NO119885B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat til modifisering av egen-

skaper ved glass, vitrokrystallinsk materiale eller J

sten.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til modi-

fikasjon av en fysisk og/eller kjemisk egenskap ved glass, vitro-

krystallinsk materiale eller sten, samt et apparat til utførelse av fremgangsmåten.

Det er kjent at glass kan herdes kjemisk ved å nedsenke

glasset i et bad av smeltet substans(er) som skaffer tilveie ioner som trenger seg inn i glasset i bytte for andre ioner. Naturen til ionene., som trenger seg inn i glasset og temperaturforholdene under ioneutvekslingen må velges riktig slik at ioneutvekslingen fører til frembringelse av eller økning i trykkspenningene i glassets ytre lag. Man kan skjelne mellom to typer kjemiske herdningsfrem-

gangsmåter. I den ene type foregår ioneutvekslingen ved en temperatur

som er tilstrekkelig høy til at spenningsutløsning inntreffer i glasset og at ionene som går inn i glasset er slik at de gir de ytre glasslag en lavere varmeutvidelseskoeffisient. I den annen type fremgangsmåte erstattes ioner i glassets ytre lag av større ioner og ioneutvekslingen foregår mens de ytre glasslag har en temperatur som er under avspenningspunktet som tilsvarer en viskositet som er under kjølingspunktet (som tilsvarer en viskositet på 10 13 ' 2 poiser) slik at spenningsutløsning ikke vil inntreffe.

Det har vist seg å være vanskelig å oppnå på forhånd be-stemte resultater i en slik herdningsfremgangsmåte med noen grad

av nøyaktighet. Den generelle virkning uttrykt i spenningsfordeling kan forutsies, men øyensynlig inntreffer tilfeldige variasjoner fra ett sted til et annet i det behandlede glass og fra en fremgangsmåte til en annen som er utført tilsynelatende under de samme forhold.

Under forskning har man funnet at ikke-forutsagte variasjoner i herdningseffekten sannsynligvis kommer av tilfeldige forandringer i sammensetningen eller bevegelse i væsken umiddelbart opp imot glassoverflåtene. Slike forandringer kommer åpenbart i det minste i en ganske stor grad, av tilfeldige strømmer som følge av ionevandringene.

Hva som enn er den riktige årsak så har man funnet at forandring i glassets egenskaper ved hjelp av' en herdningsfremgangsmåte kan kontrolleres mer tilfredsstillende hvis disse tilfeldige strømmer unngås, eller hindres.

Hittil har det vært tale om behandling av glass fordi oppfinnelsen først og fremst gjelder utvikling i den kjente kjemiske herding av dette materiale, og spesielt kjemiske herdefremgangsmåter som omfatter en utskiftning av alkalimetallioner. Det er dog blitt fastslått at oppdagelsene som er beskrevet ovenfor og som oppfinnelsen er basert på, er like msget gyldig for fremgangsmåter som omfatter ionevandring inn i krystallinske glassmaterialer (uavhengig av krystallisasjonsgraden) og sten, det vil si marmor. Ennvidere er ikke oppfinnelsen bare brukbar i fremgangsmåter hvori en ioneutveksling finner sted, men også såkalte "sementerings"-fremgangsmåter hvori atomer eller molekyler sendes inn i materialet som er under behandling, f.eks. inn i glass for å forbedre dets motstandsevne mot vann. Oppfinnelsen kan således anvendes i en fremgangsmåte hvori pulverisert titan eller aluminium inngår i et bad av et flytende medium, og overflatelagene i artikkelen som er under behandling gjennomtrengende av atomene i dette metall i en fremgangsmåte hvori atomer fra helium eller en annen edel gass, sendes inn i en artikkel ved å anvende et behandlingsbad som er overmettet med denne gass slik at den er tilstede i en flerhet av små bobler eller i en fremgangsmåte hvori molekylene til en substans, såsom BaCl^ med et meget høyt smeltepunkt, sendes inn i gjenstanden.

