Способ упрочнения стекла Советский патент 1977 года по МПК C03C21/00 

Изобретение относится к стекольной промышленности.

Известен способ упрочнения стекла, при котором со стекла травлением в смеси плавиковой и серной кислот удаляют слой толщиной порядка 50 мкм, после чего стекло выдерживают в вакууме с разряжением не менее 0,1 мм рт. ст. при 300°С и упрочняют в нитрате калия при 430°С 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ упрочнения стекла путем травления с последующим ионным обменом 2.

Однако стекла, полученные известными способами, имеют недостаточно высокое значение нижнего предела прочности.

Цель изобретения - повышение предела прочности.

Достигается цель тем, что со стекла удаляют слой, в котором произошла релаксация напряжений сжатия, после чего стекло дополнительно упрочняют ионным обменом. Причем, операции удаление слоя и дополнительное упрочнение ионным обменом производят многократно.

Способ включает в себя следующие операции:

1. Травление стекла в 5-20%-ных растворах плавиковой кислоты до удаления слоя толщиной 30-80 мкм.

2.Упрочнение стекла ионным обменом путем обработки в расплавах солей Щелочных металлов.

3.Удаление слоя, в котором произошла релаксация напрял ений, например, травлением в 5-20%-ном растворе плавиковой кислоты.

4.Упрочнение стекла путем ионного обмена. Третью и четвертзю операции можно повторять от двух до десяти раз; предпочтительно пять раз, до достижения предельных величин сжимающих напрялч;ений.

Пиже приводится пример осуществления данного способа.

Стекло, содержащее, вес. % :

SiOs71,4

NasO14,4

CaO7,0

MgO3,9

АЬОз1,9

SOa0,5

KsO0,4

,1,

подвергают травлению в 10%-ном растворе плавиковой кислоты до удаления слоя толщиной 55-60 мкм, после чего упрочняют в нитрате калия при 450°С в течение 2 час. Затем стекло травят в 10%-ном растворе п.чаБиковой кислоты до удаления слоя толщиной 0,8-1,0 мкм и упрочняют в нитрате калия при 450°С в течение получаса. 3 Полученное стекло имеет следующую механическую прочность на симметричный изгиб, кг/мм : При повторении двух последних операций: 1 Р 46 3раза 55 126 4раза 64166 71 150 10 ,, Формула изобретения 1. Способ упрочнения стекла путем травления с последующим ионным обменом, от4личающийся тем, что, с целью повышения предела прочности, со стекла удаляют слой, в котором произошла релаксация напряжений сжатия, после чего стекло дополнительно упрочняют ионным обменом. Z. Способ по п. 1, отличающийся тем, что операции удаления слоя и дополнительное упрочнение ионным обменом производят многократно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: Патент Великобритании № 1082064, кл. С 1М, 1967. 2. Патент США № 3779732, кл. 65-31, 1973.