Способ упрочнения стекла
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 724467
Авторы: Богуславский, Бутаев, Коваленко
Текст
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических республик) Дополнительное к авт. св 22) Заявлено 141 077 (21) 2531634/29 С 03 С 21 0 с присоединением заявки М -Госу рственныйСССР лам из и откр ит 23) Приоритет -обретениИцтий ллетень Мо 1 бликовано 30.0) УДК 666.1. 053.65(088.8) ата опубликования описания 300330(72) Авторь изобрете уславский, А.М, Бутаев и Н.П. Ковален И.А 1) Заявитель СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СТЕКЛА только для упрочнения специальных стекол, обладающих повышенной способностью к ионному обмену.Наиболее близким к предлагаемому является способ упрочнения стекла пу" тем ионного обмена в расплаве соли с последующей промывкой и термообработкой, например закалкой или отжигом (2.Недостатками способа являются не высокая безопасная прсчность и отсутствие стабильности механических свойств.Цель изобретения - повышение безопасной прочности и обеспечение стабильности механических свойств .Цель достигается тем, что в способе упрочнения стекла путем ионного обмена в расплаве соли с последующей прсыывкой и термообработкой термообработку проводят путем нагрева со скоростью 2-6 С мин до 300-400 С, выдержки.при этой температуре в течение 0,5-24 ч с последующим охлажцением со скоростью 2-6 С/мин.Сущность изобретения заключается в эалечивании микротрещин, образовавшихся на поверхности стеклоизделия в процессе его упрочнения, что достигается выдерживанием упрочненного Изобретение относится к упрочнению щелочесодержащих стекол и стекло- изделий методом ионного обмена и мЬ- жет быть.использованов стекольной промышленности.Известен способ упрочнения стекла, согласно которому стекло на первой стадии выдерживают в расплаве соли при температуре на 30-100 С ниже тем" пературы трансформации стекла, а на второй стадии - в расплаве соли,имею" щей температуру, более чем на 100 С ниже температуры трансформации стекла. Способ предусматривает также возможность осуществления второй стадии в специальном агрегате отжига, при этом на стеклоиэделие воздействует прилипший расплав соли 1.Основньм недостатком известного способа является то, что он устраняет влияние лишь имевшихся на поверхности стекла микротрещин на достигаемый уровень прочности путем создания глу" бокого сжатого слоя и не обеспечивает улучшения стабильности механических свойств ионообменно упрочнен" ного стекла. Это вызвано тем, что вторую стадию, осуществляют в присутствии ионного источника, т.е. расплава соли. Кроме того, способ пригоден 31724467724467 Прочность на ЦСИк/мьЗ Коэффициент вариации,ф Безопаснаяпрочность,кг/мм Прочность, кг/мм Число испы" танных образцов, штук Условия термообработкиупрочненногостекла Рмакс Рми,н 65,6 65,4 60,6 54,3 13,07 Вез 250 работки 29,5 0,53 50 3,226,97 1 9, 5/ 30 30 42 42 4 7 . 1 О к стекла в иэотермических условиях в интервале температур 300-400 С в течение 0,5-24 ч при отсутствии ионно-. го источника.При осуществлеыии способа особое внимание уделяется скорости нагревания и охлаждения унрочненного стекла, Слой стекла, в котором происходит ионный обмен, имеет больший коэффи циент термического расширения, чем остальная часть стекла. Относительно р резкое нагревание или охлаждение такого стекла приводит к развитию микротрещин, образовавшихся в процессе упрочнения, следовательно, к снижению механической прочности и ухудше. нию ее стабильности.Проведенные опыты показывают, что наилучшая стабильность достигается при нагревании и охлаждении упрочненного стекла со скоростью, не превышающей 2-бф С/мин. Необходимо учиты вать также, что нагревание ионнообменно упрочненного стекла иногда сопровождается релаксацией напряжений, приводящей к снижению достигнутого Приведенные данные показывают, чтопри относительно низких температурах термообработки (250 С), так же как и при относительно высоких темпе ратурах (425 С) цель не реализуется В первом случае для уменьшения коэфФициента вариации стекло необходимо выдерживать длительное время, что делает метод неэкономичным. Во втором случае наблюдается значительное сни- Ь жение прочности за счет превалирования процесса релаксации напряжений над процессом залечивания микротрещин. Изотермическое