Способ упрочнения силикатного стекла

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ i» 42376l

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свцдетельства— (22) Заявлено 14.02.72 (21) 1747574/29-33 (51) М. Кл. С 03с 23/00 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитат

Соввта Министров СССР но делам изобретоннй н открытий (32) П риоритет—

Опубликовано 15.04.74. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 09.12.74 (53) УДК 666.1.053.63 (088.8) (72) Авторы изобретения

В, А. Берштейн, И. В. Древаль, В. Г. Чистосердов, Л. Г. Байкова, Л. Д. Воловец, В. П. Пух и В. А. Степанов (71) Заявители Ордена Ленина физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе и

Государственный научно-исследовательский институт кварцевого стекла (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СИЛИКАТНОГО СТЕКЛА

Изобретение относится к стекольной про мышленности и может быть использовано для упрочнения стекла.

Известен способ упрочнения стекла путем гидролитической обработки при повышенных температуре ц давлении.

Цель изобретения — повышение прочности кварцевого стекла.

Это достигается тем, что обработку ос>- lо ществляют в статических условиях при температуре 350 †6 С, давлении 180 †4 ат.я, в течение 50 †3 час.

Гпдролитическую обработку можно проводить в насыщенном водном растворе кремне- 15 вема;прц температуре 350 — 370 С и давлении

180 — 220 атм или в перегретом водяном паре при температуре 450 — 600 С .и давлении

200 †4 ать.

Способ осуществляется следующим обра- 20 зом.

Готовят насыщенный водный раствор кремнезема. Для этого в автоклав высокого давления помещают кварцевое стекло и заливают дистиллированную воду. 25

Соотношение между поверхностью об рабатываемого стекла и ооъемом воды —, = 3 си

После нагрева автоклава до температуры

360 — 370 С, давлении 200 ат.ч и выдержки в течение 2 — 3 час образуется насыщенный раствор кремнезема в воде, содержащий 0,15% нелетучего компонента и пригодный для последующего многократного использования.

Образцы уцрочняемого кварцевого стекла подвергают гцдролцтпческой обработке указанным насыщенным раствором кремнезема в автоклаве в статически; условиях,прц температуре 360 — 370 С и давлении 200 атн в течение 120 час.

Стек o практически,нерастворцмо, прео6разуется лишь его поверхностный слой. У стекла, находящегося после охлаждения автоклава в среде воздуха, прозрачность изменяется, незначительно. На стекле, оставшемся в растворе, может образоваться тонкий налет кремнезема, легко удаляемый механической полировкой без ущерба для прочности стекла.

Упрочненце за счет создания измененного

II0BcpxH0c THoI слоя, наблюдают следующим образом:

Партию образцов кварцевого стекла КВ— стержней диаметром 5 лы подвергают травлению в растворе плавцковой кислоты для удаления случайных опасных дефектов, т. е. для уменьшения разброса значений прочности. Половину стержней подвергают обработке в насыщенном растворе кремнезема в течение 120 час по режиму, указанному выше.

423761

Предмет изобретения

Значение прочности после повреждения, яz(nur Условия обработки стекла до повреждения среднее минимальное

7+.1

Травление

Травление + гпдролитическая обработка

28+ь-2

Составитель Н. Усова

Техред Е. Борисова

Редактор 3. Шибаева

Норректор О. Тюрина

Заказ 3666

Изд. ¹ 1514 Тираж 506 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета !пнистров СССР по дслам изобретений ll открытий

Москва. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Оол. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжпои торговли

Затем все стержни подвергают одинаковому механическому повреждению — обработке грубой шлифовальной шкуркой (размер зерна абразива 300 лкм) под усилием 100 г, при вра1цении стержней со скоростью 2000 об/иии.

Длительность обработки 1 лаан. В результате повреждения поверхность стекла имеет множество визуально наблюдаемых дефектов.

Результаты измерения прочности на изгиб всех стержней после повреждения приведены в таблице.

Таким образом, описываемый спосо б позволяет понизить отрицательное действие поверхностных микродефектов на прочность ква р цевого стекла, т. е. увеличить его реальную п р оч н ость.

1. Способ упрочненпя силикатного стекла путем гидролитической обработки при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности кварцевого стекла, обработку осу ществляют в статических условиях при 350 — 600 С, давлении 180 — 400 атм в течение 50 — 300 час.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидролитическую обработку проводят в,насыщенном водном растворе кремнезема при

350 — 370 С и давлении 180 — 220 атм.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидролитическую обра ботку проводят в перегретом водяном паре при 450 — 600 С и давлении 200 — 400 ати.