159141. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üvegszerű vagy vitorkristályos anyagból álló rétegek erősítésére
159141 8 kony oxidálószerrel, pl. ömlesztett .káliumnitráttal végezhetjük. Nagyobb nyomófeszültségeket tudunk azonban megvalósítani akkor, ha a bevonat ill. bevonatok egy vagy több anyagát olyan elemmel reagáltatjuk, amelynek ionjai nagyobb sugarúaik, mint az oxigénionok. Így pl. az említett nagyobb feszültségek előállítására a bevonat valamely fémjót pl. S~~, Te- vagy Se anionokkal vagy a megfelelő elemekkel reagáltatjuk. A kémiai reakciót vagy reakciókat az alapréteg lágyulási pontja alatt kell végrehajtani, hogy feszültségkiengedéseket (relaxáciőkat) elkerüljünk. A találmány megvalósításának más változatánál az alapon olyan üvegbevonatot ill. -bevonatokat képezünk, amelyeket kémiailag edzeni lehet pl. oly módon, hogy a bevonatba egy vele érintkező közegből ionokat juttatunk kisebb ionokért cserébe, az üvegkilágyítási hőfokánál alacsonyabb hőmérsékleten, aminek hatására a réteget alkotó anyag sűrűsége megnő, vagy pedig oly módon, hogy az üvegbevonatban levő ionokat az ún. feszültségpont fölötti hőmérsékleten más ionokkal helyettesítjük, melyek a bevonat hőkiterjedési együtthatóját csökkentik. Mindkét kémiai edzőeljárás magában véve jól ismeretes. Az ioncserénél rendszerint az üveg alkálifém ionjait, pl. nátriumionjait káliumionokkal helyettesítjük az első típusú eljárásnál, ül. annak náúiumionjait lítiumionokkal helyettesítjük a második típusú eljárásnál. A találmány egyik fontos alkalmazási területe üveglapok szegélyöveinek erősítése a lap kémiai edzése előtt. Miután az üveglap szegélyöveit olyan összetételű üveggel vontuk be, amely üveg kémiailag könnyebben edzhető, mint az alapréteg üvege, az egész lapot pl. kémiai edzőfürdőbe való merítéssel kémiai edzésnek vetjük alá. Végeredményben az egész lap edzett lesz, azonban a nyomófeszültségek a szegélyövekben nagyobbak lesznek, mint egyéb helyeken. Az alábbiakban a találmány szerinti eljárásra néhány példát közlünk. 1. Példa Vákuumos elpárologtatással 60 millimikron vastag titániumhártyát vittünk fel 12 cm átmérőjű és 1,5 mm vastag mésznátron üvegtárcsa felületeire, mely tárcsát 550° hőmérsékletre hevítettük. A felhevített tárcsát négy óra hosszat ózonnal érintkeztettük. Lehűlés után azt tapasztaltuk, hogy a tárcsa törőszilárdsága háromszorosa volt olyan azonos tárcsa szilárdságának, amelyet titámummal ugyanolyan módon vontunk be, de nem oxidáltunk. A törőszilárdságot hasonlóképpen megnövelhetjük titán helyett ónt, szilíciumot, ólmot, mangánt, alumíniumot, cirkóniumot, tóriumot, bizmutot vagy nikkelt tartalmazó bevonattal is. 2. Példa Mésznátron üvegsei'leg belső és külső felületére kémiai úton 100 millimikron vastag SnO hártyát vittünk fel ónklorid lúgos oldatának alkalmazásával. A serleget 500° hőmérsékletre hevítettük, majd három óra hosszat ömlesztett káliumnitráttal érintkeztettük. Lehűlés után azt találtuk, hogy a serleg törőszilárdsága kétszer akkora volt, mint egy azonos serlegé, melyet ugyanolyan módon vontunk be SnO hártyával, de nem oxidáltunk. 3. Példa Részben devitrifikált, 3 mm vastag üveglapot, melynek súlyszázalékos összetétele a következő volt: Li2 C- 15% Al2 0 ;i 10% SiC-2 50% CaÓ 10% B2 0,, 8% Ti02 7% mindkét oldalán germániumból és nátriumból álló keverékkel vontunk be, melyben az összetevők súlyaránya 30 : 20 volt. Az összetevőket egyidejűleg gőzölögtettük a felületekre. A bevonatok vastagsága 2 mikron volt. A bevont lapot ezután 90°-on negyedóra hosszat hidrogénszulfid gázoknak tettük ki. A lapot ezután egy óra hosszat 250°-on tartottuk, mely idő alatt a germánium az előzetesen képződött nátriumpoliszulfidokból ként vett fel. A kapott bevonatok üvegszerűek és halványvörös színűek voltak, összetételük pedig megközelítette egy GeS2 -ból és Na2 S-ból áüó keverék összetételét. A bevont lap húzószilárdsága a kémiai módosítás után, melyen a bevonatai keresztülmentek, 55 kg/mm2 volt, míg a módosítás előtt csupán 25 kg/mm2 -t tett ki. 4. Példa 1,5 mm vastag mésznátron üveglapon üvegszerű rétegeket hoztunk létre 75, 15 és 10 súly% mennyiségben alkalmazott GeS2 -ból CdS-ból és Na2 S-ból oly módon, hogy Ge, Cd és Na elemeket vittünk fel az üveg ellenkező oldalaira az említett elemeknek vákuumban végzett egyidejű elpárologtatásával, miáltal 3 mikron vastag bevonatok képződtek, melyek ként vettek fel. A szulfidbevonaitokat hordozó lapot ezután olyan fürdőbe merítettük, amely 70 : 30 moláris arányban KCl és AIOI3 eutektikus keverékéből állt. A fürdő hőmérséklete 270° volt. A lapot 3 óra hoszszat tartottuk a fürdőbe merítve, majd kivettük, lehűtöttük és megmostuk. Elektronikus mikroszondás vizsgálat azt mutatta, hogy káliumionok léptek a nátriumionok helyébe az üvegszerű be~ 10 15 20 25 S0 35 40 45 50 55 60 3
