一种高性能玻璃纤维组合物及其玻璃纤维和复合材料的制作方法_3

文档序号:9919076阅读:来源:国知局
值Cl =K20/R20的范围为大于0.44。
[0092] 优选示例五
[0093] 根据本发明的高性能玻璃纤维组合物含有下述组分,且各组分的含量以重量百分 比表示如下: Si02 52-64% A1z〇3 12-24% RE2〇3=Y2〇3+La203+Gd2〇3 0.05-8% R20=L i20+Na20H(20 <2.5% K20 >1% Li,0 0.1-1%
[0094] CaO+MgO+SrO 10-24% CaO 2-14% MgO <13% SrO <2.5% Ti02 <2% Fe20;, <1.5%
[0095] 并且,重量百分比的比值Cl =K20/R20的范围为大于0.44,重量百分比的比值C2 = (Mg0+Sr0)/Ca0的范围为大于0.9。
[0096] 优选示例六
[0097] 根据本发明的高性能玻璃纤维组合物含有下述组分,且各组分的含量以重量百分 比表示如下: Si02 52-64% Al2〇3 12-24% RE:.〇3=Y2〇3+La2〇3+Gd3〇3 ().05-8% Y2〇3 0.05-6% R20=Li:0+Na20+K20 <2.5% Κ20 >1%
[0098] l..i20 0.1-1% CaO+MgO+SrO 10-24% CaO 2-14% MgO <13% SrO <2.5% TiO, <2% Fe?0, <1.5%
[0099] 并且,重量百分比的比值C1=K20/R20的范围为大于0.44,重量百分比的比值C2 = (Mg0+Sr0)/Ca0的范围为大于0.9。
[0100] 优选示例七
[0101] 根据本发明的高性能玻璃纤维组合物含有下述组分,且各组分的含量以重量百分 比表示如下: Si02 52-64% AI2〇3 12-24%
[0102] RE2〇;i=Y 2〇;^+La2〇;i+Gd2〇.i 0.05-8% La2.〇3 0.05-2% R2()=Li20+Na20+K20 <2.5% K20 >1% Li20 0.1-1% CaO+Mg〇4SiO 10-24% CaO 2-14%
[0103] MgO <13% SrO <2.5% Ti02 <2% Fe2〇i <1.5%
[0104] 并且,重量百分比的比值Cl =K20/R20的范围为大于0.44,重量百分比的比值C2 = (Mg0+Sr0)/Ca0的范围为大于0.9。
[0105] 优选示例八
[0106] 根据本发明的高性能玻璃纤维组合物含有下述组分,且各组分的含量以重量百分 比表示如下: Si02 52-64% A!2〇3 12-24% RE20.,=Y:0i+La20.,+Gd203 0.05-8% Y2〇3 0.05-6% R20=Li20+Na20+K20 <2.5% Κ20 >1%
[0107] Li:〇 0.1-1% CaO+MgO+SrO 10-24% CaO 2-14% MgO <13% SrO 0.1 2% TiC)2 <2% Fe20:i <1.5%
[0108] 并且,重量百分比的比值Cl =K20/R20的范围为大于0.44,重量百分比的比值C2 = (Mg0+Sr0)/Ca0的范围为大于0.9。
[0109] 优选示例九
[0110] 根据本发明的高性能玻璃纤维组合物含有下述组分,且各组分的含量以重量百分 比表示如下: SiO, 52-64% Al2〇3 12-24% RE203=Y203+La2Q 3+Gd203 0.05-8% Y203 0.5-5% R20=Li?.0+Na20+K20 <2.5% K20 >1%
[0111] Li?0 0 1-1% CaO+MgO+SrO 10-24% CaO 2-14% MgO <13% SrO <2.5% Ti02 <2% Fe:〇3 <1.5%
[0112] 并且,重量百分比的比值C1=K20/R20的范围为大于0.44,重量百分比的比值C2 = (Mg0+Sr0)/Ca0的范围为大于0.9。
[0113]优选示例十
[0114] 根据本发明的高性能玻璃纤维组合物含有下述组分,且各组分的含量以重量百分 比表示如下: Si02 52-64% AUO, 12-24% RE?.01=Y2〇3+La:.01+Gd 20? 0.05-8%
[0115] Y2〇3 0.05-6% Gd203 0.05-1% R20=Li20+Na20+K20 <2 5% K_2〇 >1% Li20 0.1-1% CaO+MgO+SrO 10-24% CaO 2-14% MgO <13%
[0116] SrO <2.5% Ti02 <2% Fe203 <1.5% CeQ2 0-1%
[0117] 并且,重量百分比的比值Cl =K20/R20的范围为大于0.44,重量百分比的比值C2 = (Mg0+Sr0)/Ca0的范围为大于0.9。
[0118] 优选示例^^一
[0119]根据本发明的高性能玻璃纤维组合物含有下述组分,且各组分的含量以重量百分 比表示如下: Si02 52-64% AI2〇3 12-24% RE20fY20Y+.La203+Gd 203 0.05-8% Υ2Ολ 0.05-6% R2〇r-'L i?0+N cbO+KiO <2.5% K2〇 >1%
[0120] Li20 0.1-1% CaO+MgO+SrO 10-24% CaO 2-14% MgO <13% SrO <2.5% Ti02 <2% Fe20:; <1.5%
