DE2034381A1 - Method for strengthening a glass article - Google Patents

Method for strengthening a glass article

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DE2034381A1
DE2034381A1 DE19702034381 DE2034381A DE2034381A1 DE 2034381 A1 DE2034381 A1 DE 2034381A1 DE 19702034381 DE19702034381 DE 19702034381 DE 2034381 A DE2034381 A DE 2034381A DE 2034381 A1 DE2034381 A1 DE 2034381A1
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glass article
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Suzuki Yoshiro Tokio Ohta Hironon Uemura Michihiko Yokohama Kanagawa Hara Monhisa, (Japan) P
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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

Description

Patentanwalt Dipl.-Phys.Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr.21-22 Tel.298462Patent attorney Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 Munich 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 298462

B 4742B 4742

ASAHI GLASS CO., LTD., No. 1-2, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, TOKYO/JapanASAHI GLASS CO., LTD., No. 1-2, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, TOKYO / Japan

Verfahren zur Verfestigung eines GlasartikelsMethod for strengthening a glass article

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verfestigung eines Glasartikels, bei dem in der Oberflächenschicht des Glasartikels vorhandene Alkalimetallionen durch größere Alkalimetallionen bei einer Temperatur ersetzt werden, die erhöht ist, jedoch noch unter der Enspannungstemperatwr des Glasartikels liegt.The invention relates to a method for solidifying a glass article, at the alkali metal ions present in the surface layer of the glass article by larger alkali metal ions at a temperature be replaced, which is increased, but still below the relaxation temperature of the glass article lies.

C/WC / W

ÖÖ908S/1S78ÖÖ908S / 1S78

Es ist ζ. B0 aus einem Artikel von Kistler "Stress in Glass Produced by Nonuniform Exchange of Monovalent Ions", veröffentlicht in dem Journal of the American Ceramic Society Vo. 45, No0 2, Februar 1962, Seiten 59 - 67, ein Verfahren zur Verfestigung eines Glasartikels durch Ionenaustausch bekannt, bei welchem man den Alkalimetallionen, wie Lithiumionen, enthaltenden Glasartikel in Berührung mit einem geschmolzenen SaIa bringt, welches andere Alkalimetallionen enthält, und zwar solche,, die einen größeren lonendurchmesser als die zuerst genannten haben, so daß die zuerst genannten Ionen, durch die letzteren ersetzt werden. Dadurch entwickelt sich eine Druckspannungsoberflächenschicht auf dem Glasartikel. Diese sehr ausgeprägte Oberflächen» durckspannungsscMcht erhöht die mechanisch® Festigkeit des Glasar-' tikels. Wenn jedoch das Verfahren auf übliches Tafelglas d.h. auf gewöhnliches Natronkalkglas, z.B. auf Fensterglas, gezogenes Glas, Schwimmglas, gewalztes Glas o'der Plattenglas angewendet wird, verläuft die Geschwindigkeit des Ionenaustausches extrem langsam. Um eine Ionenaustauschsehicht mit einer Stärke von 30 bis 40 Mikron zu erzeugen, benötigt man Behandlungszeiten die außerordentlich lang sind, z.B. 15 bis 20 Stunden« Ee ist nun möglich, die Stärke der lonenaustauschschicht zu vergrößern, indem man entweder die Behandlungszeit verlängert oder indem man dl® Behandlungstemperatur erhöht» Jeel© dieser beiden Möglichkeiten ist jedoch im wesentlichen unzufriedenstellend, da die Festigkeit des Glasartikels dsm uiteder verringert w*rd iiru ζ war infolge eines Naehlassene der Druckspannung oder negativen Spannung.It is ζ. B 0 from an article by Kistler "Stress in Glass Produced by the Non-Uniform Exchange of Monovalent Ions" published in the Journal of the American Ceramic Society Vo. 45, No 02 , February 1962, pages 59-67, a process for solidifying a glass article by ion exchange is known, in which the glass article containing alkali metal ions, such as lithium ions, is brought into contact with a molten salt which contains other alkali metal ions, namely such ,, having a larger lonendurchmesser than the first mentioned, so that the first-mentioned ions can be replaced by the latter. As a result, a compressive stress surface layer develops on the glass article. This very pronounced surface stress resistance increases the mechanical strength of the glass article. However, if the process is applied to conventional sheet glass, ie to normal soda-lime glass, for example window glass, drawn glass, floating glass, rolled glass or plate glass, the rate of ion exchange is extremely slow. In order to produce an ion exchange layer with a thickness of 30 to 40 microns, treatment times are required which are extremely long, for example 15 to 20 hours. It is now possible to increase the thickness of the ion exchange layer by either lengthening the treatment time or by dl ® treatment temperature increases "Jeel © these two options, however, is unsatisfactory essentially, w as the strength of the glass article dsm uiteder reduced * rd IIRU ζ was due to the pressure Naehlassene voltage or negative voltage.

Gemäß der Erfindung soll nun ein Verfahren zur Verfestigung ®ineo Glasartikels der in Hede stehenden Art vorgeschlagen werden, wei&i w According to the invention, a method for solidifying ®ineo glass articles of the type in Hede is now to be proposed, white & i w

4742 Q0988S/15784742 Q0988S / 1578

BAD ORIOSNALBAD ORIOSNAL

auf verschiedene Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Flachglas, z.B. auf Froucault-, Pennvernon-, Pittsburgh- oder Colburnverfahren angewendet werden kann. Die Ionenaustauschbehandlungszeit soll relativ kurz sein, trotzdem soll der Glasartikel eine ausreichende Festigkeit erhalten.on various processes for the continuous production of flat glass, e.g. can be applied to Froucault, Pennvernon, Pittsburgh or Colburn processes. The ion exchange treatment time should be relatively short, nevertheless the glass article should be sufficient Maintain strength.

Die Kriterien für den mittels des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellenden Glasartikel entsprechen den üblichen bei der Formung eines üblichen Flachglases, d.h. der Viskositätsbezugspunkt und die Liquidustemperatur des Glases gemäß der vorliegenden Erfindung soll in die folgenden Bereiche fallen:The criteria for using the method according to the present Invention to be produced glass articles correspond to the usual the shaping of a conventional flat glass, i.e. the viscosity reference point and the liquidus temperature of the glass according to the present invention Invention is intended to fall into the following areas:

Entspannungstemperatur 450 - 55O0CRelaxation temperature 450 - 55O 0 C

. Verarbeitungspunkt 980 - 115O0C. Processing point 980-115O 0 C

Liquidustemperatur unter HOO0CLiquidus temperature below HOO 0 C

Unter der Entspannungstemperatur soll die Temperatur verstanden wer-The relaxation temperature should be understood as the temperature

14 514 5

den, bei der die Viskosität des Glases 10 ' Poise beträgt. Der Verarbeitungspunkt ist die Temperatur, bei der die Viskosität des Glasesthe one at which the viscosity of the glass is 10 'poise. The processing point is the temperature at which the viscosity of the glass

4
10 Poise beträgt.
4th
10 poise.

