160096. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés üvegből, vitrokristályos anyagból (kvarüvegből), kerámiai anyagokból vagy kőből készült tárgyak szilárdságának növelésére
9 16Ö096 10 hogy megváltoztatjuk a gázt, vagy a gáz hőmérsékletét vagy teljesítményéit. A gáz/ok teljesítményét az időbeli teljesítmény módosításával vagy a gázbevezetés helyzetének a készüléken belül történő megváltoztatásával szabályozhatjuk. A kezelendő test vagy testek rögzítésére szolgáló eszköz célszerűen valamely szállítószerkezet, mely (segítségével a testeket a betáplálási szakaszból a találmány szerinti kezelést megvalósító szakaszon vagy szakaszokon keresztül átvihetjülk a kilépő szakaszba, ahol a testet eltávolítjuk a tartőberendezésből. A szállítóberendezés a testet a belépési szakasz elhagyása után kívánság szerint előkezelő szakaszba szállíthatja és/vagy a folyadékkal történő diffúziós kezelés után az utókezelési szakaszba viheti. A találmány szerinti eljárás bemutatására az alábbiakban — az oltalmi kör korlátozása nélkül — példákat ismertetünk és ábrákat adunk meg. Az ábrák jelentése a következő: 1. ábra: A 2. ábrán látható kémiai bemerítésre alkalmazható berendezés I—I sík szerinti függőleges metszete. 2. ábra: Az 1. ábrán látható berendezés II— II sík szerinti vízszintes metszete. 3. ábra Az 1. ábrán látható berendezés III— III sík szerinti nézete. 4. ábra: Egy másik, gázkeringtetéssel rendelkező berendezés alaprajza. A rajzokon a hasonló elemek azonos számmal vannak jelölve. 1. példa: Az alábbi összetételű kiindulási anyagból készített nátriuim-kalciumüveg lemezeket függőlegesen helyeztük el, majd olvadt káliumnitrátot permetezitürik rájuk. Si02 A12 0 3 Na2 0 CaO 72%. 3% 13% 12% A lemezeket a káliumnitráttal egy hengeres csőből álló, forgó permetező rózsával permeteztük meg, mely a lemezek felett vízszintesen volt elhelyezve. Az öntözőcsőbe centiméterenként 10 lyuk volt vágva, úgy, hogy a lyukak a csövön egy spirális mentén feküdtek. A lyukak átmérője 0,5 mm volt. A kipermetezett folyadék térfogati teljesítménye lyukanként 1 liter/5 perc volt. A kezelés hőmérséklete 450 °C, időtartama 24 óra volt. Az elhasznált folyadékot folyamatosan visszakeringettük. A kezelt lemezek mechanikai ellenállása 105' kg/mm2 volt. (A fenti ellenállás a kezelés előtt 6 kg/mm2 -* tett ki). A száz kezelt lemez közül egy sem tört el. Az összehasonlító vizsgálat során a káliuimnitrátot tartalmazó kádban a száz lemez közül 6 összetört. A törés gyakran a függőlegesen a kádban elhelyezett lemezek oldalfalából indult ki. 5 2. példa: Az alábbi összetételű kiindulási anyagból 60 cm magasságú és 12Ö cm szélességű üvegkerámia-lemezaket állítottunk elő: ' 10 IS 20 25 30 35 40 45 50 55 60 SÍO2 Al2 Cb Na2 0 CaO Ti02 48% 32% 10% 2% 8% A leimezeket 7 órán keresztül 510 °C-os káliumnitrát olvadékkal öntöztük. Az öntözés az 1. példában ismertetett permetezőicsövekhez hasonló berendezésekből történt. A permetezés kezdetétől 10 l/perc teljesítménnyel C02 -gázt fúvattunk be az üvegkerámia-le>mezekhez. A gázbefúvatás á lemezekkel szemben elhelyezett pontokról, alulról felfelé történt. A széndioxid bevezetését a permetezés kezdetétől számítva 5 órán keresztül folytattuk, majd a bevezetést leállítottuk és a hátralevő 2 órán keresztül 5 l/perc sebességgel SOa gázt fúvattunk be a lemezekhez. Az így kezelt 50 lemez közül egy sem törött össze. Ha azonban a fenti kezelést azonos hőfokú KN03 -fürdőgen végeztük, akkor az 50 lemez közül 3 összetörött. Eme1 lett a diffúziós gátakat csökkentő gázok (CO2 és SO3) befúvatása nagy mértékben elősegítette a K'"ionok behatolását a lemezekbe. A fenti 7 órás kezelés után az ionok 60 mikron mélységben hatoltak be a felületbe. Egy összehasonlító kísérlet során — melyben a kezelésnél nem voltak jelen a fenti gázok — 25' órai kezelésre volt szükség ilyen mélységű diffúzió eléréséhez. 3. példa: Az alábbi összetételű kiindulási anyagból készített kerámia-tárgyiakat permetezőrózsák segítségével olvadt KJSr03 -árammal öntöztünk meg. Al2 O s Si02 Na2 0 42% 46% 12% A kezelés hőmérséklete 520 °C, időtartama 24 óra volt. A kerámiatárgyak mechanikai ellenállása a kezelés után négyszerese volt a kiindulási értéknek. Ugyanakkor a határfelületi részekről kiinduló törések mindössze 2%-ot tettek ki, az ugyanilyen hőmérsékletű KNO3-kádban ugyanennyi. ideig kezelt hasonló daraboknál a törés 5%-os tett ki. 4. példa: Nefelin kőzetből (Nia3 KAl4Si 4 0 16 ) készült tár-65 gyat 10 órán keresztül a permetezőfej segít-5
