166322. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bórszilikátüvegből készült tárgyak mechanikai szilárdságának növelésére
7 166322 8 Az égőrendszert folyamatosanés lassan elfordítjuk az üvegbot tengelye körül (elforgatási tartomány;kétoldalt ca. 15°), majd az üvegbot felületi hőmérsékletének 1200—1400 G°-ra hűtése után a bot felületétől 25 mm-re gyűrűalakban elhelyezett, négy titánból készült, felhordófejből álló rendszerbe vezetjük a botot, ahol triklórborazol-gőzt (B3N3 H 3 C1 3 ) — a botfelületet argongázzal öblítjük egyidejűleg — fúvatunk rá. 'Pillanatszerűén egyenletes, jól tapadó és különösen felületkemény bórni trid-film képződik (rétegvastagság = 5 [Jim, Mohs-keménység = 8,5, hajlítószilárdság = 80 kp/mm2). 3. példa Üvegből készült csövet (összetétele súly%-ban = = 76,5 Si02 , 4,0 A1 2 0 3 , 8,0 B 2 0 3 , 6,5 Na 2 0, 4,0 BaO, 0,65 CaF2 és 0,35 As 2 0 3 ) külső átmérő = 120 mm; fair vastagság =8 mm; hossz = 1200 mm; az 1. példában leírt módon plazmalánggal kezelünk. A kezelés után a cső felületét kb. 550 C°-ra hűtjük, és ezen a hőmérsékleten az 1. példában leírt szórórendszerrel 10 súly% SnCl4 és 90 súly% izopropilalkohol oldatát szórjuk fel egyenletesen a csőfelületre (szórási sebesség = =. 10 ml/perc, szórási nyomás =0,50 kp/cm2 ). Pillanatszerűén egyenletes, jól tapadó és felületkemény Sn02 film képződik (rétegvastagság = 10 \xm, Mohs-keménység = 7, hajlítószilárdsági terhelés 1420 kp). Kezeletlen üvegcső esetén a hajlítószilárdsági terhelés 520 kp, míg a technika állása szerint ismert módon Sn02 -filmmel bevont üvegcső hajlítószilárdsági terhelése 570 kp. 4. példa Egy, a 3. példában megadott összetételű üvegből készült és ugyanezen példában megadott méretű csövet az 1. példában leírt módon plazmalánggal kezelünk. A kezelés után a csőfelületet kb. 850C°-ra hűtjük le, és ezen a hőmérsékleten mechanikai adagolóberendezés segítségével finomra őrölt üveg (összetétel súly%-ban: 77,0 Si02 , 10,0 A1 2 0 3 , 8,0 Na 2 0, 5,0 MgO; szemcsenagyság 5 és 20}xm között) kis adagját hordjuk fel, úgy, hogy ne képződjék zárt réteg. A felhordott üvegszemcsék pillanatszerűen szilárdan megtapadnak a cső felületén. A csőfelületet tovább hűtjük 100 C°-ra, majd a csőfelülettől kb. 100 mm-re gyűrűalakban elhelyezett, három szórófejből álló rendszerbe vezetjük a csövet, és a tapadóréteggel ellátott csőfelületet politetrafluoretilén vizes diszperziójával (85,7 suly% politetrafluoretilén, 14,3 súly% víz) szórjuk be egyenletesen. Végül az így , kezelt üvegcsövet hőzónán (hőmérséklet = kb. 450 C°) vezetjük keresztül kikeményítés céljából. Az így kapott politetrafluoretilén-védőréteg vastagsága 50 j^m. 5. példa Üvegből készült (összetétel súly%-ban: 74,8 SiQ2 , 52,0 Na2 0, 0,3 K 2 0, 0,2 CaO, 2,9 BaO, 0,3 MgO, 14,9 B2 0 3 és A1 2 0 3 ) és a 3. példában megadott méretű csövet az 1. példában Jeírt módon plazmalánggal kezelünk. A kezelés után a csőfelületet 1250 C°—1350 C° . közötti hőmérsékletre hűtjük le, és ezen a hőmérsékleten