DE2046973A1 - Hard or foam glass - on adding transition metals and carbide or nitrides - Google Patents

Abstract

Fine cellular or hard glass contg. tri- and tetra-valent ions made by adding Ti powder or powders of other metals of the 4th and 6th periodic subgroup to the glass melt and adding BC or BN to convert the metal to soluble products according to DT 2034011.

Description

Verfahren zur Herstellung von tri- und tetravalenten Gläsern. Process for the production of tri- and tetravalent glasses.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von tri- und tetravalenten Gläsern und stellt eine weitere Ausbildung des Verfahrens nach Patentanmeldung P 20 34011.8 dar. Das Verfahren des Hauptpatentes ist dadurch gekennzeichnet, daß Tftanmetallpulver und an Stelle von Titan die Metalle der 4. bis 6. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente in normale Glasschmelzen eingeführt bzw. mit Glaspulver gemischt und geschmolzen und mit den ferner zugegebenen Reaktionsteilnehmern Stickstoff und Kohlenstoff zu Reaktion produkten umgesetzt werden, die in der Glasschmelze löslich sind. The present invention relates to a method of manufacture of tri and tetravalent glasses and represents a further development of the process according to patent application P 20 34011.8. The process of the main patent is thereby characterized that Tftan metal powder and instead of titanium the metals of the 4th to 6th subgroup of the periodic table of the elements introduced into normal glass melts or mixed with glass powder and melted and with the further added reactants Nitrogen and carbon are converted into reaction products that are in the glass melt are soluble.

Es wurde nun gefunden, daß die Reaktionsteilnehmer Stickstoff und Kohlenstoff in Form der Nitride und Carbide von Bor und Silicium mit besonderem Vorteil in die Schmelze eingefürt werden können, wenn die Zugabe zugleich mit oder nach der Zugabe des Titanpulvers erfolgt. Der technisch einfachste Weg ist das Zusammenschmelzen der Mischung aus Glaspulver, Nitriden oder Carbiden von Bor und Silicium und Metallpulver bei Temperaturen, die unterhalb der Zersetzungstemperaturen der sich bildenden komplexen Metallntride bzw. Metalle carbide liegen. Das Atomverhältnis von Stickstoff bzw. Kohlenstoff zu Metall in den komplexen Nitriden und Carbiden ist 1 : 2 oder kleiner, dementsprechend werden die Gewichtsverhältnisse der Mischungen zusammengesetzt. Die komplexen Verbindungen sind in den normalen (divalenten)Gläsern löslich, ihre Beständigkeit wird mit zunehmender Konzentration nach höheren Temperaturen verschoben, nimmt also mit der Konzentration zu. So liegt die Zersetzungstemperatur einer 5 - 7 %igen Lösung bei 870 - 8800C, die einer 10 %eigen Lösung bereite bei 10500C und die einer 20 %igen Lösung bei ca 120000. It has now been found that the reactants nitrogen and Carbon in the form of the nitrides and carbides of boron and silicon with special Advantage can be poured into the melt if the addition at the same time with or takes place after the addition of the titanium powder. The technically easiest way is to melt them together the mixture of glass powder, nitrides or carbides of boron and silicon and metal powder at temperatures below the decomposition temperatures of the complexes being formed Metal entrides or metal carbides lie. The atomic ratio of nitrogen or Carbon to metal in the complex nitrides and carbides is 1: 2 or less, the weight ratios of the mixtures are composed accordingly. The complex compounds are soluble in normal (divalent) glasses, theirs Resistance is shifted with increasing concentration towards higher temperatures, so increases with concentration. The decomposition temperature of a 5th - 7% solution at 870 - 8800C, which prepares a 10% own solution at 10500C and that of a 20% solution at around 120,000.

Verbindungen mit einem Atomverhältnis Stickstoff bzw. Eohlenstoff zu Metall, das größer als 1 : 2 ist, sind in Glasschmelmehr oder weniger unbeständig.Compounds with an atomic ratio of nitrogen or carbon to metal that is greater than 1: 2 are more or less inconsistent in molten glass.

Werden die Schmelzen bis auf Zersetzungstemperatur der komplexen Carbide und Nitride oder darüber hinaus erhitzt, so tritt Schäumung zu einem besonders feinzellularen Schaumglas ein. Die Ursache für die feinzellulare Schaumstruktur ist die vollkommene Löslichkeit der komplexen Verbindungen unterhalb der Schäumungstemperatur im Gegensatz zu ungleichmäßigen und groben Schaumstrukturen, die aus einem Gemenge des Schäumungsmittels mit Glas sich ergeben. The melts are down to the decomposition temperature of the complex Carbides and nitrides or heated beyond that, so foaming occurs to one particularly fine cellular foam glass. The cause of the fine cellular foam structure is the complete solubility of the complex compounds below the foaming temperature in contrast to uneven and coarse foam structures that come from a mixture of the foaming agent with glass result.

