Раствор для обработки стеклоизделий
Иллюстрации
Показать всеРеферат
РАСТВОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТЕКЛОИЗДЕЖЙ , преимущественно, перед ионообменным упрочнением, включающий Н,,РО I HjO, отличающий с я тем, что, с целью повышения степени упрочнения и прочности на удар, он дополнительно содержит NHjOH-HCP и Н202 при следующем соотношении компонентов, мае. %: HjPO; 2-5 88-94,5 NH OH-HCP 0,5-2 3-5
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (1!) 3(51) С 03 С 15 00
/ ф
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОГНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3580097/29-33 (22) 15..04.83. (46) 30.08.84. Бюл. Ф 32 (72) И.В.Каэявина, О.В.Щеглова, Е.В.Соболев, В.А.Тимошенков, Л.А.Коэлова и Н.И.Захаренко (71) Государственный ордена Трудово-. го Красного Знамени научно-исследовательский институт стекла и Чернятинский стекольный эавод (53) 666.1.053.63(088.8) (56) 1. Авторское. свидетельство СССР
Ф 687014, кл. С 03 С 21/00, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
В 885167, кл. С 03 С 15/00, 1980. (54)(57) РАСТВОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ, преимущественно, перец ионообменным упрочнением, включающий Н,РО H O, î ò ë è ÷ à þ ù H é с я тем, что, с целью повышения степени упрочнения и прочности на удар, он дополнительно содержит
NH 0Í НС0 и Н О при следующем соотношении компонентов, мас. 7-.:
3 4
2-5
Н2П 88-94,5
ИН ОЛ. ИСР 0 >5-2 н20 2 3-5
1 !1107(Изооретение относится к предв?:.pB"" тельной обработке, стеклаизделий и может быть использовано, преимущественно, перед упрочнекием стекла?(зделий методом ниэкатемпературного иo?(ного обмена, Известен.травильный раствор для обработки стеклоизделий перед упрачнением, включающий 7к НГ и Зк НЕБО„ (11
Недостатком указанного травилького 10 раствора является наличие в его составе HF. В результате образования ка поверхности стекла нерастворимых фтористых соединений происходит неравномерное травление стекла, что приводит к ухудшению механической проч-ности. Кроме того, использование растворов, содержащихся HF, являетс-: нежелательным по технике безопасности труда на производстве.
Наиболее близким к изобретеки.(? по составу является раствор t 2 ) для обработки поверхности стекла„ включающий мас.7:
НзРО или Н БО или НС 0,3 —;,5 >
NH СНз СОО 0„5-2,0
НгО
Ос тальк ое
Присутствие в растворе ацетата аммония уменьшает концентрацию протонов за счет. образования слабо диссациирующего соединения СН> СООН, что затрудняет протекание процессов об— мена Ч +. N?? на поверхности стек ла. Эта, в свою очередь, не способствует дополнительному внедрению ионов К в стекло при ионном обмене., в результате чего ке достигается увеличение прочности стеклаиздел?.й при ударном воздействии. . U(íü изобретения — повышение ст-е.пеки упрачнекия и про .ности на удар„
Поставленная цель достигается тем, чта раствор для обработки стеклоизделий, преимущественно, перед ионообмеккым упрочнением, включающий
Н, PO и Н гО, дополнительно соцер> кт
NH ОН НСТ и НгОг при следующем соотношении компонентов, в мас.7:
Н Рп 2, 0-5,0
К О 88,0-94,5
NH 0H HCE 0,5-2,0
56
О 3, 0-5,0
Раствор ортафосфорнай кислоты способствует химическому модифициравакию поверхностного. слоя стекла, а также изменению ега структуры. За счет разрыва связей = 8?-О-Si. и
Si-О-Иа в результате протекания
Обменного процесса Нррм - Ма .ч пр(ходит образование гидратировлнного слоя, обогащенного группами = Si-ОН.