Følgelig kan foreliggende oppfinnelse defineres som en fremgangsmåte til å forandre en fysisk og/eller kjemisk egenskap i glass, krystallinsk glassmateriale eller sten hvori en diffusjon av atomer, molekyler eller ioner inn i dette materiale finner sted i det minste i en av dets overflater fra et bad med flytende medium, og hvori tilstedeværelsen i badet av tilfeldige strømmer som fører til tilfeldige forandringer i sammensetningen eller bevegelsen i væsken umiddelbart nær nevnte overflate unngås helt eller nesten.

Tilfeldige strømmer kan, som nevnt, stort sett unngås

ved å bruke et bad med adskillig høyere viskositet enn det man hittil har anvendt for kjemiske herdefremgangsmåter. En tilstrekkelig viskositet kan oppnås ved å bruke et bad som er sammensatt av en kombinasjon av salter som danner en eutektisk blanding med et smeltepunkt som er lavere enn smeltepunktene for de enkelte bestanddeler. Et eksempel på et slikt bad er et som består av LiCl og NaCl i

et molekylarforhold på 38 : 62. En tilstrekkelig viskositet kan også fås ved å tilsette en substans eller substanser som danner en dispers fast fase, f.eks. pulverisert karbon eller silisiumoksyd. Denne sybstans eller substanser kan lett tilsettes før badet anvendes eller kan tilsettes helt eller delvis, f.eks. kontinuerlig under behandlingen.

I henhold til oppfinnelsen skjermes mengde eller mengder av væskemediet umiddelbart nær en overflate på materialet som er under behandling, hvor diffusjon av ionene finner sted, mot forskyvning på grunn av tilfeldige strømmer i badet, eller erstattes med væske fra andre deler av badet. Tilfeldige strømmer som har de ufordelaktige virkninger det er henvist til, inntreffer ikke hvis man tar positive tiltak for å holde væskemediet i bevegelse, og denne bevegelse kan tilveiebringes ved hjelp av en propeller eller annen agitator i væske-mediets hoveddel, eller ved en relativ forskyvning av artikkelen under behandlingen i forhold til tanken, eller en annen beholder som inneholder badet med det flytende medium. En slik relativ forskyvning kan være et resultat av en positiv bevegelse, f.eks. en roterende bevegelse på artikkelen i badet av en rotasjons eller en annen bevegelse på beholderen, eller av en samtidig bevegelse av artikkel og beholder. En hvilken som helst av disse omrøringer av væskemediet, forutsatt at den er tilstrekkelig energisk, holder væskemengden som er i umiddelbar kontakt med gjenstanden, kontinuerlig under fornyelse slik at det ikke er noen tilfeldige forandringer i dens sammensetning. Omrøringen hindrer også at tilfeldige diffu-sjonsstrømmer inntreffer i nærheten av gjenstanden på grunn av stor forskjell i sammensetningen mellom lagene av flytende medium umiddelbart nær artikkeloverflaten og deler av mediet som er i en avstand fra gjenstanden som en følge av en større rikhet i lokale deler av mediet, på ioner som vandrer fra gjenstanden, eller utarming i lokale deler av mediet på ioner som vandrer inn i artikkelen. En slik ubalanse i sammensetningen mellom forskjellige deler i mediet synes å være årsak til de uønskede tilfeldige variasjoner i behand-lingseffekten som inntreffer i de hittil anvendte kjemiske herdefremgangsmåter. Omrøring av det flytende medium kan være nyttig til å opprettholde en dispers fast fase i en suspensjonstilstand hvis en slik dispers fase er tilstede.

