ИСХОДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛЯННЫХ ВОЛОКОН И ПОЛУЧЕННОЕ ИЗ НИХ СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО Российский патент 2011 года по МПК C03C13/00 

Область техники

Данное изобретение в общем относится к композиции для получения непрерывных стеклянных волокон для применения в областях, требующих от материалов высокой прочности, а также к высокопрочным стеклянным волокнам и изделиям.

Предпосылки создания изобретения.

Наиболее распространенная композиция на основе стекла для изготовления непрерывных стекловолокнистых нитей называется «Е-стекло». Температура ликвидуса Е-стекла равна примерно 2100°F (1149°C) или ниже. Одним преимуществом Е-стекла является то, что его температура ликвидуса позволяет получать стеклянные волокна при температуре около 1900-2400°F (1038-1316°С). Согласно классификации по ASTM в случае стеклянной пряжи из Е-стекла, применяемой для плат печатных схем и в аэрокосмической промышленности, композиция включает 52-56 вес.% SiO₂, 16-25 вес.% СаО, 12-16 вес.% Al₂O₃, 5-10 вес.% B₂O₃, 0-5 вес.% MgO, 0-2 вес.% Na₂O и K₂O, 0-0,8 вес.% TiO₂, 0,05-0,4 вес.% Fe₂O₃ и 0-1,0 вес.% фтора.

Волокна, не содержащие бора, продаются под торговым названием ADVANTEX (Owens Coming, Toledo, Ohio, USA). Волокна, не содержащие бора, такие как описанные в патенте США №5789329, позволяют значительно снизить рабочие температуры по сравнению с Е-стеклом, содержащим бор. Не содержащие бора стеклянные волокна подпадают под определение волокон из Е-стекла для применения в общих областях согласно определению по ASTM.

S-стекло обозначает семейство стекол, состоящих, в основном, из окисей магния, алюминия и кремния, с химическим составом, который позволяет получать стеклянные волокна с более высокой механической прочностью, чем у волокон из Е-стекла. Композиция для получения S-стекла включает примерно 65 вес.% SiO₂, 25 вес.% Al₂O₃ и 10 вес.% MgO. S-стекло имеет состав, который был вначале разработан для применения в областях, требующих высокой прочности.

R-стекло представляет собой семейство стекол, которые состоят, в основном, из окисей кремния, алюминия, магния и кальция, с химическим составом, который приводит к получению волокон с большей механической прочностью, чем прочность волокон из Е-стекла. R-стекло имеет состав, включающий около 58-60 вес.% SiO₂, около 23,5-25,5 вес.% Al₂O₃, около 14-17 вес.% СаО и MgO, 0% B₂O₃ и 0% F₂ и менее примерно 2 вес.% разнообразных других компонентов. R-стекло содержит больше окиси алюминия и окиси кремния, чем Е-стекло, и требует применения более высоких температур для плавления и переработки во время формования волокна. Обычно температуры плавления и переработки R-стекла, по меньшей мере, примерно на 160°С выше, чем в случае Е-стекла. Это увеличение температуры переработки требует применения дорогостоящего плавильника с облицовкой из платины. Кроме того, близость температуры ликвидуса к температуре формования R-стекла требует волокнообразования стекла с вязкостью, которая меньше, чем у Е-стекла, которое обычно образует волокна при значении вязкости, равном 1000 Пз или вблизи этого значения. Образование волокон из R-стекла при вязкости, равной обычно 1000 Пз, приводит, вероятно, к расстекловыванию стекла, что вызывает перерыв процесса и снижает его производительность.

В следующих ниже Таблицах IA-IE представлен состав ряда обычных композиций стекла с высокой прочностью.

