EA018224B1

EA018224B1 - Способ модификации поверхности стекла

Info

Publication number: EA018224B1
Application number: EA201070702A
Authority: EA
Inventors: Маркку Раяла; Мика Иммонен; Юкка Сантахухта; Тимо Акерлунд
Original assignee: Бенек Ой
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2008-12-08
Publication date: 2013-06-28
Also published as: FI122878B; FI20071000A0; EP2231541A1; EA201070702A1; CN101903304B; CN101903304A; WO2009080868A1; FI20071000A; US20100263409A1

Abstract

Изобретение относится к способу быстрого ионного обмена между ионом щелочного металла в стекле и другим ионом в газовой среде, при котором поверхность стекла нагревают пламенем и ионный обмен осуществляется в части, нагретой пламенем, по существу, одновременно с нагревом. Способ является достаточно быстрым для интеграции в линию изготовления или обработки стекла.

Description

Настоящее изобретение относится к способу модификации поверхности стекла, в частности модификации поверхности стекла путем ионного обмена, обеспечивающему быстрое осуществление ионного обмена. Это делает способ пригодным для интеграции с процессом изготовления стекла, таким как флоат-процесс, или с обработкой стекла.

Предшествующий уровень техники

Ионный обмен обычно применяют для повышения механической прочности стекла или для окрашивания стекла в красный или желтый цвет с помощью меди или серебра. При окрашивании стекла соль меди или серебра смешивают с соответствующей средой и добавляют в смесь воду для получения суспензии соответствующей вязкости. Суспензию наносят на стеклянную основу, и основу нагревают, причем температура нагрева обычно составляет несколько сот градусов Цельсия, так что стекло окрашивается путем ионного обмена. Продолжительность ионного обмена обычно составляет от нескольких минут до нескольких часов. После завершения ионного обмена сухую суспензию смывают или счищают с поверхности стекла. Этот способ непригоден для широкомасштабного промышленного производства.

В публикации И8 1977625, Ε.Ι. би Рои! бе №шоиг8 апб Сотрапу от 23 октября 1934 г. описан способ декорирования керамических изделий, имеющих поверхность, подверженную растрескиванию или разрушению, когда на него в горячем состоянии воздействуют холодом, включающий в себя опрыскивание керамических изделий жидкой композицией, содержащей благородный металл, повышающую текучесть добавку и восстановитель, при температуре выше критической, при которой вероятно развитие трещин или разрушений, причем при такой температуре покрытие свободно растекается по поверхности, но ниже температуры, при которой начинается деформация. Для кальциево-натриевого стекла критическая температура составляет приблизительно от 600 до 750°С. Использование повышающей текучесть добавки снижает механическую и химическую стойкость поверхности стекла, и, следовательно, способ, как правило, не применим для листового стекла.

В публикации И8 2075446, Сотпшд С1а§8 \Уог1<5 от 30 марта 1937 г. описан способ обработки изделий из стекла, содержащего щелочь, включающий в себя быстрый обмен щелочных ионов, содержащихся в поверхности стекла, с окрашивающими ионами, содержащимися в расплавленной окрашивающей соли, в которую погружают поверхность стекла. Этап погружения делает способ непригодным для ионного обмена при изготовлении флоат-стекла.

В публикации И8 2428600, С1а§8 8с1епсе, 1псогрога!еб от 7 октября 1947 г. описан способ окрашивания стекла медью, включающий в себя воздействие на горячую поверхность стекла, содержащего щелочь, парами летучего галогенида меди, которые вступают в реакцию с щелочью в поверхности стекла с замещением щелочных ионов поверхности стекла ионами меди, и затем воздействие на стекло, поверхность которого содержит медь, водородом при высокой температуре для восстановления. Температура стекла составляет от 350 до 550°С, и способ не включает в себя нагрев поверхности стекла.

В публикации И8 2662035, Уетб-Л-Вау Ртосеккшд Сотрапу, от 8 декабря 1953 г. описан способ окрашивания, например, поверхностей свинцового и боросиликатного стекла, включающий в себя получение тонкой однородной водной дисперсии, содержащей соли меди, серебра и цинка и водорастворимое неорганическое хлористое соединение в количествах, достаточных для окрашивания стекла, и покрытие поверхности стекла дисперсией при определенных соотношениях разных металлов, и нагрев поверхности стекла с нанесенным покрытием по меньшей мере до 800°Е (427°С), но не более чем до 1100°Е (593°С), для получения окрашенной поверхности стекла. Нагрев осуществляют в печи, и обычная продолжительность нагрева составляет несколько минут. Способ не применим для модификации поверхности стекла в поточном режиме.