Es zeigte sich nun überraschenderweise, daß Glasartikel entsprechend den weiter unten angegebenen Bestandteilen und Gewichtsanteilen hergestellt werden können, die diese Bedingungen erfüllen und die durch eine kurzfristige Ionenaustauschbehandlung ausreichend verfestigt werden können.It has now been found, surprisingly, that glass articles accordingly the components and weight proportions given below can be prepared which meet these conditions and which by a short-term ion exchange treatment can be sufficiently solidified.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dementsprechend dadurchThe object on which the invention is based is accordingly achieved

009885/1578009885/1578

gelöst, daß ein Glasartikel verwendet wird, der im wesentlichen aus 55 - 70% SiO2, 10 - 20% Al2O3; 0 - 3% TiO£; 0 - 3% ZrO3, wobei die Gesamtmenge von SiO,,, Alo0„, TiO0 und ZrO0 75 - 85 Gew. -%solved that a glass article is used, which consists essentially of 55-70% SiO 2 , 10-20% Al 2 O 3 ; 0-3% TiO £ ; 0 - 3% ZrO 3, wherein the total amount of SiO ,,, o Al 0 ", TiO and ZrO 0 0 75-85 wt -.%

ClCl Ci O & Ci O & L

der Glaszusammensetzung ausmacht; aus 3-4 Gew. - % Li0O;the glass composition; from 3-4% by weight of Li 0 O;

CtCt

7-15 Gew. -% Na0O; 1-8 Gew. -% RO, wobei RO wenigstens ein zweiwertiges Oxyd aus der Gruppe 0-7 Gew. -% MgO, 0-7 Gew. -% ZnO, 0-5 Gew. -% CaO und 0-2 Gew.-% PbO, BaO, SrO oder eine Mischung derselben bedeutet,und aus 0-4 Gew -% B0O9 besteht, wobei die Gesamtmenge von SiO3, Al3O3, TiO3, ZrO3, Li3O, Na3O, RO und B3O3 wenigstens 98% der Glas zusammensetzung ausmacht.7-15% by weight Na 0 O; 1-8 wt -.% RO, wherein RO at least one divalent oxide from the group 0-7 wt -.% MgO, 0-7 wt -.% ZnO, 0-5 wt -.% CaO and 0-2 wt. -% means PbO, BaO, SrO or a mixture thereof, and consists of 0-4% by weight B 0 O 9 , the total amount of SiO 3 , Al 3 O 3 , TiO 3 , ZrO 3 , Li 3 O, Na 3 O, RO and B 3 O 3 makes up at least 98% of the glass composition.

Der die gewünschte Form aufweisende und entsprechend den obigen Angaben zusammengesetzte Glasartikel wird einer lonenaustauschbehandlung unterworfen, bei welcher die in dem Glasartikel'enthaltenen Lithiumionen durch Natriumionen aus einem geschmolzenen Salz er- ' setzt werden, welches in Berührung mit dem Glasartikel gebracht wird. Auf diese Weise wird der Glasartikel verfestigt.Of the desired shape having and in accordance with the above information composite glass article is subjected to ion exchange treatment, in which are published in the Glasartikel'enthaltenen lithium ions by sodium ions from a molten salt is', which is brought into contact with the glass article. In this way the glass article is solidified.

Die beiliegenden Zeichnungen und die nachfolgende Beschreibung dienen der weiteren Erläuterung des Gegenstandes der Erfindung,The accompanying drawings and the following description are used the further explanation of the subject matter of the invention,

Auf den Zeichnungen zeigen:On the drawings show:

Fig. 1 eine Viskositätskurve entsprechend dem Tieftemperaturbereich für ein gemäß dem Verfahren der Erfindung zu behandelndes Glas und die Kurve eines Schv&nxijgases,, Die vertikale Achse zeigt die logarithmischen Werte der Viskosität in. Poise für beide Kurven, während die horizontale Achse die Reziprokzahl der absoluten Temperatur (0IC) angibt;1 shows a viscosity curve corresponding to the low temperature range for a glass to be treated according to the method of the invention and the curve of a Schv & nxijgases ,, The vertical axis shows the logarithmic values of the viscosity in. Poise for both curves, while the horizontal axis the reciprocal of the absolute temperature ( 0 IC) indicates;

4742 ' 009885/1^78 . . . 4742 '009885/1 ^ 78. . .

203A381203A381

Fig. 2 eine Viskositätskurve, welche den Hochtemperaturbereich für die beiden Glasgattungen zeigt. Die vertikale Achse zeigt die logarithmischen Werte der Viskosität in Poise für beide Kurven. Die horizontale Achse zeigt die Temperatur in 0C.2 shows a viscosity curve which shows the high temperature range for the two types of glass. The vertical axis shows the logarithmic values of the viscosity in poise for both curves. The horizontal axis shows the temperature in 0 C.

Folgende Gründe sind für den gewählten Zusammensetzungsbereich des gemäß der vorliegenden Erfindung zu behandelnden Glases maßgebend. The following reasons are decisive for the selected composition range of the glass to be treated according to the present invention.

Gehaltsalary

Der SiOn Gehalt sollte so groß wie nur möglich gewählt werden, um eine zufriedenstellende lonenaustauschgeschwindigkeit zu gewährleisten. Wenn jedoch der SiO„ Gehalt zu hoch ist, wird die Viskosität des Glases zu hoch. Das Glas wird hart mit dem Ergebnis, daß seine Schmelz- und Verformungseigenschaften verschlechtert werden. Auf der anderen Seite, wenn der SiO0 Gehalt zu klein ist, dann entglast das Glas zu leicht. Aus dieser Überlegung ergab sich nach längen Versuchen der bevorzugte Bereich des SiO2 Gehaltes zwischen 55 und Gew. -%.The SiOn content should be selected as large as possible in order to ensure a satisfactory ion exchange rate. However, if the SiO "content is too high, the viscosity of the glass becomes too high. The glass becomes hard with the result that its melting and deformation properties are deteriorated. On the other hand, if the SiO 0 content is too small, then the glass devitrifies too easily. From this consideration, after lengthy tests, the preferred range for the SiO 2 content between 55 and% by weight resulted.