I henhold til oppfinnelsen

finner en diffusjon av atomer, molekyler eller ioner inn i materialet som er under behandling, sted i det minste i en av dets overflater fra et bad av flytende medium mens hele, eller en del av denne overflate er i kontakt eller sidestillet med en skjerm eller en vegg som skjermer væsken som er i kontakt med overflaten mot forskyvning på grunn av tilfeldige strømmer i badet. F.eks. kan i en overflate på en artikkel under behandlingen være anbrakt i en liten avstand fra en skjerm eller vegg. Væskelaget mellom overflaten og skjermen eller veggen er derved beskyttet mot forstyrrelse fra en hvilken som helst mulig tilfeldig strøm i andre deler av væskemediet som kommer f.eks. av varmeeffekt, vibrasjon eller andre forstyrrelser. Ennvidere fordi sammensetningen i væskelaget nærmest gjenstandens overflate under behandlingen krever en sammensetning som er forskjellig fra mediet i andre deler av badet, hindrer den beskyttende skjerm eller vegg denne forskjell i sammensetning i å skape tilfeldige diffusjonsstrømmer mellom de forskjellige sammensatte mengder medium og følgelig tilfeldige forandringer i

sammensetningen i væsken nærmest gjenstanden. Skjermens eller veggens avstand fra gjenstanden kan være større enn tykkelsen på det væskelag hvorfra diffusjonen av ioner inn i artikkelen umiddelbart finner sted. Dette væskelag er relativt tynt, f.eks. av en størrelsesorden på 1 mm eller mindre.

Hvis .en plate behandles og anbringes vertikalt med en

eller begge overflater med en liten avstand fra en vertikal vegg,

vil en oppover eller nedoverstrøm oppstå i den ene eller begge de mellomliggende væskedag når diffusjonen skrider frem. I løpet av ioneutvekslingsprosessen, hvis ionene i mediet blir erstattet av tyngre ioner fra platen, vil disse strømmer være nedovergående strømmer mens, hvis ionene fra platen er lettere i vekt, vil strømmene være oppovergående strømmer.

På grunn av tilstedeværelsen av veggen eller veggene er

dog disse strømmer stødige strømmer som er uforstyrret av alle tilfeldige sidestrømmer som kan oppstå i de forskjellige nivåer i badet slik at diffusjonsvirkningen lett kan kontrolleres. På grunn av den oppad- eller nedadgående bevegelse på væskelagene hvorfra ionediffu-sjonen finner sted, vil konsentrasjonen i disse væskelag med ioner som avgis variere langs lagene i strømmens retning slik at det er et fall i virkningen av behandlingen langs gjenstandens overflate, men dette fall kan forhåndbestemmes, og for visse gjenstander kan det være meget nyttig for den senere anvendelse av gjenstanden.

Disse strømmer langs overflaten på en gjenstand kan for-sterkes ved pumping eller et annet system, eller ved å tilveiebringe varmekonveksjonsstrømmer som f.eks. å tilveiebringe en eller flere oppvarmingskilder langs strømmens baner eller under bunnen på badbeholderen. Nedadgående strømmer kan strykes ved hjelp av avkjøling. På den annen side skal det bemerkes at styrken på de stødige strømmer langs overflaten på en gjenstand vil være avheng-

ig av viskositeten på væskemediet, og ved å øke denne viskositet som f.eks. ved å tilsette separate faste stoffer i suspensjonen, kan styrken på disse strømmer nedsettes. En skjerm for anvendelse som beskrevet ovenfor, kan være en perforert skjerm f.eks. en som er laget av et tungtsmeltelig stoff forutsatt at perforeringen eller maskene er tilstrekkelig små til å skjerme væskelaget mellom skjermen og artikkelen fra alle tilfeldige strømmer som oppstår i deler på den motsatte side av skjermen.

En annen mulig måte til å skjerme væsken som er i kontakt med en gjenstands overflate fra forskyvning på grunn av tilfeldige strømmer, er å anordne en skjerm eller vegg som er i virkelig kontakt eller i overfladisk kontakt med artikkeloverflaten, samtidig som man sikrer at i det minste en film av væske holdes i kontakt med gjenstandsoverflaten. En perforert eller porøs skjerm, f.eks. en tungtsmeltelig stoffskjerm, kan brukes slik at væsken er i kontakt med gjenstandsoverflaten ikke bare mellom gjenstandsoverflaten og de faste deler i.skjermen, men også i skjermens perforeringer. Væsken i disse perforeringer er beskyttet mot forskyvning av tilfeldige diffusjonsstrømmer, og tilfeldige væskestrømmer langs og i kontakt med gjenstandsoverflaten forhindres.

