PL87312B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania szkla, zwlaszcza sposób w którym ciagla metaliczna dyspersje o okreslonej gestosci wytwarza sie w przypowierzchniowej warstwie szkla, oraz szklo wytworzone tym sposobem.

Rezultatem wytworzenia ciaglej metalicznej dyspersji w przypowierzchniowej warstwie szkla, zwlaszcza w plaskich plytach szklanych, jest zwiekszenie zdolnosci do odbijania i pochlaniania promieniowania sloneczne¬ go a wiec zredukowanie natezenia promieniowania przechodzacego poprzez szklo i uzyskanie dobrych wlasci¬ wosci odbijania szkla widzialnego, stwarzajac tym samym podwyzszenie walorów estetycznych oszklonych budynków oraz zapewniajac wrazenie odosobnienia ich uzytkownikom.

Znaczenie produkcji tego rodzaju szkla dla budownictwa ciagle wzrasta, przy czym niezaleznie od korzystnych charakterystyk odbijania i pochlaniania promieniowania slonecznego szklo wykazywac powinno równoczesnie dostateczna przepuszczalnosc dla swiatla widzialnego.

Znany jest z polskiego patentu nr 60 728 sposób wytwarzania szkla plaskiego z koncentracja wytracen metalowych na powierzchni szkla, w którym plaskie szklo w postaci wstegi przemieszczane jest wzdluz powierzchni kapieli plynnego metalu, przy czym z górna powierzchnia wstegi styka sie inny stopiony metal, którym moze byc albo czysty metal albo stop. Struktura warstwy powierzchniowej szkla modyfikowana jest poprzez przeplyw pradu elektrycznego przez szklo, pomiedzy metalem stykajacym sie z jego górna powierzchnia a kapiela.

W polskim opisie patentowym nr 80 409 opisano, ze gdy w tej metodzie stosowane sa stopy metali takie jak np. stop miedzi z olowiem, regulacja warunków przebiegu procesu zabezpiecza kontrole wzglednego stosunku dwu skladników stopu, które przenikaja do warstwy przypowierzchniowej szkla, gdzie zostaja nastepnie zredukowane do postaci metalicznej pod dzialaniem atmosfery ochronnej, majacej zazwyczaj charakter redukujacy, utrzymywanej ponad kapiela. Typowa atmosfera ochronna zawiera np. 90% azotu i 10% wodoru.

Stosowane sa równiez inne stopy takie jak np. stopy srebro/bizmut, nikiel/bizmut, miedz/bizmut, oraz nikiel/cyna.

Polski patent nr 60 728 proponuje równiez zastosowanie w tej metodzie dwóch elektrod, które stanowia stopy metali, w celu dwustopniowej obróbki szkla. Do przypowierzchniowej warstwy wstegi szklanej wprowa-2 87 312 dzany jest czynnik redukujacy, np. arsen, za pomoca pierwszej elektrody, zas jony miedzi, które przenikaja do szkla od drugiej elektrody redukowane sa przez znajdujacy sie juz tam arsen, co w efekcie pozwala uzyskac szklo o zabarwieniu czerwonym. W tym sposobie produkcji nie jest konieczne utrzymywanie ponad kapiela atmosfery redukujacej i atmosfere te stanowic moze np. wylacznie azot.

Proponowane bylo w polskim patencie nr 60 728 równiez takie polaczenie elektrod, ze pierwsza z nich jest anoda a druga katoda. W rezultacie skladnik stopu taki jak np. lit lub cynk przenika do górnej warstwy przypowierzchniowej szkla od pierwszej elektrody, zas taki sam skladnik przenika do dolnej warstwy przypowierzchniowej szkla z kapieli zawierajacej ten sam metal w okreslonym stezeniu. W procesie takim nastepuje symetryczna obróbka obydwu powierzchni szkla. Tym sposobem uzyskuje sie szklo o warstwach przypowierzchniowych wzbogaconych w lit, majace duza wytrzymalosc, stosowane w przemysle chemicznym, oraz wzbogacone cynkiem — odporne na dzialanie atmosferyczne.

Inny polski patent nr 71 465 opisuje, ze w sposobie w którym w trakcie flotacji porcje cieklego metalu umieszczone sa na górnej powierzchni szkla w ten sposób, ze przylegaja one do elementu ustalajacego umieszczonego nad powierzchnia szkla w kierunku poprzecznym kapieli. Elementy te, stanowiace zazwyczaj elektrody, umieszczone sa w takiej odleglosci od powierzchni szkla, ze mozliwy jest przeplyw pradu od pierwszego, od strony wlotu urzadzenia, elementu podlaczonego jako anoda poprzez szklo w kierunku jego grubosci, nastepnie poprzez stopiony metal kapieli i ponownie poprzez szklo do drugiego elementu stanowiacego katode. W tym przypadku ten sam prad wywoluje migracje jonów metalu od pierwszej porcji przylegajacego do szkla stopionego metalu do górnej powierzchni szkla, oraz z kapieli do dolnej powierzchni szkla.

Proponowane jest równiez w polskim patencie nr 71 465 umieszczenie dwóch ustalajacych elementów stanowiacych elektrody ustawionych dostatecznie blisko siebie, jednakze bez mozliwosci kontaktu pomiedzy porcjami cieklego metalu, dla zabezpieczenia przeplywu pradu tylko poprzez szklo. W tym przypadku zapewniona jest migracja tylko od pierwszej porcji cieklego metalu do szkla, zas dolna powierzchnia szkla pozostaje nie zmodyfikowana.

Reasumujac wszystkie te wymienione sposoby wytwarzania polegaja na wprowadzaniu z góry okreslonego stezenia jonów metalowych do przypowierzchniowej warstwy szkla i kolejnej redukcji jonów metalowych, albo przez stykanie powierzchni szkla z atmosfera redukujaca, lub umozliwieniu redukcji jonów metalowych przy pomocy jonów redukujacych poprzednio wprowadzonych do przypowierzchniowej warstwy szkla.

Te znane sposoby wytwarzania wykazuja szereg niedogodnosci z których najwazniejsze to trudnosci w sterowaniu wlasciwosciami uzyskanego ty n sposobem szkla, które posiada znaczne rozbieznosci barwy, zdolnosci przepuszczania swiatla widzialnego i zdolnosci odbijania promieniowania cieplnego.

Celem wynalazku jest usuniecie wad i niedogodnosci znanych sposobów.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania szkla o podwyzszonej zdolnosci odbijania swiatla slonecznego oraz o korzystnych charakterystykach absorbcji. Zadanie to osiagnieto w sposobie, w którym na powierzchni szkla posiadajacego temperature odpowiednia dla modyfikacji powierzchniowej tworzy sie dyspercje metaliczna o z góry okreslonej gestosci przez wprowadzenie z góry okreslonego stezenia jonów metalu na powiui *chni szkla i nastepnie redukuje sie jony metalu z powierzchni szkla przez to, ze styka sie z ta powie /hnia szkla w czasie gdy jest ona bogata w wymienione jony metalowe, przez okreslony czasze stopionym met ulem majacy dostatecznie redukujace wlasciwosci w stosunku do wymienionych jonów metalu, dla wywolania w tym czasie dostatecznego zredukowania jonów metalu do utworzenia dyspersji metalu o z góry okreslonej gestosci.

W przeciwienstwie do znanych rozwiazan, niniejszy wynalazek oparty jest na odkryciu, ze jony metalowe wprowadzone do powierzchni szkla moga hyc redukowane przez zetkniecie powierzchni szkla z redukcyjnym metalem stopionym. Zastosowanie stopionego metalu do redukowania jonów metalowych powierzchni szkla umozliwia uzyskiwanie wyrobu posiadajacego wysoka zdolnosc odbijania, poniewaz jony metalowe w szkle sa szybko redukowane za nim zdyfunduja dosc gleboko do powierzchni, wskutek czego w czasie redukcji tworza one skoncentrowana warstwe atomów metali w poblizu powierzchni szkla.