Al0O,, GehaltAl 0 O ,, salary

Der Anteil an Al O, muß höher als 10 Gew. -% sein, um die Ionenaus-2 o- ■■ The proportion of Al O, must be higher than 10 wt -.% Be, o- to the ion-2 ■■

tauschgeschwindigkeit zu steigern. Wenn jedoch der Anteil über. 20 Gew. -% liegt, dann neigt das Glas dazu, sich leicht zu entglasen. Weiterhin steigt die Viskosität des Glases.to increase exchange speed. However, if the proportion is over. 20% by weight, the glass tends to devitrify easily. The viscosity of the glass also increases.

4742 · 009885/1578 4742 009885/1578

20.3 A 38120.3 A 381

TiO0 GehaltTiO 0 content

TiO0 macht das Glas weich. Wenn jedoch der TKX Gehalt 3 Gew. -% übersteigt, dann wirkt das Glas etwas farbig.TiO 0 makes the glass soft. However, if the TKX content exceeds 3% by weight, the glass appears somewhat colored.

ZrO2 GehaltZrO 2 content

Eine kleine Menge von ZrO0 wirkt im Sinne einer Verhinderung einer Entglasung des Glases. Wenn jedoch der ZrO0 Gehalt zu hoch liegt, kristallisiert es, wobei die Kristalle in dem Glas ausfallen. Dementsprechend soll der ZrO15 Gehalt nicht über 3 Gew.«% liegen.A small amount of ZrO 0 acts to prevent devitrification of the glass. However, if the ZrO 0 content is too high, it will crystallize and the crystals will precipitate in the glass. Accordingly, the ZrO 15 content should not exceed 3% by weight.

Die Gesamtmenge SiO2, Al2O3, TiO2 raid ZrO2 soll im Bereich von 75 bis 85 Gew. -% liegen, um die beste Kombination hinsichtlich einer Entglasungsneigung hinsichtlich der Viskositätscharäkteristiken,der Schmelz- und Formeigenschaften sowie des lonenaustauschverfestigungseffektes zu erzielen.The total amount of SiO 2, Al 2 O 3, TiO 2 raid ZrO 2 be in the range of 75 to 85 wt -.% Are, with regard to the best combination of devitrification tendency with respect to the Viskositätscharäkteristiken, the melting and forming properties as well as to achieve the lonenaustauschverfestigungseffektes.

Lirt0 GehaltLi rt 0 salary

Li0O ist die für die lonenaustauschreaktion benötigte Lithiumquelle. Wenn jedoch der Li0O Gehalt 4 Gew. -% übersteigt, wird die. Viskosität des Glases verringert. Das Glas neigt zur Entglasung. Aus die» sem Grund wird auch eine Formarbeit des Glases schwierig. Die Entspamuqgstemperatur . liegt niedriger und dementsprechend nimmt auch die durch den Ionenaustausch erzielte negative Spannung in der Oberfläche des Glasartikels ab. Wenn der LiJO Gehalt unter 3 Gew. -%Li 0 O is the lithium source required for the ion exchange reaction. However, if the Li 0 O content exceeds 4% by weight, the. The viscosity of the glass is reduced. The glass tends to devitrify. For this reason, shaping the glass also becomes difficult. The purging temperature. is lower and, accordingly, the negative voltage in the surface of the glass article, which is achieved by the ion exchange, also decreases. If the LiJO content is below 3% by weight

009885/1578009885/1578

liegt, wird das lonenaustauschverhältjiis zu niedrig. Die Viskosität des Glases steigt. Dies bedeutet, daß die Schmelz- und Formeigenschaft des Glases verschlechtert wird. is, the ion exchange ratio becomes too low. The viscosity of the glass rises. This means that the melting and molding properties of the glass are deteriorated.

Na2O GehaltNa 2 O content

Na2O wirkt im Sinne einer Steigerung der Ionenaustauschgeschwindigkeit. Wenn jedoch der Na„0 Gehalt 15 Gew. -% übersteigt, wird die Entspannungstemperatur des Glases niedriger. Auf der anderen Seite wird, wenn der Na„0 Gehalt unter 7 Gew. -% liegt, die Viskosität des Glases höher. Der Glasartikel neigt zur Entglasung.Na 2 O acts to increase the ion exchange rate. However, if the Na "0 content exceeds 15% by weight, the relaxation temperature of the glass becomes lower. On the other hand, when the Na "0 content is below 7% by weight, the viscosity of the glass becomes higher. The glass article tends to devitrify.

Zweiwertiger MetalloxydgehaltBivalent metal oxide content

AIsRO, d.h. zweiwertige Metalloxyde, werden MgO, ZnO, CaO, PbO oder SrO verwendet. In jedem Fall soll das entsprechende Metalloxyd in einer Menge von über 1 Gew. -% verwendet werden. Dadurch wird die Schmelzeigenschaft des Glases verbessert. Weiterhin wird die Viskositätskurve desselben richtig eingestellt, so daß es für Glasverformarbeiten geeignet ist. Wenn jedoch irgend eines dieser Metalloxyde in einer Menge von über 8 Gew. -% verwendet wird, dann steigt die Liquidustemperatur des Glases an. Die Viskositätskurve verläuft dann beinahe parallel zur vertikalen Achse. Dies bedeutet, daß eine Verformung des Glases überaus schwierig ist. Die Ionenaustauschgeschwindigkeit wird niedriger. Von allen RO' s sind MgO und ZnO den anderen hinsichtlich der Steigerung der Ionenaustauschgeschwindigkeit überlegen. Es sollte dementsprechend MgO und/oder ZnO bevorzugt in dem Glas verwendet werden. MgO oder ZnO kann bis zu einer Men-AIsRO, i.e. divalent metal oxides, are MgO, ZnO, CaO, PbO or SrO is used. In any case, the corresponding metal oxide should be used in an amount of more than 1% by weight. Through this the melting properties of the glass are improved. Furthermore, the viscosity curve thereof is properly adjusted so that it is suitable for glass working. However, if any of these metal oxides is used in an amount greater than 8% by weight, then increases the liquidus temperature of the glass. The viscosity curve runs then almost parallel to the vertical axis. This means that a Deforming the glass is extremely difficult. The ion exchange rate becomes slower. Of all RO's, MgO and ZnO are den superior to others in increasing the rate of ion exchange. Accordingly, MgO and / or ZnO should be preferred can be used in the glass. MgO or ZnO can contain up to a

4742 .4742.

