Боросиликатное стекло

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Папко Людмила Федоровна Левицкий Иван Адамович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Боросиликатное стекло, содержащее 2, 23, 23, , , 2, 2 и 23,отличающееся тем, что дополнительно содержитпри следующем соотношении компонентов, мас.2 70,08-74,85 23 5,48-13,70 23 1,50-4,16 Изобретение относится к составам стекол и может быть использовано в стекольной промышленности для изготовления изделий, работающих в условиях резкого перепада температур, таких как бытовая посуда для СВЧ-печей. Известен состав стекла для изготовления изделий хозяйственно-бытового назначения,посуды, стеклотары, содержащий, мас.2 60,0-65,0 23 5,0-10,05,0-10,00,5-1,0 2 1,5-3,0 23 3,0-4,0 2- 0,5-1,01,0-2,0 23 1,0-1,510,0-15,0 1. Данное стекло характеризуется показателем температурного коэффициента линейного расширения, составляющим (42-44)210-7 К-1. Недостатком данного стекла является его окрашивание оксидом железа. 14295 1 2011.04.30 Известен состав щелочноборосиликатного стекла, включающий, мас.2 78,381,0 23 9,0-13,0 23 3,5-5,3 2 3,5-6,5 2 0,3-2,00,0-2,0. Кроме этого,стекло может включать 0,05-0,5 мас.фтора 2. Данное стекло предназначено для применения в производстве листового стекла, противопожарного, безопасного и аппаратурного стекла. Недостатками данного стекла являются высокие температуры варки, связанные с повышенным содержанием 2, и введение в качестве ускорителей варки соединений фтора, являющихся легколетучими и токсичными компонентами. Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является термостойкое стекло, включающее, мас.2 59,98-80,52 23 3,98-11,99 23 0,49-8,160,48-8,510,46-3,99 2 0,47-14,53 2 0,4514,15 23 0,03-0,05 3. Данное стекло предназначено для изготовления стеклоизделий, работающих в условиях резких перепадов температур, в том числе жаростойкой бытовой посуды. Недостатком данного стекла является широкий температурный интервал формования, вследствие чего увеличивается время формования и снижается производительность формующего оборудования. Кроме того, данное стекло не обеспечивает требований по допустимым количествам миграции вредных веществ (ионов бора, алюминия) при обработке реагентами,имитирующими свойства пищевых продуктов. Задачей заявляемого изобретения является уменьшение температурного интервала формования и снижение миграции бора и алюминия. Указанная задача достигается тем, что стекло, включающее 2, 23, 23, 2, 2, 23, дополнительно содержитпри следующем соотношении компонентов, мас.70,08-74,85 2 23 5,48-13,70 23 1,50-4,16 1,10-4,25. Известно применениедля понижения температуры плавления, повышения ТКЛР,применениедля повышения плотности, показателя преломления 4. Введение оксида бария для уменьшения температурного интервала формования и снижение миграции бора и алюминия при указанном соотношении компонентов по литературным и патентным источникам не установлено. В качестве сырьевых материалов при синтезе стекол используют песок кварцевый,борную кислоту, глинозем, мел, доломит, соду кальцинированную, селитру калиевую, барий углекислый. Температура варки 1 стекла составляет 153010 С. Изобретение поясняется конкретными примерами. Пример 1 Стекло, включающее (мас. ) 2 70,08 23 9,52 23 4,165,711,29 2 4,90 2 0,55 23 0,023,77, варят в стекловаренной печи при температуре 1540 С. В качестве сырьевых материалов используют песок кварцевый, борную кислоту,глинозем, мел, доломит, соду кальцинированную, селитру калиевую, барий углекислый. Подготовку сырьевых материалов ведут традиционным способом. Шихту для варки готовят порошковым методом. Варка стекла производится в стекловаренной печи с газовым обогревом. Изделия вырабатываются методом прессования. Температура отжига изделий составляет 630 С. 2 14295 1 2011.04.30 Остальные примеры выполняются аналогично. Составы предлагаемых стекол представлены в табл. 1. В табл. 2 приведены технологические и физико-химические характеристики предлагаемых и известного составов стекол. Свойства стекол определены по стандартным методикам стекольного производства. Регистрация дилатометрических кривых осуществлялась с помощью электронного дилатометра 402 фирмы . Низкотемпературная вязкость стекол в пределах 109-1014 Пас измерялась на вискозиметре модели-1000, предназначенном для определения характеристических точек отжига и трансформации в соответствии со спецификацией С-598 Американского общества по испытанию материалов. Вязкость стекол в пределах 109-103 Пас определялась на вискозиметре модели-1000. Миграция бора и алюминия при обработке четырехпроцентным раствором уксусной кислоты определялись фотометрическим методом. Таблица 1 Составы заявляемых стекол и прототипа Компоненты 2 23 23 Свойства заявляемых стекол и прототипа 1520-1560 Температура варки (по газовой среде), С 1115-1200 Температура формования, С, при 3,7 Температура размягчения (температура 810 820 800 700-800 Литтлтона), С, при 7,6 290 310 320 350-430 Температурный интервал формования, С 220 240 270 160-270 Термостойкость, С 7 -1 35,1 41,2 39,2 35,2-45,3 ТКЛР, 10 Водостойкость, гидролитический класс 1/98 1/98 1/98 1/98-2/98 Светопропускание,81,2 81,0 80,5 79,3-80,6 Миграция бора, мг/дм 3 0,3 0,2 0,35 Более 0,5 Миграция алюминия, мг/дм 3 0,25 0,1 0,1 Более 0,5 Заявляемое стекло имеет низкие показатели температурного коэффициента линейного расширения (35,1-41,210-7-1). По показателям термостойкости, химической стойкости(водостойкости) оно не уступает прототипу. Уменьшение температурного интервала формования позволяет обеспечить высокую производительность процесса формования. Важным показателем бытовой посуды является обеспечение требуемого уровня миграции 3 14295 1 2011.04.30 бора и алюминия в среды, имитирующие свойства пищевых продуктов. Допустимые количества миграции бора и алюминия составляют не более 0,5 мг/дм 3. Заявляемое стекло обеспечивает данный показатель. Прототип имеет повышенный уровень миграции бора и алюминия в кислые среды. В Республике Беларусь данное изобретение может быть внедрено на стеклозаводе Неман путем организации производства термостойкой бытовой посуды, что решит проблему импортозамещения по данному виду изделий. Источники информации 1. Патент 2322406, ПК 7 03 3/093. - 2006. 2. Патент 1314704, ПК 703 27/04,03 3/091. - 2003. 3. Патент 66556, ПК 7 03 3/089. - 2004. 4. Химическая технология стекла и ситаллов / Под ред. Н.М. Павлушкина. - М. Стройиздат, 1983. - С. 80. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4