Przez zastosowanie dwu porcji cieklego metalu na powierzchni szkla niezalezna regulacje pradu przeplywa¬ jacego od pierwszej porcji podlaczonej jako anoda, do szkla oraz natezenia pradu przeplywajacego od szkla do drugiej porcji, podlaczonej jako katoda, mozna wplynac na dzialanie drugiej elektrody w ten sposób, ze nastepuje katodowa redukcja jonów metalu przeplywajacych do przypowierzchniowej warstwy szkla od pierwszej elektrody. Stwierdzono równiez, ze odleglosc pomiedzy dwiema elektrodami oraz atmosfera, której dzialanie poddane jest szklo na tym odcinku, wplywaja na optyczne wlasciwosci wytwarzanego szkla.

Odpowiednia ilosc metalu w postaci jonów moze byc wprowadzona do przypowierzchniowej warstwy szkla jako skladnik materialu wyjsciowego, z którego szklo jest produkowane. Korzystnie jony metalu wprowadzane sa metoda elektrolityczna. Z tego wzgledu sposób wytwarzania szkla zawierajacego w przypowierz-87 312 3 chnlowej warstwie metaliczna dyspersje o okreslonej gestosci polega na tym, ze utrzymuje sie szklo w temperatu¬ rze w której mozliwe jest modyfikowanie jego powierzchni, doprowadza sie w tej temperaturze do kontaktu szkla ze stopionym metalem podlaczonym jako anoda w stosunku do szkla, ustala sie taka gestosc pradu plynacego od anody do szkla, aby wywolac migracje jonów metalu do warstwy przypowierzchniowej, nastepnie doprowadza sie szklo do kontaktu z drugim stopionym metalem majacym dostateczne wlasciwosci redukujace w stosunku do jonów metalu wprowadzonych do szkla, w celu zredukowania tych jonów do postaci metalicznej, przy czym utrzymuje sie ten kontakt przez czas wystarczajacy do dostatecznego zredukowania jonów metalu dla uzyskania wymaganego stezenia metalu zdyspergowanego w przypowierzchniowej warstwie szkla.

Stopien obrobienia szkla okreslony jest przez gestosc pradu elektrycznego mierzona w kulombach na metr kwadratowy (C/m2).

Najkorzystniej, w sposobie wedlug wynalazku, druga porcje stopionego metalu podlacza sie do obwodu elektrycznego jako katode, ustala sie gestosc pradu plynacego od wzbogaconego w jony metalu szkla do katody, na wartosci wystarczajacej do zapewnienia dostatecznego zredukowania jonów metalu dla uzyskania wymaganej dyspersji w szkle.

Niezalezna regulacja zasilania pierwszej i drugiej elektrody umozliwia taka zmiane parametrów wyrobu, ze moga sie one zawierac w waskich wymaganych granicach. Charakteryzujace sie najlepszymi parametrami szklo, nieprzepuszczajace cieplnego promieniowania slonecznego, produkowane jest obecnie w ten sposób, ze do warstwy przypowierzchniowej wprowadza sie miedz i olów przy zachowaniu odpowiednich ilosciowych stosunków zawartosci tych metali. W tym przypadku, zgodnie z wynalazkiem, stosuje sie jako pierwsza i druga porcje stopionego metalu, stop miedzi z olowiem, zas gestosc pradu przeplywajacego od powierzchni szkla do katody ustala sie na wartosci wynoszacej okolo 10-50% gestosci pradu anodowego, co zapewnia dostateczne zredukowanie jonów miedzi i olowiu w przypowierzchniowej warstwie szkla dla uzyskania wymaganej dyspersji metalu.

W innym wypadku, jako pierwsza ' druga porcje stopionego metalu stosuje sie stop miedzi z bizmutem, ponad powierzchnia szkla utrzymuje sie atmosfere obojetna, zas gestosc pradu przeplywajacego od powierzchni szkla do katody ustala sie na wartosci wynoszacej okolo 25-30% gestosci pradu anodowego, co zapewnia dostateczne zredukowanie jonów miedzi w przypowierzchniowej warstwie szkla dla uzyskania wymaganej dyspersji metalu.

Dobre efekty uzyskuje sie stosujac jako pierwsza i druga elektrode olów, zas gestosc pradu plynacego od ^ powierzchni szkla do katody ustala sie na wartosci wynoszacej 10-50% gestosci pradu anodowego, co zapewnia dostateczne zredukowanie jonów olowiu w przypowierzchniowej warstwie szkla dla uzyskania wymaganej dyspersji metalu.

Nie mniejsze znaczenie od indywidualnej regulacji pradu, ma odleglosc pomiedzy dwiema elektrodami, które stanowia porcje stopionego metalu.

Przy wytwarzaniu szkla, którym jest zazwyczaj szklo sodowo-wapniowo-krzemowe, wstega szklana przemieszczana wzdluz kapieli poddawana jest dzialaniu atmosfery na odcinku pomiedzy dwiema elektrodami w czasie tak dobranym, aby pod koniec tego odcinka ilosc jonów sodu w warstwie przypowierzchniowej byla wystarczajaca dla wywolania wymaganego przeplywu pradu katodowego, bez wyraznej migracji jonów metalu od szkla do drugiej elektrody.

Wynalazek obejmuje równiez szkla wytworzone przy wykorzystaniu sposobu wedlug wynalazku, majace podwyzszone wlasciwosci pochlaniania i odbijania promieniowania slonecznego, przy dostatecznej zdolnosci przepuszczania swiaila widzialnego. Przykladowo moze to byc powierzchniowo modyfikowane szklo zawieraja¬ ce miedz i olów zdyspergowane w przypowierzchniowej warstwie o grubosci nieprzekraczajacej 0,1 mikrona, przy czym zawartosc miedzi miesci sie w granicach od 25 do 300 mg/m2, a zawartosc olowiu od 100-600 mg/m2.

Korzystnie, dyspersja zawiera od 65 do 120 mg/m2 miedzi i od 175 do 475 mg/m2 olowiu, przy czym przepuszczalnosc dla promieniowania slonecznego skierowanego prostopadle zawiera sie w granicach od 35 do 55. Inny rodzaj szkla wedlug wynalazku zawiera miedz i bizmut zdyspergowane w przypowierzchniowej warstwie o grubosci nie przekraczajacej 0,1 mikrona, przy czym zawartosc miedzi miesci sie w granicach od 50 do 600 mg/m2, a zawartosc bizmutu od 5do 25 mg/m2.

Inny przyklad szkla wedlug wynalazku zawiera nikiel i bizmut zdyspergowane w przypowierzchniowej warstwie o grubosci nieprzekraczajacej 0,1 mikrona, przy czym zawartosc niklu miesci sie w granicach od 25 do 500 mg/m2, a zawartosc bizmutu w granicach od 5 do 100 mg/m2.

Dalszy przyklad szkla wedlug wynalazku zawiera nikiel i cyne zdyspergowane w przypowierzchniowej warstwie o grubosci nie przekraczajacej 0,1 mikrona, przy czym dyspersja zawiera cyne w ilosci od 25 do 500 mg/m2 i nikiel w ilosci od 1 do 25 mg/m2.4 87 312 Jeszcze inny przyklad szkla wedlug wynalazku zawiera olów i nikiel zdyspergowany w przypowierzchnio¬ wej warstwie o grubo di nie przekraczajacej 0,1 mikrona, przy czym dyspersja zawiera olów w ilosci od 50 do 800 mg/m2 i nikiel w ilosci od 5 do 100 mg/m2.

Innym przykladem szkla wedlug wynalazku moze byc szklo zawierajace olów zdyspergowany w przypo¬ wierzchniowej warstwie o grubosci nie przekraczajacej OJ mikrona, przy czym zawartosc olowiu miesci sie w granicach od 50 do 800 mg/m2.

