ДОБАВКА К СТЕКЛУ Российский патент 1999 года по МПК C03C3/12 C03C4/08 

Описание патента на изобретение RU2131402C1

Изобретение относится к получению светотехнического стекла, обладающего способностью поглощать ультрафиолетовую составляющую солнечного света и преобразовать ее в оранжево-красный свет с длиной волны 580 -700 нм, и может быть использовано в сельском хозяйстве, медицине и строительной индустрии.

Известна добавка к светотехническому стеклу следующего состава, мас.% [1]:
Окись иттербия - 5 - 95
Окись тербия - 5 - 95
Однако стекла, содержащие эту добавку, не преобразуют ультрафиолетовое излучение солнечного света в оранжево-красный свет.

Технической задачей изобретения является обеспечение светотрансформирующих свойств стекла, а именно преобразование УФ-части солнечного света в оранжево-красный с длиной волны 580 - 700 нм, стабильности люминесцентных свойств стекла и удешевление конечного продукта (стекла).

Для выполнения поставленной технической задачи в стекло вводят добавку, включающую, по крайней мере, два оксида РЗЭ из группы: Sm2O3, Eu2O3, CeO2, Y2O3, Pr2O3, Tb2O3, La2O3, Nd2O3, Gd2O3, Dy2O3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Sm2O3 - 0,5 - 90
Eu2O3 - 0,5 - 80
CeO2 - 0,5 - 40
Y2O3 - 0,1 - 40
Pr2O3 - 0,1 - 40
Tb2O3 - 0,1 - 1,0
Gd2O3 - 0,1 - 10,0
Nd2O3 - 0,01 - 0,5
La2O3 - 0,1 - 10
Dy2O3 - 0,1 - 1
В качестве стекла можно использовать силикатное, боратное или фосфатное стекло. Для получения добавки используют оксиды РЗЭ, отходы их производства. Например, отходы при использовании полирита, отходы люминофоров. Также можно использовать для получения добавки продукт переработки покрытий экранов электронно-лучевых трубок или отдельные фракции концентратов РЗЭ, получающиеся в процессе разделения суммы РЗЭ, например, полирит или концентрат СЕГОК. Помимо того, можно использовать отходы цветных стекол для лазерной техники.

Технология получения светотехнического стекла с предложенной добавкой не отличается от обычной стекольной технологии и включает варку, выработку, отжиг. В качестве сырья используют кварцевой песок, соду, поташ, доломит, соединения РЗЭ, например, полирит или отходы редкоземельных люминофоров. Компоненты шихты смешивают, варят при температуре 1350 - 1500oС в слабоокислительных условиях, вырабатывают, отжигают. Стекло с описываемой добавкой отличается высокой технологичностью и не кристаллизуется в интервале выработки, может изготавливаться как методом проката, так и вытягиванием. Добавка вводится в стекло в количестве 0,1 - 5% сверх 100% стекла.

Полученные стекла обладают люминесцентными свойствами, т.к. РЗЭ являются активаторами интенсивной люминесценции стекол с характерными спектрами. Спектры люминесценции определяются природой самих РЗЭ, их концентрацией. Полученное стекло преобразует УФ- часть света в оранжево-красный свет с длиной волны 580 - 700 нм.

Стекло с максимальным количеством добавки (2 - 5%) можно измельчить и использовать как добавку в шихту в количестве до 10% для получения стекол, обладающих свойствами люминесцентной трансформации.

Данное стекло можно измельчить, добавить в обычную шихту при варке стекла и получить также стекло, обладающее свойствами люминесцентной трансформации.

Некоторые конкретные составы предложенной добавки приведены в таблице (см. в конце описания).

Эти добавки добавляют в шихту сверх 100% в количестве 0,1 - 5%.

Ниже приведен конкретный пример выполнения предложенного изобретения. В стекло состава, мас.%:
SiO2 - 73,2
CaO - 5,7
MgO - 4,1
Fe2O3 - 0,12
R2O - 15,3
SO3 - 0,38
Al2O3 - 1,2
вводят сверх 100% добавку, содержащую Eu2O3 - 90% и La2O3 - 10% в количестве 1%. Светотехническое стекло, содержащие указанную добавку, преобразует УФ-часть солнечного света в оранжево-красный свет.