выдерживание упрочнен ного стекла в интервале температур уровня прочности. Поэтому влияние выбранных параметров термообработки напроцесс залечивания микротрещин должно в некоторой степени превалироватьнад процессом релаксации напряжений. П р и м е р 1. Трехмиллиметровое Флоат-стекло упрочняют в расплаве нитрата калия при 450 С в течение 24 ч, охлаждают до. комнатной температуры и остатки соли отмывают проточной водой Для определения оптимальной температуры и времени залечивания образовавшихся в процессе упрочнения микротрещин образцы стекла размером 60 х 603 мм помещают в воздушный термостат и выДерживают в интервале температур 250-425 С в течение времени от 30 мин до ЗО ч, При этом образцы псмещают в термостат с температурой 60-70 С и нагревают со скоростью 4-5 С/мин до нужной температуры и после изотермической выдержки темпе. ратуру снижают.с той же скоростью. Полученные экспериментальные данные приведены в таблице. 300-400 С приводит к уменьшению коэфФициента вариации в 2-3 раза и повы- шению безопасной прочности. Выдержка упрочненного стекла при 350 С 5-9 ч приводит к уменьшению коэфФициента вариации от 20 до 6-9 и увеличению безопасной прочности от 26 до 37- 39 кг/мм , Такая стабилизация механикческих свойств стекла обусловлена протеканием двух противоположных процессов: с одной стороны релаксация напряжений приводит к уменьшению ма снмальных значений прочности, а с другой стороны, залечивание образо" вавшихся в процессе упрочнения микро724467 Формула Изобретения 1. Патент ГДР 9 88638,кл, 32 В 21/00, опублик . 1972. Составитель С. БелобоковаРедактор М, Недолуженко Техред С,Мигай . Корректор И. Муска Тираж 528 П эдпис ноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 775/4 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 трещин прив одит к в озраста нию минимальных значенийпрочности, что, в.,свою очередь, приводит к повышениюбезопасной прочности стеклоизделия.П р и м е р 2. Флоат-стекло напервой стадии выдерживают в расплавенитрата калия при 460 С 2 ч, а дляосуществления второй стадии стекла составшейся пленкой расплава соли переносят в воздушный термостат и выдерживают при 375 С 6 ч. Затем состекла удаляют остатки соли и выдерОживают при 350 С 6 ч при этом скорости нагревания и охлаждения такие же,как в примере 1. Такая дополнительнаятермообработка упрочненного стекла вусловиях отсутствия ионного источника привела к увеличению безопаснойпрочности с 17 до 23 кг/ммП р и м е р 3. Флоат-стекло напервой стадии выдерживают в расплавенитрата калия при 450 С 2 ч, а на ;фвторой стадии - в том же расплавепри 410 С 36 ч. Упрочненное таким образом стекло имеет следующие параметры прочности, кг/мм : Р - 33;Рср е 694 у Рцр " 98 и Ч - 23 3. рЗатем стеклоподвергают термообработке, как описано в примере 2. Безопасная прочность увеличивается с 20 до31 кг/мм,Использование данного способа упрочнения стекла позволяет при небольших дополнительных затратах существенно повысить безопасную прочность стеклоизделий и надежность их эксплуатации. Способ упрочнения стекла путемионного обмена в расплаве соли с последующей промывкой и термообработкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения безопаснойпрочности и обеспечения стабильностимеханических свойств, термообработкупроводят путем нагрева со скоростью2-6 С/мин до 300-400 .С, выдержки приэтой температуре в течение 0,5-24 чс последующим охлаждением со скоростью 2-6 С/мин,Источнику инФормации,принятые во внимание при экспертизе2. Авторское свидетельство СССРМ 451653 кл. С 03 С 21/00, 1971.
СмотретьЗаявка
2531634, 14.10.1977
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-7840
БОГУСЛАВСКИЙ ИГОРЬ АЛЕКСАНДРОВИЧ, БУТАЕВ АХМЕД МАГОМЕДОВИЧ, КОВАЛЕНКО НИКОЛАЙ ПАВЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C03C 21/00
Метки: стекла, упрочнения
Опубликовано: 30.03.1980
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-724467-sposob-uprochneniya-stekla.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ упрочнения стекла</a>
Предыдущий патент: Эмаль для алюминия и его сплавов
Следующий патент: Способ автоматического регулирования теплового режима нагревательной печи при изготовлении многослойных стекляных изделий
Случайный патент: Устройство для диагностики неисправностей в логических схемах