009885/1578009885/1578

ge von 7 Gew. -% des Glases verwendet werden. Bei über 7 Gew. -% neigt das Glas leicht zur Entglasungi Der CaO Gehalt dient dazu, die Viskositätskurve so einzustellen, daß das Glas in geeigneter Weise verformt werden kann, ohne daß die Liquidustemperatur des Glases extrem erhöht wird. Wenn der Cap Gehalt 5 Gew.-% überschreitet, wird'die Ionenaustauschgeschwindigkeit geringer. Dementsprechend kann CaO bis zu 5 Gew. -% in dem Glas enthalten sein. Bei anderen RO's, d.h. PbO, BaO und SrO wird - wenn dieselben in einer Menge von über 2 Gew. -% verwendet werden - die Ionenaustauschgeschwindigkeit erniedrigt. % of the glass used - ge of 7 wt.. At about 7 wt -.%, The glass tends to easily Entglasungi The CaO content is used to adjust the viscosity curve that the glass can be deformed in a suitable manner, without the liquidus temperature of the glass is extremely increased. If the cap content exceeds 5% by weight, the ion exchange rate becomes slower. Accordingly, CaO can be up to 5 weight - be contained in the glass.%. In other's RO, PbO, BaO and SrO ie - the ion exchange rate decreases - be used% - if the same in an amount of about 2 wt..

B0O0 GehaltB 0 O 0 salary

Durch B0On läßt sich die Viskositätskurve des Glases entsprechendThe viscosity curve of the glass can be correspondingly determined by B 0 On

auouch

einstellen, ohne daß sich eine extreme Erhöhung der Liquidustemperatur des Glases ergibt. Wenn jedoch der B„0„ Gehalt 4 Gew„-% übersteigt, wird der Glasartikel leicht ungleichmäßig. Weiterhin wird die Ent· spannungstempeKitur. desselben erniedrigt mit dem Ergebnis, daß der Effekt der lonenaustauschverfestigung evtl. wieder verringert wird.set without causing an extreme increase in the liquidus temperature of the glass results. However, if the B "0" content exceeds 4% by weight, the glass article becomes slightly uneven. Furthermore, the ent voltage temperature. of the same humiliated with the result that the Effect of ion exchange strengthening may be reduced again.

Die aufgezählten Bestandteile sollten in ihrer Gesamtheit wenigstens 98 Gew. -% der Glasmischung ausmachen.The listed ingredients should in its entirety at least 98 wt -.% Make the glass mixture.

Es sind in den Rohmaterialien des Glases immer Unterkomponenten« Verunreinigungen, Reinigungsagentien oder Farbagentien vorhanden,, Wenn der Anteil der Unterkomponenten zu h-och ist, werden die Eigenschaften des Glases in starkem Maße modifiziert. Dementsprechend sollte, um der Möglichkeit einer derartigen Modifikation weitgehendThere are always sub-components in the raw materials of the glass " Contamination, cleaning agents or coloring agents present, If the proportion of subcomponents is too high, the properties will of the glass modified to a large extent. Accordingly, the possibility of such modification should be largely avoided

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vorzubeugen, der Unterkomponentengehalt so niedrig wie möglich gehalten werden. So sollte beispielsweise der Anteil von KgO, F, As3O3 und Sb0O, vorzugsweise je nicht 1 Gew. -% überschreiten. Die Gesamtmenge der Unterkomponenten sollte höchstens 2 Gew. -% betragen.to prevent the sub-component content being kept as low as possible. Thus, for example, should the proportion of kgO, F, As and Sb 3 O 3 0 O, preferably not depending 1 wt -.% Exceed. The total amount of sub-components should be at most 2 wt -% amount..

Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird also ein Glas mit der obengenannten Zusammensetzung hergestellt, d.h. daß eine Charge,bestehend aus einer Mischung der Rohmaterialien in dem gewünschten Mengenanteil entsprechend einem üblichen Verfahren bereitet wird. Die Charge wird zum Schmelzen gebracht, das geschmolzene Glas wird gereinigt und homogenisiert. Anschließend wird das geschmolzene Glas in die gewünschte Form gebracht. Wenn erwünscht, kann die Ionenaustauschbehandlung auch erst nach dem Abschrecken des Glasartikels vorgenommen werden. Da das gemäß der vorliegenden Erfindung zu behandelnde Glas die zuvor angegebene Temperatur-Zähigkeitscharakteristiken und Liqifidustemperatur hat, .kann es kontinuierlich in Flachglas oder Tafelglas verarbeitet werden. Die Glastafel wird dann einer geeigneten Ionenaustauschbehandlung unterworfen, gegebenenfalls nachdem sie entsprechend gebogen wurde. Das Biegen wird erforderlich, wenn die Glastafel als Sicherheitsglas für Frontscheiben oder Rückscheiben von Automobilen Verwendung finden soll.In practicing the method according to the invention So a glass with the above composition is produced, i.e. that a batch consisting of a mixture of the raw materials is prepared in the desired proportion according to a conventional method. The batch is melted, the melted glass is cleaned and homogenized. The molten glass is then brought into the desired shape. If desired, the ion exchange treatment can also can only be carried out after the glass article has been quenched. Since the glass to be treated according to the present invention the temperature-viscosity characteristics and liquidus temperature given above has, .can be continuous in flat glass or sheet glass are processed. The glass sheet is then subjected to a suitable ion exchange treatment, if necessary after it was bent accordingly. Bending becomes necessary when the glass panel is to be used as safety glass for front or rear windows of automobiles.

Zur Durchführung der Ionenaustauschbehandlung wird der Glasartikel, z.B. eine Glastafel, in ein geschmolzenes Salzbad eingetaucht, welches Natrium und/oder Kaliumionen enthält und welches auf höherer Temperatur gehalten wird, die jedoch nicht die Entspannungstemperatur des Glases überschreiten darf. Solche Bäder bestehen vorzugsweiseTo carry out the ion exchange treatment, the glass article, e.g. a sheet of glass immersed in a molten salt bath containing sodium and / or potassium ions and which are higher Temperature is maintained, which, however, must not exceed the relaxation temperature of the glass. Such baths preferably exist

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aus Natriumnitrat und ebenfalls aus Kaliumnitrat, einer Mischung aus Kaliumnitrat und Natriumnitrat, aus Natriumsulfat, Kaliumsulfat oder einer Mischung der letzteren. Zufriedenstellende Ergebnisse werden ebenfalls erzielt, wenn eine Paste, die aus einer Mischung eines inerten Festmaterials, z.B. Ton, und einem Salz besteht, auf der Oberfläche des Glasartikels mit anschließender Erhitzung aufgebracht wird.from sodium nitrate and also from potassium nitrate, a mixture of Potassium nitrate and sodium nitrate, from sodium sulfate, potassium sulfate or a mixture of the latter. Satisfying results are also achieved when a paste consisting of a mixture of an inert solid material, e.g. clay, and a salt is applied to the surface of the glass article with subsequent heating.