[0121] 并且,重量百分比的比值Cl =K20/R20的范围为大于0.44,重量百分比的比值C2 = (Mg0+Sr0)/Ca0 的范围为 1 · 1-1 · 7。
[0122] 优选示例十二
[0123] 根据本发明的高性能玻璃纤维组合物含有下述组分,且各组分的含量以重量百分 比表示如下: SiO, 52-64% Al2〇3 12 24% RE20^=Y2〇3+La2Q3+Gd2〇3 1-6% i2〇+Na2〇+K;2〇 <2.5% K:0 >1% Li:0 0.1-1%
[0124] CaO+MgO+SrO 10-24% CaO 4-11% MgO 6-12% SrO 0.1-2% Ti02 <2% FC2〇3 〈1.5%
[0125] 并且,重量百分比的比值Cl =K20/R20的范围为大于等于0.5,重量百分比的比值C2 = (Mg0+Sr0)/Ca0的范围为大于等于1。
[0126] 优选示例十三
[0127] 根据本发明的高性能玻璃纤维组合物含有下述组分,且各组分的含量以重量百分 比表示如下: Si02 54-62% AI2〇3 13-21% Si02+ M2〇3 <80% RE,0.=Y,0^-La,Ov+Gd>〇3 1-6%
[0128] - ' ' Y2〇3 0.5-5% R20=L i20+Na20+K20 <2.3% K20 >1% Li,0 0.1-1% CaO+MgO+SrO 10-24% CaO 4-11% MgO 6-12%
[0129] SrO <2.5% Ti02 <2% Fe2〇3 <1 5%
[0130] 并且,重量百分比的比值Cl =K20/R20的范围为大于等于0.5,重量百分比的比值C2 =(Mg0+Sr0)/Ca0的范围为1 · 1-1 · 7。
【具体实施方式】
[0131] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中 的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不 是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况 下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0132] 本发明的基本思想是,玻璃纤维组合物的各组分含量以重量百分比表示为:Si02 为52-64%,Al2〇3为 12-24%,Y2〇3+La2〇3+Gd2〇3为0.05-8%,Li2〇+Na20+K2〇为小于2.5%,K 20 为大于1%,Ca0+Mg0+Sr0为10-24%,Ca0为2-14%,Mg0为小于13%,Ti02为小于2%,Fe 2〇3为 小于1.5%。该组合物能大幅提高玻璃的机械强度和弹性模量,还能显著降低玻璃的液相线 温度和成型温度,同等条件下大幅降低玻璃的析晶速率、表面张力和气泡率,特别适合用于 池窑化生产低气泡率的高强度高模量玻璃纤维。
[0133] 选取本发明的玻璃纤维组合物中Si02、Al203、Y20 3、La203、Gd203、Ca0、Mg0、Li 20、 他20、1(20、?6203、110 2和5抑的具体含量值作为实施例,与5玻璃、传统1?玻璃和改良1?玻璃的性 能参数进行对比。在性能对比时,选用六个性能参数:
[0134] (1)成型温度,对应于玻璃熔体在粘度为103泊时的温度。
[0135] (2)液相线温度,对应于玻璃熔体冷却时晶核开始形成的温度,即玻璃析晶的上限 温度。
[0136] (3) ΔΤ值,成型温度与液相线温度之差,表示拉丝成型的温度范围。
[0137] (4)析晶峰温度,DTA测试过程中对应于玻璃析晶最强峰的温度。一般情况下,该温 度越高,表明晶核长大所需能量越多,玻璃的析晶倾向越小。
[0138] (5)弹性模量,是沿纵向的弹性模量,表征玻璃抵抗弹性变形的能力,按ASTM2343 测试。
[0139] (6)单丝强度,玻璃纤维原丝单位细度能承受的拉伸力。
[0140] (7)气泡数量,其中测定气泡数量的大致方法为:利用专用的模具将每个实施例配 合料压制成一样形状的样品,放置于高温显微镜的样品平台,然后按程序升温至设定空间 温度1500°C,不保温,玻璃样品随炉冷却至常温;然后,通过偏光显微镜从微观角度观察各 个玻璃样品的气泡数量。其中,气泡数量按显微镜成像范围为准。
[0141] 上述七个参数及其测定方法是本领域技术人员所熟知的,因此采用上述参数能够 有力地说明本发明的玻璃纤维组合物的性能。
[0142] 实验的具体过程为:各组分可从适当的原料中获取,按比例将各种原料进行混合, 使各组分达到最终的预期重量百分比,混合后的配合料进行熔化并澄清,然后玻璃液通过 漏板上的漏嘴被拉出从而形成玻璃纤维,玻璃纤维被牵引绕到拉丝机旋转机头上形成原丝 饼或纱团。当然,这些玻璃纤维可用常规方法进行深加工以符合预期要求。
[0143] 下面给出根据本发明的玻璃纤维组合物的具体实施例。
[0144] 实施例一 Si02 58.6% ΑΙ,Ο, 16.9% CaO 7.3%
[0145] MgO 9.9% Y2〇3 3.9% La203 0.3% Na20 0.23% K20 1.05% L'uO 0.50%
[0146] Fe20; 0.44% Ti02 0.63%
[0147] 并且,重量百分比的比值Cl = K20/R20为0.59,重量百分比的比值C2 = (MgO+SrO) / Ca
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1