В качестве компонентов, содержащих РЗЭ, можно использовать, по крайней мере, одну из фракций концентратов РЗЭ, получаемую в процессе разделения суммы РЗЭ, например полирит или концентрат СЕГОК.

Концентрат СЕГОК по ТУ АД-11-40-88 содержит не менее 55% Sm2O3, не менее 10% Eu2O3 и не менее 10% Gd2O3.

Светопропускание стекла толщиной 3 мм на длине волны 400 нм 70 - 85%; 500 нм 70 - 85%; 600 нм 80 - 88%; 700 нм 78 - 85%.

Стекло с добавкой концентрата СЕГОК позволяет дополнительно высвечивать световые лучи в оранжево-красной области спектра.

Полученные светотехнические стекла с предложенной добавкой обладают устойчивыми светотрансформирующими свойствами, сравнительно дешевы в изготовлении за счет использования отходов редкоземельных люминофоров или концентратов РЗЭ.

Похожие патенты RU2131402C1

название год авторы номер документа
СВЕТОТЕХНИЧЕСКОЕ СТЕКЛО 1998
  • Ситников А.М.
  • Райков А.Ю.
  • Пичков А.В.
RU2145582C1
Способ получения стеклокристаллического материала с наноразмерными кристаллами ниобатов редкоземельных элементов 2015
  • Жилин Александр Александрович
  • Дымшиц Ольга Сергеевна
  • Алексеева Ирина Петровна
  • Запалова Светлана Сергеевна
RU2616648C1
ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИЙ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ 2020
  • Сигаев Владимир Николаевич
  • Наумов Андрей Сергеевич
  • Савинков Виталий Иванович
  • Лотарев Сергей Викторович
RU2756886C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ХИБИНСКИХ АПАТИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ 2011
  • Глущенко Юрий Григорьевич
  • Шестаков Сергей Владимирович
  • Нечаев Андрей Валерьевич
  • Козырев Александр Борисович
  • Сибилев Александр Сергеевич
  • Левин Борис Владимирович
RU2528692C2
НЕОРГАНИЧЕСКИЙ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ БЕЛОГО СВЕТА 2009
  • Вишняков Анатолий Васильевич
  • Соколов Дмитрий Юрьевич
RU2474009C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАТРИЙ - ИТТРИЕВЫХ СИЛИКАТОВ, ДОПИРОВАННЫХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ 2023
  • Белобелецкая Маргарита Витальевна
  • Стеблевская Надежда Ивановна
  • Медков Михаил Азарьевич
RU2807989C1
АЭРОГЕЛИ, КАЛЬЦИНИРОВАННЫЕ ИЗДЕЛИЯ, ИЗДЕЛИЯ С КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2012
  • Колб Брант У.
  • Фэйсел Брайан С.
  • Гоетзингер Мартин
  • Холл Филипп С.
  • Гауптманн Хольгер
  • Хендриксон Марк Дж.
  • Хумпал Кэтлин М.
  • Лонгабах Джон У.
  • Матерс Джеймс П.
  • Науджок Роберта Р.
  • Пеннингтон Пол Д.
  • Шехнер Галлус
RU2571151C2
КОМПОЗИЦИЯ ПЛЕНОЧНОГО ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ТЕПЛИЦ И ОПТИЧЕСКИЙ АКТИВАТОР ДЛЯ ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА (ВАРИАНТЫ) 1998
  • Морозов Е.Г.
  • Ковальков В.И.
  • Витюк В.Я.
  • Коршикова Л.Ф.
  • Райкова И.Г.
  • Ситников А.М.
  • Райков А.Ю.
RU2127511C1
Способ получения селенидов (Sr,Eu)LnCuSe (Ln = La, Nd, Sm, Gd-Lu, Sc, Y) ромбической сингонии 2021
  • Русейкина Анна Валерьевна
  • Григорьев Максим Владимирович
  • Соловьёв Леонид Александрович
  • Молокеев Максим Сергеевич
  • Матигоров Алексей Валерьевич
  • Третьяков Николай Юрьевич
  • Остапчук Евгений Анатольевич
  • Елышев Андрей Владимирович
RU2783926C1
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ 2015
  • Нестеров Алексей Анатольевич
  • Панич Анатолий Евгеньевич
  • Панич Александр Анатольевич
  • Нагаенко Александр Владимирович
RU2604359C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 131 402 C1

