201282. lajstromszámú szabadalom • Eljárás új boroszilikát üvegek előállítására, főként fém-üveg kötésekhez
HU 201282 A réssel optimális adag lehet pl. 100 kg, amennyiben gép áll rendelkezésre, úgy annak kapacitása szabja meg a bemérhető adagot. Megjegyzendő, hogy kisebb adagok a szükséges korrekciók miatt előnyösebbek. Mindez azért érvényes, mert ezeknek az üvegeknek az olvasztási mennyisége és a kemence nagysága kisebb a szokásosnál. (Pl. a kísérleti gyártáshoz alkalmazott kemence olvasztófelülete 4 m" volt.) Az olvasztás nagyban elősegíthető, ha a keveréket megfelelőképpen granuláljuk. Az üveg homogenitásának javítása érdekében arra törekszünk, hogy az üveg magasabb Na20-tartalommal legyen olvasztható. Kísérleti munkánk eredményeinek elemzése során azt találtuk, hogy az üvegszerkezet stabilitása nagymértékben növelhető a komponensek számának emelésével, mivel így a rendszerben kisebb lesz az egyes komponensek kémiai potenciálja, csökken a szételegyedés lehetősége, a kristályosodási hajlam. Az elmondottak alapján kitűnik, hogy egy kedvezőbb szerkezeti kombinációval a vártnál lényegesen jobb üvegtulajdonságok érhetők el, pl. többszörös Na-tartalom mellett és sokkal alacsonyabb bórtrioxid-tartalommal beállíthatók a kívánt tulajdonságok, ugyanakkor a gyárthatósági és gazdaságossági feltételek lényegesen jobbak. Az irodalmi támlások alapján ugyanis az volt várható, hogy alkáli-tartalmú boroszilikát üvegek viszkozitásának kedvező alakítása, azaz csökkentése a szerkezet nagyobb mobilitása, tehát alacsonyabb Tg pont elérése érdekében a B2O3 tartalmat növelni kellene - esetünkben azonban az olvasztási- és felhasználói nehézségek csökkentése érdekében ennek éppen az ellenkezőjére, nevezetesen a B2O3 tartalom csökkentésére kellett törekednünk -, a stabilabb üvegszerkezet érdekében pedig például a többféle alkálit kell alkalmaznunk. Az eljárásnál célszerű olyan intézkedés, hogy az üvegkeverékbe adagolt alkotók alacsony B2O3 tartalom mellett biztosítják a jó olvaszthatóságot, a stabil üvegszerkezetet, kiváló elektromos tulajdonságokat. Ezen túlmenően a kialakított előnyös üvegszerkezet azt eredményezi, hogy jelentősebb jobb kémiai ellenállóképességi jellemzők érhetők el - kiváltképpen a vízállóság és a savállóság tekintetében mint a hasonló célú üvegeknél általában. Ezek az eredmények elsősorban az alkálifémoxidok arányának a beállításával és a magasabb kétértékű oxid - elsősorban a hőtágulást alig befolyásoló ZnO-tartalommal, valamint modifikációs komponensek adagolásával érhetők el. Az így kialakított összetétel lehetővé tette azt is, hogy az AI2O3 - tartalom alacsonyabban tartható, és elegendő kevesebb LÍ2O is. Az eljárás kialakításánál másik célszerű intézkedés, miszerint az üveg a többi hasonló célú összetételhez képest előnyösebben gyártható legyen. Ez úgy lehetséges többek között, ha a felhasználónál történő problémamentes üvegfeldolgozás érdekében a Tg pont alacsonyan tartása mellett (490-500 °C) a Li20-tartalmat a gyártás során állandóan a jelzett érték körül tartjuk, mert a Li-tartalom csökkenése, vagy növekedése egyrészt emeli a transzfor5 mációs hőmérsékletet, másrészt kedvezőtlenül befolyásolhatja az egyéb gyártási és anyagi tulajdonságokat is. Tehát az eljárás során a LÍ20-tartalmat folyamatosan ellénőrizzük és korrigáljuk, az üvegiparban szokásos ellenőrzés, korrigálás mértékén felül. Az olvasztókemence kialakítása a homogenitás javítása érdekében lehet pl. az újabban terjedőben lévő „deep-refmer”-es megoldás, vagy részben, illetve tisztán elektromos olvasztókemence pl. olvadékba merülő elektródákkal. Az elektródára vonatkozóan fontos, hogy a fajlagos felületi terhelés kicsi legyen, pl. max. 0,5 A/cm , szemben az általában megengedett 2 A/cm2 értékkel. A találmány lényegét nem érinti, de az elektromos olvasztás esetén az AS2O3 pl. Sb203-ra kicserélhető, illetve kicserélendő a molibdén elektródák miatt. Az eljárás során az olvasztást éppen a felsorolt előnyök miatt teljesen elektromos fűtésű kemencében célszerű végezni, ami ennél az üvegnél különösen előnyös, mivel a veszteségek csökkenése, valamint a termikus homogenitás javulása miatt az üvegszerkezet homogenitása tovább növekszik. Kísérleti megfigyeléseink szerint az elektromos olvasztás eredményeképpen lényegesen javul a tgö (tangens delta) értéke. A folyamatos üzemi kemencékben az alkalmazható olvasztási hőmérséklet függ a kemence terhelésétől, valamint attól, hogy van-e pótfűtés és az milyen energiahányadot jelent. Az olvasztási hőmérsékletet 1460-1550 °C tartományban célszerű tartanunk, kívánt esetben megfelelő hőfokgörbe beállításával. A fenti eljárással tehát a találmány szerinti új boroszilikát üveg előállítható, mely kiválóan megfelel pl. a híradástechnikai iparban alkalmazva fém - üveg kötések létrehozására, elsősorban Fernico ötvözetekkel és/vagy molibdénnel, ugyanakkor egy többcélú üveg, tehát egyéb műszaki termékek gyártására is alkalmas, mindamellett kedvező feltételekkel gyártható. A találmány lehetővé teszi Fernicoval és molibdénnel, valamint más Fernico-kötő üvegekkel kiválóan forrasztható, ilyen pl. az Fz36 jelű új üveg is, alkáli-boroszilikátüveg előállítását, mely elektromosan nagyon jó szigetelő, s az eddig alkalmazott üvegeknél lényegesen jobb a kémiai ellenállóképessége, mindamellett kedvezőbbek a gyártási paraméterei. A találmány szerinti eljárással előállított boroszilikát üveg előállítási feltételei számos előnnyel járnak az ismert és hasonló felhasználási területtel rendelkező boroszilikát üvegekhez képest. így tiszta olvasztható, huzalosodásra sokkal kevésbé hajlamos, homogénebbre olvasztható üveg. Emellett olvasztástechnikailag kedvező, hogy az egyébként igen hasznos elektromos pótfűtés vagy még kedvezőbb esetben teljesen elektromos fűtés alkalmazásával is gyártható. A jobb olvaszthatóságon kívül az új üveg gyárt - hatóságát tekintve is kedvezőbb, mint az eddig ismert üvegek, mivel kevésbé sliresedik, nem hajlamos kristályosodásra, jobb minőségű termékek állíthatók elő belőle lényegesen jobb kihozatal mellett. Az új üveg szintézis összetételének alapanyag-6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