Kolejne etapy technologiczne wytwarzania szkla wedlug wynalazku omówiono w nawiazaniu do rysunku, na którym fig. 1 przedstawia podluzny zbiornik wzdluz którego przemieszczana jest szklana wstega w procesie flotacyjnego wytwarzania szkla, w przekroju poprzecznym, przy czym na rysunku pokazane sa dwie elektrody ze stopionego metalu umieszczone na górnej powierzchni wstegi, a fig. 2 — fragment urzadzenia pokazanego na fig. 1, przy czym na rysunku pokazano schematy ukladu zasilania elektrod.

Na fig. 1 odnosnikiem 1 oznaczony jest zbiornik otwarty pieca do ciaglego wytopu szkla a odnosnikiem 2 regulacyjna zasuwa. Zbiornik zakonczony jest rynna wylewowa 3 zaopatrzona w wystep 4 i boczne oslony 5, z których jedna pokazana jest na fig. 1. Wystep 4 oraz boczne oslony 5 tworza wylot o zasadniczo prostokatnym przekroju.

Wylot usytuowany jest ponad podstawa 6 podluznego zbiornika zawierajacego sciany boczne 7, stanowiace jednolita calosc z podstawa 6 oraz sciana wlotowa 8 i sciana wylotowa 9. W zbiorniku znajduje sie kapiel 10 plynnego metalu, którym jest zazwyczaj cyna lub stop zawierajacy w wiekszosci cyne, przy czym ciezar wlasciwy metalu jest wiekszy niz ciezar wlasciwy szkla. Odnosnikiem 11 oznaczona jest powierzchnia kapieli.

Zadaszenie przykrywajace zbiornik zawiera pokrywe 12 i stanowiace z nia jednolita calosc boczne sciany 13 oraz koncowe sciany 14 i 15, umieszczone odpowiednio po stronie wlotowej i wylotowej zbiornika. Sciana 14 umieszczona jest blisko powierzchni 11 kapieli, ograniczajac od góry szczeline wlotowa 16 poprzez która wprowadzane jest do zbiornika ciekle szklo.

Sciana 15, umieszczona po stronie wylotowej zbiornika wraz ze sciana wylotowa 9 zbiornika okresla wylot urzadzenia, poprzez który wstega szklana odprowadzana jest na przenosnik rolkowy 18 umieszczony po stronie wylotowej zbiornika nieco powyzej górnej powierzchni sciany wylotowej 9, co zapewnia uniesienie wstegi i zapobiega zetknieciu sie jej w trakcie odprowadzania z ta sciana. Przenosnik rolkowy 18 transportuje wstege do komory odprezania i wywiera na nia sile napedowa ulatwiajaca przemieszczanie wstegi wzdluz powierzchni kapieli.

Zadaszenie przedluzone jest plyta 19 w kierunku regulacyjnej zasuwy 2 tworzac komore majaca boczne sciany 20, w której znajduje sie rynna wylewowa 3.

Stopione szklo 21, zazwyczaj szklo sodowo-wapniowo-krzemowe, wylewana jest na powierzchnie cieklego metalu poprzez rynne wylewowa 3. Natezenie przeplywu szkla 21 wzdluz wystepu 4 regulowane jest zasuwa 2, przy czym wystep 4 uniesiony jest ponad powierzchnie 11 kapieli, tak ze nastepuje swobodny spadek cieklego szkla z rynny wylewowej na powierzchnie kapieli.

Temperatura szkla w trakcie jego przemieszczania wzdluz kapieli regulowana jest za pomoca regulatorów 23 umieszczonych w zadaszeniu ponad kapiela. Gaz ochronny doprowadzany jest do przestrzeni ponad kapiela poprzez przewody 24 umieszczone w regularnych odstepach w pokrywie 12. Przewody 24 polaczone sa za pomoca krócców 25 z kolektorem 26 polaczonym ze zródlem zasilania dostarczajacym ochronny gaz, np. redukujaca atmosfere zawierajaca 10% wodoru i 90% azotu. Doplyw gazu redukujacego jest tak dobrany, ze przy wyplywie gazu poprzez otwory wlotowy i wylotowy zbiornika, w przestrzeni 27 ponad kapiela, ograniczonej zadaszeniem utrzymywana jest stale atmosfera redukujaca.

Szklo doprowadzane jest na powierzchnie kapieli przy takiej temperaturze, która zabezpiecza utworzenie warstwy 22 plynnego szkla. W trakcie wprowadzania szkla poprzez wlot 16 nastepuje swobodny poprzeczny przeplyw plynnego szkla i ponad dzialaniem sily ciezkosci oraz napiecia powierzchniowego powstaje warstwa 22 unoszaca sie na powierzchni kapieli, przemieszczana nastepnie w postaci wstegi 29 wzdluz kapieli. Szerokosc zbiornika oraz swobodnej powierzchni kapieli jest wieksza niz szerokosc warstwy szkla, nie nastepuje wiec jego zetkniecie ze zbiornikiem, pomimo poczatkowego bocznego przeplywu.

Wprowadzane do zbiornika szklo moze juz miec wlasciwosc absorbcji ciepla ze wzgledu na zawartosc zelaza. Szklo takie nie wymaga utrzymywania termicznych warunków obróbki innych niz w przypadku zwyklego szkla sodowo-wapniowo-krzemowego. Zazwyczaj szklo przy wlocie urzadzenia ma temperature rzedu 1000°C i jest stopniowo ochladzane w trakcie przemieszczania wzdluz kapieli do temperatury wynoszacej okolo 600-650°C, przy której wstega 29 jest dostatecznie utwardzona aby bez obawy uszkodzenia mogla byc odprowadzona poprzez wylot 17 na transporter rolkowy 18.

Operacje modyfikowania górnej powierzchni wstegi 29 szkla przewidziane w rozwiazaniu wedlug wynalaz¬ ku, przeprowadzane sa najkorzystniej w obszarze kapieli, w którym temperatura szkla zawiera sie w granicach87 312 5> 600 do 800°C. Powierzchnia górna szkla ma wiec temperature, przy której mozliwe jest przeprowadzenie powierzchniowej modyfikacji poprzez migracje jonów metalu od plynnego metalu do warstwy przypowierz¬ chniowej.

W najbardziej korzystnym rozwiazaniu sposobu wedlug wynalazku, który zostanie nastepnie opisany, wytwarzane jest szklo odbijajace i pochlaniajace promieniowanie sloneczne, które ogladane w swietle przecho¬ dzacym na kolor szaro-brazowy, w ten sposób, ze na górnej warstwie przypowierzchniowej szkla wytwarzanego metoda flotacyjna, tworzona jest ciagla dyspersja miedzi i olowiu o okreslonej gestosci.

Aby wprowadzic do warstwy przypowierzchniowej okreslona ilosc miedzi i olowiu w postaci jonów, górna powierzchnia wstegi szklanej doprowadzana jest do kontaktu z porcja 30 stopionego metalu, który stanowi stop miedzi o olowiem. Stop przylega do miedzianego preta 31 umieszczonego poprzecznie w zbiorniku za pomoca zawieszek 32 wykonanych z przewodzacego materialu, podlaczonych elektrycznie, do przewodzacego lacznika 33 zamocowanego pomiedzy bocznymi scianami zbiornika.