Når gjenstandene som er til behandling er i plateform,

kan to eller flere gjenstander holdes i badet, den ene mot eller nær den andre eller i kontakt med eller nær mellomliggende plater, f.eks. plater av et tungtsmeltelig stoff. Det er viktig at i det minste en film av væske er tilstede og opprettholdes mot en hver overflate som skal behandles, og hvis gjenstandene som skal behandles har perfekte flate overflater, kan fremgangsmåten ikke brukes med artikler som holdes tett sammen i gjensidig kontakt, men plater som ligger ved siden av hverandre kan ha en liten avstand mellom slik at det er et mellomliggende, tynt lag av væskemedium som er beskyttet mot tilfeldige strømmer i badet av de tilstøtende gjenstander.

Hvis under anvendelse av oppfinnelsen, en gjenstandsoverflate hvor atomer, molekyler eller ioner vandrer inn fra badet med flytende medium, er i kontakt med en beskyttende væskevegg,

eller en skjerm som er i kontakt med denne overflate i bare visse punkter, er gjenstandsoverflaten utsatt for diffusjonsfenomenet etter valg eller differensiert. Dette kan ha en viktig praktisk verdi. F.eks. kan en glassplate herdes kjemisk, etter valg, eller differensiert over sitt areal slik at man oppnår en på forhånd bestemt mønsterfordeling av trykkspenningen. Hvis den kjemiske herding finner sted helt eller hovedsakelig langs skjærende serier linjer som danner et nettingnønster, vil glassplaten når den knuses, splintres i fragmenter av en størrelse i henhold til maskestørrelsen i nettingmønsteret.

En differensiering inntreffer f.eks. når man bruker en perforert eller hullet beskyttende vegg som er i kontakt med en gjenstands overflate under dens behandling fordi diffusjonen vil være større i perforeringene enn ellers. Mengdene av væskemediura inne i perforeringene eller hullene vil være tilstrekkelig beskyttet forutsatt at perforeringene eller hullene ikke er for store. Svake bakevje- eller konveksjonsstrømmer som kommer i kontakt

med gjenstandsoverflaten kan inntreffe, men de befinner seg i stedene for perforeringene eller hullene og innvirker ikke på behandlingen av gjenstanden på en tilfeldig måte, det vil si på slumpetreff.

En ,på forhånd bestemt, men ikke ensartet fordeling av det skjermende væskemedium som er i kontakt med en gjenstandsoverflate, kan også oppnås ved å anvende en ikke-perforert kontaktvegg med en passende form, f.eks. en korrugert vegg, eller en vegg som er formet slik at den, sammen med gjenstandsoverflaten, danner en fordeling av lommer som inneholder mengder av væskemediet.

Størrelsen på diffusjonen som finner sted i lommenes soner er avhengig av bl.a. deres dybde. Jo grunnere de er desto hurtigere vil væskemengden i lommene bli utarmet for ionene som skal trenge inn i gjenstanden. I det tilfelle hvor to eller flere gjenstander behandles samtidig mens de er i kontakt med en mellomliggende avstandsplate eller plater, kan denne avstandsplate eller plater like-ledes være uperforerte.og formet slik at de har kontakt med gjen-standsoverf låtene bare i visse punkter. Lommer som inneholder mengder av væskemediet kan også dannes ved å vende overflatene på tilstøt-ende gjenstander mot hverandre og anbringe en perforert eller hullet avstandsplate klemt inn mellom dem.

I tilfelle at en flat gjenstandsoverflate skal behandles og er anbrakt stort sett vertikalt i badet, kan en skjermende vegg som er i kontakt, formes slik at den, sammen med denne overflate, danner vertikale strømbaner langs hvilke de skjermende mengder væskemedium kan passere i jevn laminarstrøm langs og i kontakt med gjenstanden.

