Способ упрочнения изделий из стекла

114 ЮЬр уц;ыо Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пп 726046 Жц(23) Приоритет оо делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТЕКЛА Изобретение относится к способу упрочненияизделий из стекла путем замены ионов натрияи/или калия, содержащихся в упрочняемыхизделиях, на ионы лития, содержащиеся в парах,Известен способ упрочнейия изделий из стекла путем ионного обмена в солях лития 111.Наиболее близким к предлагаемому является способ упрочнения изделий из стекла путемионного обмена, который характеризуется тем,что изделия из стекла, содержащего, вес.%:МагО + КгО 7,0 - 25,0; 50 г 45,0 - 80,0;ВгОз 0 - 5,0, а также известково - натриевогостекла, содержащего, вес%: 910 г 65,0 - 74,0;ИагО 14,0 - 17,0; МоО + СаО 7,0 - 12,0; АгОз,нагревают в воздушной среде до температуры,ло,ьсоответствующей вязкости стекла от 10до 10П, Затем выдерживают до 1 ч в парахй,опо меньшей мере одного из следующих литиевых соединений: йодистого лития, фтористоголития, бромистого лития, хлористого лития,сернокислого лития, амила литияс целью замены части ионов натрия и/или калия на ионылития, выделяющиеся из паров указанных сое 2динений. После этого изделия охлаждают ввоздушной атмосфере, не подвергая воздействию паров 2.Однако используемые соединения лития мо.гут быть применены лишь для тугоплавкихстекол, температура размягчения которых вышетемпературы плавления отдельных литиевыхсоединений или их смеси,Цель изобретения - повышение качестваупрочнення изделий из легкоплавких стекол.Цель достигается тем, что в способе упрочнения изделий из стею;а путем ионного обмена, включающем нагрев изделий до температуры на 10 - 20 С ниже температуры размягчения стекла, обработку их парами, содержащимиионы лития, и последующее охлаждение ввоздушной среде, обработку изделий осущест.вляют в нарах, содержащих, %: хзористыйлитий 50-80 и, по крайней мере; одну сольиз. грутшы: азотнокислый литий, ернистокис 20лый литий,. фторсульфоновокислыи литий,хлорнокислый литий 20-50.Обработку изделий из стекла в парах литиевых соединений ведут в течение времени,26046 4 5 О 15 20 3 7 необходимогодля получения желаемой степени упрочнения.П р и м е р 1. Отожженные диски с ме. ханически полированной поверхностью диаметром 80 мм и толщиной 2,0 + 0,2 мм из электровакуумного стекла состава, вес,%: ЮОг 60,0 + 2,0; АгОэ 3,0 1 1,0; ВаО 12,Щ1,0; айаг О 6,0 + 1,0; К, О 8,0 + 1,0; СггО, 1,О+0,5; МпО 8,5 + 1,5; СоО 0,5 + 0,2 и 3-1 гО 1,0 1 0,5 с исходной механической прочностью на центральный изгиб 5,3 кг/мм с коэффициентом вариации 11,6% ставят на специальные подставки, предотвращающие соприкосновение образцов друг с другом и обеспечивающие свободный доступ паров к поверх-. ности стекла, помещают в рабочее пространство электропечи и нагревают в воздушной среде до 510 С. Затем из второй камеры той же печи вводят пары смеси литиевых соединений состава, вес,%: 70,0 хлористого лития; 15,0 хлорнокислого лития и 15,0 фторсульфоновокислого лития. Продолжительность выдержки образцов в смеси паров литиевых соединений составляет 30 мил, Охлаждение упрочненных образцов стекла осуществляют в воздушной среде со скоростью 2,5 С/мин. У обработанных дисков из стекла каких-либо изменений (формы и поверхности) визуальным осмотром не обнаруженоСредняя прочность образцов, определенная методом центрального изгиба, полученная на основании 48 измерений, 11,7 кг/ммс коэффициентом вариации 12,3%, т.е. она увеличивается примерно в 2,2 раза. Скорость подачи нагрузки как для исходйых, так и для обработанных в парах литиевых соединений образцов составляет 5 кг/ммг, с.