Porcja 30 plynnego stopu przylega do calej dolnej powierzchni miedzianego preta 31 i w miare wprowadzania miedzi do warstwy przypowierzchniowej szkla brakujaca jej ilosc uzupelniana jest w wyniku powolnego rozpuszczania sie preta 31 w stopie, co zabezpiecza utrzymanie w okreslonej temperaturze stalej zawartosci miedzi. Ubytek olowiu w stopie wynikly z migracji czasteczek do warstwy przypowierzchniowej szkla, uzupelniony jest przez dodawanie pewnych jego ilosci poprzez niewielka szczeline w precie 31, lub tez poprzez wprowadzenie na powierzchnie wstegi przed porcja stopu, olowiu w postaci nie wielkich kropelek, które nastepnie wchodza w sklad stopu. Do bocznych scian zbiornika zamocowana jest ponadto elektroda 34, która zanurzona jest w kapieli po obydwu stronach wstegi.

Jak pokazano na fig. 2, zródlo 35 pradu zmiennego polaczone jest z transformatorem 36, przy czym jedna z koncówek uzwojenia wtórnego transformatora polaczona jest z elektroda 34 a druga koncówka, poprzez prostownik 37, z miedzianym pretem 31. Prostownik 37 wlaczony jest w ten sposób, ze pret 31 staje sie anoda i nastepuje przeplyw pradu od preta 31 poprzez porcje 30 plynnego stopu do powierzchni przemieszczanej szklanej wstegi 29, oraz poprzez szklo do znajdujacych sie pod nim kapieli 10 plynnego metalu. W pewnej odleglosci za pretem 31 w kierunku wylotu urzadzenia umieszczony jest drugi miedziany pret 38, zamontowany tuz nad powierzchnia szklana wstegi 29, do którego dolnej powierzchni przylega druga porcja 39 plynnego stopu miedzi z olowiem. Tuz za pretem 38, w kierunku przemieszczania wstegi, umieszczona jest elektroda 40 zanurzona na brzegach w kapieli plynnego metalu. Drugie zródlo 41 pradu zmiennego polaczone jest z drugim transformatorem 42, przy czym jedna koncówka uzwojenia wtórnego 43 transformatora polaczona jest bezposrednio z elektroda 40, zas druga koncówka, poprzez prostownik 44, z miedzianym pretem 38. Sposób podlaczenia prostownika jest taki, ze miedziany pret 38 jest katoda w stosunku do szkla.

W obszarze pomiedzy miedzianymi pretami 31 i 38 znajduje sie normalna redukujaca atmosfera wypelnia¬ jaca przestrzen ponad kapiela.

Przy zastosowaniu pokazanego na fig. 2 polaczenia elektrycznego, pierwsza porcja 30 stopionego metalu stanowi anode, zas regulacja zródla zasilania pozwala ustalic taka gestosc pradu elektrycznego plynacego od anody do szkla, ze nastepuje migracja jonów miedzi i olowiu do przypowierzchniowej warstwy szkla.

W rezultacie tej wstepnej obróbki, zwanej dalej obróbka anodowa, warstwa przypowierzchniowa zawiera jony metalu w ilosci odpowiadajacej co najmniej zawartosci 2% molowych tlenków miedzi i olowiu, przy czym ta ustalona z góry zawartosc metalu w postaci jonów jest regulowana, dla zabezpieczania wymaganej Intensywnosci metalicznej dyspersji uzyskanej na wstepie przez zredukowanie jonów metali do postaci pierwiastkowej.

Poddane anodowej obróbce szklo wychodzace spod porcji 30 plynnego metalu poddane zostaje zazwyczaj dzialaniu atmosfery redukujacej zawierajacej np. 10% wodoru i 90% azotu, przy czym czas oddzialywania atmosfery dobrany jest tak, aby przed zetknieciem sie szkla z druga porcja 39 plynnego metalu zawartosc jonów sodu w warstwie przypowierzchniowej byla wystarczajaca do osiagniecia wlasciwej gestosci pradu plynacego od szkla do drugiej porcji 39 plynnego metalu.

Druga porcja 39 plynnego metalu, podlaczona jako katoda, stanowi równiez stop miedzi z olowiem, przy czym zródlo zasilania regulowane jest dla ustalenia gestosci pradu plynacego od bogatego w jony szkla do katody na wartosci wystarczajacej do zapewnienia dostatecznej redukcji zdyspergowanych jonów miedzi i olowiu, w celu uzyskania wymaganej ciaglej dyspersji metalicznej w górnej przypowierzchniowej warstwie szkla. Stwierdzono, ze przy zastosowaniu stopu miedzi z olowiem, .gestosc pradu plynacego od powierzchni szkla do drugiej porcji 39 plynnego metalu powinna osiagnac wartosc okolo 10 do 50% gestosci pradu anodowego plynacego od pierwszej porcji 30 plynnego metalu.

Anodowa obróbka, w wyniku której jony miedzi i olowiu wprowadzane sa do warstwy przypowierzchnio¬ wej szkla, okresla ilosc zdolnych do zredukowania kationów, które nastepnie dyfunduja wzajemnie z jonami sodu, juz w warstwie przypowierzchniowej szkla. Im wiekszy jest stopien zdyfundowania tym mniejsze jest prawdopodobienstwo odprowadzenia jonów metali w trakcie obróbki katodowej pod druga porcja 39 plynnego metalu. Czas pomiedzy anodowa a katodowa obróbka zalezny jest w pewnym stopniu od wartosciowosci6 C7 312 wprowadzonych jonów i jak stwierdzono istnieje optymalna wartosc tego czasu. Optymalny czas ustalony jest tak, aby wzajemna dyfuzja jonów metalu i jonów sodu w warstwie przypowierzchniowej nie byla zbyt duza, ze wzgledu na zdolnosc do redukowania jonów miedzi i olowiu wystepujacych tuz przy powierzchni szkla w trakcie przemieszczania wstegi pod druga porcja 39 plynnego metalu. Z drugiej strony czas pomiedzy anodowa a katodowa obróbka powinien byc korzystnie taki, ze w momencie wchodzenia tasmy pod druga porcje 39 plynnego metalu zawartosc jonów sodu jest wystarczajaca dla wywolania przeplywu pradu niezbednego do uzyskania wymaganego stopnia zredukowania jonów metalu w warstwie przypowierzchniowej, bez wystepowania wyraznej migracji tych jonów ze szkla do porcji 39 plynnego metalu.

Mechanizm katodowej redukcji jonów tlumaczyc mozna w ten sposób, ze jony sodu migrujace od powierzchni szkla do porcji 39 plynnego metalu zostaja elektrolitycznie rozladowane i tworza zwiazek sodu z metalem, który nastepnie wystepuje wstanie wolnym w porcji 39 plynnego metalu. Nastepuje reakcja pomiedzy tym zwiazkiem zawartym w plynnym metalu a jonami miedzi i olowiu zawartymi w szkle powodujaca przekazanie elektronów jonom miedzi i sodu. Rezultatem jest zredukowanie jonów miedzi i olowiu do postaci metalicznej, jeszcze w warstwie przypowierzchniowej szkla i uwolnienie jonów sodu. Jony sodu utworzone prawdopodobnie w warstwie przypowierzchniowej i na powierzchni szkla zabezpieczaja powstajace w szkle atomy miedzi i olowiu przed rozpuszczeniem w plynnym metalu. Jesli zdolnosc redukowania jonów w przypo¬ wierzchniowej warstwie szkla jest niewystarczajaca do zwiazania calego uwolnionego przy katodzie sodu, wówczas sód ten zawarty w porcji 39 plynnego metalu moze reagowac z tlenem czy para wodna wystepujacymi w ilosciach sladowych w atmosferze ochronnej, dajac tlenku sodu wzbogacajacego powierzchnie szkla. Takwiec jony sodu, wystepujace poczatkowo w przypowierzchniowej warstwie szkla, dzialaja jako katalizator w procesie katodowej. edukcji jonów miedzi i olowiu do postaci atomowej.

Jak wynika z powyzszego, dla uzyskania optymalnych rezultatów wazne jest zarówno regulowanie czasu poddawania powierzchni szkla dzialaniu atmosfery ochronnej pomiedzy dwoma porcjami 30 i 39 plynnego metalu, jak i regulowanie intensywnosc obróbki katodowej przez ustalenie pradu katodowego na wartosci stanowiacej odpowiedni procent pradu anodowego.