Таблица I-А           Компонент Китайское стекло с высокой прочностью Русский непрерывный ровинг на основе алюмосиликата магния NITTOBO “T" стеклоткань «В» NITTOBO “T" стеклоткань (пряжа) «С» SiO₂ 55,08 55,81 64,58 64,64 СаО 0,33 0,38 0,44 0,40 Al₂O₃ 25,22 23,78 24,44 24,57 B₂O₃ 1,85   0,03 0,03 MgO 15,96 15,08 9,95 9,92 Na₂O 0,12 0,063 0,08 0,09 Фтор 0,03   0,034 0,037 TiO₂ 0,023 2,33 0,019 0,018 Fe₂O₃ 1,1 0,388 0,187 0,180 K₂O 0,039 0,56 0,007 0,010 ZrO₂ 0,007 0,15     Cr₂O₃   0,011 0,003 0,003 Li₂O   1,63     CeO₂        

Таблица I-В Компонент Пряжа Nitto Boseki A and P Пряжа Nitto Boseki NT 6030 Стекло Nitto Boseki RST-220PA-535CS Армирующие стекл. волокна Vetrotex Saint Gobain SR CG 250 P109 Высокопрочное стекло, «Стекловолокно», Полоцк SiO₂ 65.51 64,60 64,20 63,90 58,64 CaO 0,44 0,58 0,63 0,26 0,61 Al₂O₃ 24,06 24,60 25,10 24,40 25,41 B₂O₃         0,04 MgO 9,73 9,90 9,90 10.00 14,18 Na₂O 0,04 0,060 0,020 0,039 0,05 Фтор 0,07       0,02 TiO₂ 0,016 0,000 0,000 0,210 0,624 Fe₂O₃ 0,067 0,079 0,083 0,520 0,253 K₂O 0,020 0,020 0,020 0,540 0,35 ZrO₂ 0,079         Cr₂O₃ 0,0010     0,001 0,023 Li₂O           CeO₂          

Таблица I-С Компонент Китайская высокопрочная пряжа (8 мкм) Китайский высокопрочный стеклоровинг Стеклоровинг
Zentron S-2 Стекло SOLAIS Стекло-пряжа из R-стекла SiO₂ 55,22 55,49 64,74 64,81 58,46 CaO 0,73 0,29 0,14 0,55 9,39 Al₂O₃ 24,42 24,88 24,70 24,51 24,55 В₂О₃ 3,46 3,52   0,02 0,04 MgO 12,46 12,28 10,24 9,35 5,91 Na₂O 0,104 0,06 0,17 0,16 0,079 Фтор 0,07     0,02 0,054 TiO₂ 0,32 0,36 0,015 0,04 0,196 Fe₂O₃ 0,980 0,930 0,045 0,238 0,400 K₂O 0,240 0,150 0,005 0,03 0,67 ZrO₂           Cr₂O₃ 0,0050     0,007 0,005 Li₂O 0,59 0,63       CeO₂ 1,23 1,25      

Таблица I-D Компонент Стекло-пряжа из S-стекла Ровинг Culimeta Пряжа IVC Vertex В96 675 Стеклоровинг IVG Vertex Стеклоровинг IVG Vertex вне #1 SiO₂ 64,61 59,37 58,34 58,58 58,12 CaO 0,17 0,27 0,31 0,30 0,31 Al₂O₃ 24,84 25,49 23,81 24,26 24,09 B₂O₃ 0,04 0,05       MgO 10,11 13,47 14,99 15,02 15,36 Na₂O 0,118 0,024 0,05 0,02 0,03 Фтор 0,03   0,04 0,04 0,04 TiO₂ 0,011 0,530 1,380 0,67 0,91 Fe₂O₃ 0,042 0,374 0,333 0,336 0,303 K₂O   0,48 0,42 0,28 0,29 ZrO₂   0,152 0,129 0,165 0,157 Cr₂O₃ 0,0050 0,0120 0,0100 0,0120 0,0120 Li₂O           CeO₂          

Таблица I-Е Компонент Стеклоровинг IVG Vertex вне #2 Нити из стекловолокна RH CG 250 P109 SiO₂ 58,69 58,54 CaO 0,29 9,35 Al₂O₃ 24,3 25,39 B₂O₃     MgO 15,06 6,15 Na₂O 0,03 0,10 Фтор 0,04 0,16 TiO₂ 0,64 0,008 Fe₂O₃ 0,331 0,069 K₂O 0,36 0,14 ZrO₂ 0,187 0,006 Cr₂O₃ 0,0130   Li₂O     CeO₂    

