159005. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üvegszerű, vitrokristályos és kerámia tárgyak erősítésére
159005 célra elegendő néhányszor tíz volt feszültséget alkalmazná. Az ioncsierét más változatná! vagy a fenti változat kiegészítéseképpen olyan anyaggal is támogathatjuk, amely a diffúziógátat gyengíti, így pl. ellene működik ama ionok diiíf|fúziógátló hatásának, amelyeik a kezelés alaitt álló tárgyból az ömileszitetit sófürdőbe vagy egyéb közegbe diffundálnak. A fenti anyagok példáli: halogének, alkáliföldfém ionokat szolgáltató vegyületeik, főként kalcium- vagy magnéziumionokat adó vegyületek, valamint olyan anyagok, amelyek a tárgyból távozó ionokkal komplexeket alkotnak, mint pl. a következő anyagok: Fe, Ni, NH4+, CN-. A találmány természetesem olyan eljárási változatokat is felölel, amelyeknél a foevonórétegen keresztül végbemenő ioncsere ia tárgy teljes felületének csak egy részén zajlik le. így pl. üveglapok esetében az eljárás együk változatánál a lapnak csak a széleiét vagy ezenkívül még a nagy felületeknek a szélekhez csatlakozó peremsáv] ait vonjuk be és vetjük alá kémiai edzésnek. A találmány szerinti eljálrás terméke olyan üvegszerű, váltrokristályos vagy kerámiai tárgy, amelynek legalább egy kémiailag edzett felületét vagy felületrészét a bevont tárgyénál nagyobb felületi keménységű (bevonat borítja. Nevezetesen ide tartoznak olyan tárgyak, amelyeknél! a tárgy felületi rétegeit és a bevonatnak azokkal érintkező alsó felületi rétegeit tartalmazó övben folyamatosan változik azoknak az alkálafémionolknak ímemnyisége, amelyek az üvegéből iszármaznalk, és azoknak az ionoknak mennyisége, .amelyek más anyagiból szárniiaznak, mint amelyét a bevomt tárgy vagy a bevonat képzéséhez használtunk. Az alábbiakban a találmány seerinlti eljárásra és az ennek folyamán alkalmazott anyagokra néhány példát1 köblünk. 1. Példa A kezelésnek abbén a szakaszában káliumiónokat diffundáltak az AI2O3 rétegen keresztül és az üvegben nátriumionok (helyébe léptek. Utóbbiak a káliumfiditirát fürdő felé diffundáltak. 'Egy ösző szehasorilíió kísérletiben 15 súly% CaGl2 -ot adagoltunk a nitrátfürdőbe és ily módon megakadáiyozituk a fürdőben levő nátiíiumionok hajiamiát arra, hogy a káliumionok diflfiMóját elzárják. 10 A 40 órás bemerítési időszak után az üveglapot a niitráliífürdlőiből kivettük és környezeti hőmértséklétű levegőben Iqhűtöíftük. A lap húzósjzilárdíságát 130 kgATMn2 -nek, Mohs-íféle felületi ke-15 ménységét pedig 9-nek találtuk. Az üvegalap Mohls-keinéinysége 5,5 volt. 20 2. Példa Az 1. példa szerinti üveglap felületére vákuumban végzett elgőzölqgt etessél fémes alumíniumrétegét vitttünk fel elektromosan fűtötft wolfraimsizálról. Az alumíiniumréteggel bevont 25 üveglapot ezután egy óra hosszat 450%on hevítettük és ezáltal az alumíniumréteget Al2 C>3-dá alakítottuk át. A kapott réteg amorf szerkezetű v,o"it. A kezelt üveget ezután 45 óra időtartamra az 1. példa szerinti káliumnitrát fürdőibe merí-30 tettük, mely azonban annyi krómsótt tartalöma'zoítt, hogy 100 káliuSmionra 5 krómion jutott, mely előmozdította az AI2O3 réteg kristályosodását. A .nitrátfürdőiből káliumüonok dififundáltak az üvegbe az AI2O3 rétegen keresztül és ott H5 nártrjiumionok helyébe léptek, 'melyek a fürdő felé díitfifundálltak. A initrátfürdőben is az amorf AI2O3 réteg kristályos szerkezetet vett fel, miáltal felületi keménysége megnőtt. Az üvegalap Mohs-féle felületi keménysége 5,5 a korund bevonaté pedig 9 volt, A kristályosodást előmozdító további szerek, melyek hasonló eredménnyel a kiróm helyetti használhatók, a következők: titán, mangán, magnézium, kobalt, vörösréz, nikkel és cink. Ezefc-45 nek az élelmeknek koncentrációja a ifürdőben előnyösein ne haladjon meg 10sú!iy%-Oit. Közönséges összetételű imésznátron üveglapot, melynek vastagsága 25 mm volt és amelyet az alábbi súlyszázalélkos összetételű komponensekből állítottunk elő: 72,4% Sd02 , 13,7% Na 2 0, 12,0% CaO és 1,9% A12 0 3 , egy kamrába helyeztünk és 10~5 mm Hg nagyságú vákuumban fémmel vontunk be. A Ikamráibain az üveglapot mindkét oldalán i350 A vastagságú AI2O3 réteggel borítottuk katódporlasztás útján, melynél alumíniiuimoxiiddal bevont elektródot használtunk. Az alkalmazott feszültség 3,2 kV, az áramsűrűség pedig 20 mA/cm2 volt. A 'lerakódott AI2O3 rétéig kristályos szerkezetű volt. Az ekként kezelt üveglapot 40 óra' hosszat, 490°-on káliumniitrát fürdőbe merítve tartottuk. 3. Példa 50 A következő súlyszázalékos összetételű bórszáflikát üveglapot: 72,0% Si02 , 9,8 3 Na 2 , 0,1% K2 0, 0,4% CaO, 0,2% MgO, 6;2% A12 0 3 és 10,4% B2O3 olyan kamrába helyeztük, amelyben a nyomás 10~5 mm Hg, nagyságrendű volt. A kamrában 75 millimikron vastag szilíciummonoxid réteg rakódott le az üveg felületeire a molibdén- tégelyben tartalmazott szilíciummono^ xid termális elpórologtatása következtében. Az így kezelt lapot ezután levegőben a deformációs hőmérséklete közelébe eső hőfokra hevítettük, miáltal a monoxid résziben amorf és részben kristályos száMciumdioxid bevonattá alakult át. Az üveglapot ezután 35 órára, 520° hőmér-65 sékleten, olvadt cézáumtnistrát fürdőibe merítet-60 3
