DE3784358T2 - Entionisierung von glas durch corona-entladung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Techniken zur oberflächlichen Deionisation von Glas durch Verdrängung von Ionen unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes und insbesondere die Dealkalisierung von Natriumcalciumgläsern.
• Dealkalisierungsbehandlungen werden auf herkömmliche Weise zur Modifizierung der chemischen Beständigkeit, zur Verbesserung der Fixierung von Oberflächenaufträgen oder zur Modifizierung bestimmter optischer Eigenschaften des Glases vorgenommen.
• Der am häufigsten begegneten Deionisierung ist vom chemischen Typus. Das Glasobjekt wird einer mit den Alkaliionen des Glases reagierenden Lösung oder Atmosphäre unterworfen. Um diese Reaktion zu erleichtern, läuft die Behandlung bei einer Temperatur oberhalb von Raumtemperatur ab.
• Kürzlich sind Techniken bekannt geworden, bei denen eine oberflächliche Deionisation durch die Migration von Ionen unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes durchgeführt wird.
• Im Prinzip ist das Phänomen das folgende: Das Glas, dessen Temperatur überwacht wird, wird zwischen zwei Elektroden angeordnet. Die Anwendung des elektrischen Feldes mobilisiert die am leichtesten verlagerbaren Ionen und insbesondere die Alkaliionen. Unter dem Einfluß eines kontinuierlichen Feldes werden die Alkaliionen in Richtung auf die Kathode verlagert und bilden auf der Oberfläche des Glases und im Kontakt mit der Atmosphäre eine Carbonathaut. Auf der der Anode zugewandten Seite diffundiert Sauerstoff und/oder Wasserstoff.
• Ein großes Problem in der Praxis ist der Erhalt einer homogenen Behandlung der Glasoberfläche. Die Anwendung von Feldern durch feste Elektroden führt zur Bildung von örtlichen Fehlern. Um eine gleichförmige Behandlung zu erzielen, wurde vorgesehen, das Glas "gasförmigen Elektroden" auszusetzen, vorzugsweise in verdünnter Atmosphäre und unter relativ erhöhten Spannungen einer Größenordnung von mehreren tausend Volt.
• Dieser Behandlung entspricht beispielsweise die im US-Patent 3 879 183 beschriebene Technik, bei der Probestücke von mehreren Zentimetern im Quadrat entalkalisiert werden.
• Diese Vorgehensweise ist besonders delikat. Wegen der erhöhten Spannung ist das Risiko der Bildung von Lichtbögen groß. Weiterhin wurde diese Technik bislang nur auf diskrete Weise für Proben kleiner Dimension und unter Bedingungen vorgesehen, die eine perfekte Beherrschung der je weiligen Positionen des Glases und der Elektroden wie auch der Atmosphäre, unter der gearbeitet wird, vorsehen. Außerdem scheinen die Temperaturen, bei denen nach dieser Technik zu arbeiten vorgeschlagen wird, relativ niedrig zu bleiben.
• Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von Mitteln, die die vorstehenden Nachteile zu vermeiden erlauben und insbesondere homogene Deionisationsbehandlungen von Glasscheiben erlauben, indem diese einer Koronaentladung unterworfen werden, die die zu behandelnde Oberfläche abtastet und Intensitätsbedingungen vermeidet, so daß die Bildung von Lichtbögen ausgeschlossen ist.
• Die Wahl einer Abtastung der Glasscheibe mittels Elektroden oder, umgekehrt, einer mobilen Scheibe, die unter einer Elektrode her wandert, erlaubt durch eine geeignete Regelung der Bewegung die Definition einer Position und in der Folge eine Behandlung, die in allen Punkten der Oberfläche identisch sind, im Gegensatz zu dem, was erhalten wird, wenn das zu behandelnde Objekt unter eine oder mehrere feste Elektroden gegeben wird, selbst wenn letztere ein enges Netz bilden.
• Im übrigen und im Gegensatz zu dem, was bisher praktiziert wurde, haben sich die Erfinder dafür entschieden, die Intensität des zwischen den Elektroden zirkulierenden Stroms zu steuern. Diese Regulierung erlaubt es, jeder Unregelmäßigkeit in der relativen Positionierung der Glasscheibe und der Elektroden oder auch Schwankungen der Leitfähigkeit entgegenzutreten. Bei dieser Regelungsart gleicht sich die Spannung an, so daß zu jedem Zeitpunkt die Intensität immer die gleiche ist. Wenn im übrigen die Elektrode die gleiche Konfiguration über die gesamte behandelte Breite aufweist, versteht es sich, daß die Entladung sich gleichmäßig verteilt.
• Um die Stabilität der Entladung zu erhöhen, wird sie vorzugsweise in einer kontrollierten Atmosphäre erzeugt, von der bekannt ist, daß sie die Bildung von Plasma begünstigt. Man verwendet vorteilhafterweise eine Argon enthaltende Gasatmosphäre.
• Die ganze Behandlung wird durch die Diffusion von Ionen im behandelten Glas bestimmt. Die Geschwindigkeit der Diffusion selbst ist sehr empfindlich gegenüber der Temperatur, bei der man arbeitet.
• Die Erfinder haben gezeigt, daß die Behandlungstemperatur nicht nur in die Kinetik der Diffusion eingreift, sondern auch Auswirkungen auf die Natur der von der Diffusion betroffenen Ionen hat. Aus den Beispielen ist das Verhalten der hauptsächlich betroffenen Elemente zu ersehen. Im allgemeinen scheint es, daß bei relativ niedrigen Temperaturen lediglich Alkaliionen unter dem Einfluß des Plasmas wandern. Bei erhöhten Temperaturen ist es möglich, gleichzeitig Alkaliionen und Erdalkaliionen wandern zu lassen.
• In gewöhnlich für die meisten Herstellungen verwandten Natriumcalciumgläsern, insbesondere für "Flachglas"-Produkte wird bei Temperaturen oberhalb von etwa 400ºC eine sehr forcierte Alkaliwanderung festgestellt. Die behandelte Oberflächenschicht ist praktisch frei von Natrium (das bei weitem das Alkali ist, dessen Anfangsgehalt der höchste ist; er kann 15 % erreichen oder sogar übersteigen). Auf gleiche Weise werden oberhalb von 400ºC die Erdalkaliionen und insbesondere das Calcium und das Magnesium aus der Oberflächenschicht eliminiert.
