glass fibers.
[00068] Волокна могут быть подвергнуты дальнейшей обработке традиционным образом, подходящим для заданного применения. Например, согласно некоторым примерным вариантам осуществления стеклянные волокна обрабатывают проклеивающей композицией, известной специалистам в данной области техники. Проклеивающая композиция не ограничивается каким-либо образом и может представлять собой любую проклеивающую композицию, подходящую для нанесения на стеклянные волокна. Проклеенные волокна могут быть использованы для армирования подложек, таких как разнообразные пластмассовые подложки, в тех случаях, где для конечного применения изделия требуются высокие значения прочности и жесткости при низкой плотности. Такие приложения включают, но не ограничиваются этим, тканые полотна для применения в изготовлении ветряных лопастей; объекты инфраструктуры, включая армирование бетона, мосты и т.д.; а также аэрокосмические конструкции.[00068] The fibers may be further processed in a conventional manner suitable for a given application. For example, in some exemplary embodiments, the glass fibers are treated with a sizing composition known to those skilled in the art. The sizing composition is not limited in any way, and may be any sizing composition suitable for application to glass fibers. Bonded fibers can be used to reinforce substrates, such as a variety of plastic substrates, where high strength and stiffness at low density is required for the end product application. Such applications include, but are not limited to, woven fabrics for use in the manufacture of wind blades; infrastructure facilities, including concrete reinforcement, bridges, etc.; as well as aerospace structures.
[00069] В данном отношении некоторые примерные варианты осуществления настоящего изобретения включают композиционный материал, содержащий стеклянные волокна согласно настоящему изобретению, которые описаны выше, в сочетании с отверждаемым матричным материалом. В настоящем документе это также может быть упомянуто как армированное композиционное изделие. Матричный материал может представлять собой любую подходящую термопластическую или термоотверждаемую смолу, известную специалистам в данной области техники, такую как, но не ограничиваясь этим, термопластические материалы, такие как сложные полиэфиры, полипропилен, полиамид, полиэтилентерефталат и полибутилен, а также термоотверждаемые смолы, такие как эпоксидные смолы, ненасыщенные сложные полиэфиры, фенолоальдегидные смолы, сложные эфиры винилового спирта и эластомеры. Указанные смолы могут быть использованы индивидуально или в сочетании. Армированное композиционное изделие может быть использовано для ветряной лопасти, арматурного стержня, трубы, намотки волокна, наполнителя муфельной печи, звукопоглощения и т.д.[00069] In this regard, some exemplary embodiments of the present invention include a composite material containing the glass fibers according to the present invention, as described above, in combination with a curable matrix material. In this document, this may also be referred to as a reinforced composite product. The matrix material may be any suitable thermoplastic or thermoset resin known to those skilled in the art, such as, but not limited to, thermoplastic materials such as polyesters, polypropylene, polyamide, polyethylene terephthalate, and polybutylene, as well as thermoset resins such as epoxy resins, unsaturated polyesters, phenolic resins, vinyl alcohol esters and elastomers. These resins may be used alone or in combination. The reinforced composite product can be used for wind blade, rebar, pipe, fiber winding, muffle furnace fill, sound absorption, etc.
[00070] В соответствии со следующими примерными вариантами осуществления настоящего изобретения, предложен способ получения композиционного изделия, которое описано выше. Способ может включать объединение по меньшей мере одного полимерного матричного материала с множеством стеклянных волокон. Как полимерный матричный материал, так и стеклянные волокна могут быть такими, как описано выше.[00070] According to the following exemplary embodiments of the present invention, a method for producing a composite article as described above is provided. The method may include combining at least one polymeric matrix material with a plurality of glass fibers. Both the polymeric matrix material and the glass fibers may be as described above.
ПримерыExamples
[00071] Примерные стеклянные композиции согласно настоящему изобретению были получены посредством смешивания компонентов шихты в пропорциональных количествах для достижения конечной стеклянной композиции, содержащей оксиды в массовых процентных отношениях, которые представлены ниже в таблицах 1-4.[00071] Exemplary glass compositions according to the present invention were obtained by mixing the components of the mixture in proportional amounts to achieve the final glass composition containing oxides in weight percentages, which are presented below in tables 1-4.
[00072] Исходные материалы плавили в платиновом тигле в электронагревательной печи при температуре 1650°С в течение 3 часов.[00072] The starting materials were melted in a platinum crucible in an electric furnace at 1650° C. for 3 hours.
