Раствор для обработки стеклоизделий

 

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