Способ упрочнения изделий из стекла или стеклокристаллического материала

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (11) 605798 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.04.74 (21) 2016977/29-33 (51) М. Кл 2

С 03 С 21/00 (23) Приоритет (32) Государстоенный комитет

Совете Министров СССР оо леяам изобретении и открытий (31) (33) (43) Опубликовано05.05. 78.Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания10.0 .78 (53) УДК 666 1 053 .65 (088.8) Иностранцы

Вольфганг Мюллер, Фред-Густав Висманн, Вильгельм Хинц и Манфред Хенерт (ГДР) Иностранное предприятие

ФЕБ Комбинат Технишес Глас Ильменау" (ГДР) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТЕКЛА

ИЛИ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

1 . Изобретение. относится к способу пойы- шения прочности иэделий из стекла или с геклокристаллического материала преиму« щественно с сильно искривленными поверхностями или со значительными различиями в толщине стенок путем ионного обмена.

Известен способ обработки изделий из стекла путем ионного обмена, при котором происходит обмен ионов щелочного металла с малым ионным pawycoM из стекла на ионы щелочного металла с большим ионным радиусом. Обработку осуществляют в две ступени, причем на первой - в расплаве соли, содержащем ионы щелочного металла, которые заменяют, и ионы, на которые заменянл, при температуре ниже температуры от ига стекла. Содержание замещающих ионов 30-90 мол, 7 от общего количества ионов.

На второй ступени предмет из стекла подвергают ионному обмену в расплаве соли, содержащем замещающие ионы щелочного металла в более высокой концентрации, при более низкой температуре и в течение меньшего периода времени (1).

К предлагаемому способу наиболее близок способ упрочнения изделий из стекла или стеклокристаллического материала путем ступенчатого ионного обмена в. соле5 вых расплавах с разлпчной концентрацией ..загрязнений, уменьшающейся от ступени к ступени (2j.

Известные способы характеризуются не- достаточной 1аффективностыо упрочнения.

l0 С целью повышения эффективности упрочнеыия по предлагаемому способу на каждой ступени последовательно проводят обработку сначала в расплаве с низкой концентрацией загрязнений, а затем с высокой, причем

15 число ступеней обработки не менее трех, При атом высокая концентрация загрязнений солевого расплава на каждой. последующей ступени обработки в 2-l5 раз боль ше низкой концентрации загрязнений на оо пре ruû душей ступени, Продолжительность обработки на каждой ступени в солевом расплаве с высокой концентрацией загрязнений составляет О, 1-2,0 продслнительности обработки в солевом ,25 расплаве с низкой концентрацией.

6 95798

Таблица 1

Время обработки, мин

40

40

60

Концентрация, % загряз- нения (NaNQ ) в конце кажoro времени о работки

3

Пример 1, Сосуды для питья из стекла, содержащего, вес. Ж:. Si О 66;

А(О 10,5; М О 3; К О 2; 0 17,5;

Хъ0 1 подвергают. один за другим ионЭ о ному обмену при 480 С, которьгй поочеред« но) производят в семи солевых (KNO> ) .Расплавах в течение общего времени 4 ч.

Сосуды перемешают иэ одного расплава в другой без задержек. Концентрация (a%) загрязнения (Na NOg ) в первом-седьмом Ю расплавах соответственно 10; 50; 6; ЗО;

3; 15; 1.

Повышение прочности обработанных изделий определяют методом падаюшето шари» ка, Степень унрочнения равна 3, 15

Пример 2. Сосуды для питья из стекла, содержащего, вес. %; Si О 70;

At 0 65; СаО 15 М О 3; КъО 3;

Nag О 16, подвергают один за другим о ионному обмену при 485 С, который

20 поочередно производят в ;четырех солевых (ККО,) расплавах, причем в каждом из них сосуды выдерживают в течение 69 мин.

Между обработками в каждом солевом расплаве сосуды упрочняют в течение 40 мин >5 в малом солевом .объеме в виде солевого слоя, который получают в резулЬтате,извлечения сосудов нэ солевых расплавов и под;.вешивания над ними. Температура такой об», Работки 485. С, 30

Режимы обработки сосудов приведены в табл. 1.

Повышение прочности обработанных сосу» дов определяют методом падающего шарика.

Степень упрочнения их после обработки равна 1,8.

Пример 3. Сосуды с сильно искривленными стенками из обычного промышленного стекла следующего состава, вес. %:

О 74 0; АЩ 1 0; СаО 7 7$

МоО 0,4; Ка О 11,7; К О 5,2 подвергают один за другим обработке путем ионного обмена при 460 С, который производят поочередно в четырех солевых (КЙО ) расплавах, причем сосуды выдерживают в каждом солевом расплаве в течение 90 мин, Между обработками в каждом из солевых расплавов сосуды упрочняют в течение

50 мин в малом солевом объеме в виде солевой пленки, которую получают в результате извлечения cocyltoB из солевых расплавов и подвешивания над ними. Температура такой обработки достигает 460 С.

Режимы обработки сосудов приведены в табл, 2, Повь|шение прочности обработанных сосудов определяют методом падающего шар

Степень упрочнения равна 1,7, 605798

Таблица 2

Время обработки, мин

50 90

90 50

90

Концентрация, %» загрязнения (Ма NO в конце каждого времени обработки

2,5 15

0,7

Составитель С, Белобокова

Редактор И. Бородкина Техред Н, Бабурка КорректорЛ. Мельниченко

Заказ 2331/15 Тираж 596 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров С ов СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Формула изобретения

1. Способ упрочнения изделий из стекла или стеклокристаллического материала путем ступенчатого ионного обмена в солевых расплавах с различной концентрацией загрязнений, уменьшающейся от ступени к ступени, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности упрочнения, на каждой ступени последовательно проаодят обработку сначала в расплаве с низкой з концентрацией загрязнений, а затем с высокой, причем число .ступеней обработки не менее трех.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что высокая концентрация загряз- . 4о пений солевого расплава на каждой последующей ступени обработки в 2-15 раз больше низкой концентрации загрязнений ra предыдущей ступени.

3. Способ по пп, 1 и 2, о т л и ч а юш и и с я тем, что продолжительность обработки на,каждой ступени в солевом ðàñплаве с высокой концентрацией загрязнений составляет 0,1-2,0 продолжительности об« работки в солевом расплаве с низкой кон» центрацией загрязнений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Выложенная заявка ФРГ N 2220497, кл. 32 в 21/00, 1974.

2. ПатентГиР%89217, кл,32в 21/00, 197 1.