Die Behandlungstemperatur hängt von der Zusammensetzung des Glasartikels, insbesondere von der Entspannungstemperatur ab, d.h. die · Temperatur sollte im Bereich zwischen etwa 850 C und der Entspannungstemperatur des Glasartikels liegen. Vorzugsweise bleibt man bis 5O0C unter der Entspannungstemperatur des Glases.The treatment temperature depends on the composition of the glass article, in particular on the relaxation temperature, ie the temperature should be in the range between about 850 ° C. and the relaxation temperature of the glass article. Preferably remains to 5O 0 C below the strain point of the glass.

Die Stärke der Ionenaustauschschicht wächst etwa im Verhältnis zur Quadratwurzel der Behandlungszeit. Es sei jedoch erwähnt, daß die auf der Oberfläche des Glasartikels auftretende Druckspannung wieder nachläßt, wenn die Behandlungszeit zu lang wird. Dementsprechend ist eine überlange Behandlung im allgemeinen nicht günstig. Die bevorzugte Zeitspanne für die Behandlung liegt zwischen etwa 5 bis 60 Minuten. In diesem Fall beträgt die Stärke der Ionenaustauschschicht etwaThe thickness of the ion exchange layer increases roughly in proportion to Square root of the treatment time. It should be mentioned, however, that the compressive stress occurring on the surface of the glass article is restored subsides if the treatment time is too long. Accordingly prolonged treatment is generally not favorable. The preferred time for treatment is between about 5 to 60 minutes. In this case, the thickness of the ion exchange layer is about

35 bis 130 Mikron. Die Druckspannung liegt zwischen 30 bis 45 kg/mm35 to 130 microns. The compressive stress is between 30 and 45 kg / mm

Bei der Ionenaustauschbehandlung werden die in der Oberflächenschicht des Glasartikels vorhandenen Lithiumionen oder-Natriumionen durch andere Natriumionen oder Kaliumiomea ersetzt, welche ' einen größeren Ionendurchmesser als die züerat genannten haben.In the ion exchange treatment, the lithium ions or sodium ions present in the surface layer of the glass article become replaced by other sodium ions or potassium omea, which ' have a larger ion diameter than the züerat mentioned.

009885/1578009885/1578

- ii-- i-

Wenn die anderen Ionen Natriumionen sind, werden die Lithiumionen durch Natriumionen ersetzt. Wenn die anderen Ionen Kaliumionen sind, werden die Lithiumionen durch die Kaliumionen und die Natriumionen durch Kaliumionen ersetzt. Aufgrund ihrer Ionenbeweglichkeit verläuft die Ionenaustauschreaktion zwischen den Natriumionen und Kaliumionen später als die andere Ionenaustauschreaktion, so daß dementsprechend diese Ionenaustauschreaktion nur schwerlich zur Verfestigung des Glases beiträgt. Wenn sowohl Natriumionen als auch Kaliumionen in Berührung mit der Oberfläche des Glasartikels kommen, werden die an der Oberfläche des Glasartikels vorliegenden Lithiumionen im wesentlichen durch die Natriumioneri ersetzt.When the other ions are sodium ions, the lithium ions are replaced with sodium ions. If the other ions are potassium ions the lithium ions are replaced by the potassium ions and the sodium ions by the potassium ions. Because of their ion mobility the ion exchange reaction between the sodium ions and potassium ions proceeds later than the other ion exchange reaction, so that accordingly, this ion exchange reaction hardly contributes to the strengthening of the glass. If both sodium ions and also potassium ions in contact with the surface of the glass article come, the lithium ions present on the surface of the glass article are essentially replaced by the sodium ions.

Je höher die auf dem Glasartikel entstehende Druckspannung ist, und je größer die Stärke der Druckspannungsschicht ist, desto stärker wird auch der durch die Ionenaustauschreaktion bewirkte Verfestigungseffekt. The higher the compressive stress on the glass article, and the greater the thickness of the compressive stress layer, the stronger the strengthening effect brought about by the ion exchange reaction.

Nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Druckspannungsoberflächenschicht mit einer Stärke vonAccording to the method according to the present invention it is possible a compressive stress surface layer with a thickness of

■ 2■ 2

über 30 Mikron und mit einer Druckspannung über 30 kg/mm zu erzielen, obwohl die Ionenaustauschbehandlung lediglich eine kurze Zeitspanne, nämlich weniger als 30 Minuten vorgenommen werden muß.over 30 microns and with a compressive stress over 30 kg / mm, although the ion exchange treatment is only a short one Time, namely less than 30 minutes must be made.

Das gemäß der vorliegenden Erfindung zu behandelnde Glas wird kontinuierlich in ein Flachglasband oder in eine Tafel mittels eines üblichen Tafelglasformverfahrens verformt. Eine durch eine Ionenaustauschbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung verfestigte ein-The glass to be treated according to the present invention becomes continuous in a flat glass ribbon or in a board by means of a conventional Formed sheet glass molding process. A solidified by an ion exchange treatment according to the present invention

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zelne Glasscheibe kann auch in geeigneter Weise als Sicherheitsfenster· glas, z.B. für Transportzwecke, wie Automobile, Flugzeuge, oder Ge bäude verwendet werden. Es kann jedoch auch eine derartige einzelne Glasscheibe mit einer nicht verfestigten Glasscheibe oder mit einer durch physikalisches Tempern oder durch Ionenaustausch verfestigten Glasscheibe kombiniert werden, um so ein Verbundsicherheitsglas für denselben Zweck zu erzielen.Individual pane of glass can also be used in a suitable manner as a security window glass, e.g. for transport purposes, such as automobiles, airplanes, or Ge used in buildings. However, it can also be such a single one Glass sheet with an unsolidified sheet of glass or with one that has been strengthened by physical annealing or by ion exchange Glass pane can be combined to make a laminated safety glass for to achieve the same purpose.

Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf tafelförmige oder plattenförmige Glasartikel beschränkt. Sie kann ebenfalls mit gleicher Wirksamkeit zur Behandlung anderer Glasformartikel, z.B. üblicher Glas war en, verwendet werden.The application of the present invention is not to tabular or plate-shaped glass articles. You can also with same effectiveness for treating other shaped glass articles, e.g. Common glass was used.

Aus den folgenden Beispielen sind Einzelheiten hinsichtlich der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung zu entnehmen.The following examples provide details on how to do it of the method according to the invention.