Diffusjonen som finner sted i løpet av en gitt tid, kan økes ved å legge et elektrisk felt tvers over overflaten eller .overflatene inn i hvilken diffusjonen finner sted. Et slikt felt kan dannes mellom elektroder i væskemediumbadet. En gjenstand som er under behandling kan selv tjene som en elektrode forutsatt at den er varm nok til å være elektrisk ledende.

Oppfinnelsen omfatter en anordning som er egnet for bruk

i fremgangsmåten som beskrevet ovenfor. Mer spesielt omfatter oppfinnelsen en anordning for bruk under forandring av en fysisk og/

eller kjemisk egenskap i en gjenstand laget av glass, krystallinske glassmaterialer eller sten, omfattende en beholder som kan inne-holde et bad av smeltede salter som skaffer ionene for diffusjon inn i gjenstanden og som tillater at gjenstanden senkes ned i badet og tas ut av det, en oppvarmningsanordning som er i stand til å holde badet av smeltede salter i smeltet tilstand i beholderen,

og en anordning som skjermer en mengde smeltet salt umiddelbart opp mot en overflate på en gjenstand under dens behandling i beholderen fra å forskyves av tilfeldige strømmer i det smeltede saltbad og/ eller forårsake kontinuerlig, positiv forskyvning av denne mengde smeltet salt og erstatte den med medium fra andre deler av badet. Anordningen kan f.eks. omfatte en agitator for innholdet i badet og/eller en anordning som forskyver beholderen og/eller en gjenstand under dens behandling i badet. Anordningen kan også omfatte en pumpe eller en annen anordning som opprettholder en på forhånd bestemt strøm av det flytende medium i beholderen, og/eller en anordning som utøver en avkjølende virkning på en lokal sone, eller soner i badet.

Forskjellige utførelser av oppfinnelsen valgt som eksempler skal nå beskrives med henvisning til de skjematiske tegninger omfattende fig. 1-8 som representerer vertikale snittriss av forskjellige former av anordningen.

På de forskjellige figurer på tegningen er tilsvarende deler angitt ved hjelp av samme referansetall.

Fig. 1 viser en tank 11 som kan være anbrakt i en ovn (ikke vist). Tanken kan være laget av et metallisk, keramisk eller annet tungtsmeltelig materiale, f.eks. rustmotstandsdyktig stål. Tanken 11 inneholder et bad 12 som inneholder kaliumioner som skal sendes inn i et ark eller en plate av glass 13 i bytte med natriumioner. Badet omfatter fortrinsvis et smeltet kaliumsalt, f.eks. nesten rent kaliumnitrat.

Platen 13 er anbrakt med sin nedre kant 15 på to lokale støtter 14 med avstand mellom, hvorav bare en er vist på tegningen. Støttene 14 bærer to vertikale plater 16 hvis lengde- og bredde-dimensjoner er større enn platene 13- Avstanden mellom disse plater kan reguleres ved hjelp av en anordning som ikke er vist. Avstanden er innstilt slik at platene har en liten avstand fra de motstående flater på platen 13, f.eks. en avstand på noen få millimeter.

Ioneutskiftningen som fører til herding av glasset kan ut-føres i temperaturområdet 300-550°C, f.eks. på ca. 450°C. Ettersom ioneutvekslingen skrider frem, blir lagene av smeltet salt sorn fyller de trange rom 17 mellom platen 13 og platene 16, anriket på natriumioner og utarmet på kaliumioner. Natriumionene er lettere i vekt enn kaliumionene og mediet i mellomrommene 17 får derfor mindre tetthet enn mediet i resten av badet og oppadstigende strøm-mer skapes i mellomrommene 17. Platene 16 beskytter de stigende mediumlag mot forstyrrelse av tilfeldige strømmer i badet 13 og hindrer sidediffusjonsstrømmer som ellers ville finne sted mellom væsken som er umiddelbart i kontakt med platen 13 og hoveddelen av mediet som følge av forskjellen i konsentrasjonene av kalium- og natriumionene. Herdebehandlingen skrider derfor frem uten tilfeldige variasjoner over hele arkets 13 areal. En hvilken som helst gitt mengde medium i et av mellomrommene 17 blir litt etter litt anriket med kaliumioner ettersom den stiger opp i mellomrommet, og som en følge av dette er det en jevn senkning av herdingsgraden på platen 13 fra bunnen til toppen på platen, som sett på figuren.