• Es ist gleichermaßen möglich, unter dem Einfluß einer Koronaentladung bei weniger hohen Temperaturen eine Oberflächenwanderung zu erhalten. Insbesondere kann die Deionisation bei Temperaturen in der Größenordnung von 100 bis 250ºC durchgeführt werden, wobei ein über die gesamte behandelte Oberfläche sehr homogenes Ergebnis erzielt wird. Im Gegensatz zum Betrieb bei "hoher Temperatur" wird festgestellt, daß praktisch alleine Alkaliionen wandern. Diese Beobachtung gilt für Dealkalisierungen gleichen Umfangs, die, anders gesagt, Oberflächenschichten gleicher Tiefe berühren. Wenn im Fall der oben definierten tiefen Temperaturen die Behandlung ausreichend verlängert wird, kann man gleichermaßen eine Eliminierung von Erdalkaliionen beobachten, jedoch in einer sehr viel geringeren Tiefe im Vergleich zu der, die die Alkaliionen betrifft. Diese Wanderung von Erdalkalien ist bei niedriger Temperatur so gering, daß sie für eine Dealkalisierung über die gewöhnlich verwandten Tiefen, die sich mit ungefähr 0,1 bis 0,2 um darstellen, praktisch nicht wahrnehmbar ist. In jedem Falle erlaubt sie nicht, besonders vorteilhafte Eigenschaften zu erreichen, wie sie im weiteren behandelt werden.
• Die unter Bedingungen zwischen als "erhöht" und als "niedrig" bezeichneten Temperaturen bewirkte Behandlung führt im Experiment zu Schwierigkeiten, die mit der Homogenität verbunden sind. Die behandelten Scheiben zeigen stellenweise die Eliminierung von Alkalien und Erdalkalien und an anderen Stellen die Eliminierung lediglich der Alkalien. Die Gründe für die beobachteten Homogenitätsfehler sind nicht bekannt. Was dies anbetrifft, ist es zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten vorzuziehen, sich auf eine Temperatur einzustellen, die hinreichend verschieden von den Bedingungen ist, unter denen die Behandlung inhomogen wird.
• Bei den erfindungsgemäßen Behandlungen wird vorteilhafterweise bei Temperaturen gearbeitet, die simultan die Eliminierung von Alkali- und Erdalkaliionen erlaubt.
• Die Erfinder haben gefunden, daß diese Art der Behandlung zu Produkten führt, deren Eigenschaften besonders interessant sind. Die fragliche Behandlung erlaubt insbesondere den Erhalt einer Oberflächenschicht, deren Eigenschaften wenig oder nicht durch spätere Behandlungen geändert werden, denen das Glas unterworfen wird. So beeinträchtigt das Wiedererhitzen des Glases unter gewöhnlichen Temperaturbedingungen und gewöhnlicher Behandlungsdauer die Existenz einer dealkalisierten Oberflächenschicht nicht. Gleichermaßen ist aus den Beispielen zu ersehen, daß die erhaltenen Produkte eine sehr gute chemische Inertheit und bemerkenswerte optische Eigenschaften aufweisen.
• Wenn, wie wir zeigen werden, es erfindungsgemäß bevorzugt ist, das Glas bei einer hinreichend hohen Temperatur zu behandeln, um gleichzeitig Alkalien und Erdalkalien zu eliminieren, darf diese Temperatur nicht die übersteigen, bei der Erweichung des Glases eintritt. Bei gewöhnlichen Natriumcalciumgläsern tritt die Erweichung bei ungefähr 800ºC ein. Aus diesem Grunde arbeitet man vorzugsweise bei einer Temperatur von weniger als 750ºC und häufiger bei einer Temperatur, die 700ºC nicht übersteigt.
• Ein anderer wichtiger Faktor für die Wanderung von Ionen ist die angewandte Intensität. Wenn es a priori vorteilhaft erscheint, eine erhöhte Intensität zur Beschleunigung der Behandlung einzusetzen, wird das Risiko der Lichtbogenbildung schnell sehr groß. Die Intensität, bei der ohne Risiko gearbeitet werden kann, hängt außerdem von der Temperatur, der Geschwindigkeit der Abtastung und der Dicke des Glases ab. Die Entladung ist umso regelmäßiger, je höher die Temperatur ist. Vereinfacht kann man weiterhin annehmen, daß je dicker das behandelte Glas, umso größer die Stabilität der Entladung. In der Praxis schwankt daher die Dicke der behandelten Scheiben nur in relativ engen Grenzen, so daß dieser Faktor nur eine zweitrangige Rolle spielt. Dagegen ist bemerkenswert, daß die erfindungsgemäß durchgeführte Behandlung durch Abtastung, ohne die Bildung des Plasmas zu stören, zu seiner Stabilität beiträgt oder wenigstens die Vermeidung von Lichtbögen erleichtert. Weiterhin hängt die Regelmäßigkeit von den geometrischen Bedingungen ab: Der Konfiguration der Elektrode und dem Abstand der Elektroden.
• Bei linearen Elektroden, die eine gute Lokalisierung der Koronaentladung durch einen "Punkteffekt" liefern, und für die zuvor angegebenen Temperaturen übersteigt die Intensität gewöhnlich 400 mA pro linearem cm der Elektrode nicht. Vorzugsweise liegt diese Intensität in der Größenordnung von 50 bis 100 mA pro linearem cm der Elektrode. Diese Werte entsprechen einer Behandlung bei einer mittleren Geschwindigkeit der Größenordnung von 2 m/min. Wie wir gezeigt haben, können sie deutlich erhöht werden, wenn die Abtastgeschwindigkeit erhöht wird.
• Dagegen ist eine sehr geringe Intensität nicht wünschenswert. Zusätzlich zu der Tatsache, daß die Behandlung langsam ist, erlaubt eine sehr schwache Intensität nicht den Erhalt einer homogenen Entladung. In der Praxis liegt die Intensität nicht unterhalb von 10 mA/cm und vorzugsweise oberhalb von 20 mA/cm bei Behandlungstemperaturen von mehr als 400ºC. Bei geringeren Temperaturen und insbesondere solchen, bei denen in der Praxis nur Alkaliionen verlagert werden, kann die Intensität durchaus geringer sein und bis auf Werte in der Größenordnung von 1 mA/cm abnehmen.
• In jedem Falle empfiehlt es sich, wie zuvor gesagt, mit stabilisierter Intensität zu arbeiten, was das einzige Mittel ist, eine homogene Behandlung zu erzielen, insbesondere während der erfindungsgemäßen Durchführung einer "Abtastung" der Scheibe, und wenn die augenblicklichen Bedingungen insbesondere bezüglich Temperatur oder Zustand der Glasoberfläche oder Natur des Gases in der Entladungszone empfänglich für begrenzte Schwankungen sind, die nichtsdestoweniger aber wahrnehmbar für das Ergebnis der Behandlung sind.
• Der die Elektroden trennende Abstand, oder genauer gesagt, der Teil des Abstands, der nicht vom Glas eingenommen wird und in dem sich die Koronaentladung entwickelt, ist ebenfalls ein empfindlicher Faktor für die Regelmäßigkeit der Behandlung. Der Aufbau der Entladung ist umso leichter, je kürzer der fragliche Abstand ist. Dabei ist eine schwächere Zündspannung nötig und die Gefahren einer Lichtbogenbildung sind ebenfalls begrenzt. Die Schwierigkeit ist die Aufrechterhaltung eines geringen Abstands bei einer kontinuierlichen Behandlung und beispielsweise auf Glasscheiben, die eine Breite von 1 m haben können. Es muß, was den Zustand der Scheibe anbetrifft, absolut jeder Kontakt mit einer der Elektroden vermieden werden, was zu einem Fleck am Kontaktpunkt führen würde. Wenn man, im Gegensatz dazu, den Abstand zwischen den Elektroden anwachsen läßt, muß die angelegte Spannung wesentlich erhöht werden, wodurch die Gefahr des Auftretens von Lichtbögen erneut auftritt.