Podane zostana w dalszym ciagu przyklady wytwarzania na skale pólprzemyslowa szkla o róznych optycznych charakterystykach przy zastosowaniu ukladu miedz/olów. W przykladach tych anode stanowi pret 31 a katoda pret 38, przy czym obydwa prety wykonane sa z miedzi zas obydwie porcje 30 i 39 plynnego metalu stanowi stop miedzi z olowiem.

Otrzymane szklo zawiera dyspersje miedzi i olowiu w przypowierzchniowej warstwie o grubosci nie wiekszej niz 0,1 mikrona, przy czym w sklad dyspersji wchodzi miedz w ilosci od 25 do 300 mg/m2 i olów w ilosci od 60 do 100 mg/m2.

Sklad szkla, które stanowilo szklo sodowo-wapniowo-krzemowe byl nastepujacy: Na20 12,4% K20 Si02 CaO MgO AI203lPo203 itp. 0,4% 71,8% 8,8% ,6% 1,0% Zawartosc podano w procentach molowych.

Ogólne warunki procesu byly nastepujace: predkoscwstegi — 46 m/godz. szerokoscwstegi — 30 cm dlugosc anody w kierunku ruchuwstegi — 7 mm szerokoscanody — 24 cm temperatura szkla przyanodzie — 790 C temperatura plynnego metaluanody — 780°C sklad plynnego metalu anody, w procentach wagowych — 3% Cu, 97% Pb czas przemieszczania wstegi pomiedzy anoda a katoda — 1 sekunda (13 mm) dlugosc katody w kierunku ruchuwstegi — 7 mm temperatura plynnego metalukatody — 760°C sklad plynnego metalu katody w procentach wagowych —2,7% Cu, 97,3% Pb.

Ponizsza tablica I ilustruje dziewiec przykladów procesów i wykazuje w jaki sposób moze byc wytwarzana dyspersja o róznych zalozonych intensywnosciach.

W przykladach 1, 3 i 6 zastosowana jest wylacznie obróbka anodowa, nie stanowia wiec one przykladów zastosowania sposobu wedlug wynalazku, podane sa one jednak dla porównania.87 312 7 W tablicy, gestosc pradu elektrycznego wyrazona jest w kulombach na metr kwadratowy powierzchni szkla (C/m2), a ilosc metalu w szkle w miligramach na metr kwadratowy powierzchni szkla (mg/m2).

Przyklady 1 i 2 dotycza przypadku, kiedy zastosowana jest taka sama obróbka anodowa, dajaca w przypowierzchniowej warstwie szkla, w momencie gdy opuszcza ona obszar pierwszej porcji 30 plynnego metalu, zawartosc metalu wynoszace 68 mg/m2 miedzi i 222 mg/m2 olowiu.

W przykladzie pierwszym szklo nie zostalo poddane obróbce katodowej i atomy miedzi oraz olowiu zdyspergowane w przypowierzchniowej warstwie wstegi powstaly pod dzialaniem atmosfery redukujacej znajdu¬ jacej sie nad górna powierzchnia szkla. Otrzymane szklo ogladane w swietle przechodzacym mialo zabarwienie brazowe, zdolnosc do prostopadlego przepuszczania promieniowania slonecznego wynosila 52% a przepuszczal¬ nosc dla swiatla widzialnego 53%.

Przyklad 2 ilustruje w jaki sposób, wedlug wynalazku, poprzez zastosowanie katodowego redukowania jonów mozna zmniejszyc zdolnosc szkla do prostopadlego przepuszczania promieniowania slonecznego do 44%, przy czym pozostaje brazowe zabarwienie szkla ogladanego w wietle przechodzacym lecz nastepuje spadek przepuszczalnosci dla swiatla widzialnego do 40%. Gestosc pradu katodowego wynosila 30% gestosci pradu anodowego, Zawartosc miedzi i olowiu w poddanej zabiegowi redukcji powierzchni szkla pozostaje taka sama jaka wyprowadzona zostala przez obróbke anodowa, lecz wyraznie widoczne jest, ze redukowanie jest bardziej efektywne i ze charakterystyki koncowego wyrobu sa korzystniejsze.

W przykladach 3-5 szklo poddane jest tutaj samej obróbce anodowej, jednakze zabieg ten jest tutaj bardziej intensywny niz w przykladach 1 i 2, czego rezultatem jest co najmniej poczatkowo wzrost zawartosci jonów zarówno miedzi jak i olowiu w przypowierzchniowej warstwie szkla.

W przykladzie 3 gdzie nie zostal zastosowany zabieg katodowego redukowania, uzyskane szklo ma zdolnosc do przepuszczania skierowanego prostopadle promieniowania slonecznego wynoszaca 50%, a przepusz¬ czalnosc dla swiatla widzialnego wynosi 44%.

W przykladzie 4 obrobione anodowe szklo zostalo poddane operacji katodowego redukowania jonów, przy gestosci pradu wynoszacej okolo 20% pradu anodowego. Rezultatem byl spadek do okolo 43% zdolnosci do przepuszczania promieniowania slonecznego przy równoczesnym proporcjonalnym spadku przepuszczalnosci swiatla widzialnego do 37%. Ilosc miedzi anodowo wprowadzonej do szkla pozostala bez zmian, natomiast pewna ilosc olowiu odprowadzona do porcji 39 plynnego metalu. Przy bardziej intensywnej obróbce katodowej, co ilustruje przyklad 5, w którym gestosc pradu katodowego wynosila 40% gestosci pradu anodowego, odplyw olowiu do plynnego metalu katody jest równiez duzy. Pomimo to jednak nastepuje dalszy spadek zdolnosci do przepuszczania prostopadlego promieniowania slonecznego do okolo 37% i dalsze zmniejszenie przepuszczalnos¬ ci dla swiatla widzialnego do 31%.

Przyklady 6-9 ilustruja przypadki w których obróbka anodowa jest równie intensywna, ale zabieg katodowego redukowania prowadzony jest przy gestosciach pradu wynoszacych odpowiednio 10, 30 i 50% gestosci pradu anodowego.

Wszystkie podane w tablicy I rezultaty uzyskane zostaly przy odleglosci pomiedzy anoda a katoda równej 13 mm co odpowiada czasowi przemieszczania wstegi równemu 1 sekunda, przy predkosci wstegi wynoszacej 46 m/godz. Przy ustalonej odleglosci pomiedzy anoda a katoda badany wplyw zmian intensywnosci zabiegu katodowego redukowania, wyrazonej w procentach gestosci pradu anodowego (od 10 do 50%), na wymagana metaliczna dyspersje w powierzchniowej warstwie szkla, czego rezultatem byly zmiany charakterystyk optycz¬ nych szkla. Badany byl równiez wplyw odleglosci pomiedzy anoda a katoda, przy wykorzystaniu takiego samego ukladu elektrod, które stanowily miedziane prety 31 i 38 oraz pozycji 30 i 39 plynnego metalu, którym byl stop miedzi z olowiem. Szklo mialo grubosc 7 mm, a wstega szklana przemieszczana byla z predkoscia 46 m/godz. Atmosfera ochronna ponad kapiela zawierala 10% wodoru i 90% azotu. Sklad stosowano w doswiad¬ czeniach szkla byl taki sam jak w przykladach 1 do 9. Niektóre warunki doswiadczenia podane sa ponizej: predkoscwstegi — 46 m/godz. szerokoscwstegi — 30 cm dlugoscanody — 7 mm szerokoscanody —25 cm temperatura szkla przy anodzie — 790°C temperatura plynnego metalu anody — 780°C sklad plynnego metaluanody - 3% Cu, 97% Pb dlugosckatody — 7 mm temperatura plynnego metalu katody - 760°C sklad plynnego metalukatody - 2,7% Cu, 97,3% Pb Obróbka anodowa prowadzona byla przy nastepujacych parametrach:8 87 312 pradanody % _1/5A napiecieanody — 13 V gestosc praduanodowego — 465 C/m2 zawartosc Cu w przypowierzchniowej warstwieszkla - 112 mg/m2 zawartosc Pb w przypowierzchniowej warstwieszkla -317 mg/m2 Intensywnosc zastosowanej nastepnie obróbki katodowej byla o 40% nizsza niz obróbki anodowej.