В публикации И8 3615322, Лпсйот Носкшд С1а§8 СотротаНоп, от 26 октября 1971 г. описан способ пламенной обработки и упрочнения изделия из стекла, содержащего обменные ионы, включающий изготовление изделия, имеющего область, подлежащую пламенной обработке; обмен по меньшей мере части ионов натрия в этой области изделия с ионами меди из внешнего по отношению к изделию источника при температуре, превышающей верхнюю границу отжига изделия, обеспечивающий изменение состава изделия в зоне поверхности в указанной области; пламенную обработку указанной области после осуществления ионного обмена; затем охлаждение образованного обработанного пламенем изделия и, таким образом, его упрочнение. Продолжительность ионного обмена в соответствии с этой публикацией составляет несколько десятков минут, что делает способ непригодным для интеграции с процессом изготовления стекла или другими процессами обработки стекла, такими как закалка стекла.

В публикации И8 3645710, С1ауетЬе1 8.Л., от 29 февраля 1972 г. описан способ модификации свойств материала по меньшей мере одной поверхности тела материала, имеющего по меньшей мере одну стеклообразную фазу, включающий в себя приведение в контакт по меньшей мере выбранной части поверхности тела с газообразным веществом, ионы которого способны диффундировать в материал; по меньшей мере, частичную ионизацию этого вещества путем воздействия на него в непосредственной близости от части поверхности дуговым разрядом, обладающим достаточной энергией для ионизации вещества, причем разряд полностью локализован на одной стороне тела с этой поверхностью и следует по траектории, проходящей практически параллельно поверхности, по меньшей мере, в зоне, располо- 1 018224 женной ближе всего к поверхности; и выдерживание такого вещества в ионизированном состоянии в непосредственной близости от такой части поверхности при условиях, приводящих к диффузии ионов в поверхность тела. Выдерживание вещества в ионизированном состоянии можно осуществлять с помощью пламени. В публикации не описан нагрев поверхности стекла пламенем, а только упомянуто, что ионизирующие средства могут также состоять из горелки, подающей пламя.

В публикации ИЗ 3967040, О1ауетЬе1-Месашуег, от 29 июня 1976 г., описан способ придания желаемой окраски телу обычного кальциево-натриевого стекла, не содержащего пентоксид фосфора и полученного из композиции путем диффузии вещества в поверхностные слои тела из контактирующей с ним среды, включающий в себя следующие этапы: введение восстановителя в поверхностные слои путем диффузии, начиная с наружной поверхности тела, для доведения концентрации восстановителя в слоях по меньшей мере до 1 мас.%; после этапа введения восстановителя контактирование поверхности тела со средой, состоящей из смеси (а) соли, дающей восстанавливаемые ионы серебра в достаточном количестве для придания окраски телу и способные к восстановлению с помощью восстановителя, и (Ь) разбавителя, состоящего из соли другого металла, дающей ионы металла, которые диффундируют в тело в обмен на ионы меньшего размера, исходно присутствующие в теле, причем общая концентрация в среде соли, дающей восстанавливаемые ионы серебра, составляет менее ста частей на миллион; и на этапе создания контакта поверхности тела со средой поддержание температуры поверхностного слоя, обеспечивающей диффузию восстанавливаемых ионов серебра в поверхностные слои тела и их химическое восстановление с помощью восстановителя, и ионный обмен, вызывающий в поверхностных слоях тела сжимающие напряжения, ослабление которых предотвращается в процессе всего этапа контакта, причем диффузия восстанавливаемых ионов металла и ионный обмен осуществляются одновременно. В этой публикации не упоминается нагрев поверхности стекла пламенем.

В публикации ИЗ 5127931, ЗсЬой С1а5\\егке. от 7 июля 1992 г. описан способ ионного обмена на поверхности стекла, в соответствии с которым ионный обмен осуществляется с помощью твердого слоя, содержащего главным образом одну или более солей, которые не плавятся при температуре обмена и содержат одно- или двухвалентные катионы. Пленку солей можно наносить на поверхность стекла обычными способами, например с помощью электростатических сил, разбрызгивания или погружения. Обычная продолжительность ионного обмена, указанная в публикации, составляет несколько часов, что делает способ непригодным для интеграции с процессом изготовления стекла или другими процессами обработки стекла, такими как закалка стекла.

