Стекло Советский патент 1982 года по МПК C03C3/10 C03C3/16 

(54) СТЕКЛО

Изобретение относится к стеклообразным неорганическим материалам и . может быть использовано в качестве конструкционных элементов электро.химических водородно-кислородных генераторов, а также в ряде областей техни.ки, где необходима неорганические материалы, в которых электропроводность осуществляется ионами водорода. Известны неорганические материалы в которых перенос электричества осуществляется ионами водорода. К ним относятся керамические материалы состава 0,8 (,2),84 МдО-5Ае Оз с протонной проводимостью, полученны путем ионного обмена Недостатками этих материалов являются сложная технология получения отсутствие вакуумной плотности. Известны также фосфатные кристал логидраты состава HVOij , в которых электропроводность осуществляется водородными ионами 2. Однако они обладают малой химической устойчивостью, в их-состав входит радиоактивный элемент уран. Кроме того, они могут быть использо ны в ограниченном температурном диа пазоне. Наиболее близким к предлагаемому является стекло, имеющее следующий состав, вес.%: RO 51,4-52,9; 46,7-48,2; 0,4. Вода присутствует как примесь в количестве менее 0,4 вес.% З. Указанные стекла имеют низкую электропроводность, что сдерживает их применение в электрохимических приборах. Цель изобретения - повышение электропроводности стекла. Поставленная цель достигается тем, что стекло, включающее ВаО, HfjQ, содержит указанные компоненты в следующих количествах, вес %: ВаО49,4-51,5 Р«0.45,8-47,4 ,5-4,8 Конкретные составы стекол и их свойства приведены в таблице. Шихту для синтеза стекла получают путем гетерогенной обработки окиси бария смесью пятиокиси фосфора и воды, взятых в мольном отношении 1:3. Тигель с исходной шихтой помещают в предварительно разогретую до 950-1000°С печь. После получения расплава синтез продолжают 512 мин. Затем стекло отливают на

плиту из нержавеющей стали, подогре- тую до 380-4QO C. Отжиг проводят в муфельной печи. Электропроводность измеряют по ГОСТ 6433-65 на постоянном токе по методу сравнения. Величины электропроводности вдй изме- 5 |ряют при , а зйаченйя энергии активации электропроводности Ел fрассчитывают по формуле б 60gyp(- f|:f ., Из таблицы видно, что проводи- Ю мость предложенных стекол в 10-1000 раз выше, чем известных. Процесс электропереноса во всех приведенных стеклах ( 1-5) обусловлен движением одних и тех же носителей - про- 15 тонов, о чем свидетельствуют одина-. ковые величины энергий активации электропроводности. ЭлектропроводФормула изобретения Стекло, включёиощее ВаО, Н,0, отличающееся тем что, с целью повышения электропро водности, оно содержит указанные компоненты в следующих количества вес.%: ВаО49,4-51,1 P OS45,8-47,4 1,5-4,8 Источники информации, принятые во внимание при эксперти

ность стекол данной системы резко i возрастает, начиная с 1,5 вес.% HijO из-за существенного повышения концентрации носителей электричества - протонов. Свыше 4,8 вес.% воды ввести в стекло не удается.

Применение предложенного фосфатного стекла по сравнению с известными протонно проводящими материалами обеспечивает повышение электропроводности стекла в 10-1000 раз, кроме того, производство стекла экономит чно, так как не требует применения температур свыше , продолжительность нагрева сокращена до . Предложенное cTeKJjo получается из дешевого и недефицитного сырья, синтез производится по простой технологии. 1.G.C.Farrington and oth. Conductance and spectroscopy of protbnic beta u beta-aCumina in Second JnternationaE meeting an soВid EeectroEytes, St. Andews, ScottEand, September 20-22, 1978, p.6.6.i.-6.6. 2.A.T.Howe and oth. Fast proton conduction in hydrogen uranie phoshate ana arsenate, там же p.6.10.16.10.4. 3.Мазурин О.В. и др. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов. Справочник. Т.2, Л., Наука , 1975-, с. 492 (прототип).