• Es handelt sich daher um das Auffinden eines Kompromisses zwischen diesen beiden gegensätzlichen Forderungen. In der Praxis ist es schwierig, einen Abstand von weniger als 1 mm mit hinreichender Sicherheit aufrecht zu erhalten, und es ist zudem vorteilhaft, einen Abstand der Größenordnung von 8 mm nicht zu überschreiten.
• Wenn aus Gründen technologischer Beschränkungen ein größerer Abstand ins Auge gefaßt werden muß, ist es dennoch möglich, die Gefahr der Bildung von Lichtbögen zu vermindern. Hierzu ist es vorteilhaft, die Behandlung in einer, gegenüber der umgebenden Atmosphäre, Unterdruckkammer vorzunehmen. Die Gasverdünnung vermindert die Auftrittsspannung von Lichtbögen, ohne die Bildung der Koronaentladung merklich zu verändern.
• In der einfachsten Ausführungsform wird die an die Elektroden angelegte Spannung über die Behandlung beibehalten. Um die Zündung der Entladung zu erleichtern, insbesondere am Anfang einer neuen Betätigung oder nach jeder Unterbrechung, kann es vorteilhaft sein, die Spannung momentan zu erhöhen oder auch eine Gleichspannung mit einer Wechselspannung zu kombinieren. Letztere, die sich einer Gleichspannung überlagert, erlaubt eine allgemeine Aktivierung der Ionen des Glases, ob diese auf der der Anode zugewandten Seite sind oder der der Kathode zugewandten. Gegebenenfalls kann eine solche Überlagerung über die gesamte Behandlung aufrechterhalten werden.
• Um die Zündung der Koronaentladung zu erleichtern, kann es gleichermaßen vorteilhaft sein, in der Nachbarschaft der Elektroden eine andere Atmosphäre aufzubauen als die, die dem Behandlungsregime entspricht. Die Erfinder haben auch gezeigt, daß die Verwendung von Helium eine sehr starke Absenkung der Zündspannung im Vergleich zu der, die man beispielsweise in einer Argonatmosphäre beobachtet, erlaubt. Das Gas kann gegebenenfalls über die gesamte Behandlung verwandt werden. Indessen ist es wegen seiner Kosten und auch wegen der Tatsache, daß es gegenüber Argon zu einem höheren Verbrauch führt, bevorzugt, seine Gegenwart auf die Zündung der Entladung zu begrenzen.
• Ein wichtiger Vorteil, der mit der Leichtigkeit der Zündung der Entspannung verbunden ist, ist gegebenenfalls die Möglichkeit des Wegrückens der Elektroden. Tatsächlich ist einer der Gründe, die zur Annäherung der Elektroden an die behandelte Oberfläche führen, trotz der Schwierigkeit, die bei permanenter Beibehaltung sehr geringer Distanzen zwischen Glas und Elektroden auftreten, die Notwendigkeit, die Entladung zünden zu müssen, ohne die Spannung und in der Folge die Gefahr der Lichtbogenbildung zu sehr anwachsen zu lassen. Durch die Maßnahme, bei der die Verwendung eines Zündgases die Absenkung der Spannung erlaubt, wird es möglich, die Elektroden zu entfernen und die Gefahr von zufälligen Kontakten von Elektrode und Glas zu vermindern.
• Die Behandlungszeit des Glases hängt gleichzeitig von der angelegten Intensität und der Dauer der gewünschten Behandlung ab.
• Je höher die Intensität ist, umso schneller verläuft die Deionisation. Wenn es sich um eine Behandlung durch die Abtastung der Scheibe handelt, kann man daher bei einer starken Intensität die Abtastgeschwindigkeit erhöhen.
• Eine Anwendung der Erfindung besteht in der Anordnung der oberflächlichen Deionisationsstufe direkt an einer kontinuierlichen Linie zur Erzeugung von Flachglas. Es reicht in diesem Fall, eine ausreichende Behandlung des Glases vorzunehmen, während es mit der von der Linie auferlegten Produktionsgeschwindigkeit vorbei geführt wird. Gegebenenfalls können, wenn die Produktionsgeschwindigkeit sehr hoch ist und die Behandlung, die man mit maximaler Intensität erzielen kann, sich als unzureichend erweist, mehrere aufeinander folgende Elektroden auf dem Weg des Glases angeordnet sein, um das gewünschte Resultat zu erzielen.
• Die Verwendung mehrerer Elektroden erlaubt außerdem gegebenenfalls noch die erhaltene Behandlung gleichförmig zu gestalten.
• Wenn im Prinzip die Deionisation sich in unterschiedlicher Tiefe auswirkt, wird entsprechend der Deionisation das Glas weniger und weniger leitend und verlangt die Behandlung tieferer Schichten die Anwendung mehr und mehr erhöhter Spannungen. Im übrigen ist bei gewöhnlichen Anwendungen eine Behandlung mit sehr geringer Tiefenwirkung meistens ausreichend, um adäquate Eigenschaften zu erzielen, wobei es wichtiger ist, eine völlig gleichmäßige Behandlung zu erzielen. Folglich ist für die vorgesehenen Anwendungen, wie sie nachstehend aufgezeigt sind, eine Deionisation in sehr dünnen Schichten, wie einige Zehntel Mikrometer, wohl ausreichend. In der Praxis übersteigt die behandelte Tiefe nicht 1 um und liegt meistens unterhalb von 0,5 um.
• Die Erfindung wird im folgenden eingehender beschrieben, wobei Bezug auf die Abbildungen genommen wird, von denen
• - Fig. 1 ein Schema des Prinzips ist, das die Anordnung verschiedener Elemente aufzeigt, die an einer Koronaentladung beteiligt sind,
• - Fig. 2 im Schnitt die Elemente von Fig. 1 zeigt, wie für erfindungsgemäße Versuche verwandt,
• - Fig. 3 ein Schema ist, das im Schnitt eine Art der Anordnung der Deionisation gemäß der Erfindung in einer Produktionslinie für kontinuierliches Flachglas zeigt,
• - Fig. 4a eine grafische Auftragung der Messung des Gehalts verschiedener Elemente in der Oberflächenschicht für eine Behandlung bei niedriger Temperatur ist,
• - Fig. 4b eine grafische Auftragung, analog zu der von Fig. 4a, für das gleiche nicht behandelte Glas, ist,
• - Fig. 4c analog zu Fig. 4a ist und einer längeren Behandlung bei niedriger Temperatur entspricht,
• - Fig. 5a eine grafische Auftragung ist, analog zu den vorstehenden, für eine Behandlung bei "hoher Temperatur",
• - Fig. 5b das gleiche Ergebnis wiedergibt, wie Fig. 5a, jedoch in logarithmischem Maßstab,
• - Fig. 6 die Entwicklung der Ergebnisse der erfindungsgemäßen Behandlung wiedergibt, gemäß der das Probenstück einer Vorspannung unterworfen wurde oder nicht,
• - Fig. 7 ein Schema ist, das eine andere Anordnung der eingesetzten Elemente vom Typ von Fig. 2 zeigt und
• - Fig. 8 ein zum Vorstehenden analoges Schema wiedergibt, das einer Simultanbehandlung der beiden Seiten entspricht.