R-стекло и S-стекло получают плавлением компонентов композиций в плавильнике, облицованном платиной. Стоимость получения волокон из R-стекла и S-стекла гораздо выше, чем в случае волокон из Е-стекла, из-за стоимости получения волокон в таких плавильниках. Следовательно, существует необходимость в композициях стекла, пригодных для изготовления стеклянных волокон с высокими показателями по способу с непосредственным плавлением в печи, облицованной огнеупорной футеровкой, и в волокнах, полученных из таких композиций.

Сущность изобретения

Изобретение частично относится к композиции стекла для получения непрерывных стеклянных волокон, которые пригодны для применения в областях, где требуется высокая прочность. Композицию согласно данному изобретению можно с небольшими расходами превратить в стеклянные волокна, применяя недорогое прямое плавление в печах с огнеупорной футеровкой, благодаря довольно низкой температуре волокнообразования стеклянных волокон. Полученные из этой композиции стеклянные волокна обладают прочностными характеристиками, которые свойственны более дорогим стеклянным волокнам, например, из S-стекла. Композиция по данному изобретению включает примерно 60,5-70,5 вес.% SiO₂, примерно 10,0-24,5 вес.% Al₂O₃, примерно 6,0-20,0 вес.% RO, где RO обозначает сумму MgO, CaO, SrO и ВаО и примерно 0,0-3,0 вес.% окисей щелочных металлов. Согласно предпочтительному варианту композиция стекла состоит из примерно 61-68 вес.% SiO₂, примерно 15-19 вес.% Al₂O₃, примерно 15-20 вес.% RO, где RO обозначает сумму MgO, CaO, SrO и ВаО и примерно 0-3 вес.% окисей щелочных металлов. Предпочтительно, чтобы композиция содержала не более примерно 4 вес.% окислов или галогенов, выбранных из группы, состоящей из ZnO, SO₃, фтора, В₂О₃, TiO₂, ZrO₂ и Fe₂O₃. Желательные свойства композиции стекла по данному изобретению включают температуру образования волокон менее примерно 2650°F и температуру ликвидуса, которая предпочтительно ниже температуры образования волокон, по меньшей мере, примерно на 80°F, более предпочтительно, по меньшей мере, примерно на 120°F и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, примерно на 150°F.

Подробное описание изобретения

Волокнообразующие свойства композиции стекла согласно данному изобретению включают температуру образования волокон, ликвидус и дельта-Т. Температура образования волокон определяется как температура, которая соответствует вязкости, равной примерно 1000 Пз. Как более подробно рассматривается ниже, пониженная температура образования волокон обеспечивает снижение расходов на получение волокон, позволяет стекломассе дольше находиться в фильере, приводит к повышению производительности, позволяет осуществлять плавление стекла в расплавителе с огнеупорной облицовкой и снизить количество используемой энергии. Например, при более низкой температуре волокнообразования фильера работает при более низкой температуре и образование «прогиба» происходит не так быстро. Прогиб (провис) представляет собой явление, которое возникает в фильерах при повышенной температуре в течение продолжительного времени. С понижением температуры волокнообразования скорость образования прогиба фильеры может быть снижена и время пребывания может быть увеличено. Кроме того, более низкая температура волокнообразования приводит к более высокой производительности, так как большее количество стекла может быть расплавлено в данный период времени при данном вводе энергии. В результате расходы на производство снижаются. Кроме того, более низкая температура волокнообразования дает также возможность стеклу с составом по изобретению плавиться в плавильнике с огнеупорной облицовкой, так как и его температура плавления, и его температура образования волокон ниже верхнего предела температур плавления многих коммерчески доступных огнеупорных материалов.

