DE1287764B

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Publication number: DE1287764B
Application number: DENDAT1287764D
Authority: DE
Priority date: 1964-09-16
Publication date: 1969-01-23
Also published as: AT257859B; NL6410755A; BE669718A; CH480275A; DK113238B; ES317436A1; GB1051703A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung verhältnismäßig niedrigen Ausdehnungskoeffizienten, von aus Glas bestehenden Gegenständen mit großer so daß mit den derzeitigen Glasuren und Emaillen mechanischer Festigkeit. keine solche Druckspannung erzeugt werden kann, die

Es ist bekannt, Gegenstände, die in der bei der Glas- eine interessante Verstärkung ergibt. Andererseits technologie üblichen Weise durch Pressen, Blasen oder 5 sind die bisher bekannten Gläser mit einem hohen Ziehen hergestellt worden sind dadurch zu verstärken, Ausdehnungskoeffizienten verhältnismäßig »weich«, daß auf deren Oberfläche eine Schicht einer Glasur Sollen letztere Gläser mit einer Glasur- oder Emailleoder einer Emaille mit einem niedrigeren thermischen schicht verstärkt werden, ohne daß Verformung aufAusdehnungskoeffizienten als das Glas des Gegen- tritt, so beschränkt sich die Wahl auf die bei niedrigen Standes angebracht wird. Beim Anbringen dieser io Temperaturen erweichenden Glasuren oder Emaillen, Schicht wird das Ganze auf eine Temperatur erhitzt, die leider solchen mit höheren Ausdehnungskoeffidie höher als die Erweichungstemperatur der Glasur zienten angehören. Die Erzielung einer optimalen oder Emaille ist, so daß die Schicht zusammenfließt Festigkeit war also bisher nur unter besonderen Kom- und an dem Glas des Gegenstandes haftet. Bei dem promissen möglich.

darauf erfolgenden Abkühlen des Ganzen schrumpft 15 Demgegenüber gestattet die vorliegende Erfindung die Glasur oder Emaille weniger als das darunter- nun die Erzielung wesentlich bessere Festigkeiten, da liegende Glas, so daß in dieser Schicht eine Druck- eine Klasse harter Gläser mit hohen thermischen Ausspannung entsteht, wodurch dem Gegenstand als dehnungskoeffizienten zur Anwendung kommt. Ganzem eine größere Festigkeit in bezug auf Zugbe- Die Ausdehnungskoeffizienten der im Rahmen der

lastung erteilt wird als die Festigkeit des unbedeckten 20 Erfindung verwendeten Gläser liegen zwischen 80 und Glases. Wenn jedoch durch Beschädigung der Glasur- 100-10-', gemessen zwischen 30 und 300° C. Die oder Emailleschicht die Druckspannung verschwindet, Transformationstemperaturen liegen zwischen 600 geht auch die Vergrößerung der Festigkeit verloren. und 76O⁰C und die Erweichungstemperaturen, d.h. Beim Durchführen dieses Verfahrens wählt man daher die Temperaturen, bei denen die Viskosität des Glases vorzugsweise Glasuren oder Emaillen, in denen durch 25 10⁷·⁶ Poisen beträgt, liegen zwischen 750 und 900°C. thermische Behandlung eine feindisperse Abtrennung Das vorerwähnte erfindungsgemäße Verfahren ist

einer kristallinen Phase durchgeführt ist. Bekanntlich dadurch gekennzeichnet, daß Gegenstände aus Glas sind solche glasartige, kristalline Zusammensetzungen der nachfolgenden Zusammensetzung: stets erheblich härter als die völlig glasartige Zusam- .

mensetzungen, aus denen sie erhalten sind, so daß sie 30 ^S _A ^l0£ JJ Ji^s \\ Gewichtsprozent

einen bedeutend größeren Widerstand gegen Ober- £«<V·...... ..... 20 bis 36 Gewichtsprozent

flächenbeschädigung aufweisen. Außerdem sinkt häufig ^a₂O + Li₂O + K₂O 10 bis 26 Gewichtsprozent

beim Abtrennen einer kristallinen Phase im Glas der Li₂O 0 bis 10 Gewich sprozent

makroskopische, thermische Ausdehnungskoeffizient <~f> ^ bis 10 Gewichtsprozent

herab, so daß eine größere Druckspannung entstehen 35 ^MgO ° ^{bls 10} Gewichtsprozent

und somit eine höhere Zugfestigkeit erreicht werden _{mit dner Schicht emer Glagur oder einer Emaüle be}_ kann als mit einer Schicht der entsprechenden völlig _{deckt werdeIlj die eineQ} uzaagextn thermischen Ausglasartigen Zusammensetzung, dehnungskoeffizienten hat als dieses Glas.

