Стекло для пеноматериала

(19) (11) 0 3 С 1 0 0 0 0 3 С 1 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИйМЖ 6 ч аюше е повышения пр тельно содер ре один комп Мп, ЫО, г ношении компБ 10 с я тем очности, жит УеО онент из гО при онентов,Р 1Л,Белоусовехнологическийых материалов ме(56) 1Р 4372,Р 759 детельство СС 11/00, 1972,етельство ССС 11/00, 1978. рское с л. С 03 ское св л. С 03(54)( включ РеО ЕКЛО 810 11 ЕНОИАТЕРИАЛА р 0, СаО, М 80,МпО, о т л и ере один МпО,компН 3.0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(53) 66.112.9 (088,.Авт24,Авто71,7) СющееИа СаОМКОГе 011(аОТ 10МпОРеОпо крайней мгруппы Сг О,0,01 - 4 что,с цельюоно дополнии по крайнейгруппы Сг О,следукщем соомас.В:47-560,1-3,90,5-4,90,3-3,216-315,58-16,50,05-3,00,01-2,00,5-545онент иэИзобретение относится к составамстекол, используемых для производства пеноматериалов,Известно пеностекло следующегосостава, мас,Ъ: Б 1 ог 49,5-68,0;А 1 гО 10,5-20,0; Рего 0,5-5,0; сао ++ ИБО 5,0-9,0; нг О 14,5-17,0; ЯОУ0,2-0,4.Указанное пеностекло имеет еханическую прочность 10-30 кг/см приобъемной массе 150-250 кг/м 11 .Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является стекло дляпекоматериала, содержащее, мас.Ъ:Б 10 г 55,0-73,5 15А 1 О 10,0-24,0Рего 1 1,6-8,0Сао 2,0-7,0МЕО 1,3-5,0Наго 2,0-4,01,4-3,0БО, 0,2"0,8Т 10 г 0,1-2, 1Мпо 0,3-0,7Пеноматериал, получаемый из этогостекла, характеризуется следующимисвойствами: водопоглощеыие - не более 1 прочность 2,5 МПа при объемной массе 350 кг/м, 2,8 Ма при275 кг/м и 1,5 МПа при 180 кг/м (2,Целью изобретения является повышение прочности,Это достигается тем, что стеклодля пеноматериала, включаютее Яог,А 1 г ОЯ, Сао, МЯО, Рег Оу, Ейо, Мпо ИТ 1 о, дополнительно содержтт РеО и 35по крайней мере один компонент изгруппы Сгго, мпго, ИО, ггог приследующем соотношении компонентов,. мас.Ъ:Б 10 г 47,0-56,0 4 ОА 1 г ОЯ 0,1 "3,9Сао 0,5-4,9Мр;О 0,3-3,2Ре О 16,0-31,0Маго 5,58-16,5 45тз.ог 0,05-3,0Мпо О, 01-2;0Рео 0,5-5,45по крайней мере один компонент изгруппы Сг О, Мп О , Кхо, гго 0014 О.Шихта включает железосодержащиеотходы промышленности или горные породы, кварцевый песок, соду и другие компоненты, необходимые для введения указанных оксидов в стеклочСтекло варят при 1350 " 1400 С,вокислительной среде. Стекломассу гра"нулируют сухим или мокрым сйособом,гранулят размалывают совместно с газообразователем (1-3) до удельной 6 Оповерхности 3500-5000 см/г, помещают в металлические Формы и нагревают до 850-900 С, после вспенивания и кристаллизации полученный пеноматериал медленно охлаждают. 65 Известно, что прочность пеностекла прямо пропорциональна его объемной массе, следовательно, получитьпеностекло с высокой прочностью инизкой объемной массой или, что тоже самое, высокой удельной прочностью затруднительно, Известчые пеноматериалы характеризуются повышенной прочностью, однако удельная ихпрочность низкая, На основе предлагаемого стекла получен пеноматериал,характеризующийся повышенной прочностью 2,5-6,0 МПа при сохранениинизкой объемной массы 200-350 кг/мУдальная прочность таких материаловдостигает 0,0185 МПа м/кг. Упрочнение достигается тем, что после вспенивания стекло кристаллизуется с образованием тонкокристаллическойструктуры, причем кристаллизация непрепятствует процессу пекообраэования, так как нижний предел кристаллизации лежит выше оптимальной температурной области пенообразования:вспенивание стекол протекает при 700850 С, а кристаллизация при температурах выше 850 С.В предлагаемом стекле вследствиеувеличения концентрации РегОЯ, атакже введения оксидов такйх сильных катионов, как сгго, мп о 3, ио,ггог, наблюдается процесс метастабильного Фазового разделения или микроликвации, которая заканчиваетсяпри 820-850 С. Самапо себе ликвацияоне влияет на характер вспениваниястекла и на конечные свойства материала вследствие своей метастабильности, однако способна вызвать тонкозернистую кристаллизацию стекла,которая и повышает прочность пеноматериала, Для получения,пеноматериалас высокой удельной прочностью необходимо, чтобы процессы вспениванияи ликвации завершались одновременно,а кристаллизация протекала сравнительно быстро. Для этой цели в стекло введены Рео, ИО, ТО, Соотношение между Б 10 г, Маго, Рег оз подобрано таким образом, чтобы обеспечитьвспенивание стекла при сравнительнонизких температурах 700-850 С безкристаллизации,С целью сохранения высоких значений химической устойчивости составстекла содержит Сао, Рео, МБО, которые при кристаллизации изоморФковходят в решетку основной кристаллической Фазы - акмита в виде диопсида (Са, Мо, Я 06) и геденбергита(Са, Ре 1 1 г 06, Компоненты группыСг 20 Мпаоз . Б 10 ггсг выполняютнесколько Функций. Главная из нихвызвать ликвацию стекла. кроме того,Сг О понижает поверхностное натяже 2 3ние стекла, что положительно влияетна процесс пенообразования, Оксидмарганца Мпго играет роль окисли1133240 Таблица 1Ф Номер стекла Оксид Известное 1 2 47,0 48,7 56,0 52,0 55 0,1 3,9 1,8 А 1 О,20 2,2 3,64 4,9 0,8 1,9 СаО 0,3 1,0 3,2 М 8 О 27,86 16,0 31,0 25,0 7,78 5,58 16,5 12,0 10,0 3,0 0,05 0,8 0,9 0,4 2,0 0,01 МнО 0,45 0,5 0,32 5,45 0,5 УеО 4,1 3,5 0,1 0,4 0,01 0,09 0,08 0,72 0,1 ЕгО,3,9 О, 86. 1,2 0,3 теля, те. способствует смеиениюравновесия реакции ГеО+ Мп 03 - ф Ге О + МпО2 3вправо.Конкретные составы стекол приведены в табл, 1. ГеОИа ОТ 1 О Сг 20 Мп 20 Свойства пеноматериалов, полученных на основе стекол, представлены в табл. 2. Ожидаемый экономический эффект от5 внедрения предлагаемого материала составляет 189,25 тыс. руб, в год.1133240 Таблица 2 Состав Свойство Известный Объемная масса, кг/м 250 275 230 350 200 6,44 6,5 2,8 4,16 6,47 Прочность,МПа Удельная прочность 1 0 рМПа м/кг.класс Водопоглощение, Ф 8 0,72 14 12 Температураварки, дс 1350 1530 1400 1350 1300 г Заказ 9912/22 Тираж 457 Подписное ВНИИПИ Государственногб комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5