Parametry tego zabiegu sa nastepujace: pradkatodowy - 0,6 A napieciekatody - ponizej 0,2 V gestosc pradu katodowego -186 C/m2 Koncowe charakterystyki szkla podane sa w tablicy II.

W podanych powyzej warunkach okreslono, ze optymalny odstep pomiedzy druga, w kierunku ruchu wstegi krawedzia anody a pierwsza krawedzia katody odpowiada czasowi przemieszczania wstegi wynoszacemu 1 sekunde przy temperaturze 780°C. Z tablicy II wynika, ze przy odstepie odpowiadajacym czasowi 0,5 sekundy 45% olowiu z warstwy przypowierzchniowej szkla odprowadzone zostaje do porcji 39 plynnego metalu katody.

Przy czasie 1 sekunda ubytek olowiu wynosi 34% zas dla czasów 2 i 4 sekundy nie wystepuje róznica w ilosci olowiu. Optymalny odstep odpowiada wiec czasowi zawartemu w granicach od 1 do 1,5 sekundy. Dla czasów dluzszych (2 i 4 sekundy) uzyskuje sie wyzsza przepuszczalnosc swiatla widzialnego i nizsza zdolnosc odbijania tego swiatla niz dla optymalnych czasów wynoszacych od 1 do 1,5 sekundy. Na podstawie wyników badan stwierdzono, ze jesli odstep pomiedzy anoda a katoda wzrasta poza wartosc optymalna, obróbka katodowa staje sie coraz mniej efektywna i powstale zabarwienie szkla zalezne jest przede wszystkim od redukowania wodorowego.

Prawdopodobnie, prowadzenie procesu przy optymalnym odstepie pomiedzy anoda a katoda, jak to opisano, powoduje maksymalne zwiekszenie zawartosci zdolnych do zaredukowania jonów znajdujacych sie tgz przy powierzchni szkla w trakcie jego przemieszczania pod plynnym metalem katody, przy równoczesnym utrzymaniu zawartosci jonów sodu w warstwie przypowierzchniowej w ilosci wystarczajacej do spowodowania przeplywu wymaganego pradu katodowego bez wyraznego odprowadzania jonów metalu do katody. Ponadto eksperymenty wykazaly, ze optymalny odstep pomiedzy anoda a katoda dla danej intensywnosci obróbki anodowej i katodowej, podwaja sie w przyblizeniu przy spadku temperatury o 50°C. Jest to prawdopodobnie skutkiem wplywu temperatury na intesywnosc wzajemnej dyfuzji jonów sodu i miedzi oraz jonów sodu i olowiu.

Wplyw temperatury i predkosci wstegi na optymalny odstep pomiedzy anoda a katoda ilustruje tablica 3, w której podane sa rezultaty uzyskane w warunkach produkcyjnych, przy zastosowaniu elektrod zawierajacych plynny metal, który stanowil stop miedzi z olowiem. Celem procesu bylo uzyskanie szkla o charakterystykach zblizonych do szkla opisanego w przykladzie 5 (tablica 1).

Grubosc szkla (mm) 3 6 12 Predkosc wstegi (m/godz) 720 360 180 Tablica Ml Temperatura szkla (°C) 780 730 600 Odstep pomiedzy anoda a katoda 1 sekunda (20 cm) 2 sekundy (20 cm) 4 sekundy (20 cm) Z rezultatów doswiadczen podanych w tablicy wynika, iz czas przebywania przez wstege odstepu pomiedzy anoda a katoda podwaja sie przy kazdorazowym spadku temperatury o 50°C. Jednakze, jak widac z tablicy III, grubosc szkla podwaja sie, zas wielkosc geometrycznego odstepu pomiedzy anoda a katoda pozostaje taka sama (200 mm). Wskazuje to, iz szklo w szerokim zakresie grubosci moze zostac tak samo obrobione przy ustalonej odleglosci pomiedzy anoda a katoda, poprzez zmiane predkosci wstegi oraz temperatu¬ ry szkla.

Chociaz korzystne jest prowadzenie procesu przy optymalnym odstepie pomiedzy anoda a katoda, nie oznacza to jednak iz wlasciwy produkt nie moze byc uzyskany przy odstepach odbiegajacych od optymalnego.

Podsumowujaca, wszystkie przytoczone przyklady dotycza wytwarzania szkla o modyfikowanej powierz¬ chni, zawierajacego dyspersje miedzi i olowiu w przypowierzchniowej warstwie o grubosci nie przekraczajacej 0,1 mikrona, przy czym w sklad dyspersji wchodzi miedz w ilosci od 65 do 120 mg/m2 i olów w ilosci od 175 do 470 mg/m2. Zdolnosc szkla do przepuszczania prostopadle skierowanego promieniowania slonecznego zawiera sie w granicach 35 do 55%.87 312 Innym przykladem zastosowania sposobu wedlug wynalazku jest proces modyfikowania górnej powierz¬ chni wstegi wytwarzanego metoda flotacyjna szkla, przez wprowadzenie do warstwy przypowierzchniowej jonów miedzi w celu nastepnego ich zredukowania do postaci metalicznej. W tym przykladzie zastosowania sposobu wedlug wynalazku atmosfera w przestrzeni ponad kapiela zawierala 100% azotu. Obróbce poddane bylo szklo o takim samym skladzie jak w poprzednich przykladach i o grubosci 7 mm. Pret 31 anody i 38 katody wykonany byl z miedzi, a obydwie porcje 30 i 39 plynnego metalu stanowil etap miedzi z bizmutem. Pozostale warunki prowadzenia procesu byly nastepujace: predkosc wstegi szerokosc wstegi dlugosc anody mierzona w kierunku ruchu wstegi szerokosc anody temperatura szkla przy anodzie temperatura plynnego metalu anody sklad plynnego metalu anody odstep pomiedzy anoda a katoda dlugosc katody mierzona w kierunku ruchu wstegi temperatura plynnego metalu katody sklad plynnego metalu katody w procentach wagowych Dwa przyklady procesu obróbki szkla podane sa w tablicy IV. Przyklad 14 odpowiada przypadkowi w którym nie zastosowano obróbki katodowej i podany jest tylko w celu porównania z przykladem 15 w którym obróbka ta zostala zastosowana.

W obydwu przypadkach obróbka anodowa jest identyczna. - 46 m/godz. -30 cm - 7 mm - 15 cm - 750°C -740°C - 10% miedzi, 90% bizmutu - 0,5 sekundy (6 cm) - 7 mm -730°C - 9,7% miedzi, 91,3% bizmutu.

