Стекло

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпик 111967975(22) Заявлено 181280 (21) 3235371/29-33 фМ. Кп. с присоединением заявки Нов С 03 С 3/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(23) Приоритет -РИСК 666.112. . 4 (088,8) Опубликовано 23.10.82. Бюллетень Мо 39 Дата опубликования описания 23,10,82(72) Авторь изобретени Д.К,Щи ов, К.К.С 54) СТЕКЛО пов алл о 71) ЗаявительИвановский хим Изобретение относится к составаь легкоплавких стекол, применяемых в качестве неорганического противоокислительного и изолирующего диэлектрического покрытия для сурьмяных или других электродов, коэффициент термического расширения (КТР) материалов которых близок к сурьме Ы = 97,7 х х 10 К-", а также пригодных для использования в размягченном и жидком состоянии в качестве неорганических клеев для спаивания сурьмы и других, близких к ней по КТР, материалов, со стеклом и керамикой, и может быть использовано в электронике, техноло" гии электровакуумных материалов и дургих областях техникиИзвестно значительное количество составов стекол, имеющих подобнре или близкое значение КТР,которые могут быть использованы как припоечные стекла или стекловидные покрытия, по сурьме или же другим металлам и сплавам в укаэанных отраслях техники. Большинство из них характеризуется .температурой начала размягчения 366-580 оС и выше и температурой спаивания 400-800 оС.Одним иэ важных требований к стеклу, используемому для защитных покры". нов, Н.В.Голованова и ехнологический институ тий по сурьме, является способность стекла давать на поверхности ЯЬ сплошное однородное покрытие при сравнитель но низких темпеРатуРах (Т,пл. БЬ=630,5 С) и малых экспозициях, пОзволяющих исключить сколько- нибудь заметное окисление ерхности сурьмы, а также. Рекрист изацию ее, что ведет к определенному изменению структуры и электрофиэических свойств сурьмяного электрода, а следовательно, и его измерительной Функции.Существует несколько способов 15. нанесения стекловидных.покрытий наповерхность металлической или полупроводниковой проволоки: осаждение на ее поверхности смеси сырьевых компонентов с последующей термообработкой этой смеси вплоть до образования стекловидного слоя: нанесение на поверхность электрода порошка заранее сваренного стекла с последующей его термообработкой для растекания стек ла и образования сплошного слоя, пртягивание электрода через слой расплавленного стекла.Очевидно, последний способ наибо"лее рационален, поскольку длительность 30 формирования изолирующего покрытия25 30 40 45 50 Та блица 1 Содержание компонентов в стекле, мас.%1 Компоненты 1 2: 3 76,2 77 77 76,2 76 75 77 РЬО 5,7 5,9 5,9 5,9 5,6 5,9 5,7 на сурьме,и пузырчатость его минималны, а однородность покрытия по толщиие и по свойствам вполне приемлемы.Стекло, применяемое при таком способе, должно обладать целым комплексомсвойств: быть текучим при 600-630 фС,хорошо адгезировать за короткий про,межуток времени к сурьме, не даватьпузырей эа счет частичного взаимо-действия с сурьмой, не кристаллизоваться в ходе нанесения покрытия наэлектрод и последующего отжига его.Известно стекло следующего состава, час.Ъ ХаО 0,5-6, КО 4-9,75М 80 0-1, РЪО 30-36, 5102 40-50ЯЬ 20 Э 0 2 А 120 з 0,5-5, ВаО 0-1,Зг 01-7; СЙО 0,5-3 Г 11Это стекло имеет КТР 9710 Ки температуру начала размягчения643 ОС.Наиболее блиэким к изобретениюпо технической сущности и достигае, -мому результату является стеклоследующего состава, мас.%: Ма 0 1,82,1, РЬО 76,5-77,0, 5102 5,8-6,0,Иа 2 В 1 Рб 0,8-1,0, или СаР0,75-1,0.КТР этого стекла (891-91) 10 К;",температура начала размягчения 305310 С Е 2).Однако известные стекла не обеспечивают возможности нанесения покрытий на сурьму из расплава притемпературе, не превышающей температуру плавления сурьмы.Целью изобретения является .обеслечение воэможности нанесения покрытий на сурьму из расплава при температуре, не превышающей температуру плавления сурьмы.