[发明专利]以直接熔化操作制造高强度玻璃纤维的方法以及由此形成的产品

摘要

公开了一种在基本不含铂或者其它贵金属材料的玻璃熔窑中形成高强度玻璃纤维的方法，由此方法制备的产品以及适合于在该方法中使用的配合料。用于本发明的一种玻璃组合物包括50-75wt％SiO2、13-30wt％Al2O3、5-20wt％MgO、0-10wt％CaO、0至5wt％R2O，其中R2O为Li2O、Na2O和K2O之和，该玻璃组合物具有较高的纤维化温度，例如，2400-2900℉(1316-1593℃)和/或低于纤维化温度仅45℉(25℃)的液相线温度。本发明的方法中使用的另一种玻璃组合物为至多约64-75wt％SiO2、16-24wt％Al2O3、8-12wt％MgO和0.25-3wt％R2O，其中R2O等于Li2O、Na2O和K2O之和，该玻璃组合物具有低于约2650℉(1454℃)的纤维化温度，和至少80℉(45℃)的ΔT。公开了用于将熔融玻璃从玻璃熔窑(10)输送到形成位置的供料槽(12)。通过使用基本上不含铂或其它贵金属材料的熔窑和/或供料槽，与使用贵金属材料衬里的熔窑制备的纤维的成本相比，玻璃纤维的制备成本显著降低。还公开了包括高强度玻璃纤维的高强度复合制品。

主权项

在连续系统中形成高强度玻璃纤维的方法，该系统具有熔窑(10)，供料槽(12)和漏板(110)，该方法包括：提供玻璃熔窑，该玻璃熔窑用于接收玻璃配合料(30)且排出熔融玻璃，并使用基本不含贵金属材料的材料对熔窑的至少一部分进行衬里，以形成熔窑的玻璃接触表面；向熔窑供给玻璃配合料，该玻璃配合料能够形成能纤维化的熔融玻璃，该玻璃具有高于45℉(25℃)的纤维化ΔT，用以制备具有包含如下成分的组成的玻璃纤维：约50‑约75wt％SiO2；约15‑约30wt％Al2O3；约5‑约20wt％MgO；约0‑约10wt％CaO；约0‑约5wt％R2O，其中R2O等于Li2O、Na2O和K2O之和；及痕量杂质，其中每一种杂质约为0.05wt％或更少；通过从熔窑热源提供热量在熔窑中熔化玻璃配合料，并形成与熔窑玻璃接触表面接触的熔融玻璃液；提供供料槽，该供料槽用于将熔融玻璃从熔窑输送到漏板，并使用基本不含贵金属材料的材料对供料槽的至少一部分进行衬里，以形成供料槽的玻璃接触表面；从供料槽热源提供热量的同时，在供料槽中输送熔融玻璃，并使熔融玻璃沿着由供料槽的玻璃接触表面形成的基本上水平的流动路径流过供料槽；在约2400℉(1316℃)到约2900℉(1593℃)的温度和预定粘度下将熔融玻璃从供料槽排出到漏板中；并且将熔融玻璃形成为连续纤维。