• Um ein Plasma zu erhalten, wird eine Glasscheibe 1 zwischen zwei Elektroden 2 und 3 plaziert, die einer erhöhten Spannung unterworfen werden. Im Prinzip bildet eine der beiden Elektroden, um das Auftreten des Plasmas zu erleichtern, eine Kante, während die ihr gegenüberliegende sich über eine gewisse Oberfläche erstreckt. Tatsächlich spielen, wenn die Glasscheibe zwischen zwei Elektroden ohne Kontakt zu ihnen angeordnet ist, ihre Oberflächen eine Rolle, die der der planen Elektrode vergleichbar ist. Unter diesen Bedingungen kann man zwei Elektroden verwenden, die einen Punkteffekt haben. In allen Fällen entsteht die Koronaentladung auf beiden Seiten der Scheibe 1.
• Für die Behandlung der Glasscheibe haben die von den Erfindern durchgeführten Versuche, diese Scheiben direkt auf die Kathode zu legen, keine zufriedenstellenden Ergebnisse gebracht.
• Auf der Seite in Kontakt mit der Kathode erscheinen Flecken, die den effektiven Kontaktpunkten der Scheibe und der Kathode entsprechen. Selbst bei sehr planen Scheiben ist ein perfekter Kontakt mit einer starren Elektrode praktisch nicht realisierbar. Dies gilt für die Versuche, die auf statische Weise vorgenommen wurden, und umso mehr unter einem dynamischen Regime, das heißt, während Scheibe und Elektrode relativ zueinander bewegt werden. Aus diesen Gründen wird die Glasscheibe bei der Ausführung der Erfindung, unter Vorbehalt der besonderen Ausführungsformen, die im weiteren behandelt werden, zwischen den Elektroden hindurchgeführt, ohne mit einer von ihnen in Kontakt zu sein. Diese Verfahrensweise erlaubt es, sich von Unregelmäßigkeiten geringer Höhe frei zu machen, die in der Form sowohl der Scheibe als auch der Elektroden auftreten können, und ist besonders für die Integration in einer Produktionslinie geeignet, wo dieser Typ von Unregelmäßigkeiten unvermeidlich auftritt.
• Es bleibt, daß die Regelung der Position der Elektroden gegenüber der Scheibe mit großer Präzision erfolgen muß. Tatsächlich sind die Abstände, die die Elektroden von der Scheibe trennen und die wichtige Faktoren für den guten Ablauf der Behandlung sind, relativ gering und die möglichen Spielräume bezüglich der normalen Position sehr eng, wenn man zufällige Kontakte vermeiden will, die zur Bildung von Flecken auf der Glasoberfläche führen. Wenn die Scheiben große Unregelmäßigkeiten aufweisen, wie Wellen mit einer größeren Amplitude als der Spielraum, den die Abstände zwischen den Elektroden erlauben, ist es möglich, diesen Schwierigkeiten durch Steuerung der Elektrodenposition in bezug auf die Oberfläche der Glasscheibe zu begegnen.
• Im Schema der Fig. 1 ist die Anode im oberen Teil dargestellt. Entsprechend ist die Oberseite der Scheibe Gegenstand der Deionisation.
• Eine Versuchsserie wurde an einer Anordnung vorgenommen, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Besonderheit der Elektroden liegt in diesem Fall in ihrer Funktion als Leitung für das plasmagene Gas. In den berichteten Versuchen ist dieses Gas Argon.
• Die beiden Elektroden 4 und 5 liegen in Form von hohlzylindrischen Rohren vor. Im Inneren dieser Rohre sind nicht dargestellte Einrichtungen vorhanden, die Schikanen bilden und eine gleichförmige Verteilung des Gases über die gesamte Länge der Elektrode sicherstellen, ausgehend von der Verbindung mit der Gasquelle.
• Die Rohre bilden einen Spalt 6, 7 entlang einer Begrenzung des Zylinders. Dieser enge Spalt erlaubt das Ausströmen des Argons. Jede Lippe des Spalts bildet eine Kante, die gegenüberliegend zur Gegenelektrode angeordnet ist.
• In der Nähe der Glasscheibe 1 gibt jede Elektrode einen Gasstrom ab, der die Natur des Gases in der Zone der Koronaentladung bestimmt. Selbst wenn die Emission relativ schwach ist, wird eine dynamische Kontrolle der Atmosphäre sichergestellt. Im wesentlichen ist diese daher aus dem von den Elektroden ausgehenden Gas zusammengesetzt. Diesem Gas kann sich teilweise das Gas zumischen, das die umgebende Atmosphäre bildet; in der Mehrzahl der Fälle handelt es sich um Luft.
• Unter Umständen kann die örtliche Kontrolle der Atmosphäre in der Nähe der Elektroden nicht gleichförmig vorgenommen werden. Es ist möglich, nach herkömmlichen Techniken zur Behandlung von Glasscheiben in einer geschlossenen Kammer zu arbeiten, die mit einer gewählten Gasmischung versehen wird. Eine dynamische Spülung erlaubt es außerdem, in diesem Fall die Zusammensetzung der Arbeitsatmosphäre völlig konstant zu halten.
• Im Falle der Behandlung in einer Kammer mit kontrollierter Atmosphäre ist es gleichfalls möglich, unter vermindertem Druck zu arbeiten. Diese Behandlungsart, die ein mehr oder weniger starkes partielles Vakuum erfordert, ist wohlverstanden auf diskontinuierliche Weise realisierbar, kann gleichermaßen aber auch auf geläufige Weise an kontinuierlichen Produktionslinien eingesetzt werden, insbesondere zur Aufbringung von dünnen Schichten.
• Die im übrigen zur Verwirklichung dieser niedrigen Drücke beschriebenen technischen Lösungen sind auf die erfindungsgemäße Behandlung übertragbar.
• Es versteht sich, daß in dem Fall, in dem die Behandlung in einer Kammer durchgeführt wird, deren Atmosphäre kontrolliert ist, die Elektroden ausschließlich die Funktion elektrischer Leiter haben. Aber selbst bei Abwesenheit dieser Kammern kann die Verteilung des plasmagenen Gases in der unmittelbaren Nähe der Zone, in der sich die Koronaentladung entwickelt, durch andere Mittel als die Elektrode selbst sichergestellt werden. Der Vorteil der Verwendung der Elektrode zur Herbeiführung des plasmagenen Gases liegt darin, daß es bei der Verteilung des Gases an genau dem Punkt, an dem es gebraucht wird, möglich ist, unter den besten Bedingungen den Gasverbrauch zu begrenzen. Es ist auch festzustellen, daß der Gasverbrauch umso geringer ist, je kleiner der Raum ist, in dem sich die Koronaentladung abspielt, was einen weiteren Grund darstellt, sich um eine Annäherung der Elektroden an die Scheibe zu bemühen.
