Способ повышения химической устойчивости стекла

 

pn -

И. В. Тимошенко, В. П. Щербакова, В. А. Горох вский "э" -- А и М. С. Пестун 7 >:.=".Å ã Д 0„

Всесоюзный научно-исследовательский институт т хничейЖФ:.,р-„-„= -;., и специального строительного стекла 1 (72).Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ПОВЬПйЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

СТЕКЛА

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быль использовано на заводах, вырабатывающих листовое стекло.

Известно, что листовое силикатное стекло в процессе хранения и транспортировки при неблагоприятных условиях способно расщелачиваться, в отдельных случаях с полной потерей прозрачности.

Известен способ повышения химической устойчивости стекла путем химической модификации его поверхности, включающий обработку поверхности воздушным потоком, содержащим равновесную смесь тетрафторида кремния, двуокись кремния, фтористого водорода и водяного пара при 400-700 C.

В результате такой обработки ион фтора замещает ионы пщроксила и немостиковых кислородов на поверхности стекла, повышая таким образом ее водоустойчивость до 8 раз (1).

Недостатком известного способа является токсичность фтористых соединений, что существенно ограничивает возможность их практического применения в условиях массовой выработки листового стекла.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ повышения химической стойкости стекла путем обработки его по верхности тонкораспылеиными спирто-водным раствором хлорида ипи нитрата алюминия 0,25 — 3 0%-ной концентрации f2) .

Недостатком данного способа является

10 необходимость использования в качестве растворителя этилового спирта, являющегося легковоспламеняющейся жидкостью.

Цель изобретения — повышение безопасно

15 ти процесса.

Для достижения поставленной цели согласно способу повышения химической устойчивости стекла термохимическую обработку поверхности ведут тонкораспыпенным 0,1—

5%-ным водным раствором хлорида кальция.

Для повышения защитных свойств образующегося поверхностного слоя состав раствора дополнительно может содержать модифици988787 4 ной печи до эакалочной температуры, после чего верхнюю поверхность их обрабатывают

2 с водным 0,5 o-ным раствором СаС1 с рН 1, содержащим добавки ZnClq или AICI3 по 0,25%.

После испытаний образцов в климатической камере в течение 120 ч следов коррозии на модифицированной поверхности не обнаружено.

Проблема повышения химстойкости листового термически полированного стекла имеет

I большое народнохозяйственное значение. Из-за недостаточной химстойкости ежегодно теряется до 20% листового термически полированного стекла. Снижение брака по расщелачиванию только в 2 раза дает экономический: эффект народному хозяйству в размере до

10 млн. руб.

Составитель О. Самохина

Техред Ж.Кастелевич Корректор B. П1эохненко

Редактор Т. Митрович

Заказ 10979/30

Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 т

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

3 рующие добавки хлоридов алюминия или цинка в количестве 0,01 — 0,25%.

В результате термохимической обработки стекла (особенно свежеотформованного, имеющего высокую химическую активность) такими растворами на его поверхности образуется защитный кремнеземистый слой, модифицированный окислами СаО, ZnO, Al>O,, а также продуктами их взаимодействия, в том числе и с $ Оз.

Присутствие иона хлора повышает пептизирующие свойства образующейся кремневой! кислоты, тем самым способствует формированию более плотного 1. кремнеэемистого слоя, препятствующего диффузионным процессам ионов натрия на поверхность.

Применение растворов хлоридов кальция, с концентрацией более 5% вызывает химическую коррозию стекла, а менее 0,1% — не эффективно.

Пример 1, Образцы свежевыработанного термически полированного стекла, размером 100х100 мм, нагревают в лабораторной печи до закапочной температуры, после чего верхнюю поверхность их обрабатывают

2 с водным раствором хлорида кальция, имеющего концентрацию 1,5% с рН 5. Полученные образцы стекла плотно увязывают в стопки разнородными поверхностями и испытывают в климатической камере при

50 — 70 С и 100%-ной влажности 100 ч.

Результаты испытаний показывают, что на исходном стекле пятна коррозии появляются через 30 ч, химически модифицированное стекло выдержало 100 ч испытаний беэ изменений.

Пример 2. Образцы свежевыработанного термически полированного стекла, размером 100х100, нагревают в лабораторФормула изобретения

1, Способ повышения химической устойчивости стекла путем термохимической обработки его поверхности тонкораспыленным растворомсоли,отлича ющийся тем, что, с целью повьцпения безопасности процесса, стекло обрабатывают 0,1 — 5%-ным водным раствором хлорида кальция.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что раствор дополнительно содержит хлорид цинка или алюминия в количестве

0,01 — 0,25%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 4107388, кл. 428-428, опублик. 1978.

2. Патент CIIIA Р 3816107, кл, 65 — 30, опублик. 1974.