DE1596922A1 - Process for the production of glass objects with increased mechanical strength - Google Patents

Process for the production of glass objects with increased mechanical strength

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DE1596922A1
DE1596922A1 DE19671596922 DE1596922A DE1596922A1 DE 1596922 A1 DE1596922 A1 DE 1596922A1 DE 19671596922 DE19671596922 DE 19671596922 DE 1596922 A DE1596922 A DE 1596922A DE 1596922 A1 DE1596922 A1 DE 1596922A1
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glass
objects
mechanical strength
temperature
percent
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DE19671596922
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Inventor
Johannes Cornelissen
Meijer Hendrik Willem Hubertus
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions

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Description

Abschriftcopy

N.V. Philips'Gloeilampenfabrieken, Eindhoven/HollandN.V. Philips'Gloeilampenfabrieken, Eindhoven / Holland

"Verfahren zur Herstellung von Glasgegenständen erhöhter"Process for the manufacture of glass objects increased

mechanischer Festigkeit"mechanical strength "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glasgegenständen erhöhter mechanischer Festigkeit, die auch nach starker Beschädigung beibehalten wird, und durch dieses Verfahren hergestellte Gegenstände.The invention relates to a method for the production of glass objects of increased mechanical strength, which also retained after severe damage, and items made by this process.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art geht man von einem Glas des Alkalialuminiumsilicattyps innerhalb eines speziellen Zusammensetzungsgebiets aus und tauscht in einer Oberflächenschicht des Glases die Alkaliionen gegen Alkaliionen mit größerem lonenradius aus. Dieser Austausch erfolgt dadurch, daß die Glasgegenstände mit einem geschmolzenen Salz oder Salzgemisch mit diesen Alkaliionen bei einer Temperatur in Berührung gebracht werden, die mindestens 750C unterhalb der Entspannungstemperatur des Glases liegt. Infolge dieses Austausches, z. B. von Lithiumionen gegen Natriumionen oder von Natriumionen gegen Kaliumionen, wird das Netzwerk in einer Oberflächenschicht des Gegenstandes derart verformt, daß die Schicht einer Druckspannung unterliegt. Dies hat zur Folge, daß die Festigkeit des Glases in bezug aufIn a known method of this type, one starts from a glass of the alkali aluminum silicate type within a specific composition area and exchanges the alkali ions in a surface layer of the glass for alkali ions with a larger ion radius. This exchange takes place in that the glass objects are brought into contact with a molten salt or salt mixture with these alkali ions at a temperature which is at least 75 ° C. below the relaxation temperature of the glass. As a result of this exchange, e.g. B. of lithium ions against sodium ions or sodium ions against potassium ions, the network in a surface layer of the object is deformed in such a way that the layer is subject to compressive stress. This has the consequence that the strength of the glass in terms of

1 0 CJ 8 i Ί / u 2 3 41 0 C J 8 i Ί / u 2 3 4

Zugbelastung erhöht und auch nach starker Beschädigung der Oberfläche beibehalten wird, z. B. wenn der Gegenstand mit rotierendem Schmirgelpapier in Berührung gebracht wird.Tensile load increases and is maintained even after severe damage to the surface, e.g. B. if the item with rotating sandpaper is brought into contact.

Das erwähnte Zusammensetzungsgebiet in Gewichtsprozent ist folgendes:The mentioned composition area in percent by weight is as follows:

: 35 bis 75, wobei bis zu etwa 25 Gewichtsprozent des SiO2 durch TiO2 ersetzt sein kann,: 35 to 75, where up to about 25 percent by weight of the SiO 2 can be replaced by TiO 2 ,

zwischen (27,6 - 0,3 ΓSiO2 - TiO2I ) und 36 Gewichtsprozent, wobei bis zu 35 Gewichtsprozent des 2O, durch B2O^ ersetzt werden kann,between (27.6 - 0.3 ΓSiO 2 - TiO 2 I) and 36 percent by weight, whereby up to 35 percent by weight of the 2 O can be replaced by B 2 O ^,

Na2O: 10-48 Gewichtsprozent, wobei bis zu 25 Gewichtsprozent des Na2O durch Erdalkalioxyd und das Na2O äquimolekular durch Li2O ersetzt werden kann.Na 2 O: 10-48 percent by weight, whereby up to 25 percent by weight of the Na 2 O can be replaced by alkaline earth oxide and the Na 2 O can be replaced equimolecularly by Li 2 O.