• In der von Fig. 7 wiedergegebenen Konfiguration sind die beiden Elektroden auf der gleichen Seite der Glasscheibe angeordnet. Die Erfinder haben in der Tat festgestellt, daß diese Anordnung überraschend gleichfalls die Dealkalisierung der den Elektroden ausgesetzten Seite unter Bedingungen erlaubt, die zu denen analog sind, die man beobachtet, wenn zwei Elektroden einander gegenüber angeordnet sind. Wie zuvor sind die beiden Elektroden in geringem Abstand zur Glasscheibe angeordnet und wird zwischen der Elektrode und der Scheibe ein plasmagener Gasstrom aufrechterhalten.
• Es ist festzuhalten, daß bei relativ langen Elektroden Plasmabildung von der einen zur anderen erhalten werden kann. Man kann ferner 100 mm zwischen Anode und Kathode erreichen oder überschreiten. Dieser Abstand ist vorzugsweise durch denjenigen limitiert, der die Abwesenheit von Lichtbögen garantiert. Gewöhnlich ist bei den in Betracht gezogenen Temperaturen und bei den für die Plasmabildung angelegten Spannungen und einem Vorbeitransport in der Größenordnung von Metern pro Minute eine Distanz von 20 bis 60 mm zufriedenstellend. Diese Distanz kann reduziert werden, jedoch ist es in diesem Fall gewöhnlich notwendig, eine nichtleitende Abschirmung zwischen den Elektroden auf einem Niveau vorzusehen, auf dem sich Lichtbögen bilden können, d. h. in unmittelbarer Nähe der Scheibe. Es ist zu unterstreichen, daß der zunehmende Abstand zwischen den Elektroden keine merklichen Veränderungen der Spannungen nach sich zieht, die zur Erzielung des Plasmas angewandt werden müssen.
• In der in Fig. 7 gezeigten Konfiguration ist es bevorzugt, die Kathode bezüglich der Transportrichtung der Scheibe stromauf von der Anode anzuordnen.
• Die Gegenwart von zwei Elektroden auf der gleichen Seite der Scheibe bietet den Vorteil, daß die Natur der zweiten Seite nicht verändert wird. Insbesondere bildet sich kein Carbonatniederschlag auf der Glasoberfläche, wenn man die zuvor definierte Elektrodenanordnung respektiert. Anders gesagt, ist es nicht notwendig, das Glas nach der Behandlung "zu waschen", um das Natrium zu entfernen, wie nachfolgend gezeigt wird.
• Das Fehlen der Ionenmigration von der einen Seite zur anderen, das man durch Anordnung der beiden Elektroden auf der gleichen Seite der Scheibe erzielt, bietet noch weitere Erleichterungen für die Behandlung der beiden Seiten der Scheibe. Dies kann mit Hilfe einer Anordnung erreicht werden, wie sie in der Fig. 8 wiedergegeben ist. Es handelt sich bei diesem Aufbau darum, auf jeder Seite der Scheibe ein Anoden-Kathodenpaar anzuordnen, wobei die beiden Anoden und die beiden Kathoden auf symmetrische Weise derart angeordnet sind, daß ein Austausch nur zwischen auf der gleichen Seite der Scheibe gelegenen Elektroden stattfinden kann. Es versteht sich, daß hierfür voll ausreichend ist, wenn die geometrischen und elektrischen Parameter für jedes Elektrodenpaar die gleichen sind.
• Da die Behandlung des Glases bei erhöhter Temperatur stattfinden muß, muß die Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung weiterhin eine Einrichtung enthalten, die das Aufheizen des Glases erlaubt. Es ist möglich, mit auf der Produktionslinie nur für diesen Zweck angeordneten Mitteln aufzuheizen. Bevorzugt ist es aber, die Behandlung an einem Ort vorzunehmen, wo das Glas bereits eine adäquate Temperatur aufweist. Fig. 3 stellt entsprechend einen Teil der Produktionslinie dar, in dem die Deionisationselektroden vom zuvor an Fig. 2 beschriebenen Typ am Ausgang eines Floatofens 8 angeordnet sind, aus dem das Glasband 11 vorbeitransportiert wird.
• Die auf dem Metallbad gehaltene Scheibe wird am Ende des Floats 8 entnommen. Der Ausgang des Floats ist auf eine Weise gestaltet, die eine dynamische Dichtigkeit gegenüber der umgebenden Atmosphäre sicherstellt. In der Figur sind die Dichtmittel schematisch durch Vorhänge aus feuerfestem Material, wie Amiant, wiedergegeben. Im unteren Teil vervollständigen die Walze 14 und die Dichtungen 15 diese Mittel.
• Das Glasband 11 befindet sich am Ausgang des Floats 8 oder in unmittelbarer Nähe dazu auf einer Temperatur in der Größenordnung von 600 bis 700ºC. Es befindet sich damit in für die Durchführung der erfindungsgemäßen Behandlung zufriedenstellenden Zustand, ohne daß ein Wiederaufheizen notwendig wäre.
• In Fig. 3 sind zwei Hohlelektroden 16 und 17 vom in Fig. 2 gezeigten Typ mit den Leitungen 18, 19 zur Heranführung des plasmagenen Gases dargestellt. Ein einziges Elektrodenpaar ist dargestellt, jedoch versteht sich, daß man mehrere Elektrodenpaare in Serie anordnen kann.
• Die Elektroden können auch in einer mit plasmagenem Gas versorgten Kammer eingeschlossen sein. In diesem Fall ist es möglich, Dichteinrichtungen von dem Typ, der am Ende des Floats ausgeführt ist, vorzusehen.
• Das von der Trägerrolle 9 getragene Band 11 gelangt anschließend in eine Verlängerung 10, in der wiederaufgeheizt wird.
• Die von den Erfindern durchgeführten Versuche unter Variation der Vorbeiführgeschwindigkeit der zu behandelnden Gläser haben gezeigt, daß sich das erhaltene Ergebnis von der Natur her nicht verändert. Wenn die Vorbeiführgeschwindigkeit erhöht wird und die übrigen Bedingungen konstant bleiben, verändert man das Ausmaß der Behandlung. Anders ausgedrückt, entspricht eine Erhöhung der Geschwindigkeit einer Verminderung der Behandlungszeit. Wenn diese zu kurz wird und es nicht möglich wird, die Geschwindigkeit zu verändern, weil diese beispielsweise von den Produktionsbedingungen bestimmt ist, ist es jedoch ausreichend, entweder das Behandlungregime, d. h. die Intensität, zu erhöhen oder, wenn dies nicht möglich oder wünschenswert ist - wir haben gesagt, aus welchen Gründen die Intensität nur in relativ engen Grenzen verändert werden kann - mehrere aufeinanderfolgende Elektroden auf dem Weg der Glasscheibe anzuordnen. Bei den Versuchen wurde diese Situation durch den mehrfachen Durchgang der Probenstücke zwischen einem Elektrodenpaar simuliert.