Ликвидус определяется как самая высокая температура, при которой существует равновесие между жидким стеклом и его первичной кристаллической фазой. При всех температурах свыше ликвидуса стекло не содержит кристаллов в их первичной фазе. При температурах ниже ликвидуса могут образовываться кристаллы.

Другим волокнообразующим свойством является дельта-Т (ΔТ), которое определяется как разница между температурой волокнообразования и ликвидусом. Большее значение ΔТ предполагает большую степень эластичности во время образования стекловолокон и помогает сдерживать расстекловывание стекла (то есть образование кристаллов внутри расплава) во время плавления и образования волокна. Увеличение ΔТ также уменьшает издержки производства стекловолокон за счет увеличения времени пребывания стекломассы в фильере и путем обеспечения более широкого технологического «окна» для образования волокон.

Различные виды стекла по настоящему изобретению приемлемы для плавления в традиционных промышленных плавильниках стекла с внутренней огнеупорной облицовкой, которые широко используются при производстве армирующих стекловолокон. Исходные загружаемые компоненты обычно включают SiO₂ (размолотый кремниевый песок) и Al₂O₃ (кальцинированная окись алюминия), а также модификаторы цепи из исходных материалов, такие как MgCO₃ (магнезит), СаСО₃ (известняк), SrCO₃ (стронцианит), ВаСО₃ (визерит), ZrSiO₄ (циркон) и Na₂CO₃ (натрит).

Исходная загрузка стекла, предпочтительно, содержит от около 60,5 до около 70,5 вес.% SiO₂, от около 10,0 до около 24,5 вес.% Al₂O₃, от около 6,0 до около 20,0 вес.% RO, где RO равно сумме MgO, СаО и SrO, и от около 0,0 до около 3,0 вес.% окисей щелочных металлов. Волокно, образованное в соответствии с настоящим изобретением, будет обычно включать небольшие количества ZnO, SO₃, фтора, B₂O₃, TiO₂ и Fe₂O₃, предпочтительно, в количестве меньшем чем 4 вес.%. Кроме того, волокно, образованное в соответствии с настоящим изобретением, будет, предпочтительно, иметь температуру волокнообразования, меньшую, чем примерно 2650°F, а ΔТ, равную, по меньшей мере, примерно 80°F, предпочтительно, ΔТ, равную, по меньшей мере, примерно 120°F и, наиболее предпочтительно, ΔТ, равную, по меньшей мере, примерно 150°F, и коэффициент теплового расширения (СТЕ) от примерно 2,28×10^-6 дюйм/дюйм/°F до примерно 2,77×10^-6 дюйм/дюйм/°F. Кроме того, стекло по настоящему изобретению, предпочтительно, имеет прочность свыше 600 кф/дюйм² (килофунт/дюйм²), предпочтительно, прочность свыше 630 кф/дюйм² и, наиболее предпочтительно, свыше около 695 кф/дюйм². Кроме того, для стекловолокна желательно иметь модуль больший, чем примерно 12,0 Мф/дюйм², предпочтительно, больший, чем 12,18 Мф/дюйм² и, наиболее предпочтительно, больший, чем около 12,6 Мф/дюйм². Будет принято во внимание, что некоторые подробности структуры не описываются, так как такие подробности являются стандартными и известны специалистам в этой области.

Настоящее изобретение также включает композиционный материал, содержащий стекловолокно, описанное выше, в сочетании с отверждающимся материалом матрицы. Композиционный материал является особенно полезным для применения, когда желательны высокая прочность, жесткость и небольшой вес. Такие области применения включают самолеты, автомобили и ветряные энергетические установки (такие как лопасти ветряных мельниц), а также любое другое применение, где желательны небольшой вес, жесткость и высокая прочность. Приемлемые отверждающиеся материалом матрицы включают термореактивные и термопластичные смолы. Например, термореактивные материалы матрицы включают виниловые эфиры, полиэфиры, эпоксидные смолы и их комбинации или сополимеры. Обычно лопасти ветряных мельниц изготавливаются с применением любого приемлемого способа изготовления композита, такого как введение смолы с помощью вакуума или применение предварительно пропитанных усиливающих вставок.

