Способ упрочнения стекла Советский патент 1979 года по МПК C03C17/30 C03C21/00 

Изобретение относится к способам упрочнения стекла и стеклоизделий ионным обменом, оно может быть использовано для упрочнения стеклоизделий различного назначения. Известен способ упрочнения стекла путем травления в растворе плавиковой кислоты, обработки в высоком вакууме и ионного обмена 1). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является спосйб упрочнения стекла путем травления в растворе плавиковой кислоты на глубину не менее 100 мкм для удаления поверхностных дефектов и последующей обработ ки в расплаве соли щелочных металлов 2.. Однако в указанных способах достигается относительно.,невысокая степень у1фочнения сЪкл Целью изобретения является повышение степени упрочнения за счет интенсификащга диффузионных процессов при ионном обмене. Для достижения поставленной цели в известном способе упрочнения стекла путем трав ления в pacTBcq)e плавиковой кислоты и последующей обработки в расплаве соли щелочных металлов перед этой обработкой на стекло наносят покрытие из кремнийорганической жидкости и термообрабатьшают при 180-200С в течение 10-40 мин. Травление стекла позволяет значительно увеличить его прочность. Однако, если травленое стекло подвергать ионообменной обработке без предварительного покрытия, то в процессе обработки появляется значительное количество дефектов в поверхностном слое и вслёдствиег-зтого не достигается высокая степень упрочнения. Нанесение же покрытая из кремнийорганических жидкостей (ГКЖ-94, ГКЖ-94М, ЭДЭ-3, ДХЗ-2) на стекло нeпoqэeдcтвeннo после травления и проведения соответствующей термообработки модифишрует ш)верхность стекла ионами кремния, что способствует интенсификации диффузионных процессст при ионном обмене. При последующих нагреве и ио1юобменной обработке происходит разрушение пов хиостной защитной пленки, и процесс ионного обмена протекает без каких-либо препятствий. 36 Такой процесс упрочнения стекла позволяет значительно увеличить механическую прочность стекла. Приме р. Упрочнению подвергают образцы листового стекла промьшшекного состава, вес.%: 71,9 SiOj; 1,38 AljOj; 7,89 CaO; J 3,15 MgO; 14,9 NajO; 0,3 FejOg; 0,5 SOs, размером 40 x 40 x 2 MM. Bee образцы проходили травление в растворе 7 н. HF 3 и. HiS04 в течение 10 мин. С образцов в процессе травления был снят слой 50 мкм. На поверхность травленого ётекла ме|рдом окунания наносят слой (толщиной 2000Х) кремнийорганической жидкости ГКЖ-94, после чего стекла нагревают до 185° С и выдерживают при этой температуре в течение 20 ми Далее образцы стекла с покрьггаем сразу испы тывают на разрьшной машине. Средняя прочность их 46,2 кг/мм, затем проводят упрочненне в расплаве KNOs при в течение 2 ч. Прочность партии образцов составляет 60 ± 3 кг/мм. Таким образом, нанесение покрытия из кремкийорганических полимеров обеспечивает лучшую защиту травленой поверхности от разупрочнения, что в конечном итоге приводи к более высоким значениям прочности стекла после ионного обмена. Формула изобретения Способ упрочнения стекла путбм травления в растворе плавиковой кислоты и последующей обработки в расплаве соли щелочных металлов, отличающийся тем, что, с целью повышения степени упрочнения эа счет интенсификации диффужонных процессов 1фи ионном о&меие, перед обработкой стекла в расплаве соли щелочного металла на него наносят покрытие из кремиийортанической жидкости и термообрабатьгаают при 180-200 С в течение 10-40 мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1082064, кл. С 1 М, 1970. 2.Патент США N 3218220, кл. 161-1, 1965 (прототип).