mechanikai adagolóberendezés segítségével finomra őrölt üveget (összetétel súly%-ban: 62,0 Si02 , 23,0 A12 0 3 ,4,0 ZnO, 3,5 Li 2 0, 2,5 MgO, 2,0 Ti0 2 , 2,0 Zr0 2 , 1,0 BaO; szemcsenagyság 10 és 50 jxtn között) hordunk fel egyenletesen. Az uralkodó hőmérséklet hatására a 5 felhordott és a csőfelület viszkozitásának következtében a felülethez kötött üveg kristályosodása a legrövidebb időn belül végbemegy. így rendkívül alacsony hőtágulási együtthatójú (0,5—10 • 10~7 /C°) elegykristályok képződnek „tömött-ß-kvarc struktúrá"-val. 10 Előzetesen plazmalángtkezejést nem kapott hasonló jellegű üvegcsőnél ilyen rétegtapadás nem lép fel. Az üvegcső magas/elületi hőmérséklete elősegíti a felvitt üveg közvetlen, jó tapadású kapcsolatát az.üvegcső felületével a csőfelület aktivált és reakcióképes álla-15 pota, valamint az ott uralkodó magas diffúzióarány következtében. A rendkívül alacsony hőtágulási együtthatók következtében a felületi feszültség megnő, miáltal a hajlítószilárdsági értékek a kiindulási értékekhez képest ötször nagyobbak. 20 6. példa Az 1. példában megadott összetételű, bórszilikátüvegből készült csövet (külső átmérő =80 mm; falvas-25 tagsága =6 mm; hosszúság = 800 mm) az 1. ^példában ismertetett módon plazmalánggal kezeljük. Közvetlenül azután, hogy az üvegcső a plazmaégőket elhagyta, a csőre egyenletes forgatása közben adagolóberendezés segítségével cirkonport (átlagos szemcsemérete 0*05 mm) 30 hordunk fel egyenletesen. A cirkonpor homogén, sima felületi réteget képez, amely az üvegcső Mohs-keménységét erősen megnöveli (a Mohs-keménység 5,5-ről 7-re nő). Ugyanakkor a hajlítószilárdsági terhelés 350kp-ról 600 kp-ra nő. A fenti összetételű üvegcsőnél előzetes 35 plazmaláng-kezelés nélkül az ebben a példában ismertetett rétegképzés egyáltalán nem végezhető el. 7. példa 40 Az 1. példában ismertetett összetételű, bórszilikátüvegből készült csövet (külső átmérő = 80 mm; falvastagság = 6 mm; hosszúság =80 mm) az 1. példában ismertetett módon plazmalánggal kezeljük. Közvetlenül 45 azután, hogy az üvegcső a plazmaégőket elhagyta, a csőre egyenletes forgatása .közben adagolóberendezés segítségével a lítium, alumínium.és a szilícium oxidjaiból álló porkeveréket viszünk fel egyenletesen. Az üvegcső magas felületi hőmérséklete következtében (a cső felü-50 létének hőmérséklete előnyösen 950 C°) és Li2 0: A1 2 0 3 : : Si02 = 1,1: 1:2 mólarány esetén az oxidok eukryptitté alakulnak át. Az üvegcső felületéből az alkotórészek szelektív elpárologtatása és az eukryptitfázis alacsonyabb hőtágulási együtthatójának együttes hatására a 55 felületen erősebb nyomófeszültségű zónák képződnek, és így az üveg keménysége 2,3-szeresére nő. A hajlítószilárdsági terhelés 350 kp-ról 800 kp-ra emelkedik. 60 Szabadalmi igénypont : Eljárás bórszilikátüvegből készült tárgyak mechanikai szilárdságának növelésére, ahol a tárgyak felületéből a könnyen illó komponenseket, elsősorban az alkáli-65 -bórátokat 0,5—30 másodpercen át tartó és célszerűen 4