Bei Verwendung von Nitriden und Carbiden des Bors und des Siliciums können an Stelle des Titan neben den Metallen der 4. bis 6. Nebengruppe auch die Metalle der 7. When using nitrides and carbides of boron and silicon Instead of titanium, in addition to the metals of the 4th to 6th subgroups, the 7th century metals

und 8. Nebengruppe des Periodensystems angewendet werden.and 8th subgroup of the periodic table are used.

Anwendungsbeispiele 1. 50 g Fensterglaspulver mit einer Feinheit unter 80 my 10 g Titanmetallpulver n " " " " 10 10 2,5 g Bornitrid BN " " " " " 10 " werden in einer Eugekmüle gemischt, die Mischung wird bei 10000 C zu einer homogenen Glasschmelze zusammengeschmolzen. Die Schmelze wird im Glasentspannungsofen, dessen Temperatur auf 5000C eingestellt ist, abgekühlt und entspannt. Man erhält ein dunkles Glas mit metallischem Glanz und von hoher Härte, mit dem Fensterglas geschnitten werden kann. Application examples 1. 50 g window glass powder with a fineness under 80 my 10 g titanium metal powder n "" "" 10 10 2.5 g boron nitride BN "" "" " 10 "are mixed in a eugecmule, the mixture becomes one at 10000 C homogeneous molten glass melted together. The melt is in the glass relaxation furnace, whose temperature is set to 5000C, cooled and relaxed. You get a dark glass with a metallic luster and of high hardness, with the window glass can be cut.

2. 50 g Fensterglaspulver mit einer Feinh. unter 80 my 10 g Titanmetallpulver lt n ft 10 4 g Siliciumcarbid SiC n " lt lt 10 werden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 zu einem Glas von noch höherer Härte zusammengeschmolzen. 2. 50 g window glass powder with a Feinh. under 80 my 10 g titanium metal powder lt n ft 10 4 g of silicon carbide SiC n "lt lt 10 are made in the same way as in example 1 fused to a glass of even higher hardness.

3. 94,9 g Fensterglaspulver mit einer Feinh. unter 80 my 3,6 g Titanpulver n lt n lt 10 tt 1,5 g Siliciumcarbid SiC n n n n 10 lt werden nach Mischung in der Kugel*uhle in einer Form bei 820°C zusammengeschmolzen, dann auf 880 0C weitererhitzt und zum Schäumen gebracht. Das Produkt ist ein feinzellulares Schaumglas. 3. 94.9 g window glass powder with a Feinh. under 80 my 3.6 g titanium powder n lt n lt 10 tt 1.5 g of silicon carbide SiC n n n n 10 lt are added after mixing in the Ball socket melted together in a mold at 820 ° C, then further heated to 880 ° C and made to foam. The product is a fine cellular foam glass.

Claims (3)

Patentansprüche Claims i1Verfahren zur Herstellung von tri- und tetravalenten Gläsern durch Einführen von Titanmetallpulver oder Pulvern anderer Metalle der 4. bis 6. Nebengruppe des Periodensystems in Glasschmelzen und durch Umsetzung der Metalle mit Stickstoff oder Kohlenstoff in der Schmelze zu löslichen Produkten nach Patentanmeldung P 20 34011.8 dadurch gekennzeichnet, daß Stickstoff und Kohlenstoff in Form der Nitride und Carbide des Bors oder Siliciums gleichzeitig mit den Metallpulvern zugeführt oder mit Glaspulver und Metallpulver gemischt und geschmolzen werden.i1Process for the production of tri and tetravalent glasses Introduction of titanium metal powder or powders of other metals of the 4th to 6th subgroups of the periodic table in glass melts and by reacting the metals with nitrogen or carbon in the melt to form soluble products according to patent application P 20 34011.8 characterized in that nitrogen and carbon in the form of nitrides and carbides of boron or silicon are supplied simultaneously with the metal powders or mixed with glass powder and metal powder and melted. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Titan neben den Metallen der 4. bis 6. Nebengruppe die Metalle der 7. bis 8. Nebengruppe des Periodensystems verwendet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that in place of titanium in addition to the metals of the 4th to 6th subgroup, the metals of the 7th to 8th Subgroup of the periodic table are used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Glasmischungen bis auf die Zersetzungstemperatur der komplexen Metallnitride bzw. Metallcarbide oder darüber hinaus erhitzt und zum Schäumen gebracht werden.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the Glass mixtures down to the decomposition temperature of the complex metal nitrides or Metal carbides or beyond are heated and caused to foam.