[00073] Температуру волокнообразования измеряли с применением способа вращающегося цилиндра, который описан в стандарте ASTM С965-96 (2007), озаглавленном «Стандартная практика измерения вязкости стекла выше температуры размягчения», содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки. Температуру ликвидуса измеряли, воздействуя на стекло в условиях температурного градиента в лодочке из платинового сплава в течение 16 часов, как определено в соответствии со стандартом ASTM С829-81 (2005), озаглавленном «Стандартная практика измерения температуры ликвидуса стекла», содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки. Плотность измеряли способом Архимеда, который подробно описан в стандарте ASTM С693-93 (2008), озаглавленном «Стандартный способ исследования плотности стекла по выталкивающей силе», содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки.[00073] The fiberization temperature was measured using the rotating cylinder method as described in ASTM C965-96 (2007) entitled "Standard Practice for Measuring Glass Viscosity Above Softening Point", the contents of which are incorporated herein by reference. The liquidus temperature was measured by exposing the glass to a temperature gradient in a platinum alloy boat for 16 hours as determined in accordance with ASTM C829-81 (2005) entitled "Standard Practice for Measuring Liquidus Temperature of Glass", the contents of which are incorporated herein. document through a link. The density was measured by the method of Archimedes, which is described in detail in ASTM C693-93 (2008), entitled "Standard method for testing the density of glass by buoyancy", the contents of which are incorporated herein by reference.
[00074] Удельный модуль упругости вычисляли посредством деления измеренного модуля упругости, выраженного в единицах ГПа, на плотность, выраженную в единицах кг/м3.[00074] The specific modulus of elasticity was calculated by dividing the measured modulus of elasticity, expressed in units of GPa, by the density, expressed in units of kg/m 3 .
[00075] Прочность измеряли для необработанных волокон с применением устройства Instron для исследования при растяжении согласно стандарту ASTM D2343-09, озаглавленному «Стандартный способ исследования свойств при растяжении стекловолоконных пучков, нитей и ровингов, применяемых в армированных пластмассах», содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки.[00075] Tensile strength was measured on untreated fibers using an Instron Tensile Tester according to ASTM D2343-09 entitled "Standard Test Method for Tensile Properties of Glass Fiber Bundles, Yarns and Rovings Used in Reinforced Plastics", the contents of which are incorporated herein through a link.
[00076] Приведенные выше в таблице 1 стеклянные композиции (сравнительные примеры 1-5) представляют собой воспроизведенные сравнительные примеры из европейской заявки №10860973.6. Хотя указанные сравнительные примеры включают концентрацию Al2O3 выше 19,0 мас. %, композиции имеют соотношения Al2O3/MgO выше 2, что приводит к значениям прочности при растяжении значительно ниже минимальной прочности при растяжении, составляющей 4800 МПа для стеклянных волокон, образованных из стеклянных композиций согласно настоящему изобретению, которые описаны в настоящем документе.[00076] The glass compositions shown above in Table 1 (Comparative Examples 1-5) are reproduced Comparative Examples from European Application No. 10860973.6. Although these comparative examples include the concentration of Al 2 O 3 above 19.0 wt. %, the compositions have Al 2 O 3 /MgO ratios above 2, resulting in tensile strength values well below the minimum tensile strength of 4800 MPa for glass fibers formed from glass compositions according to the present invention, which are described herein.
[00077] В таблицах 2-4 проиллюстрировано неожиданное увеличение прочности при растяжении, достигаемое стеклянными волокнами, образованными из композиций содержащих от 55,0 до 65,0 мас. % SiO2, от 19,0 до 27,0 мас. % Al2O3, от 8,0 до 15,0 мас. % MgO, от 7,0 до 12,0 мас. % СаО, от 0,0 до 1,0 мас. % Na2O, от 0 до 2,0 мас. % TiO2, от 0 до 2,0 мас. % Fe2O3 и не более чем 0,5 мас. % Li2O, причем соотношение Al2O3MgO составляет не более чем 2,0. Кроме того, было обнаружено, что неожиданное увеличение прочности при растяжении непосредственно связано с одновременным достижением концентрации Al2O3, составляющей по меньшей мере 19,0 мас. %, и соотношения Al2O3/MgO, составляющего не более чем 2,0.[00077] Tables 2-4 illustrate the unexpected increase in tensile strength achieved by glass fibers formed from compositions containing from 55.0 to 65.0 wt. % SiO 2 , from 19.0 to 27.0 wt. % Al 2 O 3 , from 8.0 to 15.0 wt. % MgO, from 7.0 to 12.0 wt. % CaO, from 0.0 to 1.0 wt. % Na 2 O, from 0 to 2.0 wt. % TiO 2 , 0 to 2.0 wt. % Fe 2 O 3 and not more than 0.5 wt. % Li 2 O, and the ratio of Al 2 O 3 MgO is not more than 2.0. In addition, it was found that an unexpected increase in tensile strength is directly related to the simultaneous achievement of an Al 2 O 3 concentration of at least 19.0 wt. %, and the ratio of Al 2 O 3 /MgO, which is not more than 2.0.