В публикации ИЗ 5837025, ЗсЬой С1а5шегке, от 17 ноября 1998 г. описан способ получения тонкодисперсного многокомпонентного стеклопорошка с низкой степенью спекаемости, имеющего средний размер первичных частиц в нанометрическом диапазоне. Этот способ позволяет создавать цветовое декорирование стекла после добавления красящего пигмента в поток стекломассы. Таким образом, в соответствии с этим способом осуществляют нанесение на поверхность стекла окрашенной пленки, а не модификацию поверхности стекла.

Недостатки предшествующего уровня техники состоят в том, что процесс ионного обмена является медленным, что делает способы в соответствии с предшествующим уровнем техники непригодными для интеграции с современным промышленным изготовлением и обработкой стекла, в частности с изготовлением и обработкой флоат-стекла.

Сущность изобретения

Основной задачей настоящего изобретения является создание способа модификации поверхности стекла путем быстрого ионного обмена, позволяющего устранить недостатки предшествующего уровня техники. Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что, если ионный обмен осуществляется под воздействием, по существу, контактирующего пламени, нагревающего поверхность стекла, этот ионный обмен может осуществляться очень быстро, обычно за несколько секунд или даже меньше, чем за 1 с. Способ имеет отличия в соответствии с отличительной частью п. 1 формулы изобретения, в которой заявлено, что пламя направлено, по существу, прямо на поверхность стекла, причем максимальная температура пламени составляет по меньшей мере 1000°С. Пламя нагревает по меньшей мере часть поверхности стекла, и ионный обмен происходит, по существу, в этой части. Ионный обмен происходит между щелочным металлом в стекле и элементом, введенным в пламя.

Нагрев поверхности стекла пламенем является, по существу, конвективным. Поверхность стекла на глубину до 1 мм нагревается до температуры, превышающей температуру нижней части стекла на величину от 50 до 500°С. Поскольку температура нижней части стекла, по существу, не повышается, тело стекла можно перемещать на линиях рольганга или другом подобном оборудовании, обычно применяемом в обработке стекла, или на флоат-линии в секторе А0 (сектор А0 расположен между модульной ванной с оловом и лером). В пламя вводят по меньшей мере один элемент. Этот элемент обычно является металлом, таким как благородный металл, переходный металл, щелочной металл, щелочно-земельный металл и т.п. Обычно элемент вводят в пламя в виде соединения, например, соли металла. Соединение ионизируется в пламени. Реакция ионного обмена между элементом в пламени и щелочным металлом в стекле осуществляется, по существу, в той части, где пламя нагревает поверхность стекла. При горячей поверхности стекла скорость ионного обмена значительно выше, чем в технологиях в соответствии с

- 2 018224 предшествующим уровнем техники.

Авторы изобретения обнаружили, что для ионного обмена предпочтительным является выделение щелочного металла в результате реакции стекла с соединением в пламени, такой как реакция натрия с хлором с образованием хлорида натрия. Хлорид натрия вне пламени немедленно затвердевает, и, таким образом, ион натрия выводится из газовой фазы, в результате чего градиент концентрации (между стеклом и газовой фазой) остается высоким, так же как и скорость ионного обмена. Ион хлора может также вступать в реакцию с другими различными ионами, такими как нитрат, карбонат или сульфат.

Предпочтительно указанный элемент является одним из перечисленных ниже, но список никоим образом не является ограничивающим: серебро (окрашивает стекло в желтый цвет), золото (окрашивает стекло в красный цвет), кобальт (окрашивает стекло в синий цвет), хром (окрашивает стекло в зеленый цвет), железо (окрашивает стекло в сине-зеленый цвет), марганец (окрашивает стекло в фиолетовый цвет), никель (окрашивает стекло в серый цвет), калий (улучшает механическую стойкость стекла), алюминий (улучшает химическую стойкость стекла) или цирконий (улучшает химическую стойкость стекла). Кроме того, что этот список не является ограничивающим, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что в ионном обмене может принимать участие более одного элемента в пламени.

Предпочтительно пламя является кислородно-водородным. Адиабатическая температура такого пламени составляет приблизительно 2700°С, и пламя не содержит излучающего компонента и, таким образом, нагревает поверхность стекла только путем конвекции. Однако также можно нагревать поверхность стекла пламенем, топливом для которого является углеводород, такой как метан, этан, пропан, бутан и т.п., или топливо, содержащее углерод, как, например, окись углерода. Газовое горючее или окисляющий газ пламени может также включать в себя элемент, участвующий в ионном обмене, в виде газообразного или парообразного соединения. Такой пар или газ можно также подавать в пламя из отдельной подающей трубы.

