159005. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üvegszerű, vitrokristályos és kerámia tárgyak erősítésére
159005 nátriunaionjait kálium.- vagy lítiumi ónokkal helyettesítjük. A tárgyon a kémiai edzőeljárás kezdetén jelenlevő bevonat fizikai és kémiai milyensége ugyanolyan Ieh.e|t, mint a tárgyira eredetileg felvitt anyagé, vagy pedig az eredetileg képzett bevonatot a helyszínen, még a kémiai edzés megkezdése előtt is lehet módosítani. Így pl. a tárgyat az eljárás elején valamely amorf anyaggal vagy anyagokkal vontatjuk Ibe, melyéket azután kristályos vagy kristályásítható bevonattá alakíttatunk át. Az átailakítástal reakciót valósi itatunk meg az eredeti bevonat alkatrészéi között, vagy pedig az eredeti bevonat egy vagy több .anyaga és egy további anyag között, melyet a bevonattal érintkezésbe hozunk. Ezek a. lehetőségiek annyiban fontosak, hogy általuk1 Ibő választék áll rendelkezésűinkre olyan anyagokból, amelyekből a tárgyhoz tapadó vékony kiindulási réteget lelhet kialakítani. Általában tapadó bevonatokat könnyebben lehet előállítani am'orf anyag okkal, minit kristályos anyagokkal. A bevonat kristályosítása legalább részben a kémiai edzés alatt végezhető, pl. azalatt, amíg a tárgyat kémiai edzőfürdőbe, így ömlesztett sóból álló fürdőbe merítjük. Ez ia fürdő a bevonat kristályosodását elősegítő anyagot is tartalmazhat, így pl. lalumínium^tarjtalmú bevonat kristályosodását elősegíthetjük a következő anyagok valamelyikével: Ti, Mn, Mg, Co, Cu, Ni, Zn, Cr. Cirkóniumot tartalmazó bevonat kristályosodását a •következő anyagok valamelyike támogathatja: Fe, Ca, Mg, Ti és ritka föld-fémek. Szilíciumot tartalmazó bevonatok fcrisitályosítószere valamely halogén lehet, míg titánium-itartalmú bevonatok esetén a kristályosodást a következők segíthetik elő: Zn, Od, Bi, Ni, AI, Cr, halogének és vízgőz. A felsorolt, kristályosodást támogató anyagok, a közegfürdőhöz atomos vagy molekuláris alakiban hozzáadva, néha maguktól alakulnak át egyszerű vagy összetett ionokká, amikor a közeggel reakcióba lépnek, anélkül, hogy hatékonyságukat elveszítenék. Az említett anyagokat vegyületek, pl. szulfátok, kloridok vagy oxidok alakjában is bevihetjük. Általában lítiuimionok jelenléte elősegíti .a kristályosodást, de azok koncentrációjának 2lo/o-ot nem rzabad meghaladnia. A végleges bevonat kémiai összetételét olyan reakció is meghatározhatja, amely egy vagy több eredetileg, felvitt anyag és a kémiai edzőkezeléshez használt és pl. ömlesztett sóból vagy sókból, áló közeg valamely komponense között zajlik le. Ilyen esetben is a kristályosodás legalább résziben a kémiai edzés folyamán vagy az edzés után mehet végbe, a bevonat öszszetételétől függően. Példaképpen a tárgyat az eljárás kezdetén valamely elemmel a szokásos bevionóniűveletek valamelyike szerint, így vákuumban végzett elgőzölögtetéssel, katádporlasiztással vagy hidrolízissel vonhatjuk be és a bevont tárgyat ezután. ömleEatetit sófürdöbe meríthetjük, ahol az ionpsere folyamán a bevonat a végleges kémiai összetételét veszi fel és a kristályosodás végbemegy. Különböző kísérletek folyamán azt tapasztaltuk, hogy az ioncsere gyorsabban zajlik le nemkrisitályios bevonaton keresztül, miért is e szempontból célszerű az eljárást úgy lefolytatni, hogy 5 a kristályosításnak legalább egy részét az ioncserés kezelés teljes befejezése utáni időre halászszűk. A találmány szerinti eljárás következtében az 10 üvegszerű vagy egyéb tárgy tulajdonságai nagyobb mértékben javulnak meg, minit amennyire az egyrészt a kémiai edzés ismert hatásaiból és másrészt az aránylag kemény felületi bevonat alkalmazásából előrelátható volt. Meglepő mó-15 don a húzószilárdság jobban megjavul azáltal, hogy az ioncserélt a bevonaton keresztül ha.jtj.uk végre. E jelenség valószínűleg annak köszönhető, hogy az ionokat szolgáltató közegnek Vagy magúiknak az ionoknak egy része a bevonaltba 20 hatol és ezálltal ebben a hűtés folyamán nyomófeszültségek lépnek fel. Ez valószínűnek is látszik pl. olyankor, ha az üvegbe vagy egyéb anyagú tálrgyiba vitt ionokat ömlesztett KCl vagy LiNOg szolgáltatja és e sók molekulái a bevo-25 natba diffundálnak, és különösen ajtókor, ha ezután a bevonatban kristályosodás lép fel. Az említett javulások okát azonban még nem egészen ismerjük. A bevonó réteg és az ionközlő közeg összetételétol függően lehetséges, hogy egyrészt 30 e réteg összetétele valamilyen kémiai átalakuláson megy keresztül annak eredményeképpen, •hogy a közegből a bevonatiba ionok,. atomok vagy molekulák diffundálnak és/vagy annak következtében, hogy a bevonatba a bevont 35 tárgyiból diffundálnak ionok, másrészt a bevonatba jutó egy vagy több anyag ott a kristályképződéslben részt vesz, aminek szintén előnyös hatásai vannak. Egyes eljárási változatoknál megfigyeltük, hogy a bevont tárgyból a bevo-40 natba hatoló ionoknak és a közegből a bevont tárgyba és a bevonatba ugyanakkor behatoló ionoknak hatására a bevont tárgy és a bevonat úgy változók meg, hogy az egyik esetben üvegszerű térháló, a máslik esetben pedig kris'tály-45 szerű, hasonló térháló keletkezik, minek következtében a bevonat tapadása a tárgyon lényegesen megjavul. Némelyik eljárási változatnál az ioncsere mind a közeg és a bevonat között, minid pedig a közeg és a bevont tárgy között végbe-50 megy, úgyhogy maga a bevonat is edződik. Nagymértékű felületi keménység elérésére célszerű, ha a bevonat legalább egy kristályos fázist tartalmaz a következők közül: ikorund 55 (M9O3), SiC, SSO2, ZrB2 , TiN, TaC, ZrC, TiC, A1B. Zr02 . B 4 C, Ti0 2 , cirkon ifZrSiOn). beril {AíbBe^SifAB) vagy topáz (AI5SÜO3) (F.OH)2 , TajOs, Y2O3, Ce02 . 60 Az ionoserét elektramos tér alkalmazásával lehet támogatni, melyet egyen- vagy váltóáramú feszültséggel hozhatunk létre, és amely a kezelés, alattit álló tárgyon keresztül hatolhat, két ömlesztett sómeranydség között, melyek a bevont 65 tárgy ellenkező oldalaival érintkeznek. A fenti 2
