158100. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés üvegből, vitrokristályos vagy kerámiai anyagból, valamint kőzetfélékből álló tárgyak valamely tulajdonságának módosítására
3 158100 4 földfém ionok cseréjével járó kémiai edzőeljárásokkal kapcsolatos. Azt találtak azonban, hogy 'a fent közölt megfigyelések, amelyeken a találmány alapszik, olyan eljárásokra is kiterjednek, amelyeiknél az ionokat (a fardstályo- 5 sodás fokától függetlenül) vitrökristtályos anyagokba vagy kőzetfélékbe, pl. márványba diffundálhatjuk. A találmány (továbbá nem szorítkozik olyan eljárásokra, amelyeknél ioncsere megy végbe, hanem kiterjed ún. „cementáló" io eljárásokra is, melyeknél atomokat vagy molekulákat viszünk be a kezelés alatt álló anyagiba, példaképpen üvegbe, oly célból, hogy ennek vízállóságát javítsuk. Így a találmány olyan eljárásnál is alkalmazható, íamelyben a folyékony jg közegből álló fürdőhöz por alakú titánt vagy alumíniumot adunk, moly esetben a fémek atomjai hatolnak be a kezelendő tárgy felületi rétegeibe. A találmány körébe tartoznak továbbá olyan eljárások is, amelyeknél hélium- 20 nak vagy egyéb nemesgáznak atomjait visszük be valamely tárgyba olyan fürdő segítségével, amely az említett gázzal túltelített, úgyhogy a gáz a fürdőben apró buborékok alakjában van jelen. Végül idetartoznak olyan eljárások is, 2 5 amelyeknél valamely igen magas olvadáspontú anyagot, pl. BaCl2 ~oit viszünk be a tárgyba. A fentiek szerint tehát a találmány olyan éljárás, amellyel üvegnek, viitrokristályos anyag- s0 nak, kerámiai anyagnak vagy kőzetfélének valamely fizikai és/vagy kémiai tulajdonságát módosítjuk olyképpen, hogy a tárgynak legalább együk felületén diffúzió útján atomokat, moldkulákat vagy ionokat viszünk be az anyag- g5 ba folyékony közeg alkotta fürdőből, és amelynél legalább lényegileg kiküszöböljük a fürdőben bolygó áramlatok keletkezését, melyek a tárgy felületével közvetlenül érintkező folyadékrész összetételét vagy mozgását bizonytalan 4() módon változtatnák meg. Ily módon olyan tárgyat kapunk, amely pontosan a megkívánt edzettségi állapotot, ill. feszültségi eloszlást tünteti fel. Elkerüljük ugyanis azt, hogy a diffundálandó ionok koncentrációja vagy a hőmér- ^ séklet a tárgy felülete mentén ellenőrizhetetlen módon változzék. Így a hőmérsékleti különbségekből adódó, elkerülhetetlen áramlatok ellenőrizhetővé válnak és nem tudják befolyásolni az ionok diffúzióját a tárgy felületében, ^ ill. >a diffundáló ionok koncentrációjának, valamint a hőmérsékletnek helyi módosulása elmarad. A tárgy felületéből távozó ionok súlya nem azonos a felületbe lépő ionok súlyával. így pl. a mésznátiron üvegből távozó nátriumionok könnyebbek az üveg felületébe diffundáló káliumionoknál. A nátriumionok ezért a tárgy felülete mentén felszállnak, továbbá a fürdő nátriumkonceintrációja fent kisebb mint alul. Ugyanez okból a káldumionok ionikus diffúziója fent kisebb, mint lent és ezért az edzéssel elért erősítés nem. egyenletes. A találmány segítségével e különbségeket kiküszöbölhetjük pl. akként, hogy á tárgyfelület közelében levő folyadékfürdő-részleget a tárgy ß5 felülete mentén mozgásba hozzuk. Ezáltal gyorsabban újítjuk tmieg a fürdőt, a náltniumion koncentrációt pedig a felület közelében gyöngítjük. Végeredményben a tárgy az egész felületén egyenletesen edződik. Lehet azonban a tárgyakat szándékosan „differenciáltan" is edzeni. Ilyenkor a folyékony fürdőnek azt a részét, amely a tárgy felülete közelében van, úgy választjuk el a fürdő többi részétől, hogy az említett (mozgatást elhagyjuk. Ilyenkor a nátriumionok már nem emelkednek fel és a tárgy felső széle mellett tehát több nátriumion lesz és a káliumionoik kevésbé diffundálnak a tárgy felső szélébe. A szétválasztás nélkül a nátriumionok szabálytalanul szóródnának szét és az edzés ellenőrizhetetlen volna. Előnyösen 'azonban a kezelés alatt álló anyag felületével közvetlenül szomszédos közegfolyadék-részeket, ahol az ion diffúziója végbemegy, megóvjuk attól, hogy azdkat a fürdőben fellépő kóboiráramlatdk elmozdítsák. Más változatnál az említett folyadékrészt folyamatosan, szándékosan elmozgatjuk és a fürdő egyéb részeiből vett folyadékkal helyettesítjük. Az ismertetett hátrányos hatásokkal járó kóbor áramlatok nem lépnek fel akkor sem, ha a folyékony közeget mozgásban tartjuk, ami a folyékony közegben elhelyezett szárnycsavarral vagy egyéb kavarósz érvvel történhetik, vagy pedig na 0 kezelés alatt álló tárgyat és a tankot vagy egyéb tartályt, íamelyben a folyékony közeg fürdője van, egymáshoz viszonyítva mozgatjuk. Ilyen viszonylagos mozgás akár úgy jöhet létre, hogy a fürdőben levő tárgyat mozgatjuk, pl. forgatjuk, akár pedig úgy, hogy a tartályt mozgatjuk, pl. forgatjuk, vagy pedig a tárgyat és a tartályt egyaránt mozgatjuk. A folyékony közeg bármilyen mozgatása, ha eléggé erélyes, állandóan megújítja a tárggyal közvetlenül érintkező folyadékmennyiséget, úgyhogy ennek összetételében nem lépnek fel ellenőrizhetetlen változások. A mozgatás továbbá nem engedi, hogy a tárgy közelében kóbor diffúziós áramlatok lépjenek fel a tárgy felületével közvetlenül szomszédos folyadókrétegek összetétele és a tárgytól távolabb eső közegrészek összetétele közötti jelentős diszparitás folytán, aminek oka az, hogy a közeg bizonyos részei a tárgyból távozó ionokkal feldúsulnak vagy a tárgyban diffundáló ionokban elszegényednek. A közeg különböző részeinek összetétele közötti ilyen különbözőség lehet az oka a kezelési hatások nem kívánatos bizonytalan változásainak, amelyek az eddig alkalmazott kémiai edzőeljárásoknál bekövetkeztek. Amennyiben a folyékony közegben diszperz fázis van jelen, a közeg mozgatása a diszperz szilárd fázist szuszpenzió állapotában tartja fenn. A találmány előnyös megoldási alakjainál az atomok, molekulás vagy ionok diffúziója a kezelendő anyagba, ennek legalább egyik felületén, úgy megy végbe a folyékony közeget tartalmazó fürdőből, hogy eközben az említett fe-2