• Mit diesen Mitteln ist es möglich, sich an höhere Produktionsgeschwindigkeiten anzupassen - sie reichen bis zu 25 m/min auf bestimmten Floatglaslinien - wobei eine ausreichend intensive Behandlung erzielt wird.
• Die nachstehend berichteten Versuche werden mit hohlzylinderischen Elektroden von 6 mm äußerem Durchmesser durchgeführt. Der longitudinale Spalt hat eine Öffnung von 0,1 mm. Die Versuche wurden für verschiedene Elektrodengrößen ausgeführt, ohne daß die Resultate sich geändert hätten, abgesehen von Schwierigkeiten, die mit der Einstellung der relativen Position der Elektroden zur Glasscheibe verbunden waren. Im vorliegenden Fall ist der die Elektroden von der Oberfläche der Glasscheibe trennende Abstand in jedem Fall auf ungefähr 1 mm eingestellt.
• Zwei Typen von Probestücken werden geprüft.
• Das erste entspricht einem Floatglas von 2,9 mm Dicke, dessen Zusammensetzung die folgenden Gehalte an Alkali- und Erdalkalioxiden ergab:
• Na&sub2;O = 13,45%; K&sub2;O = 0,24%; CaO = 9%; MgO = 4%.
• Der zweite Glastyp, durch Gießen erhalten, ist von der als "extra klar" bezeichneten Qualität. Seine Dicke ist ungefähr 4 mm und seine Zusammensetzung analog zur vorstehenden. Es zeichnet sich durch die praktisch vollständige Abwesenheit von Eisenoxid aus. Die Ergebnisse im zweiten Fall sind jedenfalls ähnlich denen, die mit dem ersten Glas erhalten werden, und das, obwohl der Oberflächenzustand des gegossenen Glases nicht identisch zu dem des Floatglases sein sollte.
• Eine erste Versuchsserie erlaubt es, das Verhalten der Probestücke im Bereich der Behandlungstemperatur zu untersuchen.
• Bei diesen Versuchen ist es, zusätzlich zu der Temperatur, notwendig, die simultane Veränderung der angewandten Intensität anzugeben. Dies ist deshalb erforderlich, weil es sich empfiehlt, zur Vermeidung der Bildung von Lichtbögen die maximale Intensität mit der Temperatur zu vermindern, da sich die Leitfähigkeit des Glases auf sehr empfindliche Weise mit der Temperatur ändert. Wir haben angedeutet, daß Veränderungen der Intensität bei der in Betracht gezogenen Behandlung nur einen Einfluß auf die Tiefe der Deionisation haben. Im übrigen kann man diese Unterschiede der Behandlung entweder über die mehr oder weniger große Transportgeschwindigkeit des Probestücks oder, was äquivalent ist, über einen vielfachen Durchgang kompensieren.
• Da die behandelten Schichten von sehr geringer Dicke sind, wurde ihre Analyse insbesondere durch Spektralanalyse der durch Ionenbombardierung (technisch durch die Abkürzung SIMS bezeichnet) gelösten Ionenmasse durchgeführt. Diese Methode erlaubt eine quantitative Analyse in Abhängigkeit von der Tiefe.
• Die Ergebnisse der bei tiefer Temperatur (180ºC) durchgeführten Versuche sind in Fig. 4a, b, c erläutert. In diesen Versuchen sind die Intensitäten sehr gering, in der Größenordnung von 1 mA/cm.
• Genauer gesagt ist für den Versuch, dessen Ergebnis in Fig. 4a wiedergegeben ist, die Intensität 1,7 mA/cm, wobei sich die Spannung im Mittel bei ungefähr 7000 V einstellt; für den von Fig. 4c ist die Intensität 1,16 mA/cm bei einer Spannung von ungefähr 8000 V.
• Die in den fraglichen Abbildungen wiedergegebenen Kurven lassen die relativen Veränderungen der verschiedenen Bestandteile als Funktion der Tiefe aufscheinen. Diese quantitativen Werte (ohne Verbindung des einen mit den anderen) sind in logarithmischer Skala angegeben.
• Fig. 4a ist typisch für das Ergebnis, das man bei niedriger Temperatur erzielt. Bezüglich der in der Vergleichsprobe 4b aufgezeichneten Kurven stellt man eine sehr starke Verminderung des Natriumgehalts in unmittelbarer Nähe zur Oberfläche fest und, im in Betracht gezogenen Beispiel, bis zu einer Tiefe in der Größenordnung von 0,4 um, ein analoges Verhalten des Kaliums, jedoch mit weniger starken Veränderungen wegen des geringen Anfangsgehalts dieses Bestandteils sowie praktisch keine Veränderung des Erdalkaligehalts selbst in unmittelbar Nähe zur Oberfläche.
• Kurve 4c gibt ein analoges Ergebnis für eine längere Behandlung der Probe wieder. Das Verhalten ist im wesentlichen das gleiche, wie zuvor, jedoch ist die Deionisationsfront des Natriums aus den Analysegrenzen (1,20 um) ausgewandert, was auch die Befähigung dieser Technik zu mehr oder weniger tiefer Behandlung zeigt.
• Bei dieser Kurve stellt man auch eine Eliminierung des Kalziums und des Magnesiums fest, jedoch nur in einer sehr geringen Tiefe im Vergleich zu der des Natriums. Diese Modifikation steht in keinem Zusammenhang mit der, die man bei erhöhter Temperatur erhält, wie nachstehend gezeigt.
• Die Kurven von Fig. 5a und 5b entsprechen Behandlungen bei "hoher Temperatur" (580ºC) bei merklich höheren Intensitäten einer Größenordnung von 50 mA/cm, einer Spannung von ungefähr 500 V und einer Transportgeschwindigkeit von 1,3 m/min. Kurve 5a, auf der die Gehalte in einer logarithmischen Skala ausgedrückt sind, unterstreicht die eigentlichen Eigenschaften der Behandlung bei hoher Temperatur.
• Die Erdalkaliionen werden aus einer Oberflächenschicht signifikanter Dicke der Größenordnung von 0,1 um eliminiert. Im Gegensatz zu dem, was in dem der Fig. 4c entsprechenden Beispiel beobachtet wurde, ist die Tatsache zu unterstreichen, daß die Behandlung in diesem Fall nicht sehr forciert ist. Dies zeigen die relativen Positionen der entsprechenden "Fronten", einerseits des Magnesiums und des Kalziums und andererseits des Natriums und des Kaliums. Anders ausgedrückt, erhält man eine signifikante Elimination der Erdalkalien, ohne die Behandlung unter extremen Bedingungen durchzuführen. Noch anders gesagt, wird die Migrationsgeschwindigkeit der Erdalkaliionen sehr stark bemerkbar, wenn man bei den zuvor genannten am meisten erhöhten Temperaturen arbeitet. Man kann daher das Verhältnis der Migrationsgeschwindigkeit des Calciums zu der des Natriums auf ungefähr 0,45 abschätzen. Dasselbe Verhältnis beträgt bei 180ºC und für das Beispiel der Fig. 4c 0,1 und ist sehr viel niedriger.