П р и м е р 2, Отожженные штабики диаметром 3,5 + 0,2 мм и длиной 120 мм из стекла, предназначенного для изготовления деталей электровакуумной техники состава, вес,%. %0 г 74,0 + 1,0; МдО 3,9 + 0,3; СаО 5,5 + 0,5; йагО 16,6 + 1,0 с исходной средней прочностью на изгиб, определяемой методом четырехточечного поперечного изгиба, 7,4 кг/ммг с коэффициентом вариации 10,6% помещают в специальные контейнеры, исклю чающие соприкосновение образцов друг с другом и обеспечивающие свободный доступ паров к поверхности образцов. Контейнеры с образцами помещают в первую камеру рабочего пространства электропечи и нагревают до 530 С, т.е. на 20 С ниже точки размягчения стекла, Затем иэ второй камеры той же печи вводят пары смеси литиевых соединений состава, вес.%. 75,0 хлористого лития; 10,0 фторсульфоновокислого лития; 10,0 хлорнокислого ,лития и 5,0 сернистокислого лития. Продол- жительность вь 1 держки образцов .в парах ли 25 30 35 40 45 Я 55 тиевых соединений составляет 45 мин, Охлаж,денис упрочненпых образцов осуществляютв воздушной среде со скоростью 2,5 С/мин.У обработанных штабиков деформация ненаблюдается.Средняя прочность образцов, определяемаяпоперечным четырехточечным изгибом, полученная на основании 52 измерений, 9,3 кг/ммгс коэффициентом вариации 13,0%, т,е, увели.чивается более чем в 2,5 раза, При испыта-нии прочности как исходных, так и обработанных штабиков расстояние между неподвижными опорами 100 + 0,2 мм, расстояние междуподвижной и неподвижной призмами 300,2 мм, а скорость подачи (нагрузки)30 мм/мин,П р и м е р 3. Штабики диаметром3,5 + 0,1 мм и длиной 120 мм из стекла,предназначенного для электровакуумного про.изводства состава, вес,%: 510 г 67,5 + 0,5; АгОЗ 5 + 0,5; ВаО 12,0 + 0,6, КгО 7,0 + + 0,5; МагО 7 + 05 -1 гО 0 35 + 015 Е 0,7 + 0,2 с исходной прочностью 7,7 кг/мм" с коэффициентом вариации 11,2%, ставят в специальные контейнеры из нержавеющей стали, помещают в рабочее. пространство электропечи и нагревают в воздушной среде до 490 С. Затем из второй камеры той же печи вводят смесь паров литиевых соединений состава, вес.%: 80,0 хлористого лития; 10,0 азотнокислого лития и 10,0 сернистокислого лития. Продолжительность выдержки штабиков в смеси паров литиевых соединений 45 мин. Охлаждение упрочненных штабиков осуществляют в воздушной среде со скоростью 3,5"С/мин. Средняя прочность штабиков 21,1 кг/мм с коэффициентом вариации 13,8%, т,е, увеличивается более чем в 2,5 раза,П р и и е р 4. Неупрочненные оболочки кинескопов типа 23 ЛК, изготовленные из стекла состава, приведенного в примере 3, и выдерживающие внешнее избыточное давление 1 ати, нагревают в электропечи на специальных подвесках со скоростью 2,5 С/мин до 480 С, а затем подвергают воздействию паров смеси литиевых соединений состава, вес.%: 70,0 хлористого лития; 20,0 фторсульфоновокислого лития; 5,0 азотнокислого лития и 5,0 хлорнокислого лития.Время выдержки оболочек кинескопов в парах литиевых соединений.ч. Затем оболочки кинескопов охлаждают в воздушной атмосфере со скоростью 2,5 С/мин. При визуальном осмотре оболочек кинескопов изменений внешнего вида не обнаружено, Упрочненные оболочки кинескопов подвергают испытанию на избыточное давление до 5 агч. Раэру. шений при исптяталиях не пронсхолит.726046 6рах, содержащих, %: хлористый литий 50 - 80и, по крайней мере, одну соль из группы:азотнокислый литий, сернистокислый литий,фторсульфоновокислый литий, хлорнокислый5 литий 20 - 50. 5 Формула изобретения.Составитель С, Белобокова Техред О.Легеза Корректор В. Бутяга Редактор М, Недолуженко Заказ 844/16 Тираж 528 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Способ упрочнения изделий иэ стекла путем ионного обменавключающий нагрев изделий до температуры на 0-20 ниже температуры размягчения стекла, обработку их парами, содержащими ионы лития, и последующее охлаждение в воздушной среде, о т л и ч а ю .щ и й с я тем, что, с целью повышения качества упрочнения изделий из легкоплавких 10 стекол, обработку изделий осуществляют в паИсточники информациипринятые во внимание при зкспертнзе 1. Новые физико-химические способы упрочнения стекла, М., ЦНИИПИ, 1967, с. 7 - 8.2, Патент США У 3615319, кл. 65 - 30, 1971,