Zum Erzielen eines Glasgegenstandes mit optimaler Während mit der bisher bekannten Kombination Festigkeit wird die Zusammensetzung des Basisgkses 40 _{yon Basisglas und Glasur oder Emaille} Festigkeitsund ehe der angebrachten Glasur oder Emaille derart _{werte yon 15 bis 25 k /mm2 gemessen an der} B₆. gewählt, daß die thermischenAusdehnungskoeffizienten _{schädigung nach} einem Standardverfahren, erreicht möglichst verschieden sind. _{wßrden konnten eriaubt das} Verfahren nach der Er-

Das Bestreben istjedoch auch darauf gerichtet, eine _find Gegenstände herzustellen, die Festigkeits-Verformung des zu verstärkenden Gegenstandes zu 45 _werte von 25 bis 40 kg/mm* aufweisen, verhüten Dies bedeutet, daß die Temperatur, bei der _{Die Erfindung wird nachstehend an} Hand eines die Emaille oder die Glasur angebracht wird, und die _{ßei Ms näher e} ⁶ _rlautert

dieErweichungstemperaturdesMatenalsuberschreitet, Glasstäbe der in der Tabelle angegebenen Zusammen-

jedenfaHs unterhalb derjenigen Temperatur liegen _{setzun en} ^ _{einem DurchmeS}ser von 3,5 mm wurden muß, bei der Verformung des Basisglases auftreten 50 _{mit ein} ^e _{er G}i_{asurschicht der} Zusammensetzung: kann. Letztere Temperatur ist maximal die, bei welcher

die Viskosität des Basisglases 10¹²·⁴ Poisen beträgt Z_nQ 67,1 Gewichtsprozent

und liegt annähernd bei der Transformationstempe- B₂O₃ 29,0 Gewichtsprozent

ratur des Glases. SiO₂ 3,9 Gewichtsprozent

Die Erweichungstemperatur ist die Temperatur, bei 55

der die Viskosität des Materials 10⁷'⁶ Poise beträgt bedeckt. Dies erfolgte dadurch, daß die Stäbe in eine (s. Littleton, J. Am. Cer. Soc, 10, S. 259 bis 263 Suspension aus 450 g Glasurpulver mit einer Korn-[1927], und J. Soc. Glastechn., 24, S. 176 bis 185 größe von weniger als 110 μ in 200 ml 96%igem [1940]). Alkohol getaucht wurden.

Bisher waren jedoch für den vorliegenden Zweck 60 Diese Glasur ist von einer solchen Art, daß bei der keine Glassorten bekannt, die einen maximalen in diesem Beispiel verwendeten Einbrenntemperatur Unterschied in den Ausdehnungskoeffizienten mit den feindisperse Kristallabtrennung auftritt. Sie hat einen bekannten Emaillen und Glasuren aufweisen und Ausdehnungskoeffizienten zwischen 30 und 300° C, dennoch eine hohe Erweichungstemperatur haben, der in Abhängigkeit von dem Kristallisationsgrad oder die der Klasse der »harten Gläser« angehören, wie 65 zwischen 30 und 40 · 10~⁷ liegt, diese Eigenschaft in der Glastechnik auch bezeichnet Die nachfolgende Tabelle gibt die Zeit, und die

wird. Temperatur an, während der bzw. bei der die in die

Die bisher bekannten harten Gläser haben einen Glasursuspension getauchten Stäbe erhitzt wurden.

Weiterhin ist die Biegefestigkeit der Stäbe angegeben, die in einer Dreipunktbiegeprobe mit einem Anlageabstand von 60 mm nach Beschädigung der Stäbe durch Berührung mit rotierendem Schmirgelpapier mit großen Kornabmessungen bestimmt wurde. Die letzte Spalte gibt von einigen Zusammensetzungen den Wert der Temperatur Ti_og η — 12,4 an, d. h. die Temperatur, bei der die Viskosität des Glases 10¹²·⁴ Poise beträgt.

	Zusammensetzung in Gewichtsprozent	Na₂O	Li₂O	CaO	MgO	Behandlungs dauer	Behandlungs temperatur	Bruch festigkeit db	T log/i
SiO₂	AI₂O₃	20,0				(Minuten)	(⁰C)	(kg/mm²)	= 12,4
47,2	32,8	23,2	—	—	—	30	700	34	725
53,9	22,9	18,0	—	—	—	30	700	30	—
52,3	29,7	21,8	—	—	—	60	700	29	740
42,3	35,9	7,9	3,9	—	—	60	700	34	720
61,9	26,3	25,1		—	—	15	750	26	730
48,6	26,3	11,3	—	4,1	2,9	60	650	36	—
48,2	33,5	15,7	—	2,0	1,6	60	650	25	755
47,6	33,1		60	650	25	—

Claims

Patentanspruch: ^ao

Verfahren zur Herstellung von aus Glas bestehenden Gegenständen mit großer mechanischer Festigkeit, indem in üblicher Weise hergestellte Gasgegenstände mit einer Schicht einer Glasur oder einer Emaille überzogen werden, die einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat als das Glas des Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß Gegenstände aus Glas der nachfolgenden Zusammensetzung:

SiO₂ 40 bis 65 Gewichtsprozent

Al₂O₃ 20 bis 36 Gewichtsprozent

Na₈O + LiO₂ + K₂O 10 bis 26 Gewichtsproznet

Li₂O 0 bis 10 Gewichtsprozent

CaO 0 bis 10 Gewichtsprozent

MgO 0 bis 10 Gewichtsprozent

mit einer Schicht einer solchen Glasur oder Emaille überzogen werden.