Beispiel 1example 1

Wie aus der nachstehenden Aufstellung 1 ersichtlich, wurden 11 Glasproben, welche je eine andere Zusammensetzung hatten, hergestellt. Im ersten Verfahrensschritt wurden die Rohmaterialien, nämlich Silicasand, Magnesiumcarbonat, Borax, Lithiumcarbonat, Feldspat, Aluminiumoxyhydrät, Borsäure, Petalit u. dgl. in den notwendigen Anteilen zwecks Erzielung der erwünschten Glaszusammensetzung gemischt. Daraufhin wurde die Mischung geschmolzen, d. h. eine Charge derselben wurde in einen 500 ecm Platinschmelztopf eingebracht. Dieser wurde in einem elektrischen Ofen etwa 10 Stunden auf 15000C erhitzt. Anschließend wurde die Schmelze in Tafelform ge-As can be seen from Table 1 below, 11 glass samples, each of which had a different composition, were produced. In the first process step, the raw materials, namely silica sand, magnesium carbonate, borax, lithium carbonate, feldspar, aluminum oxyhydrate, boric acid, petalite and the like were mixed in the necessary proportions in order to achieve the desired glass composition. The mixture was then melted, ie a batch of the same was placed in a 500 ecm platinum melting pot. This was heated to 1500 ° C. in an electric furnace for about 10 hours. The melt was then poured in the form of a sheet

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preßt. Die so hergestellte Qassdbdbe wurde in Probestücke mit den Abmessungen 1Φ χ 10 χ 0,2 cm geschnitten, um dann im Ionenaustausch behandelt zu werden.presses. The Qassdbdbe thus produced was in test pieces with the dimensions 1Φ χ 10 χ 0.2 cm cut to then ion exchange to be treated.

Aufstellung 1List of 1

Glasprobe Glaszusammensetzung Gew. -% Glass sample glass composition wt -.%

Nr. SiO2 Al2O3 ZrO2 TiO2 Li3O Na3O MgO ZnO CaO B3O3 No. SiO 2 Al 2 O 3 ZrO 2 TiO 2 Li 3 O Na 3 O MgO ZnO CaO B 3 O 3

11 7070 1212th 22 55,555.5 1717th 33 6565 .10.10 44th 62, 662, 6 2020th 55 .69.69 1616 66th 68,268.2 1717th 77th 65,565.5 1313th 88th 64,564.5 1515th 99 64, 564, 5 1717th

33 1111 44th 44th 3,53.5 1515th 66th 11 33 1515th 77th 77th 3,43.4 1212th 2.2. 22 44th 77th 3,83.8 1010 3,53.5 1111 3,53.5 99 22 3,53.5 1010 22

10 64,1 17 0,5 3,4 10 2,5 2,510 64.1 17 0.5 3.4 10 2.5 2.5

11 67,1 15 3,4 10 411 67.1 15 3.4 10 4

Es wurde nun für jede der Proben 1 bis 11 die obere Entspannungstemperatur, der Verarbeitungspunkt und ebenfalls die Liquidustemperatur gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Aufstellung 2 zusammengestellt. For each of the samples 1 to 11, the upper relaxation temperature, the processing point and also the liquidus temperature measured. The results are compiled in Table 2 below.

Die Liquidustemperatur wurde gemessen, indem ein Glasstab 15 Stun-The liquidus temperature was measured using a glass rod for 15 hours.

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den in einexnelektrischen Ofen gehalten wurde, in welchem ein Temperaturgradient von 8000C bis HOO0C einstellbar war. Es wurde die Maximaltemperatur, bei der eine Entglasung auftritt, abgelesen.was maintained in the furnace einexnelektrischen was in a temperature gradient from 800 0 C to HOO 0 C adjustable. The maximum temperature at which devitrification occurs was read.

Aufstellung 2List of 2 11201120 s» Liquidustempera»s »liquidus tempera» GlasprobeGlass sample ViskositätsbezugspunktViscosity reference point 1020 -1020 - 10001000 Nr.No. obere Entspannungs- Verarbeitung
temperatur C punkt C
upper relaxation processing
temperature C point C
980 '980 ' 10701070
11 480480 1120 -1120 - 900900 22 480480 . 1150·. 1150 10501050 33 450450 11501150 10701070 44th 510510 10101010 960960 55 510510 10901090 10401040 66th 480480 11001100 970970 77th 480480 11001100 970970 88th 470470 10601060 970970 99 470470 950950 1010 490490 1111 476476

Zur Durchführung der Ionenaustauschbehandlung wurde jede Glasprobe in ein Bad aus geschmolzenem Natriumnitrat (NaNO9), welches aufTo carry out the ion exchange treatment, each glass sample was immersed in a bath of molten sodium nitrate (NaNO 9 ), which on

onon

380 C bis 430 C gehalten wurde, 15 bis 60 Minuten eingetaucht. Anschließend wurde die Probe aus dem Bad herausgenommen und mit Wasser gewaschen. Die nachstehende Aufstellung 3 zeigt die Ionenaustauschbehandlungszeit, die Temperatur, die auf der Oberfläche380 ° C to 430 ° C, immersed for 15 to 60 minutes. Afterward the sample was taken out of the bath and washed with water. Table 3 below shows the ion exchange treatment time, the temperature that is on the surface

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der verfestigten Glastafel auftretende Druckspannung und ebenfalls die Stärke der Druckspannungsschicht.the solidified glass sheet occurring compressive stress and also the thickness of the compressive stress layer.

Aufstellung 3List 3 400400 1515th ' Druckspannungs
wert (kg/mm )
'Compressive stress
value (kg / mm)
Stärke der
Druck-
spannungs-
schichf in
Mikron
Strength of
Pressure-
tense
schichf in
micron
Glasprobe
Nr.
Glass sample
No.
Behandlungsbedingungen
Salzbad Temperatur Zeit
°C (min.)
Treatment conditions
Salt bath temperature time
° C (min.)
430430 1515th 3030th 5050
11 NaNO3 NaNO 3 380380 3030th 3535 5050 22 HH 430430 1515th 3030th 4040 33 HH 400400 1515th 4040 8080 44th IlIl 400400 1515th 3535 6060 55 titi 400400 1515th .35.35 7070 6 .6th ItIt 400400 3030th 3535 50 ..50 .. 77th IlIl 430430 1515th 4040 5050 8 t 8 t ItIt 380380 1515th 3535 8080 99 ItIt 430430 1515th 4545 5050 1010 ItIt 460460 6060 4040 6060 1111 titi 4040 135135 1111 ttdd

Hinsichtlich der Viskositätskurve des Glases Nr. 11 der Aufstellung 1 wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen.Regarding the viscosity curve of glass No. 11 in table 1 reference is made to Figs.