• Unter den vorstehend genannten Bedingungen erhält man ein homogenes Ergebnis, wenn es sich um das eine oder andere der beiden Regime bei hoher und niedriger Temperatur handelt. Die für eine homogene Behandlung unter diesen Bedingungen bevorzugt einzuhaltenden Grenzen können ungefähr auf Temperaturen unterhalb von 250ºC einerseits sowie oberhalb von 400ºC andererseits festgelegt werden und vorzugsweise oberhalb von 450ºC mit einem besonders günstigen Bereich oberhalb von ungefähr 500ºC.
• Um das Verständnis der Kurven der Fig. 5a zu erleichtern, gibt Fig. 5b die gleichen Ergebnisse wieder, wobei die Gehalte der verschiedenen Oxide auf der Ordinate in einer linearen Skala aufgetragen sind. Diese Figur zeigt besser als die vorstehenden die vollständige Abwesenheit von Alkalien und Erdalkalien im am nächsten zur Oberfläche gelegenen Teil. In diesem Teil entspricht die Zusammensetzung praktisch reinem Siliciumdioxid. Die "Peaks" oder Buckel beim Calcium und Magnesium, die unmittelbar hinter der Front dieser Elemente gelegen sind, sind gleichermaßen typisch für diese Behandlungen.
• Die erfindungsgemäße Behandlung ist auch durch ihre Regelmäßigkeit bemerkenswert. Man stellt in der Tat fest, immer durch SIMS-Analyse, daß die Fronten, insbesondere die des Natriums, sich in einer sehr homogenen Tiefe über die gesamte Erstreckung der behandelten Oberfläche befinden.
• Man stellt gleichermaßen die sehr große Stabilität der erfindungsgemäß durchgeführten Deionisation fest. Es findet keine neue Migration der Ionen aus den tieferen Glasschichten in Richtung auf die Oberflächenschicht statt. Diese Stabilität bleibt wohl erhalten, selbst wenn die Temperatur der Probe relativ hoch ist. Es wurde insbesondere verifiziert, daß unter Bedingungen, die dem Nachglühen der Glasscheiben entsprechen, oder selbst unter sehr viel schärferen Bedingungen die dealkalisierte Schicht bewahrt wird.
• Fig. 6 zeigt als Hinweis auf einem gleichen Probenstück die Entwicklung des SIMS-Konzentrationsprofils für Natrium und Kalzium nach erfindungsgemäßer Behandlung (durchgezogene Kurven, Behandlung bei 515ºC, Intensität 50 mA/cm) und dann nach erneutem Aufheizen auf 600ºC über 15 Minuten (gestrichelte Kurven). Die Aufheiztemperatur ist höher als die, die normalerweise in industriellen Verfahren angewandt werden. Trotz dieser "ungünstigen" Bedingungen ist festzustellen, daß die Rückkehr der Ionen in Richtung auf die Oberflächenschicht relativ begrenzt ist. Dies ist insbesondere bei Calciumionen der Fall. Im übrigen scheinen die verschiedenen mit dieser Behandlungsart durchgeführten Versuche zu zeigen, daß die Alkaliionen ihre Diffusion auf die Zone begrenzen, die sich bis zur Front der Erdalkalien erstreckt. Diese beiden kombinierten Eigenschaften bewirken, daß selbst nach dem Wiederaufheizen eine gut deionisierte Schicht bewahrt wird, die im wesentlichen aus Siliciumdioxid gebildet ist.
• Im Fall der Durchführung der Behandlung mit Elektroden auf der gleichen Seite der Scheibe, wie in Fig. 7 schematisiert, wurden Versuche unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
• - Glastemperatur: 540ºC,
• - Elektrodenabstand: 46 mm,
• - Argonmenge: 2 l/min,
• - Transportgeschwindigkeit: 1 m/min,
• - Intensität : 23 mA/cm,
• - Spannung : ungefähr 930 V.
• Unter diesen Bedingungen zeigen SIMS-Studien eine praktisch vollständige Deionisation bis zu einer Tiefe von ungefähr 0,1 um. Das Ergebnis unterscheidet sich von dem, das durch Arbeiten mit gegenüberliegenden Elektroden erhalten wird, dadurch, daß im Verlauf der Kurven vom in den Fig. 5a und 5b wiedergegebenen Typ die "Fronten" der Alkalien und insbesondere des Natriums praktisch mit der der Erdalkalien verschmelzen. Was auch immer der Grund dafür ist, das Ergebnis zeigt, daß die erhaltene Deionisation zufriedenstellend ist.
• Die deionisierte Schicht wurde außerdem auf ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Elektrolyten geprüft. Der Versuch wird in einer Zelle durchgeführt, deren Wände von den Seiten der Probe gebildet werden. Die Zelle wird mit Wasser (hohen Widerstands) versehen. In das Wasser tauchen zwei Platinelektroden ein. Das Ganze ist thermostatisiert und man verfolgt die Entwicklung der Leitfähigkeit mit der Zeit, d. h. den eventuellen Übergang von Ionen aus der Oberfläche der Probe ins Wasser.
• Für Vergleichsproben beobachtet man sehr schnell (mehrere Stunden) ein schnelles Anwachsen der Leitfähigkeit. Im Gegensatz dazu bleibt die Leitfähigkeit von erfindungsgemäß behandelten Gläsern länger als 40 Tage nach Beginn des Versuchs bis zum Moment des Abbruchs unverändert.
• Die Deionisation der Gläser mit der erfindungsgemäßen Technik führt zu interessanten optischen Eigenschaften. Man stellt in der Tat eine Verbesserung des Energiefaktors der Transmission (FET), der Lichttransmission (TL) und des Sonnenfaktors (FS) fest. Dagegen haben die behandelten Gläser einen geringeren Energiefaktor der Reflexion (FER) und eine geringere Lichtreflexion (RL).
• Die optischen Eigenschaften aller hergestellten Proben werden gemessen. Als Hinweis sind in der nachstehenden Tabelle die gemessenen Werte für die Proben aufgeführt, die den Fig. 5a-b und 6 (für beide Zustände, vor und nach dem Nachglühen) entsprechen. Die Ergebnisse werden mit denen verglichen, die mit einer nicht behandelten Vergleichsprobe T erhalten werden. Der Wert von 100 % für die Transmission ist der, der dem Luftdurchgang entspricht. 6+Aufheiz.
• Im allgemeinen lassen die Ergebnisse unter den Bedingungen der Erfindungen optische Veränderungen aufscheinen, die von der Größenordnung sind:
• d FET: +1%; d TL: +1,5%; d FS: +1%.
• Diese Veränderungen sind sehr bemerkenswert für alle Gläser, bei denen die Transmissionseigenschaften das bestimmende Element sind, insbesondere auf dem Gebiet der Gläser, die für die Herstellung von photovoltaischen Elementen verwandt werden.
• Es ist ferner festzustellen, daß selbst der sehr schwere Nachglühversuch die durch die erfindungsgemäße Behandlung erhaltene Verbesserung zu einem großen Teil bestehen läßt.