Настоящее изобретение, будучи описанным в общем смысле, найдет дальнейшее понимание путем ссылок на некоторые специфические приведенные ниже примеры, которые даны только в целях иллюстрации и ни в коей мере не являются лимитирующими, если не указано иное.

Примеры

Стекла в примерах, перечисленных в Таблицах IIA-IIC, были расплавлены в платиновых тиглях или в непрерывно действующем плавителе с внутренней платиновой облицовкой с целью определения механических и физических свойств стекла и произведенного из него волокна. Единицами измерения физических свойств являются: вязкость (°F), температура ликвидуса (°F), и ΔТ (°F). В некоторых примерах стекло было переработано на волокно и были измерены прочность (кф/дюйм²), плотность (г/см³), модуль (Мф/дюйм²), точка размягчения (°F) и коэффициент теплового расширения (СТЕ) (дюйм/дюйм/(°F)).

Температура образования волокна была измерена с применением вращающегося осевого вискозиметра. Вязкость при волокнообразовании была определена как 1000 Пз. Ликвидус был измерен путем помещения наполненного стеклом платинового контейнера в термическую наклонную печь на 16 ч. Наиболее высокая температура, при которой имелись кристаллы, была принята как температура ликвидуса. Модуль упругости при растяжении был измерен при помощи ультразвукового метода на моноволокне из стекла. Предел прочности на растяжение был измерен на свежевыработанном моноволокне. СТЕ был измерен с помощью дилатометра при температуре в пределах выше 25-600°С. Температура размягчения была измерена с использованием метода удлинения волокон согласно ASTM C338.

Таблица II-A Стекло Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 SiO₂ 62,63 62,42 61,75 63,01 63,07 63,16 СаО 8,49 8,64 8,57 4,84 4,85 4,8 Al₂O₃ 18,50 18,54 18,82 19,99 20,03 19,76 MgO 9,47 9,64 9,65 11,26 11,28 11,33 Na₂O 0,70 0,69   0,70 0,70   TiO₂ 0,00 0,01 0,01 0,00 0,01 0,02 Fe₂O₃ 0,20 0,05 0,045 0,20 0,05 0,037 Измеренная вязкость (°F) 2491 но но 2514 но но Измеренный ликвидус (°F) 2261 2247 но 2335 но но Измеренный DT (°F) 230 но но 179 но но Измеренная прочность             (кф/дюйм²) 672 но но 695 но но Измеренная плотность (г/см³) 2,556 но но 2,530 но но Измеренный модуль (Мф/дюйм²) 12,4 12,6 но 12,6 12,7 но Температура размягчения (°F) но но но 1765 но но СТЕ (дюйм/дюйм/(°F)) но но но 2,28×10^-6 но но

Таблица II-B Стекло Пример 7 Пример 8 Пример 9 Пример 10 Пример 11 Пример 12 SiO₂ 62,32 63,89 63,14 61,39 61,39 65,00 СаО 11,56 11,21 11,96 11,96 8,71 13,00 Al₂O₃ 17,25 16,39 16,39 18,14 18,89 15,00 MgO 7,98 6,62 6,62 6,62 9,62 5,00 Na₂O 0,70 0,75 0,75 0,75 0,25 1,00 TiO₂ 0,00 0,75 0,75 0,75 0,75 1,00 Fe₂O₃ 0,20 0,39 0,39 0,39 0,39   Измеренная вязкость (°F) 2458 2493 2435 2431 2434 2509 Измеренный ликвидус (°F) 2301 2268 2294 2353 2261 2226 Измеренный DT (°F) 157 225 141 78 173 283 Измеренная прочность (кф/дюйм²) 632 636 622 615 682 612 Измеренная плотность (г/см³) 2,573 2,553 2,567 2,567 2,564 но Измеренный модуль (Мф/дюйм²) 12,2 12,2 12,2 12,2 12,6 но Температура размягчения (°F) 1729 но но но но но СТЕ (дюйм/дюйм/(°F)) 2,77×10^-6 но но но но но