Пламя также может быть получено путем сжигания экзотермической жидкости, такой как метиловый спирт, этиловый спирт, дизельное топливо, бензин и т.п. В таком случае предпочтительно распылять жидкость мелкими каплями перед зажиганием пламени. Наиболее предпочтительными являются очень мелкие капли, характерный средний диаметр которых составляет менее 10 мкм, что обеспечивает высокую скорость горения пламени.

Температура пламени должна быть достаточно высокой, по меньшей мере, для частичной ионизации соединения, содержащего элемент для ионного обмена. Обычно температура пламени должна превышать 1000°С. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения пламя сталкивается с поверхностью стекла.

Жидкость, применяемая для создания пламени, также может содержать указанный элемент, что является предпочтительным способом подачи элемента в пламя. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения нитрат серебра растворяют в метиловом спирте и раствор применяют для создания пламени и одновременно для подачи в пламя указанного элемента.

Специалисту в данной области техники ясно, что пламя можно также создавать путем сочетания газовой и жидкой текучей среды в широком диапазоне вариаций и что один и тот же или разные элементы можно вводить в пламя в виде газа, пара или жидкости.

Указанный элемент можно также вводить в пламя из твердого предшественника, из которого элемент высвобождается в результате нагрева пламенем или химической реакции, вызванной веществами, содержащимися в пламени или, по существу, в зоне, окружающей пламя. Авторы изобретения обнаружили, что пары серебра или ионы серебра могут высвобождаться из твердого источника серебра, расположенного в непосредственной близости от пламени, если в пламя подают хлор или хлористое соединение. Высвобожденные ионы серебра могут участвовать в ионном обмене.

Краткое описание графических материалов

Ниже изобретение будет описано более подробно со ссылками на прилагаемые основные чертежи.

На фиг. 1 представлен вариант осуществления настоящего изобретения, в соответствии с которым элемент подают в пламя в жидком виде.

На фиг. 2 представлен вариант осуществления настоящего изобретения, в соответствии с которым элемент высвобождается из твердого источника.

На фиг. 3 представлены два варианта осуществления настоящего изобретения, направленные на улучшение механической и химической стойкости стекла.

Для ясности на чертежах представлены только детали, необходимые для понимания изобретения. Конструкции и детали, не являющиеся необходимыми для понимания изобретения и очевидные для специалиста в данной области техники, не показаны на чертежах, чтобы подчеркнуть отличительные признаки настоящего изобретения.

- 3 018224

Варианты осуществления изобретения

В соответствии с настоящим изобретением пламя направляют, по существу, на поверхность стекла, причем максимальная температура пламени составляет по меньшей мере 1000°С. Пламя нагревает по меньшей мере часть поверхности стекла, и ионный обмен происходит, по существу, в этой части. Ионный обмен происходит между щелочным металлом в стекле и элементом, введенным в пламя.

