Способ упрочнения стекла

ОПСАКЕ Союз Советсщх Социал иеткцескик Республик(51) И. Кл, С 03 С 21/00 оеаинением заявки осудорстоониьб кцатот СССР оо делон кзооратонкй(54) СПОСОБ УПГОЧНБНИЛ СтБКЦД Изобретение относится к способамупрочнения щелочесодериащего стекла иможет быть использовано при изготовлении высокопрочного стекла.Известен способ упрочнения стекла,при котором после травления в растворахплавиковой кислоты стекло перед ионообменным упрочнением выдерживают ввакууме с разрежением не менее0,1 мм рт,ст. при температуре 300 фо350 С в течение нескоиькнк часов 11.Недостатки этого способа состоят в.нетехнологичности и трудоемкости егоосуществления, а также больших затратахвремени и энергии,Известен также способ упрочнениястекла, включающий стравливание тонкого поверхностного слоя и последующийионный обмен между поверхностью стек.ла и расплавом соли. Оля травления применяют Ма ВГ,т е КВРит е Йа Е, КГ,24 Н,ВО Г, с АЯГ М.Однако такой способ неэффективен,так как для получения прозрачного стек 2ла необходимо удалить дефектный спойтолщиной порядка 100 мкм.Наиболее близким к изобретению является способ упро тления стекла путемтравления в растворе кнспотьт в течение Б 10-20 мин с последующей обработкойрасплавол 1(О,содержаниелт 0,2 вес.%(2 СО, в теченге 20-160 ч при 420500 С 3,Недостатки данного способа заключаютсч в неэффектттвност 1 т упрочненияел неудо влетворительной термостабильностистекла.Цель изобретения - повышение эффективности упрочнения и улучшение термостабильности стекла.Это постигается тем, что при способе упрочпения стекла, включающемтравление в растворе кислоты с после- Юдующим низкотемпературным ионным обменом в расплаве солей, травление врастворе кислоты осуществипот до удапения дефектного слоя, а перед ионнымобменом стекло подвергают допопнитель649672 ному травпенито в безводной среде фторборатов шепочных метаппов до удапения гидратного споя,На первой стадии стекпо травят врастворах ппавиковой тяснотьт до уделе- тния слоя топшиной 30.-120 мкм, а навторой стадии - в фторборатах щелочныхттетапттов до удапеттття споя тоттптиной1;5 мкм,.Г р и м е р, Образцы стекпа разме- тттром 60 х 60 х 3 мм подвергают травлениюв 15%-ном водном растворе ппавиковойкиспоты до удапепич дефектного спеятолщиной 80 мкм, промывают проточнойоводой и сушат па воздухе при 140-150 Ст 5в те тение 2 ч, Поспо этого с поверхности стекла удапяют гидратный спой топ-.шиной 2,5 мкм путем травления в без 1 20 49 450 2. 6 53 108 450 2 23 73 122 450 2 37 77 11880 2,5 Ипя опредепения термостабттгьности стекпа упрочненные соответствующим мстодом образцы выдерживают в воздушном термостате при 425 С в течение 1-5 ч Таб ница 2,Прочность на центральный симметричньтй изгиб,кг/мм Режимы упрочнения в КИ 0 Время повторного нагревастекла навоздухеопри 425 С,ч В распоаве,состоящем из20% КВ., и80 вес.%КИ 0 Температура,в 15%-номраствореппавиковойкиспотьт Бремя, ч 450 80 0 450 450 30 450 Топшина стравпенного споя стекпа, мкм водном реагенте. В качестве безводного реагента испопьзуют ванну расплава, состояшую из 20 вес, % КВГ 4 и 80 вес.% (НО, ттагретю до температуры, равной .400 .ь 5 С. Затем образцы стекпа переносят в ванну из расппава нитратао капия и упрочняют при 450 + 5 С 2 ч,Упрочненньте описываемым способом образцы стекпа подвергают испытанию на механическую прочность, термостабипьность и опредепяют коэффициент светопропускания.(оэффициент светопропускания упрочненпого стекпа составпяют 89,0 + 0,7% против 90,5 + 0,5% исходного стекла,Сраиттттепьная характеристика стекоп, упрочненньтх предлагаемым и известным способами,приведена в табл, Х.Таблица 1 и поспе охпаждения до комнатной темпе- ратуры опредеттятот прочность, Результаты ч даны в табп.2,649672 Продолжение табл, 2 Режим упрочнениявК 0 Толщина стравленного слоя стекла, мкм аВремя повторного нагревастекла на воздухепри 425 С,ч Прочность на ценчральный , симметрич, ный изгиб, кг/им В расплаве,состоящем из20% КВР н80 вес.%К 803 Температура,оС Время чраствореплавиковойкислоты 80 2,5 450 0 24 450 60 450 24 450 24 Составитель С. БепобоковаРедактор Т. Кузьмина Техред О, Андрейко Корректор И. Муска Заказ 2248/2 Тираж 555 , ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва Ж, Раушская наб., д 4/5 фидиап ГГ 1 Г "Патент", гУжгород, ул, Проектная, 4 Использование предлагаемого способа упрочнения стекла обеспечивает по сравнению с существующими спссобалли повышение нижнего гарантированного уровня прочности почти в 1,5 раза и упучщео ние термостабильностн.на 40-50 С, Применение такого стекла для изготовления изделий остекпения позволит повысить их надежность, долговечность, а также сохранить достигнутый уровень прочности при высоких температурах эксплуатации,формула изобретения Способ упрочнения стекла, вкшочакячийтравление в растворе кислоты с последующим низкотемпературным ионным обменом в расплаве солей, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью повышенияэффективности упрочнения н улучшениятермостабипьности стекла, травление врастворе кислоты осуществляют до удаления дефектного слоя, а перед ионнымобменом стекло подвергают допопнитешному травлению в безводной среде фтор.боратов шапочных металлов до удалениягидратного слоя.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент Великобритании1082064,кл, С 1 М, 1967.2, Патент Великобритании1097077кл. С 1 М, 1967.3. Патент Вепикобритании 1275653,кл. С 1 М 1972,