Поставленная цель достигаетсятем, что стекло, включащее РЬО,М 20, МаЗМРб илиХа 131 Р , или СаР, дополнительносодержит Е 10 прй следующем соотношении ингредиентов, мас,Ъ; РЬО750-770 5102 56-59 В 20 э 131 -15,6, Иа 0 0,5-2,0, ЙаэА 1 Р 6 1,01,5 или Иа 251 Рь 1,5-2 или СаР 1 0 8.1,0, 1.ьО 1,0-2,0.В табл.1 приведены конкретныесоставы предлагаемого стекла.Свойства предлагаемого стеклапредставлены в табл.2,Для получения легкоплавкогостекла была подготовлена шихта.Шихта тщательно перемешивалась в барабанном смесителе в теченйе 30 мин, затем плавилась в корундизовом тигле при 1200 ОС в течение 45- 60 мин в силитовой печи, после чего следовали отливка расплава на металлическую подставку, отжиг и определение свойств стекла по типовым методикам.Нанесение изолирующего покрытия из синтезированных стекол на сурьмяный электрод (в виде проволоки) осуществлялось следующим образом В кварцевую трубочку набивалось раздробленное .стекло, затем трубочка помещалась в миниатюрную электро- печь. Стерло нагревалось,цо 620 С, превращаясь при этом в маловязкий . расплав, через который потом в течение 2-3 мин протягивалась сурь" мяная проволокаОбразовавшееся из расплава покрытие имело толщину (1-3) 10 м . Проволока с.покрытием отжигалась при 280-300 ОС, шлифовалась с торца и использовалась затем как сравнительный электрод в датчиках окислительно-восстановительного потенциала, используемых для контроля влажности воздуха в ткацких цехах.Раньше изолирующее покрытие на электроды таких датчикрв наносилось из эпоксидных смол, Однако подобные покрытия хмели меньшую диэлектрическую проницаемость, чувствительностьдатчика со временем менялась, а стерилизация электродов в хрсмовой смеси или кипячением приводила к разрушению изолирующего покрытия из смол,к необходюости его повторного нанесения и повторной калибровки датчиков.Замена эпоксидных смол легкоплавкими стеклами позволяет резко увеличить срок службы датчиков при сохранении калибров очных параметров, повы.сить чувствительность датчиков,а также безбоязненно стерилизовать их горячим и холодным способами. Апробирование датчиков с изолирующими покрытиями на сурьмяных электродах из предлагаемого стекла в ЦНИЛ и лаборатории кафедры микробиологии Ивановскогогосударственного медицинского института подтверждает надежность показаний во времени и длительную службу их при сохранении калибровочных постоянных. 4 5 б 76Р 967975 Продолжение табл. 1Содержайе компонентов в стекле,час.Ъ5бКомпоненты 13/1 14 ю 1 13,1 МаО 0,5 1 1 0,8 1,2 ЯаЗИГь 1,5 1,5 0,8 1 1,3 1,5 1,2 1,5 Та блица 2 Свойства стекол оказатели для составов 5 б 3 ИзвестныйТемпература .началразмягчения,0 С 300 305 29 00 290 . 300 5 Температура спаивания порошковым методом,Ч: 70 380 365 370 0 390 36 380 620 620 620 620 60 620 62 920 460 20 0 Плотность, кг/м 50 508 Коэффициент термического расширения10"К 9 к 8 946 98 юЗ 96 юЗ 96 ю 8 Выщелачиваемостьв хрсмовой смесикг/м.с, 108 8,33 8,88 8,88 33 8 к 08 8 г 3 Отсутствие признаков кристаллизации Слабая опалес ценция Очень хорошая орошая зия к сурьм РьТемпература нанесения изолирующего покрытия методом протягивания проволоки через расплав, С Кристаллизационная способность при температуре нанесения покры-тия за 30 мин20 фС 14 ф 1 15 юб 131 14 ф 1 ОО 4850 508098 юЗ 9613967975 Формула изобретения Составитель Г.БуровцеваТехред И.Гайду Корректор М. немчик Редактор .О.Половка 8015/35 Тираж 508 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Эаказ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Стекло, включающее РЬО, 810,.ВО, Иа 30, ХаА 1 Р или ХаЫР 6, илиСаР,. о т,л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью обеспечения возможностинанесения покрытий на сурьму из расплава при температуре, не превышающейтемпературу плавления сурьмы, онодополнительно содержит ИО при сле-:дующем соотношении"ингредиентов, 10 мас,Ъ РЬО75,0-77,0, Я 10 т 5 6-59.ВО 13,1-15,6, Ч од 10 0,5-2,0,Ча 11 Р 6 1, О, 5 или ба т 5 1 Р 6 1, 5-2, Рилй СаР,т 0,8-1,0, ЫйО 1,0-2,0.Источники информации,принятые во внжание при экспертизе1. Патент Франции 9 2252305,кл. С 03 С 3/30, опублик. 1975.2. Авторское свидетельство СССР9 716996, кл. С 03 С 3/12, 1978