Электротехническое стекло Советский патент 1993 года по МПК C03C8/24 

Изобретение относится к технологии силикатов и может быть использовано в электротехнической промышленности в качестве электроизоляционного стекла с высокой химической устойчивостью.

Целью изобретения является снижение температуры варки и термообработки, повышение коэффициента термического расширения при высокой химической устойчивости стекла в агрессивных средах.

Поставленная цель достигается тем, что электротермическое стекло, включающее 5Ю2, . MgO. ZnO, согласно изобретению дополнительно содержит СаО, РеаОз. PzOs, K2.0, NazO, F при следующем соотношении компонентов, мас.%;

SIOz56,0-64,0

АЬОз3,3-5,0

СаО24,

PaOs0,7-1,4

MgO1.5-2,4

РегОз0,1-0,6

Ма2О2.0-3,0

«201,5-3,5 . Г 0,2-1.9

ZnOостальное

Варку стекла производят при 1450- 1470°С в течение 5 ч в печи с силитовыми нагревателями в атмосфере воздуха, с выдержкой при максимальном температуре в течение 1 ч. Стекло вырабатывают при 1250-1270°С, отжиг осуществляют при 580- 620°С в течение 8 ч.

Существенным отличием предлагаемого изобретения от прототипа является содержание в составе стекла дополнительно СаО, PaOs. K2O, NazO, F. Рв20з при следующем соотношении всех компонентов, мас.%:

5Ю256.0-64,0

А ЬОз3,3-5,0

СаО24,0-26,0

P2Os0,7-1,4

MgO1.5-2.4

Рб2Оз0,1-0,6

Na202.0-3.0

СУ)

С

00 К О

| Ч IO СЛ

iCO

КаО1.5-3,5 , F 0,2-1,9

ZnOостальное

Это позволяет снизить температуру верки и термообработки, повысить коэффициент термического расширения при высокой химической устойчивости стекла в агрессивных средах.

Пример. Готовят шихту по рецептуре, мас.%: SiOa 60,5, А120з 4,2, СаО 25,0, PaOs 1.0, MgO 1,8, РеаОз 0,3. NaaO 2,0, КаО 3.0. ZnO 1.2, F 1,0. При этом варку производят при 1460°С в течение 5 ч, затем выдерживают в течение 1 ч при зтой температуре и вырабатывают при 1260°С. Отжиг осуществляют при 600°С в течение 8 ч. Полученное стекло имеет коэффициент термического расширения (20-300°С) 75.3 1/град. удельное электросопротивление (Ом см) 1,0 Ю13, химическую устойчивость (при 100°С) {%) в H2SO4 99,9, в HCI (1N) 99.8. в NaOH(35%)97,0.

Изобретение поясняется конкретными составами стекла и их свойствами, приведенными соответственно в табл.1 и 2.

Как видно из табл иц, предлагаемое изобретение позволяет получить электротехническое стекло в воздушной атмосфере, которое характеризуется коэфициентомп термического расширения (20-300°С) 66,0- 79. 1/град, удельным электросопротивлением 9,7-160хЮ12 Ом-см, электрической прочностью не менее 25 кВ/мм, химической устойчивостью при 100°С: в HiS04 99,8-99,9%, HCI 99,7-99,8%, NaQH 97.0-98,2% (пример 1-3).

Ислользование составов электротехнических стекол за пределами заявляемых соотношений (примеры 4.5) приводят к увеличению температура варки, выработки и снижению химической устойчивости.

Предлагаемое электротехническое

стекло по сравнению с прототипом (пример 6) позволяет снизить температуру варки на 100-130°С, термообработки до 2 раз, повысить коэффициент термического расширения в 1,1-1,5 раза, существенно упростить

технологию получения (варку осуществляют в атмосфере воздуха).

Предлагаемое электротехническое стекло характеризуется повышенным коэффициентом термического расширения, что позволяет получать согласованные спаи с железом и его сплавами: хорошие варочные и выработочные свойства стекломассы позволяют изготавливать различные изделия методами прессования, отливки, вытягивания и др.; при его получении можно использовать отходы - шлак фосфорного производства и стеклобой.

Формула изобретения

Электротехническое стекло, включающее SlOa, А1гОз. MgO. ZnO, о т л и ч а ю щ е- е с я тем чтсг, с целью снижения температуры барки и термообработки, повышения коэффициента термического расширения при высокой химической устойчивости в агрессивных средах, оно дополнительно содержит КаО, NaaO, PaOs. СаО, РегОз. F , при следующем соотношении компонентов, мас.%: SI02 - 56-64; А120з - 3,3-5.0. MgO - 1,5-2.4, КгО - 1,5-3,5; NaaO - 2-3; PaOs -. 0,7-1,4; СаО - 24-26; РеаОз - 0.1,-0.6. F - 0,2-1,9; ZnO остальное.

Сущность изобретения: электротехническое стекло содержит, мае. %: оксид кремния 56,0-64,0; оксид алюминия 3,3-5,0; оксид кальция 24,0-26,0; оксид фосфора 0,7-1,4; оксид магния 1,5-2,4; оксид железа 0.1-0.6; оксид натоия 2,0-3,0; оксид калия 1.5-3,5; фтор 0,2-1,9; оксид цинка остальное. Характеристика стекла; КТР (66-79.1) 1/град, температура варки 1450-1470°С, температура термообработки 580-620°С. химическая устойчивость при 100°С в концентрированной НаЗСм 99,8-99.9%, в 35% NaOH 97-98,2%. 2 табл.

Таблица 1

Таблица2