Innerhalb dieses Zusammensetzungsgebietes sind die Gläser im allgemeinen infolge ihrer Viskositätsänderung als Funktion der Temperatur technologisch nicht besonders interessant. Insbesondere eignen sie sich nicht zur Verarbeitung als Flachgläser, umso mehr da oft eine Neigung zur Kristallisierung auftritt, insbesondere unter den Umständen, unter denen das Flachglas gezogen wird.Within this composition range, the glasses are generally as a result of their change in viscosity Function of temperature not particularly interesting from a technological point of view. In particular, they are not suitable for processing than flat glasses, all the more because there is often a tendency to crystallize, especially under the circumstances under which the flat glass is drawn.

Die Erfindung schafft eine Anzahl von Glassorten, deren Viskositätsverlauf als Funktion der Temperatur derart ist, daß sie sich vorzüglich in Form von Flachglas oder Rohrglas ziehen lassen, während sie sich bequea durch Blasen verformen lassen. Tatsächlich stellt das Zusammensetzungsgebiet nach der Erfindung eine Auswahl aus dem vorerwähnten bekannten Gebiet dar.The invention creates a number of types of glass, the viscosity of which as a function of temperature is that they can be drawn excellently in the form of flat glass or tubular glass while they move comfortably through Let bubbles deform. Indeed, the composition field according to the invention represents a selection from that the aforementioned known area.

1U9H 17/D2341U9H 17 / D234

Das Verfahren nach der Erfindung, bei dem in üblicher Weise hergestellte Gegenstände eines Alkalialuminiumsilicatglases bei einer Temperatur, die mindestens 75°C niedriger ist als die niedrigste Entspannungstemperatur des Glases, mit der Schmelze eines Salzes oder eines Salzgemisches in Berührung gebracht werden, das Alkaliionen mit einem größeren Ionenradius als die Alkaliionen in dem Glas enthält, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände aus einer Glassorte hergestellt werden, deren Zusammensetzung innerhalb des nachfolgenden Gebietes in Gewichtsprozent liegt:The method according to the invention, in which in the usual manner manufactured articles of alkali aluminum silicate glass at a temperature which is at least 75 ° C lower than the lowest relaxation temperature of the glass in contact with the melt of a salt or a salt mixture which contains alkali ions with a larger ionic radius than the alkali ions in the glass characterized in that the objects are made from a type of glass whose composition is within of the following area is in percent by weight:

SiO2 SiO 2 50 -50 - 7070 HgOHgO 2 -2 - 77th Al2O3 Al 2 O 3 10 -10 - 2525th Na2ONa 2 O 10 -10 - 2020th Li2OLi 2 O << 11 nhanet mitnhanet with besondersparticularly ho!ho!

die Zusammensetzung innerhalb des nachfolgenden Gebiets in Gewichtsprozent zu bevorzugen:to prefer the composition within the following range in percent by weight:

SiO2 SiO 2 5050 - 60- 60 MgOMgO 22 - 5- 5th Al2O3 Al 2 O 3 2020th - 25- 25th Na2ONa 2 O 1515th - 20- 20th Li2OLi 2 O < 1<1

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert, bei denen die angewandten Temperaturen wie folgt definiert werden:The invention is illustrated in more detail by means of the following examples where the temperatures used are defined as follows:

ORIGINAL INSPECTED 109817/0234ORIGINAL INSPECTED 109817/0234

159R92Z159R92Z

Die niedrigste Entspannungstemperatur ist die Temperatur, bei der die Viskosität 10 ' Poise beträgt. Die höchste Entspannungstemperatur ist die Temperatur, bei der die Viskosität 101^' Poise beträgt. Die Erweichungstempera-· tür ist die Temperatur, bei der die Viskosität 10 ' beträgt. The lowest relaxation temperature is the temperature at which the viscosity is 10 'poise. The highest relaxation temperature is the temperature at which the viscosity is 10 1 ^ 'poise. The softening temperature is the temperature at which the viscosity is 10 '.

