159552. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés üvegből, vagy üveges-kristályos anyagból készült testek edzésére
159552 13 14 elektródok egészen az 5, 6 gyűrűkhöz közeli helyzetbe kerülnek. Ezután a korong ellentétes oldalát kezeljük hasonló módon. A fent leírt kezelés folytán a korongnak az elektródok által bejárt felülete szívóssá válik. Ezen a felületrészen a korong szakítószilárdsága meghaladja a 100 kg/mm2 értéket, és a kálium-ionok által elért mélység 5 mikron. Ez az érték 1 mikron lett volna, ha nem alkalmazunk elektromos erőteret. A középponti köralakú felületrészen, amelynek átmérője éppen csak meghaladja az 5, 6 gyűrűk átmérőjét, a korong szakítószilárdsága csupán 23 kg/mm2 . Az edzett zóna Mohs szerinti felületi keménysége is számottevően nagyobb, mint a középponti kezeletlen zónáé. Ha az áramsűrűséget 25 mA/mm2 -re vettük, akkor 100 elektródafordulat kellett ahhoz, hogy a kálium-ionok ugyanakkora mélységet érjenek el. Ha azonban az áramsűrűség 1500 mA/mm2 , akkor két elektródafordulat után már 6 mikron behatolást érünk el. b) Végrehajtottunk ugyanezzel a készülékkel, ugyanakkora áramsűrűség mellett, egy másik kísérletet is, melyben az elektródok 15 perc alatt csak egy fordulatot tettek meg (4 hertz/ó) és ennek az időnek az elteltével a korongot vizsgálat alá vetettük. Az elektródok által bejárt köralakú zóna minden pontját először az egyik elektród érintette, azután a másik. Azt tapasztaltuk, hogy a kálium-ionok 15 mikron mélységig hatoltak. Ugyanilyen eredményeket kaptunk további kísérleteink során, amelyeket különböző térközökkel elrendezett elektródokkal végeztünk, oly módon, hogy az elektródok a korong más köralakú felületrészeit, pl. a korong peremét érintsék, az elektródok e kísérletekben is csupán egyszer fordultak körbe. 2. példa 45 A készülék egyik további eleme a 34 pórusos henger volt, amelynek szélessége kb. megegyezett a 31 üveglapéval. Az üveglapot behelyeztük a 32 közegbe, a 34 pórusos hengerre tiszta káliumnitrátot tápláltunk be 350 C° hőmérsékleten és a hengert az ábrán fel nem tüntetett eszközök segítségével ide-oda görgettük az üveglap bevont felső felületén. Az adott hőmérsékleten a 30 tartályban levő 32 közeg megolvadt, az üveglap felületén levő 33 bevonatréteg azonban szilárd maradt. Á megolvasztott káliumnitrátot tartalmazó 34 henger fél óra hosszat maradt görgetés közbeni érintkezésben a 33 bevonattal. Ez idő végén azt tapasztaltuk, hogy az üveg edzése csupán a lap igen vékony felületű rétegére korlátozódott. A műveletet azután megismételtük de oly módon, hogy a 32 közeget és a 34 hengert egy 35 váltakozó áramú generátorral kötöttük öszsze, amely 180 V feszültségű és 720 kilohertz/ó frekvenciájú elektromos teret létesített a megolvasztott közeg és a bevont üveglap közötti határfelületen a görgő érintkezési helyénél. Mindössze 15 perces kezelés után, amelynek során a 34 hengert percenként 10 teljes lökettel mozgattuk, azt találtuk, hogy a káliumionok 60 mikron mélységig hatoltak be az üveglap felső felületébe és valamivel 30 mikron mélységig az alsó felületébe is. Az üveglap felső felületébe magnézium-ionok is behatoltak 20 mikron mélységig. Az így kezelt üveglap szakítószilárdsága erősen megnövekedett. Egy további hasonló üveglapot ugyanilyen készülékben, de oly módon kezeltünk, hogy az eredeti áramfeszültségre egy nagyfrekvenciájú (360 megahertz/ó) 7 voltos feszültséget szuperponáltunk. Az áramsűrűség ugyanakkora volt mint az előző példában. E kezelés után az üveglappal végzett hajlítási próba alkalmával 110 kg/mm2 törési szilárdságot tapasztaltunk. E második kísérlet alkalmával az üveg anyagába bevitt kálium- és magnézium-ionok koncentráció-gradiense nyilván sokkal kevésbé meredek volt, mint az előbbi esetben és valószínűleg ez magyarázza a nagyobb szilárdságot. A második kísérlettjén kezelt lap törése alkalmával a lap nagyszámú apró, nem éles törmelékre tört szét. 3. példa Közönséges összetételű jármű-szélvédőüveget, a középponti „biztonsági" zóna kivételével, 1 súly°/o lí'tiumkloridból, 1 súly% nátriumkloridból, 3 súly% lítiumnitrátból és 95 súly% káliumnitratból állá vékony rétéggel vontunk be. Az említett biztonsági zónában a szélvédőüveget olyan keverék vékony rétegével vontuk be, amely 80 súly% rubidiumperoxidot és 20 súly% nátriumnitrátot tartalmazott. A biztonsági zóna körül egy keskeny zónát, mely a biztonsági zónát a külső, bevont felületrésztől elválasztotta, szigetelőszalaggal borítottunk. A kémiai edzést 530 C° hőmérsékleten 15 percig végeztük, miközben egy 30 V feszültségű és 18 kilohertz/ó frekvenciájú elektromos teret tartottunk fenn két elektród között, melyek egyike a biztonsági zóna bevonatával, másika pedig a külső felületrész bevonatával volt érintkezésben. Az áramsűrűség 250 mA/mm2 volt. A külső felületrészen 10 15 20 25 30 35 Közönséges összetételű (mésznátron anyagú) 31 üveglapot (3. ábra), amelynek mérete 1 mX 0.8 mXO,005 m volt, és amelyen egy 0,5 mm vastag 33 szilárd bevonat volt 20 súly% kálium- 50 nitrát, 70 súly% káliumklorid és 10 súly% magnéziumnitrát elegyéből, edzésnek vetettünk alá az ábrán vázolt készülékben, amelynek lapos 30 tartályában 50% lítiumhidrogénszulfát és 50% káliumnitrát elegyéből álló 32 közeg 55 foglalt helyet. 60 65 ?
