СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СТЕКЛА Советский патент 1970 года по МПК C03C21/00 

Изобретение относится к способу упрочнения стекла, стеклокристаллического материала непосредственно в процессе формования.

Известен способ упрочнения стекла в процессе формования путем замены в поверхностном слое его ионов большего диаметра ионами меньшего диаметра. Большей частью это является обменом ионов шелочных металлов, например ионов натрия, содержаш.ихся в стекле, на ионы лития, содержап,иеся в среде, служащей для обработки стекла. Среда может быть как жидкой (расплавленные соли), так и газообразной.

Описываемый способ позволяет повысить степень упрочнения стекла.

Это достигается тем, что при температуре ниже температуры отншга стекла осушествляют дополнительный ионный обмен, замешая ионы меньшего диаметра, введенные в стекло в процессе первого обмена, ионами большего диаметра.

Например, в процессе первого обмена ноны натрия заменяют ионами лития, а для вторичного обмена могут быть использованы ионы калия, рубидия или цезия, а также ионы шелочно-земельных металлов, нанример кальция или магния.

метра и ионами большего диаметра в одну стадию.

Среда для вторичной обработки может быть, как и при первичной, жидкой или газообразной.

Так, при вертикальном вытягивании ленты среду для вторичного ионного обмена подают в виде расплавленной соли и раствора на валки тянульного устройства.

В случае, если на стекле осталась упрочненная пленка от первпчной обработки, она может несколько тормозить процесс диффузии ионов большего диаметра в стекло, поэтому пленку перед вторичным обменом можно частично илп полностью снять с поверхности стекла с номощыо какого-либо растворителя.

Для более равномерного распределения ионов меньшего диаметра в поперечной плоскости стекла внутренние слои его нагревают

до температуры, превышающей температуру , в то время как наружные слои имеют температуру ниже температуры отжига для предотвращения релаксации напряженнй. При этом происходит миграция ионов меньшего

диаметра (при первом обмене ионами) к внутренним слоям стекла и одновременно миграция первоначального стеклообразного вещества, а иногда и ионов большего диаметра, вводимых при вторичном обмене, к наружным

В поверхностных слоях стекла создаются высокие сжимающие напряжения. В центральной зоне листа стекла обнаружена практически однородная концентрация ионов меньшего диаметра, а в наружных слоях наблюдается прогрессивное уменьшение концентрации ионов образующего стекло материала от центральной зоны к поверхности стекла. Кроме того, обнаружено общее увеличение концентрации ионов большего « меньшего диаметра, вводимых при первичном и вторичном обмене, к наружным поверхностям стекла.

Предмет изобретения

Способ упрочнения стекла в процессе формования путем замены в поверхностном слое

его ионов большего диаметра ионами меньшего диаметра, отличающийся тем, что, с целью повышения степени упрочнения, при температуре ниже температуры отжига стекла осуществляют дополнительный ионный обмен, замещая ионы меньшего диаметра, введенные в стекло в процессе первого обмена, ионами большего диаметра.