Таблица II-C Стекло Пример 13 Пример 14 Пример 15 Пример 16 Пример 17 Пример 18 SiO₂ 63,89 65,00 64,00 63,89 65,00 65,00 СаО 6,96 14,00 4,00 8,96 14,00 12,50 Al₂O₃ 18,64 15,00 20,00 18,89 15,00 15,00 MgO 9,62 6,00 11,00 6,62 5,00 5,00 Na₂O 0,25 0,00 1,00 0,75 0,00 1,00 TiO₂ 0,25 0,00 0,00 0,75 1,00 1,00 Fe₂O₃ 0,39 0,00 0,00 0,14 0,00 0,50 Измеренная вязкость (°F) 2513 2508 2548 2565 2481 2523 Измеренный ликвидус (°F) 2337 2373 2401 2288 2403 2227 Измеренный DT (°F) 176 135 147 277 78 296 Измеренная прочность (кф/дюйм²) 695 624 но но 604 но Измеренная плотность (г/см³) 2,480 2,554 но но 2,546 но Измеренный модуль (Мф/дюйм²) 12,3 12,0 но но 11,9 но Температура размягчения (°F) но но но но но но СТЕ (дюйм/дюйм/(°F)) но но но но но но

Как принято в данной области, приведенные выше примеры композиций по изобретению не всегда указывают 100% перечисленных компонентов из-за условий статистики (таких как округление и усреднение), и фактом является то, что некоторые композиции могут содержать примеси, которые не указываются. Конечно, фактические количества всех компонентов в композиции, включая примеси, всегда составляют 100%. Более того, должно быть понятно, что там, где небольшие количества компонентов указаны в композиции, например количества в размере около 0,05% вес. и менее, такие компоненты могут присутствовать в форме следов примесей в сырьевых материалах, а не как специально добавленные.

Кроме того, компоненты могут быть добавлены к загружаемой порции, например, для облегчения переработки, они позже удаляются, образуя при этом композицию стекла, которая, по существу, не содержит таких компонентов. Таким образом, например, небольшие количества компонентов, таких как фтор и сульфаты, могут присутствовать в виде следов примесей в сырье, содержащем окись кремния, окись кальция, окись алюминия и окись магния, при промышленном применении изобретения, или они могут быть технологическими добавками, которые практически удаляются в процессе производства.

Как видно из приведенных выше примеров, композиции для получения стекловолокна по настоящему изобретению обладают полезными свойствами, такими как низкая температура волокнообразования и большая разница между температурой ликвидуса и температурой волокнообразования (большие значения ΔТ). Другие преимущества и очевидные модификации настоящего изобретения будут очевидны специалистам из изложенного выше описания и из последующего опыта использования настоящего изобретения. Стекло с высокими характеристиками по настоящему изобретению плавится и очищается при относительно низких температурах, имеет рабочую вязкость в широких пределах относительно низких температур и небольшую область температур ликвидуса.

Настоящее изобретение в этой заявке описано выше как в общих чертах, так и со ссылками на специфические варианты. Несмотря на то что настоящее изобретение изложено в виде предпочтительных вариантов, большое разнообразие альтернативных вариантов, доступных специалистам в этой области, может быть выбрано из общего описания. Другие преимущества и очевидные модификации настоящего изобретения будут очевидны специалистам в этой области из вышеизложенного описания и из дальнейшего применения изобретения. Настоящее изобретение не ограничено ничем, кроме формулы изобретения.