На фиг. 1 представлен в принципе вариант осуществления настоящего изобретения, в соответствии с которым ионы натрия Να' на верхней поверхности 2 стекла 1 обмениваются с ионами серебра Ад'. Стекло 1 перемещается в направлении стрелки на роликах 3. Верхнюю поверхность 2 стекла нагревают контактным пламенем 4, которое производит горючее топливо 6 горелки 5, предпочтительно являющееся водородом, с окисляющим газом 7, предпочтительно являющимся кислородом. Верхняя поверхность 2 нагревается благодаря конвекционному переносу тепла, которое создается пламенем 4, на глубину И, предпочтительно составляющую менее 1 мм. Ясно, что благодаря теплопроводности перенос тепла в стекло 1 должен продолжаться, но поскольку стекло 1 проходит через пламя 4 очень быстро, общая тепловая энергия мала, и, следовательно, температура нижней поверхности стекла 1 повышается очень мало, обычно только на несколько градусов Цельсия. Хлорид серебра смешивают с метиловым спиртом, смесь подают по каналу 8 и распыляют в горелке 5 до подачи в пламя 4. Соотношение хлорид серебра:метиловый спирт в смеси-предшественнике составляет от 1:10 до 1:100, предпочтительно 1:20. Смесь готовят обычными химическими способами. Диаметр распыленных капель предпочтительно меньше 10 мкм, так что время испарения является коротким и скорость горения - высокой. Стекло 1 нагревают перед введением в пламя 4, и температура стекла должна быть выше верхней границы отжига стекла, составляющей для кальциево-натриевого стекла приблизительно 520°С. Температура стекла при флоатпроцессе составляет от 520 до 650°С в зоне А0, являющейся зоной, расположенной между модульной ванной с оловом и лером. При закалке стекло нагревают приблизительно до 650°С. Таким образом, оба эти процесса пригодны для интеграции со способом в соответствии с настоящим изобретением. Пламя 4 нагревает верхнюю поверхность стекла, так что повышение температуры поверхности составляет от 50 до 500°С, предпочтительно от 100 до 200°С. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения пламя 4 нагревает верхнюю поверхность 2 стекла главным образом путем конвекции, и, следовательно, нагрев всего тела стекла минимизирован. В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом осуществления изобретения пламя 4 создается водородом и кислородом. В пламени 4 хлорид серебра расщепляется на ионы серебра Ад' и ионы хлора С1^-. По меньшей мере часть ионов серебра Ад' обменивается с ионами натрия Να', высвобождающимися из стекла 1 под действием механизма ионного обмена, основанного на диффузии. Скорость осуществления ионного обмена значительно зависит от температуры. Поскольку пламя 4 нагревает верхнюю поверхность 2 стекла 1, ионный обмен происходит быстро и может осуществляться при обычной скорости (от 5 до 20 м/мин) стеклянной ленты на флоат-линии или при скоростях подачи (от 1 до 50 м/мин) листового стекла при обработке. Однако стекло не деформируется, поскольку температура нижней поверхности стекла 1 повышается незначительно. По меньшей мере часть ионов натрия Να', высвобождающихся из стекла 1, вступают в реакцию с ионами хлора С1^- в пламени или в непосредственной близости от пламени, образуя хлорид натрия ИаС1. Температура кипения хлорида натрия превышает 1400°С, и температура плавления превышает 800°С, и, таким образом, в периферической зоне пламени 4 и за пределами пламени 4 натрий выводится из газовой фазы. Таким образом, концентрация ионов натрия Να' в пламени остается низкой, и скорость ионного обмена остается высокой. Хлорид натрия выпускают через колпак 9 и воздухозаборник 10. В верхней поверхности 2 стекла по меньшей мере часть ионов натрия Να' обменивается с ионами серебра Ад'.

На фиг. 2 представлен в принципе другой вариант осуществления настоящего изобретения. Стекло 1 перемещается в направлении стрелки на роликах 3. Верхнюю поверхность 2 стекла нагревают контактным пламенем 4, создаваемым горючим топливом 6 горелки 5, предпочтительно являющимся водородом, с окисляющим газом 7, предпочтительно являющимся кислородом. Верхняя поверхность 2 нагревается благодаря конвекционному переносу тепла, которое создается пламенем 4, на глубину И, предпочтительно составляющую менее 1 мм. Ясно, что благодаря теплопроводности должен продолжаться перенос тепла в стекло 1, но поскольку стекло 1 проходит через пламя 4 очень быстро, общая тепловая энергия мала, и, следовательно, температура нижней поверхности стекла 1 повышается мало, обычно только на несколько градусов Цельсия. Хлористый водород (НС1) смешивают с водой, смесь подают по каналу 8 и распыляют в горелке 5 до подачи в пламя 4. Обычная концентрация НС1 в смеси составляет 10%. Диаметр распыленных капель предпочтительно меньше 10 мкм, так что время испарения является коротким. Стекло 1 нагревают перед введением в пламя 4, и температура стекла должна быть выше верхней границы отжига стекла, составляющей для кальциево-натриевого стекла приблизительно 520°С. Температура стекла при флоат-процессе составляет от 520 до 650°С в зоне А0, являющейся зоной, расположенной между модульной ванной с оловом и лером. При закалке стекло нагревают приблизительно до 650°С. Таким образом, оба эти процесса пригодны для интеграции со способом в соответствии с настоящим изобретением. Пламя 4 нагревает верхнюю поверхность стекла, так что повышение температуры поверхности составляет от 50 до 500°С, предпочтительно от 100 до 200°С. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения пламя 4 нагревает верхнюю поверхность 2 стекла главным обра- 4 018224 зом путем конвекции, и, следовательно, нагрев всего тела стекла минимизирован. В соответствии с наиболее предпочтительным вариантом осуществления изобретения пламя 4 создается водородом и кислородом. Ионы хлора или соединения хлора, образованные в пламени, способны выводить серебро из твердого источника 11, содержащего серебро, и обычно образуется хлорид серебра или другие соединения серебра. В пламени 4 хлорид серебра расщепляется на ионы серебра Ад' и ионы хлора С1^-. По меньшей мере часть ионов серебра Ад⁺ обменивается с ионами натрия Να', высвобождающимися из стекла 1 под действием механизма ионного обмена, основанного на диффузии. Скорость осуществления ионного обмена значительно зависит от температуры. Поскольку пламя 4 нагревает верхнюю поверхность 2 стекла 1, ионный обмен происходит быстро и может осуществляться при обычной скорости (от 5 до 20 м/мин) стеклянной ленты на флоат-линии или при скоростях подачи (от 1 до 50 м/мин) листового стекла при обработке. Однако стекло не деформируется, поскольку температура нижней поверхности стекла 1 повышается незначительно. По меньшей мере часть ионов натрия Να', высвобождающихся из стекла 1, вступают в реакцию с ионами хлора С1^- в пламени или в непосредственной близости от пламени, образуя хлорид натрия ИаС1. Температура кипения хлорида натрия превышает 1400°С, и температура плавления превышает 800°С, и, таким образом, в периферической зоне пламени 4 и за пределами пламени 4 натрий выводится из газовой фазы. Таким образом, концентрация ионов натрия Να' в пламени остается низкой, и скорость ионного обмена остается высокой. Хлорид натрия выпускают через колпак 9 и воздухозаборник 10. В верхней поверхности 2 стекла по меньшей мере часть ионов натрия Να' обменивается с ионами серебра Ад^'.