Skjønt utførelsen som er vist på fig. 1 er beskrevet med henvisning til en glassherdebehandling som omfatter erstatning av kaliumioner med natriumioner ved en temperatur under glassets kjølingspunkt, f.eks. ved en temperatur på ca. 600°C, kan også andre behandlinger utføres med anordningen. Por å ta et annet eksempel kan erstatning av ioner i glasset med mindre ioner slik som litium-ioner, med en temperatur under kjølingspunktet eller med større ioner slik som kaliumioner med en temperatur over kjølingspunktet komme i stand, og hvis det kontrolleres forsiktig, fører det til frembringelse av mikrosprekker i glasset som gir glasset et melk-aktig utseende og gjør det mulig at glassgjenstanden lett kan for-enes med eller forsegles til en annen glassgjenstand eller til en gjenstand av et annet materiale.

På fig. 2 er glassplaten 13 som skal behandles, anbrakt mellom to vegger 18 og 19 hvorav en, i dette tilfelle veggen 18,

er en vegg i tanken 11. Veggen 19 strekker seg tvers over tankens fulle bredde slik at den, sammen med veggen 18, danner et flatt rør-formet rom som er åpent bare i bunnen og toppen. Inntaks- og leverings-kanalene 20 og 21 på en pumpe 22 står i forbindelse med tankens indre på steder slik at væskemediet kan holdes i sirkulasjon opp-

over gjennom det flate rørformede rom. På denne måte kan de oppovergående strømmer i lagene av mediet 17 som er i kontakt med platen 13, reguleres slik at det frembringes et på forhånd bestemt fall i spenningene i flaten. Ved å øke hastigheten på de oppovergående strømmer kan hastigheten på,ioneutvekslingen økes på grunn av at mellomrommene 17 hurtigere forsynes pånytt med kaliumioner.

Veggene 18 og 19 omfatter elektriske motstandsvarmere og

er ved hjelp av ledningstrådene 23 koplet til en elektrisk generator 24. Når varmestrømmen slås på, økes hastigheten på de oppovergående strømmer på grunn av oppvarmingsvirkningen. Varmen kan anvendes til å supplementere virkningen fra pumpen eller erstatte pumpen.

På fig. 3 er vist én glasskolbe 25 under herdning i badet 12. En mengde flytende medium, kalt 26, befinner seg inne i gjenstanden 25 slik at ioneutveksling kan finne sted i de indre såvel som i de ytre flater på gjenstanden. Mediet 26 inne i kolben kan være av den samme sammensetning som mediet som danner badet 12, eller ha en forskjellig sammensetning. Kolben holdes fast på plass på en understøttelse 14 ved hjelp av armene 27. Under prosessen roterer en propeller 28 i badet 12 slik at væsken som er i kontakt med kolbens utside positivt fornyes kontinuerlig. Uten omrøring har tilfeldige strømmer som oppstår i kontakt med gjenstanden en tendens til å resultere i tilfeldige variasjoner i herdegraden fra den ene del på gjenstanden til den annen. Behandlingen kan akselereres ved at det etableres et elektrisk vekselstrømlavfrekvensfelt over overflatene mellom glasset og mengdene av det flytende medium som er i kontakt med dette. På den illustrerte utførelse dannes dette felt

ved hjelp av en generator 30 som på den ene side er forbundet med badet 12 ved hjelp av en ledningstråd 31 og på den annen side til en elektrode 32 som er nedsenket i mediet 26 inne i kolben.

