具有改进的比模量的高性能纤维玻璃组合物制造技术

本发明专利技术涉及具有改进的比模量的高性能纤维玻璃组合物。由本发明专利技术组合物形成的玻璃纤维可用于需要高刚度的应用中并具有在34和40MJ/kg之间的比模量。这样的应用包括在形成风力涡轮机叶片中使用的编织织物和航空航天结构。

High performance fiber glass composition with improved specific modulus

【技术实现步骤摘要】
具有改进的比模量的高性能纤维玻璃组合物相关申请这一申请要求2018年11月26日提交的名称为HIGHPERFORMANCEFIBERGLASSCOMPOSITIONWITHIMPROVEDSPECIFICMODULUS的美国临时申请号62/771,245的优先权，其完整公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
由采用特定比例组合的各种原材料以产生期望的组合物(通常称为“玻璃配合料”)来制造玻璃纤维。可在熔融设备中熔融这种玻璃配合料并且通过套管或有孔板将熔融的玻璃牵拉为纤丝(产生的纤丝也被称作连续玻璃纤维)。然后可将含有润滑剂、偶联剂和成膜粘合剂树脂的上胶组合物应用于纤丝。在应用上胶之后，纤维可被聚集为一个或多个股线并卷绕成捆，或替代性地，纤维可在湿润时被切断并收集。然后可将收集的短切股线干燥并硬化以形成干燥的短切纤维，或者它们可在它们的湿润状况下被捆为湿润的短切纤维。玻璃配合料以及由此制造的纤维玻璃的组成通常以其中含有的氧化物表示，常见地包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO、B2O3、Na2O、K2O、Fe2O3、TiO2、Li2O等。可通过改变这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.玻璃组合物，包含：/n以58.0-68.0重量％量的SiO

【技术特征摘要】
20181126 US 62/771,2451.玻璃组合物，包含：
以58.0-68.0重量％量的SiO2；
以18.0-23.0重量％量的Al2O3；
以1.0-9.0重量％量的CaO；
以9.0-14.0重量％量的MgO；
以0.0-1.0重量％量的SrO；
以0.0-1.0重量％量的Na2O；
以从0.0至<1.0重量％量的K2O；
以0.0-4.0重量％量的Li2O；
以0.0-4.0重量％量的TiO2；
以0-10.0重量％量的Y2O3；
以0-10.0重量％量的La2O3；
以0-2.5重量％量的Ce2O3；和
以0-4.0重量％量的Sc2O3，其中该玻璃组合物具有大于2.1的MgO/(CaO+SrO)的比，和由所述玻璃组合物形成的玻璃纤维具有在34.0和40.0MJ/kg之间的比模量。


2.根据权利要求1所述的玻璃组合物，还包括：
0至约5.0重量％Ta2O5；
0至约7.0重量％Ga2O3；
0至约5.0重量％Nb2O5；和
0至约5.0重量％V2O5。


3.根据权利要求2所述的玻璃组合物，其中所述组合物包括1.0至3.5重量％Y2O3。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃组合物，其中MgO和CaO的总量在12.0和20重量％之间。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃组合物，其中所述组合物包含18.3至22.0重量％Al2O3。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃组合物，其中所述组合物基本上不含B2O3、F、K2O和Na2O中的一种或多种。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃组合物，其中所述组合物包含0.1至3.5重量％Li2O。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的玻璃组合物，其中所述组合物包含小于0.05重量％的Sm2O3+Gd2O3。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的玻璃组合物，其中该组合物包括至少1重量％的Y2O3、La2O3、Ce2O3和Sc2O3的总量。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的玻璃组合物，其中该组合物具有小于2,650°F的纤维化温度。


11.由组合物形成的玻璃纤维，所述组合物包含：
以55.0-68.0重量％量的SiO2；
以18.0-23.0重量％量的Al2O3；
以1-5.5重量％量的CaO；
以9.0-14.0重量％量的MgO；
以0.0-1.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·L·科温埃德森，
申请(专利权)人：OCV智识资本有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US