Этот деполимеризова(кый слой (глубиной менее 1 мкм) с высокой молекулярной подвижностью обладает усиленной релаксациакной способностью, что ведет к повышению прочности стекла. Польш(еккое содержание протонов в поверхности стекла интенсифицирует иокогаме?(кое упрочкение в расплаве
КМО эа счет включения в диффузионз
4 + ные процессы замещения Н на ионы К из расплава.
Введение в ванну солянокислого гидраксиламика 0,5-2,0 мас. Е приводит к увеличению степени диссоциаUHH opT 0(bîñôîðíîé кислоты эа счет смещения равнав сия диссациации в сторону распада молекул Н РО .
Наличие Н О в растворе в коли. г честве 3-5 мас. 7 оаеспечивает в присутствии ЕН ОН-НС1 очистку поверхност?(а(арга?(ических загряз?(ений (за счет их окисления) и тем самым способствует повышению эффективности кислоткога воздействия, а также последующего иаккога обмена.
Одновреме;?,oe действие всех реаг"-.нтов раствора обеспечивает образование в паверхкости стекла гидратированного слоя, который существенно интенсифицирует иакаобмекное упрочкекие в рëñïëàâå KN0 в результате ((аб;(юдается дополнительное возрастание степени упрочкекия и прочности прк ударном воздействии.
Ортофасфоркая кислота в отличие ат плавHKoBQA кислоты не приводит к иктеl(c .?.âíoìó травлению поверхностного слоя стекла, поэтому ухудшения оптических свойств стеклоизделий ке происходит, Примеры.
Составы предлагаемого раствора для обработки стеклоизделий перед иансабмеккым упрочнекием приведены л табл.
В табл. 2 приведены физико-механические свойства стеклоиэделий после у.?рачкения, Для упрачкекия использовали листовое промышленное стекло (стекла для защитньгх очков И 50 мм, толщиной
2 мм) . Упрочкение проводили в расплаве KNO, марки ч при температуре расплава 4?О С (, длительности выдержки 2 ч с гримеке?(ием предварительной обработки в предлагаемых растворах и без этой обработки. Сте1110765 характеристики упрочненного стекла, в частности прочность при ударном воздействии.
Технологичность предлагаемого раствора, возможность совмещения
Состав раствора для обработки стекла перед упрочнением, мас.
Партия стекла
1 I 1 (Н РО, Н О МН ОН HCI H O ЫН СН СОО
94,5 0,5 3,0
2,0
91,5 1,0
88,0 2,0
97,5
3,5
4,0
5,0
5 0
4 (прототип) 1,0
1,5
П р и м е ч а н и е. Параметры процесса обработки стекла 22 С вЂ” 1 ч
Режим ионообменного упрочнения в KNO 420 С вЂ” 2 ч .
Таблица 2
Характеристика стекл.Партия
Упрочнение в
KNO3 беэ предварительной обработки
3 4(прототип) Степень упрочнения, раз
6,6 6,7 б,б 4,0
3,7
Прочность на удар (энергия удара, Дж) 0,45 0,5 0,45 0,35
0,35
MHHHH Заказ 6252/19 Тираж 468 Подписное
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 пень упрочнения характеризует воэрас- тание прочности стекла при центральном симметричном изгибе после ионного обмена по сравнению с прочностью исходного неупрочненного стекла.
Прочность на удар оценивают по величине энергии удара стальным шаром весом 50 r, который выдерживают беэ разрушения 90 7 стеклоизделий.
Из приведенных в табл. 2 данных следует, что обработка стекла перед ионообменным упрочнением в растворах предлагаемых составов позволяет дополнительно повысить механические предварительной обработки с мойкой стекла дает возможность беэ дополнительных затрат существенно повысить технико-экономические показатели процесса упрочнения.
Недефицитность компонентов, а так же небольшой их расход будут способствовать широкому внедрению предва"
10 рительной обработки в этом растворе на действующих и вновь создаваемых линиях по упрочнению стекла.
Получение стеклоиэделий с повышенными механическими характеристи1S ками расширит области применения упрочненного .стекла, увеличит срок службы иэделий.
Экономический эффект составит ориентировочно 57,8 тыс. руб.
Таблица 1