På fig. 4 er to glassplater 13 plasert i badet 12 mellom lagene 33 av glassfiberstoff eller et annet materiale, som kan tåle forholdene i badet. Følgelig inntreffer ioneutvekslingen mellom overflatene på glassplatene og begrensede mengder væske som er tilstede som tynne lag mellom platene 13 og stoffet, og i hulrommene i stoffet. Disse væskemengder er fullstendig beskyttet mot påvirkning av tilfeldige strømmer i badet. Man kan oppnå en meget ensartet herdning over hele arealet på platene hvis maskene i stoffet er tilstrekkelig fine. Ved å bruke et relativt grovt stoff kan en differensiert herdningseffekt oppnås, hvilket resulterer i øyeblikkelig oppdeling av glassplatene i små ikke-skjærende fragmenter hvis glasset blir knust. Dette trekk er viktig ved fremstilling av front-ruter for kjøretøyer og andre gjenstander.

En mer differensiert herdning kan oppnås ved å holde overflatene på platene 13 som er under behandlingen, i kontakt med stoffet eller andre lag som har perforeringer av større størrelse. En slik utførelse er illustrert på fig. 5 hvor flere glassplater 13 er plasert i badet mellom platene 34 som er utformet med perforeringer 36. Størrelsen på perforeringene kan velges slik at de nøye tilsvarer den ønskede oppdelingsstørrelse av glassplatene.

Fig. 6 viser en utførelse hvori flate plater 37 er plasert

i herdebadet på motstående sider av en plate av mønstret glass 38. Fordi overflatene på det mønstrede glass ikke er flatt har væskemediet adgang til glassoverflåtene mellom glassplatene 38 og platene 37j og den lille mengde væske som derved har en kontakt med glasset, er beskyttet mot forstyrrelse av tilfeldige strømmer som kan oppstå i badet.

Fig. 7 viser en utførelse hvori en glassplate 13 som skal herdes, er anbrakt mellom to bølgeformede plater 31. I stedet for å bruke bølgeformede plater kan man bruke plater som har små for-høyninger eller på annen måte er formet slik at de står i kontakt med overflatene på glassplaten i en flerhet av kontaktsoner og at væskemediet har tilgang rundt hver av disse soner.

I utførelsen som er vist på fig. 8, holdes en glassplate

13 som skal herdes, av en roterbar fot 4l som roteres ved hjelp av en motor 40. Platen holdes i rotasjon i badet 12 under behandlingen. På denne måte holdes hele vtaskemediemengden i bevegelse slik at dens sammensetning holdes stort sett ensartet og en meget ensartet herdning av platen oppnås idet sammensetningene i mediet som er i umiddelbar kontakt med glassplaten fornyes kontinuerlig. I stedet for eller i tillegg til rotasjonen av platen som er under behandling, kan selve tanken 11 roteres, f.eks. ved hjelp av en motor 42. Hvis motoren og foten 40 og 4l ikke er anordnet eller brukt, kan platen 13, som skal behandles, hvile direkte i tanken 11. Når man anvender bevegelse på tanken, bør bevegelsen være uensartet, det vil si kan være en avbrudt rotasjon for å sikre at badet holdes i kontinuerlig eller stort sett kontinuerlig bevegelse i forhold til tanken og glassplaten som er under behandling.

Som allerede nevnt kan opptreden av tilfeldige strømmer

som influerer på behandlingen av en glass- eller annen gjenstand unngås ved å anvende et bad med tilstrekkelig høy viskositet. Når man anvender et tilstrekkelig tyktflytende medium, er det unødven-dig å anbringe beskyttende skjermer eller vegger i kontakt med eller nær overflatene inn i hvilke diffusjonen finner sted, og interdiffusjon av ioner kan derfor finne sted direkte i retninger som er normale på overflatene mellom lagene av mediet i kontakt med disse overflater og det omgivende medium i badet. Ved denne spontane interdiffusjon holdes konsentrasjonen i mediumlagene som er i kontakt med gjenstanden som ionen skal avgis til, tilstrekkelig høy til å hindre for tidlig nedsettelse av hastigheten på behandlingen. Dog selv om man bruker et tyktflytende medium i form av en suspensjon, kan det være nødvendig eller ønskelig i noen tilfelle å bevege eller omrøre mediet for å holde den disperse fase i suspensjonen.

