Бессвинцовое сортовое стекло

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Бобкова Нинель Мироновна Полешук Анна Викторовна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Бессвинцовое сортовое стекло, включающее 2, , 2 и 2, отличающееся тем, что дополнительно содержити 2 при следующем соотношении компонентов,мас.2 61,0-65,0 Изобретение относится к производству изделий из сортового стекла с повышенными светотехническими характеристиками. В настоящее время к высококачественному сортовому стеклу, в первую очередь, относится свинцовый хрусталь с содержанием 24 мас. . Однако необходимость использования при его синтезе свинецсодержащих соединений вызывает существенные экологические проблемы, обусловленные токсичностью . Поэтому актуальной является задача разработки бессвинцовых сортовых стекол, по своим свойствам близким к хрустальным стеклам. Известен состав стекла, предложенного в качестве альтернативы хрустальным стеклам 1, но не содержащего оксида свинца. Он включает, мас.53-62 2 не более 3 не более 4 2 2-7 2 3-11 2 не более 515-198-13 не более 3 23 не менее 2 2. Коэффициент преломления его - 1,545 ТКЛР в пределах 10010-7 К-1. Однако стекло с таким высоким содержанием(15-19 мас. ) отличается повышенной 14743 1 2011.08.30 твердостью при механической обработке и поэтому имеет существенные ограничения при применении методов декоративной обработки изделий. Ряд составов бессвинцовых хрустальных стекол предложен в патентах 2, 3. Согласно патенту 2, стекло содержит, мас.54-58 2 2-4 В 2 О 3 15-208-127-10 2 4,7-6,70,1-0,2 23 0,1-0,2 . Учитывая очень высокое содержание(1520 ), следует ожидать повышенной агрессивности этого стекла по отношению к огнеупорам стекловаренной печи. Стекло, предлагаемое в патенте 3, отличается сравнтельно низким значением показателя преломления, существенно уступающим хрустальным стеклам. Оно содержит, мас.50-60 2 4-6 23 4-118-1612-15 220,25-5 233 2. Наиболее близким по достигаемому результату является так называемый циркониевый хрусталь с показателем преломления 1,53-1,55. Область составов включает, мас.62-67 2 3-7 2 0,1-0,5 23 1,0-6,08-126,5-8,5 2 10-12 2 4. Но циркониевые стекла являются более короткими, поэтому рекомендуются только для механизированной выработки, что приводит к ограничению ассортимента выпускаемых изделий. Кроме того, разработанные составы стекол имеют склонность к кристаллизации при температурах 850-950 . Задачей предлагаемого изобретения является снижение кристаллизационной способности стекол и повышение оптических характеристик - показателя преломления и дисперсии. Для решения поставленной задачи предлагается бессвинцовое сортовое стекло, включающее 2, , 2, 2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержити 2 при следующем соотношении компонентов, мас.2 61,0-65,07,0-10,0 2 6,0-8,0 2 7,0-10,07,0-10,0 2 6,0-8,0. Рекомендуется также вводить до 0,5 В 2 О 3 сверх 100 мас.в качестве ускорителя варки. Количественное соотношение указанных компонентов в предлагаемом составе бессвинцового сортового стекла позволяет полностью исключить вероятность кристаллизации стекла и получить стекло с повышенными значениями показателя преломления и коэффициента дисперсии, а также повысить светопрозрачность стекол. Стекло варят в газовой печи при температуре 1440-1460 С. В качестве сырьевых материалов для приготовления шихты рекомендуются кварцевый песок с содержанием 23 не более 0,01-0,015 , мел 3, карбонат бария, сода 23, калиевая селитра 3, диоксид олова 2. Изобретение поясняется конкретными примерами составов стекол (табл. 1). Таблица 1 Примеры составов стекол Содержание, мас.Компоненты Прототип 4 1 2 3 2 62 61 65 62-67 14743 1 2011.08.30 Основные физико-химические свойства стекол по сравнению с прототипом приведены в табл. 2. Таблица 2 Свойства стекол Показатели свойств Наименование свойств 1 2 3 Прототип Температура варки,1440 1440 1460 1440-1460 Температура начала размягчения,550 550 570 Плотность, кг/м 3 2700 2690 2670 2560-2600 7 -1 ТКЛР, 10 К 98,2 99,6 96,7 99,2-109,6 Микротвердость, МПа 4170 4410 4330 Показатель преломления,1,548 1,545 1,540 1,537-1,550 5 930 927 930 Дисперсия,10 Склонность к кристаллизации отсутствует отсутствует отсутствует 850-950 По сравнению с прототипом синтезированные стекла обладают более высокой плотностью и полным отсутствием склонности к кристаллизации. Кроме того, они характеризуются сравнительно невысокой микротвердостью, что позволяет применять различные методы механической декоративной обработки. Применение данного стекла позволит сократить производство свинецсодержащих хрустальных стекол и обеспечит выпуск изделий из сортового стекла с повышенными светотехническими характеристиками на основе бессвинцовых составов стекол. Изобретение может быть внедрено на ПРУП Борисовский хрустальный завод и ОАО Стеклозавод Неман. Источники информации 1. Патент РФ 2129100, 1999. 2. Патент РФ 2307084, 2007. 3. Патент РФ 2304025, 2007. 4. Гойхман В.Ю. и др. Циркониевое стекло для производства высококачественной сортовой посуды // Стекло мира. - 2007. -1. - С. 52-53 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3