• Die festgestellten Unterschiede, was die optischen Eigenschaften, insbesondere die Transmission, anbetrifft, zwischen den den Fig. 5 und 6 entsprechenden Proben zeigen, daß diese Eigenschaften sich nicht auf gleichförmige Weise als Funktion der Dicke der deionisierten Schicht verändern. Die theoretische Studie des Phänomens zeigt in der Tat, daß für eine gegebene Wellenlänge die Lichtabsorption des von zwei aufeinander gelegten Schichten mit verschiedenen Indices gebildeten optischen Ensembles eine Serie von Maxima und Minima durchläuft, wenn die Oberflächenschicht in der Dicke anwächst. Der Transmissionsfaktor, der für eine ganze Folge von Wellenlängen aufgestellt wird, minimiert diesen periodischen Einfluß der Dicke der Oberflächenschicht, eliminiert ihn jedoch nicht vollständig. Dies erklärt, warum man im Fall der Fig. 6 eine bessere Zunahme der Transmission erhalten kann, während die an Calcium abgereicherte Front ein wenig weniger "tief" ist, wie die der Probe von Fig. 5.
• Es ist ferner möglich, die beiden Seiten der Glasscheibe erfindungsgemäß zu behandeln, um auf jeder eine deionisierte Schicht zu erhalten. Dies kann dadurch erhalten werden, daß man die Scheibe nacheinander zwischen Elektrodenpaaren oder Serien von Paaren mit umgekehrter Polarität vorbeitransportiert. Um die Rediffusion in umgekehrtem Sinne der im Verlauf der ersten Behandlung eliminierten Elemente zu vermeiden, die Carbonate auf der Scheibenoberfläche bilden können, ist es möglich, eine "Reinigung" dieser Oberfläche zwischen den beiden Deionisationen vorzusehen.
• Die fragliche Reinigung kann beispielsweise die Form einer Behandlung mit einem reaktiven Gas annehmen. Diese Weise ist deshalb vorteilhaft, weil sie die Reinigung in der Hitze erlaubt. Die beiden Deionisationen können so direkt ohne zwischenzeitliche Abkühlung und erneute Aufheizung zwischen den beiden Deionisationsoperationen aufeinander folgen.
• Es versteht sich, daß es gleichfalls möglich ist, eine Wäsche mittels einer Flüssigkeit vorzunehmen, insbesondere mit Wasser. Eine solche Wäsche impliziert jedoch eine Abkühlung, der eine vollständige Wiederaufheizung zwischen den successiven Deionisationen der beiden Seiten der behandelten Scheibe folgt.
• Da eine Wäsche vorgesehen sein kann, wenn die Elektroden auf beiden Seiten der Scheibe angeordnet sind, haben wir zuvor gesehen, daß dies vermieden werden kann, indem von einem Aufbau vom in Fig. 8 wiedergegebenen Typ Gebrauch gemacht wird.
• Die Behandlung der beiden Seiten der Scheiben ist vorteilhaft, um diesen, neben den optischen Eigenschaften, die zuvor behandelt wurden, die richtigen Eigenschaften chemischer Beständigkeit zu verleihen.
• Die Erfahrung zeigt außerdem, daß die Behandlung auf beiden Seiten der Scheibe die Verbesserung auch der Zunahme des Energiefaktors der Transmission; der Lichttransmission und des Sonnenfaktors erlaubt und, damit korreliert, die Verminderung des Energiefaktors der Reflexion und die Lichtreflexion.
• In bezug auf das, was zuvor über die Existenz von Minima und Maxima der Eigenschaften in Abhängigkeit von der Tiefe der Behandlung gesagt wurde, empfiehlt es sich zu präzisieren, daß die durch die Behandlung der beiden Seiten erzielten Vorteile diesen Variationen Rechnung tragen. Anders gesagt, die Minima und Maxima, die im Falle der Behandlung der beiden Seiten auftreten, liegen auf höherem Niveau als die, die man nach der Behandlung einer einzigen Seite feststellt.
• Die Versuche wurde auf die folgende Weise durchgeführt:
• Die Probe wird ein erstes Mal unter Bedingungen behandelt, die dem Versuch entsprechen, dessen Ergebnisse in Fig. 5a-b niedergelegt sind. Die Probe wird abgekühlt und zur Beseitigung des auf der Oberfläche aufgetretenen Natriums gewaschen. Sie wird unter Bedingungen erneut aufgeheizt, die zu denen der Behandlung der ersten Seite identisch sind. Dies entspricht einer Behandlung, der eine Aufheizbehandlung für die erste behandelte Seite folgt. Die zweite Seite der Probe wird unter den gleichen Bedingungen behandelt, wie beim ersten Durchgang.
• Die so behandelte Probe hat die folgenden Eigenschaften: Probe

Claims (11)

1. Verfahren zur gegebenenfalls kontinuierlichen, oberflächlichen Deionisation einer Scheibe aus Natriumcalciumglas, bei dem das Glas auf eine erhöhte Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur gebracht und einer Abtastung bei konstanter Geschwindigkeit mit einer Coronaentladung, die mit Hilfe eines in der Intensität regulierten, kontinuierlichen Stroms unter Aufrechterhaltung einer Spannung, die nicht die Bildung von elektrischen Lichtbögen riskiert, unterworfen wird und worin die Atmosphäre in Nachbarschaft zur Elektrode, an der sich die Coronaentladung entwickelt, zumindest teilweise aus einem plasmagenen Gas gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Glasscheibe in bezug auf sich parallel zur zu behandelnden Oberfläche erstreckenden linearen Elektroden beweglich ist und sich die Intensität der Entladung zwischen 1 und 400 mA/cm Elektrode bewegt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, worin sich die Intensität zwischen 20 und 400 mA/cm bewegt.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin das behandelte Glas auf eine Temperatur zwischen 100 und 250ºC gebracht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Glas auf eine Temperatur zwischen 450 und 750ºC gebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin das plasmagene Glas Argon ist.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Atmosphäre, in der die Entladung stattfindet, unter vermindertem Druck steht.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin jede der Elektroden von der Oberfläche des Glases durch einen Abstand von bis zu 8 mm getrennt ist.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Abtastung der zu behandelnden Oberfläche mit einer Geschwindigkeit von 0,5 bis 25 m/min erfolgt.

10. Vorrichtung zur Deionisationsbehandlung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem Aufbau aus zwei linearen Elektroden, welche zu beiden Seiten des zu behandelnden Glases angeordnet sind, wobei die Elektroden mit einem intensitätsgeregelten Generator verbunden sind, sowie Einrichtungen, die das Glas mit der gewünschten Temperatur und konstanter Geschwindigkeit zwischen den Elektroden hindurchführen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, worin die Elektroden (4, 5) hohl sind, ein plasmagenes Gas in den Elektroden zirkuliert und diese gegenüber du zu behandelnden Glas einen kontinuierlichen Spalt (6, 7) aufweisen, durch den das plasmagene Gas ausströmt.