[00078] Кроме того, стеклянные композиции в примерах 1-13 имеют неожиданно низкие температуры волокнообразования (составляющие менее чем 2425°F) и высокие значения ΔT (составляющие по меньшей мере, 100°F) при одновременном достижении превосходных механических свойств. В частности, стеклянные волокна достигают прочность при растяжении, составляющую по меньшей мере 4800 МПа, и удельный модуль упругости, составляющий по меньшей мере 34,3 МДж/кг. Разнообразные примерные стеклянные волокна достигают прочность при растяжении, составляющие по меньшей мере 4900 МПа, или по меньшей мере 4950 МПа, или по меньшей мере 5000 МПа. Такие уровни прочности и удельного модуля упругости оказываются неожиданными в сочетание с благоприятными волокнообразующими свойствами.[00078] In addition, the glass compositions in Examples 1-13 have unexpectedly low fiberization temperatures (less than 2425°F) and high ΔT values (at least 100°F) while achieving excellent mechanical properties. In particular, the glass fibers achieve a tensile strength of at least 4800 MPa and a specific modulus of elasticity of at least 34.3 MJ/kg. A variety of exemplary glass fibers achieve tensile strengths of at least 4900 MPa, or at least 4950 MPa, or at least 5000 MPa. Such levels of strength and specific modulus of elasticity are unexpected in combination with favorable fiber-forming properties.
[00079] Кроме того, стеклянные композиции оказываются особенно подходящими для приложений, в которых требуется жесткость на таком же или более высоком уровне, чем жесткость R-стекла (например, для ветряных лопастей). Однако, как проиллюстрировано ниже в таблице 5, стеклянные композиции согласно концепциям настоящего изобретения преимущественно имеют также благоприятные волокнообразующие свойства, такие как температура волокнообразования (составляющая менее чем 2425°F).[00079] In addition, glass compositions are particularly suitable for applications that require stiffness at the same or higher level than that of R-glass (for example, for wind blades). However, as illustrated in Table 5 below, the glass compositions according to the concepts of the present invention advantageously also have favorable fiberizing properties such as fiberization temperature (less than 2425°F).
[00080] Изобретение согласно настоящей заявке было описано выше как в целом, так и в отношении конкретных вариантов осуществления. Хотя настоящее изобретение было представлено в такой форме, которая рассматривается в качестве предпочтительных вариантов осуществления, в рамках общего раскрытия может быть выбрано широкое разнообразие альтернатив, известных специалистам в данной области техники. Настоящее изобретение не ограничено никаким образом, за исключением представленной ниже формулы изобретения.[00080] The invention according to the present application has been described above both in general and in relation to specific embodiments. Although the present invention has been presented in such form as are considered preferred embodiments, a wide variety of alternatives known to those skilled in the art can be selected within the scope of the general disclosure. The present invention is not limited in any way, except for the following claims.
Claims (52)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762607498P | 2017-12-19 | 2017-12-19 | |
| US62/607,498 | 2017-12-19 | ||
| PCT/US2018/066365 WO2019126252A1 (en) | 2017-12-19 | 2018-12-19 | High performance fiberglass composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020120903A RU2020120903A (en) | 2022-01-20 |
| RU2777258C2 true RU2777258C2 (en) | 2022-08-01 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2354106A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 3B | Glass fibre composition and composite material reinforced therewith |
| EP2789442A1 (en) * | 2011-12-06 | 2014-10-15 | Nitto Boseki Co., Ltd | Long-fiber-reinforced thermoplastic resin preform and fiber-reinforced resin compact using same |
| RU2014138187A (en) * | 2012-04-18 | 2016-06-10 | 3Б Фибрегласс СПРЛ | GLASS FIBER COMPOSITION AND REINFORCED MATERIAL |
| EP3147267A1 (en) * | 2015-08-21 | 2017-03-29 | Nitto Boseki Co., Ltd. | Glass composition for glass fiber |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2354106A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 3B | Glass fibre composition and composite material reinforced therewith |
| EP2789442A1 (en) * | 2011-12-06 | 2014-10-15 | Nitto Boseki Co., Ltd | Long-fiber-reinforced thermoplastic resin preform and fiber-reinforced resin compact using same |
| RU2014138187A (en) * | 2012-04-18 | 2016-06-10 | 3Б Фибрегласс СПРЛ | GLASS FIBER COMPOSITION AND REINFORCED MATERIAL |
| EP3147267A1 (en) * | 2015-08-21 | 2017-03-29 | Nitto Boseki Co., Ltd. | Glass composition for glass fiber |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11306021B2 (en) | High performance fiberglass composition with improved elastic modulus | |
| JP7480142B2 (en) | High performance glass fiber composition having improved specific modulus | |
| DK2630095T3 (en) | Glass composition for the production of high strength and high modulus fibers | |
| EP2588425A2 (en) | Glass composition for producing high strength and high modulus fibers | |
| US11214512B2 (en) | High performance fiberglass composition | |
| WO2012001655A2 (en) | Glass composition for producing high strength and high modulus fibers | |
| WO2012052841A1 (en) | Glass composition for producing high strength and high modulus fibers | |
| RU2777258C2 (en) | High-quality fiberglass composition | |
| JP2023510200A (en) | Fiberglass composition for higher modulus | |
| EA045341B1 (en) | HIGH-QUALITY FIBERGLASS COMPOSITION WITH IMPROVED ELASTIC MODULE |