Реферат патента 1999 года ДОБАВКА К СТЕКЛУ

Изобретение относится к получению светотехнического стекла, обладающего способностью поглощать ультрафиолетовую составляющую солнечного света и преобразовать ее в оранжево-красный свет с длиной волны 580-700 нм, и может быть использовано в сельском хозяйстве, медицине и строительной индустрии. Сущность изобретения: добавка к стеклу содержит по крайней мере два оксида РЗЭ из группы: Nd2O3, Dy2O3, Sm2O3, Eu2O3, CeO2, Y2O3, Pr2O3, Tb2O3, Gd2O3, La2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Sm2O3 - 0,5-90, Eu2O3 - 0,5-80, CeO2 - 0,5-40, Y2O3 - 0,1-40, Pr2O3 - 0,1-4,0, Tb2O3 - 0,1-1,0, Gd2O3 - 0,1-10, Nd2O3 - 0,01-0,5, La2O3 - 0,1-10, Dy2O3 - 0,1-1,0. Технической задачей изобретения является обеспечение преобразования УФ-части солнечного света в оранжево-красный с длиной волны 580-700 нм. В качестве стекла используют силикатные, боратные или фосфатные стекла. Для получения добавки используют оксиды РЗЭ, отходы их производства, отходы люминофоров, отдельные фракции концентратов РЗЭ. 6 з.п.ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 131 402 C1

1. Добавка к стеклу, включающая оксиды РЗЭ, отличающаяся тем, что она содержит по крайней мере два оксида РЗЭ из группы: Sm2O3, Eu2O3, CeO2, Y2O3, Pr2O3, Tb2O3, La2O3, Nd2O3, Cd2O3, Dy2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Sm2O3 - 0,5 - 90
Eu2O3 - 0,5 - 80
CeO2 - 0,5 - 40
Y2O3 - 0,1 - 40
Pr2O3 - 0,1 - 4,0
Tb2O3 - 0,1 - 1,0
Cd2O3 - 0,1 - 10,0
Nd2O3 - 0,01 - 0,5
La2O3 - 0,1 - 10
Dy2O3 - 0,1 - 1
2. Добавка к стеклу по п.1, отличающаяся тем, что в качестве стекла используют силикатное, боратное или фосфатное стекла.
3. Добавка к стеклу по п.1, отличающаяся тем, что для получения добавки используют отходы производства РЗЭ, например отходы при использовании полирита. 4. Добавка к стеклу по п.1, отличающаяся тем, что для получения добавки используют отходы редкоземельных люминофоров. 5. Добавка к стеклу по п.4, отличающаяся тем, что для ее получения используют продукт переработки покрытий экранов электронно-лучевых трубок. 6. Добавка к стеклу по п.1, отличающаяся тем, что для ее получения используют отдельные фракции концентратов РЗЭ, получающиеся в процессе разделения суммы РЗЭ, например полирит или концентрат СЕГОК. 7. Добавка к стеклу по п.1, отличающаяся тем, что для ее использования используют отходы цветных стекол для лазерной техники.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2131402C1

ДОБАВКА К СТЕКЛУ 0
  • Г. О. Карапет А. В. Дмитрюк
SU387942A1
Стекло 1989
  • Артамонова Галина Ивановна
  • Жукова Татьяна Семеновна
  • Голозубов Андрей Олегович
  • Овчинников Владимир Иванович
  • Шипилова Нина Яковлевна
  • Захаренко Николай Игнатьевич
  • Беликов Иван Николаевич
  • Фетисова Раиса Васильевна
  • Горькая Зинаида Ивановна
SU1655925A1
Стекло 1981
  • Артамонова Галина Ивановна
  • Жукова Татьяна Семеновна
  • Беликов Иван Николаевич
  • Горькая Зинаида Ивановна
  • Захаренко Николай Игнатьевич
SU1008171A1
Стекло 1990
  • Анурова Елена Николаевна
  • Щербаков Алексей Александрович
  • Сытник Людмила Викторовна
  • Кузнецова Марина Михайловна
  • Эрландц Юрий Вадимович
SU1738767A1

RU 2 131 402 C1

Авторы

Ситников А.М.

Райков А.Ю.

Пичков А.В.

Павлушкина Т.К.

Даты

1999-06-10Публикация

1997-12-29Подача