158269. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üveg vagy vitrokristályos anyag fizikai és/vagy kémiai tulajdonságának módosítására
5 158269 6 Amint ismeretes, az ioncserét elő lehet segíteni a diffúziógát leküzdésére alkalmas erősségű és polaritása elektromos tér alkalmazásával. Kitűnt, hogy amikor ilyen elektromos teret alkalmazunk, meghatározott ionoknak az üvegbe való diffundálását még elősegíti az is, ha a közeg egyéb, olyan ionokat is tartalmaz, amelyek az üvegben kiemelt (preferenciá'lis) diffúziós csatornákat létesítenek. Üveglapot példaképpen úgy lehet elhelyezni, hogy annak csak egyik oldala érintkezzék bizonyos mennyiségű ömlesztett sóval, melyből az ionok az üvegbe diffundálnak, míg az üveglap másik oldala villamosan vezető darabbal vagy olyan ömlesztett anyagmennyiséggel érintkezik, amely adott esetiben a már említett só mennyiséget egészíti ki, amikoris az ionok diffúzióját az üvegbe meggyorsíthatjuk többszáz voltos egyenvagy váltóáramú feszültség alkalmazásával az ömlesztett sómennyiségek között, ill. az egyik oldali ömlesztett sómennyiség és az elektromosan vezető darab között. Az elektromostér a diffúziós frontot mélyebbre viszi be az üveglapba. Ilyen eljárás alkalmazásakor az ionok kívánt diffúzióját még jobban elősegítheti az a tény, hogy az üveg felületéihez egészen közel levő ömlesztett sóban azok az ionok, amelyek kiemelt diffúziós pályákon haladnak, az ömlesztett sóból származó ionok behatolását az üvegbe megkönnyítik. Amennyiben váltakozó árammal keltett elektromostér járja át az üvegnek és az üvegbe ionokat diffundáló közegnek közös felületét (aholis az elektromostiér előnyösen legalább 20 periőduisú), a diiffúziógát által a diffúzióval szemben kifejtett ellenállás erősen lecsökken, ha a közeg elegendő mennyiségű iont tartalmaz valamely elemből, melynek ionjai az üveget is elhagyják. A várt eredményt azonban csak akkor érjük el, ha az efféle ionok mennyisége a közegben nagyobb, mint amennyit az üveg valamely közönséges folyamatban szolgáltat. Ilyen ionok mennyiségének mesterséges növelésére a közeghez anyagot szükséges hozzáadni. A találmány szerinti eljárás alkalmazása folyamán a diffúziót elősegítő anyagból bármely időpontban kiegészítő mennyiséget vezethetünk be pl. az esetleges párolgási veszteségek kiegyenlítésére. Amint a leírás további részéből, és az.. alább közölt példákból látható, a találmány felölel olyan műveleteket, amelyekben valamely adott elem ionjai diffundálnak az üvegbe olyan közegből, amely ugyanannak az elemnek különböző vegyületeiből áll. Ilyen példákban azonban az ionok diffúzióképessége és/vagy a diffundált ionok maximális mennyisége nem tulajdonítható egyedül az említett elem ionkoncentrációjának. A diffúziót elősegítő valamely szerv jelenléte abban nyilvánul meg, hogy az ionoknak az üvegbe diffundálását csökkenteni törekvő, a köztes felületnél levő diffúziógát gyengül. Más szóval, az üvegbe valamely adott idő alatt diffundáló ilyen ionok mennyisége nagyobb, mint ha a diffúzió olyan közegből indulna ki, amely a vegyületekből csak egyet 5 tartalmaz és az említett ionokat ugyanakkora totális koncentrációban tartalmazza, egyébként minden tekintetben azonos körülmények között. A fenti ismertetésben elsősorban üveggel 10 foglalkoztunk, mert a találmányt ennek az anyagnak kémiai edzésével kapcsolatban dolgoztuk ki. Ugyanakkor azonban megállapíthattuk, hogy a találmányt hasznosan lehet alkalmazni az iondiffúzió elősegítésére üvegszerű kristályos 15 (vitrokerámiai) termékeknél is (függetlenül a kristályosítás mértékétől), valamiint kőzetfajtáknál, pl. márványoknál is. Azok az előírások, amelyeket fentebb a találmány megvalósítása tekintetében üveggel kapcsolatban közöltünk, 20 akkor is érvényesek, amikor a találmányt bármely más említett anyag kezeléséhez alkalmazzuk. Ezenfelül a találmány hasznossága nem korlátozódik olyan műveletekre, amelyeknél az ionok az anyagból eltárvoznak, hanem kiterjed 25 ún. cementáló műveletekre is, melyeknél az evégből megfelelően kezelt anyagba atomokat vagy molekulákat vezetünk be, anélkül, hogy az említett anyagból ionok távoznának. Az ilyenféle műveletek egyik példája az, amelynél 30 üveg felületi rétegeibe atomokat vezetünk be az üveg szilárdságának fokozása Céljából. A fentiekre tekintettel a találmányt teljes általánosságban úgy lőhet meghatározni, hogy 35 az felölel minden olyan eljárást, amelynél üvegnek vagy vitrokristályos anyagnak valamely fizikai és/vagy kémiái tulajdonságát azáltal módosítjuk, hogy ilyen anyagba ionokat, atomokat vagy molekulákat diffundáltatunk az emlí-40 tett anyaggal érintkező olyan közegből, amelyhez az anyag és a közeg köztes felületén levő diffúziógátat csökkentő egy vagy több adjuvánst adunk a következő anyagok közül: 45 a) halogénezett ionokat szolgáltató vegyületek, célszerűen szervetlen halogenidok, b) földalkáli ionokat szolgáltató vegyületek, célszerűen kalcium- vagy magnéziiumsók, c) a közeg savasságát növelő vegyületek, cél-50 szerűen pirofoszfátok vagy piroszulfátok, d) a kezelt anyagból távozó ionokkal komplex vegyületeket képező ionokat szolgáltató ve-gyületek, oélszerűen vas-, nikkel-, kobalt-, NH4 +, ill, CINT ionok, 55 e) a kezelt anyagba hatoló kationoknak megfelelő fémes elem, célszerűen kadmium, vagy pedig . f) elektromostér jelenlétében ugyanolyan fajta ionok, mint amelyek a kezelt anyagból távoz-60 nak, célszerűen natriumionok, gáznemű közeg esetén pedig oxigén. Ilyenkor az említett anyag és a vele érintkező közeg köztes felületénél levő diffúziógát 65 gyengébb, mint abban az esetiben, ha az üveg-3
