Способ упрочнения стекла

 

СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СТЕКЛА ионным обменом в солевом расплаве при одновременном наложении упругих колебаний, отличающийся тем, что, с целью повьпиения качества стекла, обработку осуществляют в расплаве, содержащем ионы меди, а упругие колебания создают с помощью магнитострикционных вибраторов, размещенных в вершинах равносторонних треугольников, сопряженных по сторонам со сдвигом фаз О , I20 и 240°. (Л 00 со 00 1C со

СОЮЗ CQBETCHNX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (51)4 С 03 С 21 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3612714/29-33 (22) 30.06.83 (46) 07.11.85. Бюп. 9 41 (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) А.Д. Османис, В.Э. Османе и 10.Я. Эйдук (53) 666.1.053.65(088.8) (56) Патент Великобритании Р 1228432, кл. С 1 И 11 В1 1971.

Авторское свидетельство СССР

И 523878, кл. С 03 С 21/00, 1976.

„„SU„„1189829 (54)(57) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СТЕКЛА ионным обменом в солевом расплаве при одновременном наложении упругих колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стекла, обработку осуществляют в расплаве, содержащем ионы меди, а упругие колебания создают с помощью магнитострикционных вибраторов, размещенных в вершинах равносторонних треугольников, сопряженных по сторонам со сдвигом фаз 0, l?0 и 240 .

1 !898

При мер! 156

2 14l

3 146

16 5

0,15

0,25

0,31

1794

0,18

0,25

0 35

О,!8

0 23

l8,1

0,33

Изобретение относится к производству стекла, в частности к способам упрочнения листового стекла ионным обменом.

Целью изобретения является павы- 5 шение качества стекла.

На фиг. 1 изображена ванна, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1 (рабочая поверхность излучателя); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - упрочняемое ветровое стекло; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4.

Стекло 1 с держателем 2-погружают в ванну 3 с расплавом 4. С помощью магнитострикторов 5-7, питаемых от трехфазного источника 8 переменного электрического тока, накладывают упругие колебания с заданной интенсивностью, частотой и амплитудой. 26

Упругие колебания создают со сдвигом по фазе О, 120 и 240 соответственно. Излучатель 9 выполнен иэ равносторонних треугольников, сопряженных их боковыми сторонами. Расплав в ванне нагревают с помощью электрических нагревателей, а температуру регулируют и контролируют температурными регуляторами. Упрочняемое стекло контактирует c pctcHBRBoM 39 среде, не вызывающей восстановления ионов меди, установленное время, затем ее охлаждают и промывают.

Hp и м е р I. Листовое стекло вертикального безлодочного вытягива- 3> ния состава, вес„Х: SiO 72,37, А1 0з1,69; Fe Oy О, l3; СаО 7,83;

МкО 3,63; На О 13,82 и $0з 0,49, упрочняют по трем различным режимам.

Образцами служат пластинки 100х 4п х100 мм толщиной 5,6 0,3 мм.

При обработке стекла по трем режимам через расплав пропускают технический аргон. Си>С1< на поверхности стекла удаляют погружением образца в 1ОХ -ную HCl.

29 2

Пример 2, Листовое стекло вертикального лодочного вытягивания состава, вес.Х: $хО 72,24; А!аз

l,58; СаО 7,!6! MgO 3,59; Na20 14,9. и S03 0,52, упрочняют по трем различным режимам. Образцами служат диски диаметром 121 мм и толщиной

2+0,3 мм.

Пример, 3. Листовое стекло, . состава, вес.Х: $ 0 71,72; А1 0з

0,91; Fe O 0,13; СаО 8,25; MgO 3,46;

Na>0 14,8.2 и SO 0,39, упрочняют по трем режимам. Образцами служат пластинки 100 х 100 мм толщиной 5,0+

+0,3 мм.

Пример 4. Упрочняют листовое стекло вертикального лодочного вытягивания состава, вес.Х: SiO

72 !5 А! 0 1,78; Fe>0> О 22 СаО бэ71! ИяО 3 ° 61;þ Ба О 15,02 и SO>

0,48, с исходной прочностью 148 МПа.

Образцами служат пластинки размером

100xl00 мм, толщиной Ç,ОЮ,Ç мм.

Упрочненное стекло имеет среднюю прочность 405 ИПа с коэффициентом вариации !6,3Х.

В табл. 1 приведены свойства стекла до упрочнения; в табл. 2режимы I-III обработки стекла согласно примерам; в табл. 3 - свойства упрочненного стекла.

Предлагаемый способ дозволяет повысить средние значения механической прочности упрочненного стекла примерно в 2,5-3,0 раза при технологически приемлемом времени обработки, ие превышающем 0,5 ч, причем глубина ионообменного слоя достигает 110-120 мкм.

В процессе упрочнения стекла улучшается химическая стойкость изделий к воде и водяным парам в результате того, что ионообменный слой обедняется щелочными ионами, которые заменяются ионами мели.

Таблица 1

1189829

4 .Таблица 2

Технологические параметры

Показатели по примерам

I II III 4

II III T II Ш

Содержание ванны, мол.X:

50 40 хлорис тая медь (Си С1 } 85

80 67 10 20 30

10 хлорная медь (CuC12) 15

20 33 иодистая медь (Cu>J >) 90 80 70 бромистая медь (Си Вг ) 50 60 90 100

Температура расплава при обработке стекла, С 405

Начало кристаллизации расплаоС

498

900

Интенсивность упругих колебаний, Вт/дм 0,6

Частота упругих колеб".ний, кГц

Скорость нагрева стекла до температуры обработки, С/мин

Температура плавления расплава, С.

Температура кипения расплава, С

Время выдержки стекла в ванне с расплавом, Я мин

Продолжительность воздействия упругими колебаниями, Я, мин

7,5 7,5 7,5 10 10 10 7,5 7,5 7,5 7,5

435 470 535 485 430 420 430 470 500

4Î2 432 465 533 482 424 414 424 466

2,2 3,5 5,5 2,2 4,0 5,5 5,5 5,0 3,1 3,2

0,3 0,1. 0,6 О,З 0 1 0,3 0,1 0 1 0,3

300 50 20 300 150 20,0 300 220 50 20,0

22 35 55 22 40 55 55 50 31 32

1)89829

3,1

3,2

4,4

Х 197,0

II 422,0

Ш 486,0

)93

II 425

Ш 473

3 Х 463

II 365

Ш 310

I7,5 94 27

18,4 100 96

19,6 243 134

17 5 96 25

l8,4 120 97

19,6 24) 113

19,3 245 114

18,6 233 111

l5,5 135 96

Таблица 3

4,3

Ю

5,4 1,02 4,08 0,13

0,03 0,07 0,11

0,02 0,6 0,10

1189829 . Х-6

Фиг 4

Составитель А. Борисов

Ре акто 0. кове ая Тех О.Непа Ко екто Е. Рошко

Заказ 6925/24 Тираж 456,Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений н открытий

113035, Иосква, Я»35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4