Раствор для обработки стеклоизделий перед ионообменным упрочнением Советский патент 1986 года по МПК C03C15/00 

Изобретение относится к предварительной обработке стеклоизделий и может быть использовано перед упроч нением стеклоизделий методом низкотемпературного ионного обмена.

Целью изобретения является повышение прочности стекла на растяжение

Введение в раствор солей калия KNOj и в количествах 1,0- 5,0 мас.% каждой способствует увеличению содержания К в поверхности упрочнения стекла за счет внедрения ионов К в из раствора. При этом степень обмена К после обработки в расплаве увеличивается, что ведет к росту напряжений сжатия и птрины напряженной зоны и, как следствие, к росту сопротивляемости растягивающим нагрузкам. Введение HNO J в раствор необходимо для изменения структуры и плотности микротре- щин на поверхности сте1кла, что обусловливает повышение прочности стекла, и особенно в случае действия .растягивающих усилий.

Содержание в количестве 2,5- 4,0 мас.% способствует химическому модифицированию поверхностного слоя стекла и изменению его структуры. В результате гидролиза части связей HSi-0-Sisи удаления Na из группировок Si - О - Na в процессе

ионного обмена Н;

f-fa

Na ст. происходит образование на поверхности стек- ,ла деполяризованного, гидратирован- ного слоя, обогащенного группа

5

0

5

0

5

MH5Si.-OH. Этот слой с высокой молекулярной подвижностью обладает усиленной релаксационной способностью, что ведет к повьшению прочности стекла. Наличие в поверхностных слоях по- вьш1енного содержания протонов в свою очередь интенсифицирует ионообменное упрочнение за счет протекания диффузного обмена Н на ионы из расплава.

В предлагаемом растворе действие всех компонентов обеспечивает снижение дефектности обрабатываемого стекла и образование на его поверхности гидратированного слоя с частичной заменой Na на К, который существенно интенсифицирует ионообменное упрочнение в расплаве tCNOj. В результате достигается дополнительное возрастание прочности стекла на растяжение и увеличение срока службы упрочненных изделий.

Составы раствора дпя обработки стеклоизделий перед ионообменным уп-, рочнением приведены в табл. 1, свойства упрочненного стекла - в табл. 2.

Технологичность предлагаемого раствора, возможность совмещения предварительной обработки с мойкой стекла дают возможность без дополнительных затрат на упрочнение существенно повысить техникоэкономичес- кие показатели процесса упрочнения.

Т а б л- и ц а 1

94,0 22°С - 1 ч 420°С - 2 ч 87,0 22 с - 1 ч 420°С - 2 ч 80,0 22 С - 1 ч 420 С - 2 ч

ЗЛ,0 40,0 32,0

11,0 12,0 10,5

3,0 3,4 3,0

1237646

Таблица 2