Способ повышения химической устойчивости стекла
Изобретение относится к стекольной промышленности и направлено на повышение устойчивости в щелочных средах ликвирующих стекол. Осуществляют изотермическую тепловую обработку при температуре трансформации в течение 3-23 ч. Происходит упорядочение структуры плотности , упрочнение связей каркаса, что способств ет росту коррозионной устойчивости в щелочных средах.
СО 03 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 03 В 32/00
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ ГИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
f ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ h Л Л О (21) 4608246/33 22) 23 11 88 (46) 23.01.91, Бюл. N. 3 (71) Государственнь й»аучно-исследовательский институт стекла (72) Л.А. Зайонц и M.Ñ. Гинзбург (53) 666,1.031 (088 8) (56) Павлушкин Н.М. Химическая технология стекла и ситаллов. — M . Стройиздат, 1983, 85, 177 Авторское свид ..тельсч во СССР N. 4!9482, кл С 03 В 29/OG. 1974, Изобретение относится к стекольной промышленности и касается способа повышения химической устоичивости ликвирующих стекол, ситаллов и стеклянных во )oKQH. Целью изобретения является повышение устойчивости в щелочнь х средах ликвирующих стекол. Сущность способа повыше»ия химической устойчивости стекол заключается в том, что при тепловой обработке при температуре трансформации происходит упорядочение структуры, повышение плотности, упрочнение решетки, распределение связей, способствующих высокой компактности структуры и ynpa íåíèþ связей Si-Π— Si, ответственных за щелочеустойчивость системы. Пример 1, Стекло пирекс системы JazO — В20з-SiО состава, мас.,4: S 02 80; В Оз 12; NazO 3,5; К20 1,0; AI20g 1,5; СаО + +MgO 2,0. Исходная щелочеустойчивость пирекса без термической обработки равна 110мг/дм . Стекло подвергают термообработке в тече„„ЯЯ„„1622295 А1 (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ УСТОЙ Ч И В О СТИ СТ Е КЛА (57) Изобретение относится к стекольной промышленности и направлено на повышение устойчивости в щелочных средах ликвирующих стекол. Осуществляют изотермическую тепловую обработку при температуре трансформации в течение 3 — 23 ч. Происходит упорядочение структуры плотности, упрочнение связей каркаса, что способствует росту коррозион ной устойчивости в щелочных средах. ние 3 ч при температуре трансформации Тд 565 С. Щелочеустойчивость равна 100 мг/дм . При термообработке в течение 14 ч 2 щелочеустойчивость равна 74 мг/дм, при 2 термообработке B течение 23 ч — 55 мг/мг2. При темгзратурах ниже Тд и времени обработки менее 3 ч процессы структурирования и диспропорционирования связей ослаблены и набл юдается незначител ь нов улучшение щелочеустойчивости. При температурах выше Тд происходит интенсивное тепловое воздействие и усиление гармонических колебаний связей, приводящее к их разрушению и размягчению стекла. При обработке более 23 ч процессы структурирования хотя и происходят, но при достижении щелочеустойчивости 50 мг/дм замедляются. Именно в этот момент достигается наивысшая щелочеустойчивость на уровне кварцевого стекла (50 мг/дм ). Дальнейшая длительная изотермическая термообработка в течение 48 и 72 ч не приводит к улучшению химической устойчивости и является излишней энергозатратой. 1622295 Составитель Т, Буклей Редактор Н. Рогулич Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий Заказ 83 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Пример 2. Ситалл 224 — 18 (СТЛ-6) имеет исходную щелочеустойчивость в 2 н. NaOH 65 Mr/дм . Ситалл подвергают термической обработке при температуре трансформации Тд 660 С в течение 3 ч, щелочеустойчивость составляет 57 мг/дм, при термообработке в течение 14 ч щелочеустойчивость составляет 48 мг/дм, при термообработке 23 ч— 35 мг/дм . При температуре ниже Тд и врег мени термообработки менее 3 ч упорядочение структуры и упрочнение связей Sl O-SI, ответственных за щелочеустойчивость, происходит медленно и в малом количестве. С повышением температуры выше Тд происходит интенсивное микрорасслаивание, выделение литийсодержащей фазы и образование зародышей кристаллических фаз /3 -сподумена, которые способствуют снижению щелочеустойчивости. В ситалле 22418 при термообработке более 23 ч существенного изменения щелочеустойчивости не наблюдается, Пример 3. Стекло состава, мас. : $!02 65; Ег02 10: ЕегОэ 4; СаО 6,0; йагО 12; MgO 1; А!20э 3. Исходная щелочеустойчивость беэ термообработки равна 10 мг/дм, г после термообработки при 614 С в течение 3 ч щелочеустойчивость равна 9 мг/дм, при г термообработке в течение 14 ч — 8 мг/дм, г после термообработки в течение 23 ч- 7 мг/дм . г Эти стекла характеризуются исключительной щелочеустойчивостью, но и для них снижение потерь в массе в щелочных средах после изотермической обработки при температуре трансформации Тд является значительным по сравнению с исходной величиной коррозии и имеет большое прак5 тическое значение. При температурах выше Тд щелочеустойчивость снижается и достигает минимума при размягчении стекла. Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить щелоче10 устойчивость высококремнеэемистых стекол системы Ма О-ВрОэ-$!02 в 1,5-2 раза, для систем, предназначенных для синтеза ситаллов, в основном это ликвирующие стекла, щелочеустойчивость повышается в 15 1,5-2 раза, для особо щелочеустойчивых стекол системы !чагО-ЕгОг-SION с добавками переходных металлов она повышается на 30 и более в зависимости от условий варки (окислительные или восстановитель20 ные), Способ повышения химической устойчивости стекол может найти применение для химико-лабораторной посуды, аппаратуры, в медицинской технике и биологической, где важна максимальная инертность к 25 щелочной среде крови, плазмы и продуктов деятельности человека и животных, Формула изобретения Способ повышения химической устойчивости стекла путем термической обработ30 ки, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости в щелочных средах ликвирующего стекла, термическую обработку осуществляют в течение 3-23 ч при температуре трансформации, 35