Pulverisert karbon og silisiumoksyd er allerede nevnt som eksempler på substanser som kan inngå i et behandlingsbad for å

øke dets viskositet. Ytterligere eksempler er glass, f.eks. bor-silikatglass, fortrinsvis kaliumglass, zeolitter, montmorillonitter, bentoniter, kaoliner, glimmer slik som kaliglimmer, biotit, leukit, kaliotylit og mikrolin, silisiumoksydgeler, glaukonit og flogopit. Jo tettere den flytende fase er desto lettere kan det lages en stabil suspensjon. Med dette for øye, kan den flytende fase omfatte en mindre del, f.eks. 0,5-1,2 volum-# basert på volumet av det smeltede kaliumnitrat eller andre hovedbestanddeler i badet,

av en tung bestanddel, f.eks. bariumnitrat, for å øke den spesifikke vekt i det flytende medium.

En substans som inngår i badet for å øke dets viskositet kan velges slik at den ytterligere tjener som et ioneutveksel-materiale som absorberer ioner som kommer fra gjenstanden som er under behandling og frigjør ytterligere mengder av ioner som kan sendes inn i dette materiale. F.eks. montmorilloniter og bentoniter anriket med kalium eller andre ioner som skal avgis, kan suspen-deres i det flytende medium. Slike ioneutvekslingsmaterialer kan regenereres fra tid til annen. Ovenstående beskrivelse med henvisning til tegningene har angått behandling av glassplater og hule glassgjenstander, men presset glass og gjenstander av krystallinske glassmaterialer og sten, f.eks. marmor, kan behandles på tilsvarende måter.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til modifisering av en fysisk og/eller kjemisk egenskap i glass, krystallinsk glassmateriale eller sten, der en diffusjon av ioner inn i dette materiale til utveksling med andre ioner finner sted i det minste på en sideflate a<y> materialet i et bad av flytende medium, karakterisert ved at det flytende medium som ligger like inntil overflaten av det materiale som skal behandles der diffusjonen av ioner finner sted, er skjermet for å hindre eller styre og regulere strømmer i badet i dette område.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert v e d at det skjermede flytende medium i området nær ved overflaten av materialet som skal behandles, holdes i en jevn bevegelse som eventuelt endres f.eks. ved pumping eller termiske strømninger ved hjelp av en eller flere varme- eller avkjølingskilder eller ved , anvendelse av findelt fast stoff som endrer viskositeten.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert v e d at det skjermede flytende medium nær ved overflaten av det materiale som skal behandles, holdes i en uensartet, men på forhånd bestemt fordeling.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3j karakterisert v e d at ved overflaten av det materiale som skal behandles holdes det flytende medium i lommer med begrenset volum inneholdende be-stemte mengder av flytende medium.

5. Anordning til utførelse av den fremgangsmåte som er angitt i ett eller flere av de foregående krav, omfattende en beholder (11) for et bad (12) av flytende medium med ioner som kan diffundere inn i materialet (13) og med varmeanordninger som holder badet av flytende medium i smeltet tilstand i beholderen, karakterisert ved skjermer (16,19) for avskjermning av det flytende medium som ligger tett inntil overflaten av materialet under dettes behandling i beholderen.

6. Apparat som angitt i krav 5,karakterisert v e d at det omfatter innretninger (22, 24) til frembringelse av en jevn strøm av flytende medium som befinner seg mellom den nevnte skjerm og overflaten av materialet under dettes behandling i beholderen.

7. Apparat som angitt i krav 5, karakterisert v e d at skjermen (33) er formet slik at den, sammen med overflaten, danner en rekke lommer som inneholder visse mengder flytende medium.

8. Apparat som angitt i krav 5, karakterisert v e d at skjermen (34) er innlagt mellom den nevnte flate og flaten av et annet materiale av glass, vitrokrystallinsk materiale eller sten, slik at det flytende medium har adgang til begge flater.

9. Apparat som angitt i krav 5, karakterisert v e d at det har elektroder mellom hvilke et elektrisk felt kan frembringes for på i og for seg kjent måte å understøtte diffusjonen av ioner fra badet av flytende medium inn i det materiale som er neddykket i dette bad.