Описаны композиции стекла для получения высокомодульных и высокопрочных стеклянных волокон, а также волокон, пригодных для применения в качестве текстильных и армирующих. Волокна, сформованные из композиции, особенно пригодны для применения в областях, где требуются высокая прочность и небольшой вес, таких как изготовление лопастей ветряных мельниц, и в областях, где требуются высокие прочность и модуль, где композиты должны иметь прочность и жесткость. Композиция стекла содержит 60,5-70,5 вес.% SiO₂, 10-24,5 вес.% Al₂O₃, 6 - 20 вес.% окисей щелочноземельных металлов, в которой 4-14% составляет СаО и может включать небольшие количества окисей щелочных металлов 0-3 вес.%. Технический результат изобретения - увеличение прочности и жесткости волокон. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 табл.

1. Исходная композиция для получения стеклянных волокон, включающая
60,5-70,5 вес.% SiO₂;
10-24,5 вес.% Al₂O₃;
6,0-20,0 вес.% RO, где RO обозначает сумму MgO, CaO, SrO и ВаО, в которой от 4 до 14% составляет CaO; и
0-3 вес.% окисей щелочных металлов.

2. Исходная композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно включает менее 4 вес.% соединений, выбранных из группы, состоящей из ZnO, SO₃, фтора, В₂О₃, TiO₂ и Fe₂O₃.

3. Исходная композиция по п.1, отличающаяся тем, что стекло, полученное из нее, характеризуется температурой образования волокон менее 2650°F и ΔТ, по меньшей мере, равную 80°F.

4. Исходная композиция по п.3, отличающаяся тем, что ΔT, по меньшей мере, равна 120°F.

5. Исходная композиция по п.3, отличающаяся тем, что ΔT, по меньшей мере, равна 150°F.

6. Исходная композиция по п.1, отличающаяся тем, что стекло, полученное из нее, имеет температуру размягчения, равную 1765°F.

7. Стеклянное волокно, содержащее 60,5-70,5 вес.% SiO₂;
10-24,5 вес.% Al₂O₃;
15-20 вес.% окисей щелочноземельного металла, причем от 4 до 14% составляет CaO; и
0-3 вес.% ZrO₂ и 0-3 вес.% окиси щелочного металла.

8. Стеклянное волокно по п.7, отличающееся тем, что имеет температуру образования волокон менее 2650°F и ΔT, по меньшей мере, равную 80°F.

9. Стеклянное волокно по п.8, отличающееся тем, что ΔT равна, по меньшей мере, 120°F.

10. Стеклянное волокно по п.8, отличающееся тем, что ΔТ равна, по меньшей мере, 150°F.

11. Стеклянное волокно по п.7, отличающееся тем, что имеет коэффициент теплового расширения (СТЕ) в пределах между 2,28×10^-6 дюйм/дюйм/°F и 2,77×10^-6 дюйм/дюйм/Т.

12. Стеклянное волокно по п.7, отличающееся тем, что имеет прочность более 600 кф/дюйм².

13. Стеклянное волокно по п.7, отличающееся тем, что имеет прочность более 630 кф/дюйм².

14. Стеклянное волокно по п.7, отличающееся тем, что имеет прочность более 695 кф/дюйм².

15. Стеклянное волокно по п.7, отличающееся тем, что имеет модуль более 12,0 Мф/дюйм².

16. Стеклянное волокно по п.7, отличающееся тем, что имеет модуль более 12,2 Мф/дюйм².

17. Стеклянное волокно по п.7, отличающееся тем, что имеет модуль более 12,6 Мф/дюйм².

18. Изделие, армированное стекловолокном, включающее стеклянные волокна, содержащие:
60,5-70,5 вес.% SiO₂;
10-24,5 вес.% Al₂O₃;
6,0-20,0 вес.% RO, где RO обозначает сумму MgO, CaO, SrO и ВаО; в которой от 4 до 14% составляет CaO;
0-3 вес.% окисей щелочных металлов и отверждаемый материал матрицы.

19. Изделие по п.18, отличающееся тем, что указанное армированное изделие представляет собой лопасть для турбины ветряной установки.

20. Изделие по п.18, отличающееся тем, что отверждаемый материал матрицы выбран из группы, состоящей из винилового сложного эфира, сложного полиэфира, эпоксидной смолы и их комбинаций или сополимеров.