Die in der Tabelle angegebenen Versuche wurden mit Stäben der angegebenen Zusammensetzung mit einem Durchmesser von 3 mm und einer Länge von 80 mm ausgeführt. Diese Stäbe wurden in der beschriebenen Weise mit dem erwähnten geschmolzenen Salz in Berührung gehalten. Die Festigkeit vir D) wuräe in einer Dreipunktbiegeprobe mit einem Auflageabstand von 60 mm an Stäben gemessen, denen eine Standardbeschädigung durch einige Sekunden dauernde Berührung mit rotierendem Sandpapier erteilt wurden. Die Festigkeit des nicht behandelten Glases nach der Standardbeschädigung betrug 5 bis 7 kg/mm .The tests specified in the table were carried out with rods of the specified composition with a diameter of 3 mm and a length of 80 mm. These rods were kept in contact with the aforementioned molten salt in the manner described. The strength vi r D ) was measured in a three-point bending test with a support distance of 60 mm on rods which were given standard damage by contact with rotating sandpaper for a few seconds. The strength of the untreated glass after the standard damage was 5 to 7 kg / mm.

TABELLETABEL

- (Gew.%)- (wt.%) 11 400400 579579 22 400400 560560 33 400400 604604 44th 400400 560560 SiO2 )SiO 2 ) 66,866.8 6464 614614 57,457.4 6464 589589 54,854.8 6464 638638 64,364.3 6464 590590 MgO
Al2O3
MgO
Al 2 O 3
SalzschmelzeMolten salt 3,8
14,6
3.8
14.6
6565 870870 6,5
16,3
6.5
16.3
6565 797797 3,1
23,2
3.1
23.2
7575 876876 5,4
13,7
5.4
13.7
6060 814814
Na2ONa 2 O Temp. 0CTemp. 0 C 14,814.8 19,819.8 18,818.8 16,616.6 Zeit (Stunden)Time (hours) KNO,KNO, KNO3 KNO 3 KNO3 KNO 3 KNO3 KNO 3 7D (kg/mm )7 D (kg / mm) 475475 475475 475475 475475 LOT 0CLOT 0 C 66th 66th 44th 66th HOT 0CHOT 0 C 4545 5555 6565 5050 Erweichungstemp. 0CSoftening temp. 0 C

PatentansprücheClaims

1 (j ü S i //;·.:■ 3 U 1 (j ü S i //;·.:■ 3 U

Claims (3)

-5- 1596B22 Patentansprüche:-5- 1596B22 claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Glasgegenständen erhöhter mechanischer Festigkeit, wobei in üblicher Weise hergestellte Gegenstände aus Alkalialuminiumsilicatglas bei einer Temperatur, die mindestens 750C niedriger ist als die niedrigste Entspannungstemperatur des Glases, mit einer Schmelze eines Salzes oder eines Salzgemisches in Berührung gebracht werden, die Alkaliionen mit einem größeren Ionenradius als die Alkaliionen im Glas enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände aus einem Glas hergestellt werden, dessen Zusammensetzung innerhalb des nachfolgenden Gebiets in Gewichtsprozent liegt:1. A process for the production of glass objects of increased mechanical strength, whereby objects made from alkali aluminum silicate glass in the usual way are brought into contact with a melt of a salt or a salt mixture at a temperature which is at least 75 ° C. lower than the lowest stress-relieving temperature of the glass, contains the alkali ions with a larger ionic radius than the alkali ions in the glass, characterized in that the objects are made from a glass whose composition is within the following range in percent by weight: SiO2 SiO 2 5050 - 70- 70 MgOMgO 22 - 7- 7th Al2O3 Al 2 O 3 1010 - 25- 25th Na2ONa 2 O 1010 - 20- 20th Li2OLi 2 O < 1<1
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung des Glases innerhalb des nachfolgenden Gebiets in Gewichtsprozent liegt:2. The method according to claim 1, characterized in that the composition of the glass is within the following range in percent by weight: SiO2 SiO 2 50 -50 - 6060 MgOMgO 2 _2 _ 55 Al2O3 Al 2 O 3 20 -20 - 2525th Na2ONa 2 O 15 -15 - 2020th Li2OLi 2 O << 11
3. Gegenstände, die durch das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 hergestellt sind.3. Articles made by the method of claim 1 or 2. ORIGINAL INSPECTED 109817/02 3AORIGINAL INSPECTED 109817/02 3A
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US9434644B2 (en) * 2010-09-30 2016-09-06 Avanstrate Inc. Cover glass and method for producing cover glass
DE102013019003A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-13 Taiwan Glass Ind. Corp. Alkali-aluminosilicate glass

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