Für Vergleichszwecke ist dabei die Viskositätskurve in dieser Figur mit derjenigen eines Flachglases oder eines Sdivhi^gjaaesverglichen, wie es handelsmäßig entsprechend dem Schwimnrverfahren zur VerfügungFor comparison purposes, the viscosity curve is in this figure compared with that of a flat glass or a sdivhi ^ gjaaes, like it is commercially available in accordance with the swimming pool procedure

009885/1578009885/1578

steht .. Die Zusammensetzung des. Schwimmglases .war folgende:The composition of the swimming glass was as follows:

Gew. -% Weight %

SiO2 72,2SiO 2 72.2

Al2O3 1,8Al 2 O 3 1.8

CaO 7,3CaO 7.3

MgO 3,8MgO 3.8

Na2O 13,7Na 2 O 13.7

K2O 0,7K 2 O 0.7

SO3 0,3SO 3 0.3

Fe2O3 0,1Fe 2 O 3 0.1

TiO2 0,1TiO 2 0.1

Die Liquidustemperatur dieses Glases betrug 97O0C.The liquidus temperature of this glass was 97O 0 C.

Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß das gemäß der vorliegenden Erfindung behandelte Glas eine Temperatur-Viskositätscharakteristik hat, welche derjenigen eines üblichen Tafelglases oder Flachglases ähnlich ist.From Figs. 1 and 2 it can be seen that according to the present Invention treated glass for a temperature-viscosity characteristic which is similar to that of a conventional sheet glass or flat glass.

Beispiel 2Example 2

Ein Glas, welches die Zusammensetzung Nr. 10 gemäß der Aufstellung hatte, wurde nach und nach in einem kleinen Glasschmelztankofen geschmolzen. Es wurde mittels des Fourcault-Verfahrens aus der geschmolzenen Glasmasse eine Glastafel hergestellt. Die Überprüfung zeigte, daß die Glastafel keine Mängel aufwies, wie z. B. Entglasung, Glasschlieren oder Steinchen, wie sie manchmal bei einem Tafelglas entsprechend den üblichen Glasziehverfahren auftreten. Das TafelglasA glass that has the composition No. 10 according to the list was gradually melted in a small glass tank furnace. It was made from the melted by the Fourcault method Glass mass produced a glass sheet. The examination showed that the glass panel had no defects such as e.g. B. devitrification, Glass streaks or pebbles, as they sometimes appear on a plate glass occur according to the usual glass drawing process. The plate glass

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zeigte weiterhin eine ausgezeichnete Oberflächenqualität. Das so hergestellte Tafelglas wurde mittels einer, wie in Beispiel 1 beschriebenen, lonenaustauschbehandlung verfestigt.furthermore showed an excellent surface quality. The one made in this way Sheet glass was consolidated by means of an ion exchange treatment as described in Example 1.

Beispiel 3Example 3

Aus einem Glas, welches die Zusammensetzung gemäß dem Beispiel Nr. 9 in Aufstellung 1 hatte, wurde eine Glastafel mit den Abmessungen 30 χ 30 χ 0, 2 cm gebildet. Mittlerweise wurde aus einem gemäß einem üblichen Flußverfahren hergestellten Flußglas eine Glasplatte mit den Abmessungen 30 χ 30 χ 0,3 cm hergestellt. Anschließend wurden die beiden Glasplatten so gebogen, daß sie ein laminiertes Verbundglas bilden. Die in Auf stellung 1 Nr. 9 erläuterte gekrümmte Glastafel wurde anschließend diarch Ionenaustausch in derselben Weise wie in Beispiel 1 verfestigt. Anschließend wurde sie mit der Flußglastafel laminiert. Zwischen die beiden Glasplatten wurde zur Bindung derselben ein Polyvinylbutyralfilm in einer Stärke von 0,7 mm eingelegt.From a glass which has the composition according to the example No. 9 in Setup 1, a glass panel measuring 30 30 χ 0.2 cm was formed. In the meantime, according to a glass plate with the dimensions 30 30 χ 0.3 cm is made using a conventional flow process. Subsequently were The two sheets of glass are bent so that they are a laminated composite glass form. The explained in position 1 No. 9 curved glass panel was subsequently diarch ion exchange in the same manner as in Example 1 solidified. Then she was with the river glass plaque laminated. Between the two glass plates was used to bind them a polyvinyl butyral film with a thickness of 0.7 mm inserted.

Die mechanische Festigkeit des so hergestellten Verbundglases wurde in der folgenden Weise geprüft und gemessen:The mechanical strength of the laminated glass thus produced was tested and measured in the following ways:

Auf eine Stahlplatte, welche ein Loch mit einem Durchmesser von 200 mm hatte, wurde unter Zwischenschaltung eines Gummiringes mit einer Stärke von 2 mm die zu prüfende Verbundglastafel so gelegt, daß die verfestigte Glastafel unten lag. Ein Stahlbolzen, welcher einen Durchmesser von 50 mm und an dem entfernt liegenden Ende eine halb spar is ehe Form besaß, wurde nach unten auf die Mitte des Verbundglases gestoßen, bis das Verbundglas unter der konzentriertenOn a steel plate, which has a hole with a diameter of 200 mm, with the interposition of a rubber ring with a thickness of 2 mm, the laminated glass panel to be tested was placed in such a way that that the solidified sheet of glass was at the bottom. A steel bolt, which one 50 mm in diameter and one at the distal end half spar is before mold was down on the center of the laminated glass pushed until the laminated glass was under the concentrated

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Last zerstört wurde. Anschließend wurde die Druckspannung der Glasplatte zur Zeit ihrer Zerstörung durch ein Druckspannungsmeßgerät gemessen.Load was destroyed. Then the compressive stress of the glass plate measured at the time of their destruction by a compressive tension meter.

Zwischen der Druckspannung ε , dem Young'sehen Modulus E und dem Poisson'schen Verhältnis γ , der Druckspannung δ besteht folgende Beziehung:Between the compressive stress ε, the Young's modulus E and the Poisson's ratio γ, the compressive stress δ is as follows Relationship:

E
δ =
E.
δ =

T -T -

Wenn die Bruchspannung der Verbundglastafel in der oben angegebenen Weise gemessen wird, erreicht sie bis zu 60 kg/mm . Im Vergleich dazu beträgt die Bruchspannung einer Verbundglastafel, welche aus zwei nicht verfestigten Glastafeln mit einer Stärke von 2 mm und 3 mm besteht, lediglich 10 kg/mm .When the breaking stress of the laminated glass sheet is in the above The way it is measured, it reaches up to 60 kg / mm. In comparison in addition, the breaking stress of a laminated glass panel, which consists of two non-solidified glass panels with a thickness of 2 mm and 3 mm exists, only 10 kg / mm.