На фиг. 3 представлены в принципе два других процесса ионного обмена, при которых может применяться настоящее изобретение. На фиг. ЗА представлен ионный обмен, при котором ионы натрия Να' в стекле обмениваются с ионами калия К'. Ионы калия в верхнем слое стекла повышают механическую стойкость стекла. Ионы калия вводят в пламя путем растворения нитрата калия в дистиллированной воде (приблизительно 30 г нитрата калия на 100 г воды) и распыления смеси в пламя через горелку 5. На фиг. ЗВ представлен ионный обмен, при котором ионы натрия Να' в стекле обмениваются с ионами алюминия А1³'. Алюминий в верхнем слое стекла повышает химическую стойкость стекла. Ионы алюминия вводят в пламя путем растворения нитрата алюминия в метиловом спирте (приблизительно 10 г нитрата алюминия на 100 г метилового спирта) и распыления смеси в пламя через горелку 5.

Настоящее изобретение обеспечивает способ быстрого ионного обмена, пригодный для интеграции с процессом изготовления стекла, таким как флоат-процесс, или обработки стекла, такой как закалка стекла.

Комбинируя различным образом режимы, описанные в связи с приведенными выше различными вариантами осуществления настоящего изобретения, можно получить различные варианты осуществления изобретения без отклонения от его сущности. Таким образом, представленные примеры не следует понимать как ограничивающие настоящее изобретение, и варианты осуществления изобретения могут легко изменяться без отклонения от сущности настоящего изобретения, ограниченной прилагаемой формулой изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ модификации поверхности стекла посредством ионного обмена, при котором по меньшей мере часть ионов щелочных металлов в теле стекла обменивается с ионами металла, включающий:

a) нагревание по меньшей мере части поверхности тела стекла пламенем, причем максимальная температура пламени составляет по меньшей мере 1000°С;

b) подачу соединения, содержащего металл, в пламя таким образом, что с) осуществляется ионный обмен между щелочным металлом и указанным металлом в указанной части поверхности стекла в процессе нагревания, отличающийся тем, что верхнюю поверхность стекла нагревают пламенем до температуры, на 50500°С превышающей температуру нижней поверхности стекла.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ион щелочного металла, выходящий из тела стекла, вступает в пламени в химическую реакцию с ионом соединения, вводимого в пламя.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что ион соединения, подаваемого в пламя, представляет собой ион хлора, нитрата, карбоната или сульфата.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный металл является серебром, калием, кобальтом, хромом, железом, медью, золотом, марганцем, никелем, алюминием или цирконием.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для создания пламени применяют водород и кислород.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает применение жидкого топлива, распыленного до розжига пламени.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что средний диаметр капель распыленного топлива меньше 10 мкм.
8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что жидкое топливо является раствором, включающим в себя указанный металл.

- 5 018224
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что подаваемое в пламя соединение используют в виде газа или пара.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что подаваемое в пламя соединение используют в виде распыленной жидкости.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает высвобождение указанного металла из твердого источника, содержащего этот металл, с помощью пламени или активного компонента в пламени.