Tablica IV Przyklad Anoda Prad (A) Napiecie (V) Gestosc pradu (C/m2) Zawartosc Cu/m2) (mg/m2) Bi/m2 (mg/m2) Katoda Prad (A) Napiecie (V) Gestosc pradu (C/m2) Koncowa zawartosc Cu/m2 (mg/m2) Koncowa zawartosc Bi/m2 (mg/m2) Zdolnosc przepuszczania swiatla wi¬ dzialnego w% Zdolnosc odbijania swiatla widzial¬ nego w% Zdolnosc pochlaniania promieniowania slonecznego w % Zdolnosc przepuszczania pod katem prostym promieniowania slonecznego w% Zabarwienie Swiatlo przechodzace Swiatlo odbite 14 1.5 6,6 800 515' 11 * — - - 515 11 71 7 68 bladorózowe — * 1.6 6,6 800 515 11 27% anodowego 0,4 1.1 215 515 11 9 46 37 19 niebieskie miedziane W przykladzie 15 intensywnosc obróbki katodowej wynosi 25% intensywnosci obróbki anodowej, co nie powoduje zmniejszenia zawartosci miedzi i bizmutu w warstwie przypowierzchniowej ale daje znaczne zmniejsze¬ nie zdolnosci przepuszczania swiatla widzialnego od 71% do 9%, oraz zmniejszenie przepuszczalnosci dla prostopadlego promieniowania slonecznego od okolo 68% do 19%. Stosowana moze byc redukcyjna obróbka katodowa przy intensywnosci od 25 do 30% intensywnosci obróbki anodowej.10 87 312 Bardzo mala zawartosc bizmutu w szkle w porównaniu z zawartoscia miedzi oznacza, ze w zasadzie wystepuje tutaj jedynie nasycanie miedzia.

Odstep pomiedzy anoda i katoda odpowiadajacy czasowi przemieszczania tasmy wynoszacemu 0,5 sekun¬ dy (7 mm}, okreslony zostal jako optymalny dla podanych warunków. Stwierdzono, ze miedziano-bizmutowa dyspersja w przypowierzchniowej warstwie szkla o grubosci nie przekraczajacej 0,1 mikrona uzyskana ta metoda zawiera 50-600 mg/m2 miedzi ^od 5 do 25 mg/m2 bizmutu.

Sposób wedlug wynalazku stosowany byl w innych wariantach, na przyklad przy zastosowaniu preta 31 anodowego i preta katodowego wykonanych z niklu i porcji 30 i 39 plynnego metalu, który stanowil stop niklu z bizmutem. W warunkach zblizonych do opisanych powyzej, stwierdzono, ze katodowa redukcja niklu i bizmutu prowadzi do uzyskania szkla o szarym zabarwieniu, zawierajacego w przypowierzchniowej warstwie ogruborfci 0,1 mikrona dyspersje która stanowi nikiel w ilosci 25 do 500 mg/m2 i bizmutu w ilosci 5 do 100 mg/m2 i wykazujacego zdolnosc przepuszczania swiatla widzialnego wynoszaca 40% oraz przepuszczalnosc dla skierowa¬ nego prostopadle promieniowania slonecznego wynoszacego np. 42%. Przy zastosowaniu pretów niklowych i porcji plynnego metalu, które stanowi stop cyny z niklem, uzyskano szklo o odcieniu brazowym co bylo wynikiem obecnosci w przypowierzchniowej warstwie o grubosci 0,1 mikrona, dyspersji zawierajacej cyne w ilosci od 25 do 500 mg/m2 i nikiel w ilosci od 1 do 25 mg/m2. Szklo wykazuje, na przyklad, przepuszczalnosc dla swiatla widzialnego wynoszaca 46% i przepuszczalnosc dla skierowanego prostopadle promieniowania slonecznego wynoszaca 50%.

Przy zastosowaniu niklu jako materialu na prety anodowe i katodowe oraz stopu niklu z olowiem jako plynnego metalu elektrod, uzyskano szklo o szarym odcieniu dla swiatla przechodzacego oraz przepuszczalnosc swiatla widzialnego i zdolnosc do odbijania cieplnego promieniowania slonecznego wynoszace powyzej 35%.

Wynikalo to z obecnosci w przypowierzchniowej warstwie o grubosci 0,1 mikrona, olowiu, w ilosci od 50 do 800 mg/m2 i niklu w ilosci od 5 do 100 mg/m2.

Przy zastosowaniu anodowego i katodowego preta wykonanego z rutenu lub stali natryskowo pokrytej rutenem, moze byc zastosowany jako plynny metal elektrod czysty olów, dla uzyskania w przypowierzchniowej warstwie o grubosci 0,1 mikrona dyspersji olowiu w ilosci od okolo 50 do 800 mg/m2. Jezeli stosowany jest czysty olów jako plynny metal elektrod, optymalny odstep pomiedzy anoda a katoda przy temperaturze szkla wynoszacej okolo 780°C, moze odpowiaaac czasowi 5 sekund, czyli wynosic 6 cm przy predkosci wstegi wynoszacej 46 m/godz. W porównaniu z odstepem okreslonym jako optymalny przy zastosowaniu stopu miedzi z olowiem, jest to odstep stosunkowo duzy. Stwarza to jednak duze praktyczne udogodnienie. Ponadto, zarówno przy zastosowaniu czystego olowiu jak i stopu miedzi z olowiem jako plynnego metalu elektrod, stosowane sa stosunkowo niskie natezenia pradu katodowego, który wynosi np.. 10% lub mniej pradu anodowego. Pomimo to uzyskuje sie zadawalajacy wyrób, nie wykazujacy niekorzystnych znieksztalcen czy rozproszen dla swiatla odbitego. Jesli jest to wskazane, mozna jednakze stosowac wieksza intensywnosc obróbki katodowej, stosujac prad o wartosci np. okolo 50% pradu anodowego.

Sposób wedlug wynalazku pozwala otrzymac szklo o podwyzszonych optycznych wlasciwosciach, wytwarzane metoda zabiegów elektrolitycznych, któremu poddawane jest w trakcie modyfikowania szklo produkowane metoda flotacyjna. Uzyskiwanie przy duzym stopniu powtarzalnosci jednolitej ciaglej metalicznej dyspersji o okreslonej intensywnosci w przypowierzchniowej warstwie szkla, pozwala otrzymac szklo o podwyz¬ szonej odpornosci na cieplne promieniowanie sloneczne. Glównym czynnikiem decydujacym o polepszeniu charakterystyk szkla jest obecnosc w przypowierzchniowej warstwie zdyspergowanego metalu w postaci duzych czasteczek.

Claims (14)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania szkla, w którym na powierzchni szkla posiadajacego temperature odpowiednia dla modyfikacji powierzchniowej tworzy sie dyspersje metaliczna o z góry okreslonej gestosci przez wprowadzanie z góry okreslonego stezenia jonów metalu na powierzchnie szkla, i nastepnie redukuje sie jony metalu z powierzchni szkla, znamienny tym, ze styka sie te powierzchnie szkla w czasie gdy jest ona bogata w wymienione jony metalowe, przez okreslony czas ze stopionym metalem, majacym dostatecznie redukujace wlasciwosci w stosunku do wymienionych jonów metalu, dla wywolania w tym czasie dostatecznego zredukowa¬ nia jonów metalu do utworzenia dyspersji metalu o z góry okreslonej gestosci.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, w którym szklo doprowadzane jest do kontaktu z pierwsza porcja stopionego metalu podlaczona jako anoda w stosunku do szkla, przy czym ustala sie taka gestosc pradu plynacego od anody do szkla, aby wywolac, migracje jonów metalu do warstwy przypowierzchniowej szkla, znamienny tym, ze doprowadza sie powierzchnie szkla do kontaktu z druga porcja stopionego metalu majacego87 312 11 dostateczne wlasciwosci redukujace w stosunku do jonów metalu wprowadzanych do szkla, dla zredukowania tych jonów do postaci metalicznej, przy czym utrzymuje sie ten kontakt przez caly czas wystarczajacy do dostatecznego zredukowania jonów dla uzyskania wymaganej zawartosci metalu zdyspergowanego w przypo¬ wierzchniowej warstwie szkla.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze druga porcje stopionego metalu podlacza sie do obwodu elektrycznego jako katode w stosunku do szkla i ustala sie gestosc pradu plynacego od szkla wzbogaconego w jony metalu do katody na wartosci wystarczajacej do zapewnienia dostatecznego zredukowania jonów metalu dla uzyskania wymaganej metalicznej dyspersji w szkle.