Ein'Schwimmglas " - wie dies in der vorangegangenen Beschreibung erwähnt ist - wird hergestellt, indem eine Glasschmelze auf eine flüssige Metallschmelze aufgebracht wird, welche ein höheres spezifisches Gewicht als Glas hat. ·A 'swimming glass' - as in the previous description is mentioned - is produced by applying a glass melt to a liquid metal melt, which has a higher specific Has weight than glass. ·

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Claims (5)

• 2Q34381 Patentansprüche• 2Q34381 claims 1. Verfahren zur Verfestigung eines Glasartikels, bei dem die in der Oberflächenschicht des Glasartikels vorhandenen Alkalimetallionen durch größere Alkalimetallionen bei einer Temperatur ersetzt werden, die erhöht ist, jedoch unter der oberen Entspannungstemperatur des Glasartikels liegt, so daß eine Druckspannungsschicht auf der Oberfläche des Glasartikels gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glasartikel verwendet wird, der im wesentlichen aus 55 bis 70 Gew. -% SiQ2J 10 bis 20 Gew. -% Al3O3; 0 bis 3 Gew. -%TiO2; 0 bis 3 Gew.-% ZrO-, wobei die Gesamtmenge von SiO3, Al3O3, TiO3 und ZrO3 75 bis 85 Gew. -% der Glaszusammensetzung ausmacht; 3 bis 4% Li3O; 7 bis. 15% Na3O; 1 bis 8% RO, wobei RO wenigstens ein zweiwertiges Oxyd aus der Gruppe 0 bis 7% MgO, 0 bis 7% ZnO, O bis 5% CaO und O bis 2% PbO, BaO, SrO oder eine Mischung derselben bedeutet und aus O bis 4% Bo0„ besteht, wobei die Gesamtmenge an SiO0,1. A method for strengthening a glass article in which the alkali metal ions present in the surface layer of the glass article are replaced by larger alkali metal ions at a temperature which is elevated but below the upper relaxation temperature of the glass article, so that a compressive stress layer is formed on the surface of the glass article is, characterized in that a glass article is used which consists essentially of 55 to 70 wt.% SiQ 2 J 10 to 20 wt.% Al 3 O 3 ; 0 to 3% by weight of TiO 2 ; . 0 to 3 wt .-% ZrO, wherein the total amount of SiO 3, Al 3 O 3, TiO 3 and ZrO 3 75 to 85 wt -% of the glass composition; 3 to 4% Li 3 O; 7 to. 15% Na 3 O; 1 to 8% RO, where RO is at least one divalent oxide from the group 0 to 7% MgO, 0 to 7% ZnO, 0 to 5% CaO and 0 to 2% PbO, BaO, SrO or a mixture thereof and of O up to 4% B o 0 ", the total amount of SiO 0 , tiι- · ύ ti ι- · ύ αα Al3O3, TiO2, ZrO2, Li3O, Na3O, RO und B3O3 wenigstens 98% der Glaszusammensetzung ausmacht.Al 3 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , Li 3 O, Na 3 O, RO and B 3 O 3 make up at least 98% of the glass composition. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Oberflächenschicht des Glasartikels zu ersetzenden Ionen Lithiumionen sind und daß die größeren Alkalimetallionen Natriumionen sind.2. The method according to claim 1, characterized in that the in the surface layer of the glass article to be replaced ions lithium ions and that the larger alkali metal ions are sodium ions. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Glasartikel in Kontakt mit einem geschmolzenen Salz bringt, welches die größeren Alkalimetallionen enthält und welches auf einer Temperatur gehalten wird, die um 30 bis 5O0C tiefer liegt, als die obere Entspannungstemperatur des Glasartikels.3. The method according to claim 1, characterized in that the glass article is brought into contact with a molten salt which contains the larger alkali metal ions and which is kept at a temperature which is 30 to 50 0 C lower than the upper relaxation temperature of the Glass article. 009885/1578009885/1578 4. Glasartikel, welcher Lithiumionen und Natriumionen enthält und dessen Oberfläche eine Druckspannungsschicht aufweist und bei der ebenfalls die Konzentration an Natriumionen in der Oberflächenschicht des verfestigten Glasartikels größer ist als im Inneren des Glasartikels, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Glasartikels im wesentlichen aus 55 bis 70% SiO3; 10 bis 20% Al3O3; 0 bis 3% TiO3;4. Glass article which contains lithium ions and sodium ions and the surface of which has a compressive stress layer and in which the concentration of sodium ions in the surface layer of the solidified glass article is also greater than in the interior of the glass article, characterized in that the interior of the glass article consists essentially of 55 to 70% SiO 3 ; 10 to 20% Al 3 O 3 ; 0 to 3% TiO 3 ; 0 bis 3% ZrO0, wobei die Gesamtmenge von SiO0, Al0Q9, TiO0 und0 to 3% ZrO 0 , the total amount of SiO 0 , Al 0 Q 9 , TiO 0 and aa CiCi Ci όCi ό titi ZrO0 wenigstens 75 bis 85 Gew. -% der Glaszusammensetzung ausmachen; 3 bis 4% Li0O, 7 bis 15% NaO; 1 bis 8% RO, ,wobei RO wenig-ZrO 0 make up at least 75 to 85 percent by weight of the glass composition; 3 to 4% Li 0 O, 7 to 15% NaO; 1 to 8% RO, whereby RO is less CiCi stens ein zweiwertiges Oxyd aus der Gruppe von O bis 7% MgO, O bis 7% ZnO, O bis 5% CaO und O bis 2% PbQ, BaO, SrO oder eine Mischung derselben bedeutet und aus O bis 4% BOO„ besteht, wobei die Gesamtmenge an SiO3, Al3O3, TiO3, ZrO3, Li3O, Na3O, RO und B0O3 wenigstens 98% der Glaszusammensetzung ausmachen.at least one divalent oxide from the group of O to 7% MgO, O to 7% ZnO, O to 5% CaO and O to 2% PbQ, BaO, SrO or a mixture thereof and from O to 4% B O O " consists, wherein the total amount of SiO 3 , Al 3 O 3 , TiO 3 , ZrO 3 , Li 3 O, Na 3 O, RO and B 0 O 3 make up at least 98% of the glass composition. 5. Glasartikel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Druckspannungsoberflächenschicht wenigstens etwa 30 Mikron beträgt und daß der Druckspannungswert wenigstens etwa 30 kg/mm ist.5. Glass article according to claim 4, characterized in that the thickness of the compressive stress surface layer is at least about 30 microns and that the compressive stress value is at least about 30 kg / mm. 009885/1578009885/1578
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