4. Sposób wedlug zastrz. 3, w którym jako stopiony metal stosuje sie stop miedzi z olowiem, zna¬ mienny tym, ze ustala sie gestosc pradu plynacego od powierzchni szkla do porcji stopu miedzi z olowiem stanowiacej katode na wartosci wynoszacej od okolo 10 do 50% pradu anodowego i wystarczajacej do zapewnienia dostatecznego zredukowania jonów miedzi i olowiu w przypowierzchniowej warstwie szkla, dla uzyskania wymaganej dyspersji metalu w szkle.

5. Sposób wedlug zastrz. 3, w którym jako stopiony metal stosuje sie stop miedzi z bizmutem, zas nad powierzchnia szkla utrzymuje sie atmosfere obojetna, znamienny tym, ze ustala sie gestosc pradu plynacego od powierzchni szkla do porcji stopu miedzi z bizmutem stanowiacej katode ha wartosci wynoszacej od okolo 25 do 30% pradu anodowego i wystarczajacej do zapewnienia dostatecznego zredukowania jonów miedzi i bizmutu w przypowierzchniowej warstwie szkla dla uzyskania wymaganej dyspersji metalu w szkle.

6. Sposób wedlug zastrz. 3, w którym jako stopiony metal stosuje sie olów, znamienny tym, ze ustala sie gestosc pradu plynacego od powierzchni szkla do porcji olowiu stanowiacej katode na wartosci wynoszacej od okolo 10 do 50% pradu anodowego i wystarczajacej do zapewnienia dostatecznego zredukowania jonów olowiu w przypowierzchniowej warstwie szkla, dla uzyskania wymaganej dyspersji metalu w szkle.

7. Sposób wedlug zastrz. 3, w którym modyfikowanym szklem jest szklo sodowo-wapniowo-krzemowe przemieszczane w postaci wstegi wzdluz kapieli plynnego metalu, znamienny tym, ze ustala sie czas w którym wstega poddana jest dzialaniu atmosfery w trakcie przemieszczania pomiedzy porcjami stopionego metalu, tak aby pod koniec tego odcinka ilosc jonów sodu w warstwie przypowierzchniowej byla wystarczajaca do wywolania wymaganego przeplywu pradu katodowego, bez wyraznej migracji jonów metalu od szkla do drugiej porcji stopionego metalu.

8. Szklo zmodyfikowane powierzchniowo wytworzone sposobem wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze zawiera miedz i olów zdyspergowane w przypowierzchniowej warstwie o grubosci nie przekraczajacej 0,1 mikrona, przy czym zawartosc miedzi miesci sie w granicach od 25 do 300 mg/m2 a zawartosc olowiu w granicach od 100 do 600 mg/m2.

9. Szklo wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze dyspersja zawiera miedz w ilosci od 65 do 120 mg/m2 i olów w ilosci od 175 do 470 mg/m2, przy czym przepuszczalnosc szkla dla promieniowania slonecznego skierowanego prostopadle zawiera sie w granicach od 35 do 55%.

10. Szklo wytworzone sposobem wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze zawiera miedz i bizmut zdyspergowane w przypowierzchniowej warstwie o grubosci nie przekraczajacej 0,1 mikrona, przy czym zawar¬ tosc miedzi miesci sie w granicach od 50 do 600 mg/m2 a zawartosc bizmutu w granicach od 5 do 25 mg/m2.

11. Szklo wytworzone sposobem wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze zawiera nikiel i bizmut zdyspergowane w przypowierzchniowej warstwie o grubosci nie przekraczajacej 0,1 mikrona, przy czym zawar¬ tosc niklu miesci sie w granicach od 25 do 500 mg/m2, a zawartosc bizmutu w granicach od 5 do 100 mg/m2.

12. Szklo wytworzone sposobem wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze zawiera nikiel i cyne zdyspergowane w przypowierzchniowej warstwie o grubosci nie przekraczajacej 0,1 mikrona, przy czym zawar¬ tosc niklu miesci sie w granicach od 1 do 25 mg/m2 a zawartosc cyny w granicach od 25 do 500 mg/m2.

13. Szklo wytworzone sposobem wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze zawiera olów i nikiel zdyspergowane w przypowierzchniowej warstwie o grubosci nie przekraczajacej 0,1 mikrona, przy czym zawar¬ tosc olowiu miesci sie w granicach od 50 do 800 mg/m2 a zawartosc niklu w granicach od 5 do 100 mg/m2.

14. Szklo wytworzone sposobem wedlug zastrz. 6, znamienne tym, ze zawiera olów zdyspergowa- ny w przypowierzchniowej warstwie o grubosci nie przekraczajacej 0,1 mikrona, przy czym zawartosc olowiu miesci sie w granicach od 5 do 800 mg/m2.12 87 312 CN «tf O CO CO (N CN t- fx. (Di- ^r CN CN ^ O CD CO CN CN i- r^ (O t- t CN ^ O CO 00 CN CN i- 1^ CO *- «- co ix) cn r»» ^ T- CO i- co lo cn r^ r- CD *- <- ¦^r i- co - co ^ cn r- «- CO O CO CN t- CO CN CO CN t- CO O 00 CN i- CO CNI CO CN ii 7r •- -o < O HO —- a> o "o 'a w 2f (0 CD- et Z O <3^ o — s ^E O CO CO I- T~ O) CO i- CO CO CN O O CO CD CO 00 <- CO i- ¦ *- CO CN CN d d I I CN CO CN O? CO *- O , co co 1 ^s 'O CN 00 Oi «- O r- t- (N co^ ^ o" d I I nT CO CM CN ?0)«-(D cn r^ ^ co co co d d CO 00 CM O) CO CM CM I I < "o "& "5- {« co et Z SCN CM E E 11 E -u -o <" x/) ha o o o V-^ j_i j_i "5 I a 5 o CD- O CD ^ o o o o CN 00 CN CNI CO 00 O) CO CN i- i- *¦ *" CN co oo r* o co x- i- *¦ co o cm co i- «- CN CO co ,_ co r» co CN CD T— ^r CM CD ' CO co ,_ .. *¦ r>- co co ^r szaro- 6 co l brazo iz owe nr £ c CD CO e natur, lustrz — CD bies trza _CD co *t *¦ O ^r - o CM *¦ o CN co co co co o LO ^r *¦ 6 co N CO % cp > o o N JL ar jt n ® Ine CD CD o. N o CU c CD CD O CD* 'co' 8 CO r- CO LO LO *- «- CO I i E o a Cl 2 *U O HA m O S5 JO "O n "O c 8 ° O. Q) o £ £. £ £ £ c £ od £ ^ v -o o -o £ r= M "^ M r\ co N to N O c N c N N a £ 5 e £ c li •2 CL & B £ "D O .C O rze a o -V CD £ V) CD dbi o o -»«- CD 2 'OO87 312 13 -o — 11 % o co r* co (D r^ cm i^ i > II CM CO CO co *- co *~ co ^r ^ cm r- ^ ,- r- <- CO O) P*» CM 00 CO CO <- O <- CM 5 E "> CD S^ = 8 ^ CM ID Lf) <— r*. nr ¦O O E o o. ¦o O o o ¦g o o ^ "O 5i CO (1) -£ a n n -o -a o o -o sj -CO S/l O O E o ci ^ 15 N N $ N c E E O a) O. Q) s £ C CJ CD CD N C O O t/5 "oo CD C n ca L S «0O C O CD II N O. E E 11 e;e 'O -O X/) S/) 0 £ II ca co N N 1 i o o87 312 ^ 25 f25 3 C -P- -26 2j\ 2Q f. **/? /*S /» 3?L^ >> %>> F^W 6 10 30 F/G./. xxsxxx> p LI q [. \|,/7 ,42 /7G.£ Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl