SU1057864A1 - Glass surface quality evaluation method - Google Patents

Glass surface quality evaluation method Download PDF

Info

Publication number
SU1057864A1
SU1057864A1 SU823474138A SU3474138A SU1057864A1 SU 1057864 A1 SU1057864 A1 SU 1057864A1 SU 823474138 A SU823474138 A SU 823474138A SU 3474138 A SU3474138 A SU 3474138A SU 1057864 A1 SU1057864 A1 SU 1057864A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
glass
samples
radius
compressive stresses
salt
Prior art date
Application number
SU823474138A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ахмед Магомедович Бутаев
Надежда Викторовна Остролуцкая
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7840
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7840 filed Critical Предприятие П/Я А-7840
Priority to SU823474138A priority Critical patent/SU1057864A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1057864A1 publication Critical patent/SU1057864A1/en

Links

Landscapes

  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

1. СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ СТЕКЛА Путем обработки образцов в расплаве соли лити  или смеси ее с расплавами других солей, последукнцего травЭтени  в плавиковой кислоте и оп ределеми  количества микротрещин на единице площади, р т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности и надежнос|ти , перед обработкой образцов в расплаве солей в краевой зоне образцов шириной не менее 10 мм создают сжимающие напр жени  величиной более 150 МПа обработкой в расплаве соли щелочного, металла, радиус иона которого больше радиуса щелочного иона стекла, при температуре на 50-200°С ниже температуры разм гчени  стекла в течение времени, необходимого дл  осуществлени  обмена ионов на глубину не менее 5 мкм. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и и с   тем/ что дл  промышленного .Листового стекла зону сжимающих на- S 9 пр жений создают в интервале 400500 0 в течение 0,5-2 ч. (Л1. METHOD FOR ESTIMATING THE QUALITY OF THE GLASS SURFACE By processing samples in a molten salt of lithium or a mixture of it with melts of other salts, postgraduate hydrofluoric acid, and determining the number of microcracks per unit of area, p l and h and y and , in order to increase accuracy and reliability, before processing the samples in the molten salt in the marginal zone of the samples not less than 10 mm wide, compressive stresses of more than 150 MPa are applied to the treatment in the molten alkali salt, metal, whose radius is larger than the alkali radius glass ion, at a temperature 50–200 ° C below the softening temperature of the glass for the time required to exchange ions to a depth of at least 5 µm. 2. The method according to claim 1, for those who for industrial. Sheet glass, a compressive zone for S 9 strands is created in the interval 400500 0 for 0.5-2 hours.

Description

елate

-vJ-vJ

00 да00 yes

JiibJiib

Изобретение относитс  к способу оценки качества поверхности стекла и может быть использовано в стекольной промышленности.This invention relates to a method for evaluating the quality of a glass surface and can be used in the glass industry.

Известен способ вы влени  микротрещин , сущность которого сводитс  к замещению ионов большего радиуса из стекла (например, натри ) на ионы меньшего радиуса из солевого расплава (например, лити ). Благодар  протеканию ионообменной реакции поверхностный слой стекла стремитс  к усадке (отношение радиуса иона лити  к радиусу иона натри  равно 0,63), а так как внутренние слои преп тствуют этому, то на поверхности образуетс  двумерное поле раст гивающих напр жений, которое приводит к раскрытию гриффитсовых трещин Cl.A known method for the detection of microcracks, the essence of which is reduced to the replacement of ions of a larger radius from glass (for example, sodium) with ions of a smaller radius from a salt melt (for example, lithium). Due to the ion exchange reaction, the surface layer of glass tends to shrink (the ratio of the lithium ion radius to the sodium ion radius is 0.63), and since the inner layers prevent this, a two-dimensional field of tensile stresses forms on the surface, which leads to the opening of griffiths cracks cl.

Использование этого способа дл  вы влени  поверхностных микротрещин в его традиционной форме путем погружени  образца стекла в эвтектическую смесь ЫЫОз/КЫОз (или NaNOj / приводит к искажению действительной картины распределени  поверхностных микротрещин за счет вли ни  краевых дефектов, которые, в свою очередь, завис т от способа обработки кра  стекла.Using this method to detect surface microcracks in its traditional form by immersing a glass sample in a eutectic mixture NYO3 / KYO3 (or NaNOj / distorts the actual picture of the distribution of surface microcracks due to the influence of edge defects, which, in turn, depend on method of processing edge glass.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ оценки качества поверхности стекла путем обработки . образцов в расплаве соли лити  или смеси ее с расплавами других солей, последующего травлени  в плавиковой кислоте и определени  количества микротрещин на единице площади 2.Closest to the present invention is a method for assessing the quality of a glass surface by processing. samples in the molten salt of lithium or a mixture of it with melts of other salts, subsequent etching in hydrofluoric acid and determining the number of microcracks per unit area 2.

К недостаткам способа относитс  нанесение раствора соли лити  кисточкой , тампоном или резиновым штампом , что не обеспечивает равномерного распределени  ионов лити  на поверхности стекла/ следовательно, и про вл емых мнкротрещин, а использование разбавленных растворов соли лити  не обеспечивает протекани  ионообменной реакции в достаточной дл  вы влени  поверхностных микротрещин степени, что может привести к ошибочным выводам о качестве поверхности стекла.The disadvantages of the method include applying a lithium salt solution with a brush, swab or rubber stamp, which does not ensure uniform distribution of lithium ions on the glass surface / hence, the developed cracks, and the use of dilute lithium salt solutions does not allow the ion exchange reaction to be sufficient surface microcracks degree, which can lead to erroneous conclusions about the quality of the surface of the glass.

Цель изобретени  - повышение точности и надежности.The purpose of the invention is to increase accuracy and reliability.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу оценки качества поверхности стекла путем обработки образцов в расплаве соли лити  или смеси ее с расплавами других солей, последующего травлени  в плавиковой кислоте и определени  количества микротрещин на единице площади, перед обработкой образцов в расплаве солей в краевой зоне образцов шириной не менее 10 мм создают сжимающие напр жени  величиной более 150 МПа обработкой в расплаве соли щелочного металла, радиус ионаThe goal is achieved in that according to the method of assessing the quality of the glass surface by processing samples in a molten lithium salt or a mixture of it with melts of other salts, subsequent etching in hydrofluoric acid and determining the number of microcracks per unit area, before processing samples in a molten salt in the edge zone of the samples a width of at least 10 mm create compressive stresses of more than 150 MPa by treatment in the molten salt of an alkali metal, the radius of the ion

которого больше радиуса щелочного иона стекла, при температуре на 50-200с ниже температуры paз f rIfc;ни  стекла в течение времени, i:eo6ходимого дл  осуществлени  обмена ионов на глубину не менее 5 мкм.which is larger than the radius of the alkaline glass ion, at a temperature 50–200 ° C lower than the temperature once f rIfc, nor the glass for the time i: eo6 required to exchange ions to a depth of at least 5 µm.

Кроме того, дл  промышленного листового стекла зону сжимающих напр жений создают в интервале 400500°С в течение 0,5-2 ч.In addition, for industrial sheet glass, a zone of compressive stresses is created in the range of 400,500 ° C for 0.5-2 hours.

Выбор параметров предварительной обработки стекла определ етс  следующими услови ми.The choice of parameters for the pre-treatment of glass is determined by the following conditions.

1.При обработке Na-содержащего стекла в расплавах солей лити  образуютс  раст гивающие напр жени , не превыцгающие 140 МПа. Следовательно , дл  блокировани  распространени  трещин от раст гивающих напр жений, образованных в результате, обмена ионов , предварительно необходимо создать сжимающие напр жени 1.When treating Na-containing glass in molten lithium salts, tensile stresses are formed, not exceeding 140 MPa. Therefore, to block the propagation of cracks from tensile stresses resulting from the exchange of ions, it is first necessary to create compressive stresses

(например, обменом ионов ) , превышающие 140 МПа. Верхний предел сжимающих напр жений не ограничен он определ етс  типом обменивающихс  ионов.(for example, ion exchange) exceeding 140 MPa. The upper limit of compressive stresses is not limited; it is determined by the type of exchanging ions.

2.При обмене ионов в поверхностном слое стекла образуетс  трещиноватый слой глубиной 2-3 мкм. Поэтому нижний предел глубины предварительно , созданных сжимающих напр  жений определ етс  этой величиной. Верхний предел глубины сжатого сло , как и дл  поверхностных сжимакадих напр жений, не ограничен.2. When ions are exchanged, a fissured layer with a depth of 2-3 microns is formed in the surface layer of the glass. Therefore, the lower limit of the depth of the previously created compressive stresses is determined by this value. The upper limit of the depth of the compressed layer, as well as for surface compressive stress, is not limited.

3.Выбор температурно-временного интервала определ етс  достижением необходимых параметров упрочнени  (поверхностных сжимающих напр жений, более 150 МПа и глубины сжатого сло  более 5 мкм) за минимальное врем .3. The selection of the temperature-time interval is determined by the achievement of the required hardening parameters (surface compressive stresses, more than 150 MPa and the depth of the compressed layer of more than 5 microns) in a minimum time.

Известно, что дл  достижени  эффекта упрочнени  используетс  диапазон температур 370-520с. Минимальна  температура значительно замедл ет образование поверхностных сжимающих напр жений/ а .максимальна  приводит к их релаксации. Врем  ионообменной обработки определ етс  конкретной температурой ионообменной обработки и составом стекла.It is known that a temperature range of 370-520 s is used to achieve the hardening effect. The minimum temperature significantly slows down the formation of surface compressive stresses / a. The maximum leads to their relaxation. The ion exchange time is determined by the specific temperature of the ion exchange treatment and the glass composition.

4.Ширина краевой зоны стекла со сжимающими напр жени ми определ етс , в основном, методами обработки кра  стекла и размерами образца. Проведенные исследовани  показали, что надежное блокирование распространени  краевых дефектов обеспечиваетс  шириной напр женной зоны равной4. The width of the marginal zone of glass with compressive stresses is determined mainly by the methods of processing the edge of the glass and the size of the sample. Studies have shown that reliable blocking of the distribution of edge defects is provided by the width of the stress zone equal to

10 мм, а верхний ее предел лимитируетс  разгиерами образца.10 mm, and its upper limit is limited by the specimen diffusors.

Дл  предварительного создани  .сжимающих напр жений в краевой зоне стекла могут использоватьс  любые соли щелочных металлов или их смеси, причем радиус иона по крайней мереTo preliminarily create compressive stresses in the edge zone of the glass, any alkali metal salts or mixtures thereof can be used, with an ion radius of at least

одного щелочного металла должен быть больше радиуса щелочного иона стекла.one alkali metal must be greater than the radius of the alkaline ion glass.

Способ осуществл ют следующим обрдзом .The method is carried out as follows.

Вырезают алмазом из листа термически полированногр стекла 25 образцов размером оО« 60 3 мм.Произвольно дел т образцы на п ть партий по п ть штук в каждой.Diamond is cut out of a sheet of thermally polished glass of 25 samples with a size of GS 60 3 mm. Randomly divide the samples into five batches of five pieces each.

Состав термически полированного стекла, Bec.ltSiO 71,2; 1,36 Ре2Оз 0,12, СаО 7,76, МдО 4,0, 15,14; 803 038. По периметру четырех партий образцов создают зону сжимающих напр жений путем последовательного погружени  и выдержки каждой стороны в расплаве нитрата кали  при в течение 1 ч. Така  обработка обеспечивает создание поверхностных сжимающих напр жений величиной 300 МПа и глубины сжатого сло  8 мкмThe composition of thermally polished glass, Bec.ltSiO 71.2; 1.36 Fe2Oz 0.12, CaO 7.76, MdO 4.0, 15.14; 803 038. Around the perimeter of four batches of samples create a zone of compressive stresses by successively immersing and holding each side in a potassium nitrate melt for 1 hour. This treatment provides for the creation of surface compressive stresses of 300 MPa and a depth of compressed layer of 8 microns

Ширина зоны сжатого сло  образцов каждой партии соответственно состпв-i л ет 5,10,15 и 20 мм. После обработки в KNO образцы охлаждают до комнатной температуры, промывают и проточной воде и сумат на воздухе при 150 С в течение 2 ч. Затем все п ть партий образцов одновременно обрабатывают в расплаве смеси, состо щей из 30 мол.%: LiNOj и 70 мол.% NaNOjThe width of the zone of the compressed layer of samples of each batch, respectively, is 5.10.15 and 20 mm. After treatment in KNO, the samples are cooled to room temperature, washed with running water and dried in air at 150 ° C for 2 hours. Then all five batches of samples are simultaneously treated in the melt of a mixture consisting of 30 mol.%: LiNOj and 70 mol. .% NaNOj

при в течение 5 мин. После охлаждени  остатки прилипшего расплава соли удал ют. промыванием в проточ- ной воде, затем образцы трав т в 0,5%-ном растворе плавиковой кислоты в течение 5с, ополаскивают водой и вытирают насухо. Далее образцы исследуют на микроскопе МИН-8, далее с поверхности каждого образца через равные интервалы 6 фотоснимков . Результаты микроскопического анализа по определению качества поверхности стекла приведены в таблице. .at for 5 min. After cooling, the remaining molten salt is removed. by washing in running water, then the samples are etched in a 0.5% solution of hydrofluoric acid for 5 seconds, rinsed with water and wiped dry. Next, the samples are examined on a microscope MIN-8, then from the surface of each sample at regular intervals, 6 photographs. The results of microscopic analysis to determine the quality of the surface of the glass are shown in the table. .

Продолжение таблицыTable continuation

5five

1 one

22

33

4four

5five

1one

00

22

33

4four

5 Из таблицьРвидно,. что количество поверхностных микрртрещин остаетс  величиной посто нной после создани  в краевой зоне сжатого сло  шириной более 10 мм. Следовательно, зона сжатого сло  шириной 10 мм создает надежную блокировку дл  распространени  краевых трещин на поверхности стекла. В зависимости от назначени  стек лоизделий качество их поверхности контролируют различными методами. Так, дл  стекол, примен емых в издели х конструкционной оптики, конт ролируют комплекс оптических параме ров, например двойное лу1епреломлен клиновиднрсть, оптическую однородность и др., использу  при этом5 From the tables is visible. that the number of surface microcracks remains constant after the creation in the marginal zone of a compressed layer more than 10 mm wide. Consequently, a 10 mm wide compressed layer zone creates a secure blockage for the propagation of edge cracks on the glass surface. Depending on the purpose of the glass parts, the quality of their surface is controlled by various methods. Thus, for glasses used in products of structural optics, a set of optical parameters is controlled, for example, double beam refraction, tapered optical homogeneity, etc., using

1313

1414

10ten

1818

1313

1515

10ten

8eight

11eleven

18 91318,913

5five

1515

121214121214

1717

1717

1471314713

10ten

1212

10В1410B14

19nineteen

19nineteen

141413141413

11eleven

10ten

1313

8eight

1212

2121

1414

11 13 1311 13 13

12 14 18 11 12 14 18 11

18 9 14 14 16 18 10 специальное аппаратурное оформление . Дл  стекол с наименьшими требовани ми, например дл  промышленного листового стекла, качество поверхности определ ют визуально, контролиру  лишь  вные пороки стекла свили , пузыри, твердые включени . Использование изобретени  оценки .качества поверхности стекла по сравнению с базовым объектом расшир ет границы применени  способа, позвол ет сравнивать широкий класс стекол с различны содержанием щелрчей, обеспечивает повышение точности и йадежности вы влени  поверхностных микротрещин, которые  вл ютс  числовой мерой качества поверхности исследуемого стекла.18 9 14 14 16 18 10 special instrumentation design. For glasses with the smallest requirements, for example, for industrial sheet glass, the surface quality is determined visually, and only visible flaws in the glass, blisters, and solid inclusions are controlled. The use of the invention for assessing the quality of the glass surface as compared with the basic object extends the application limits of the method, allows a wide class of glasses to be compared with different content of peelages, improves the accuracy and reliability of surface microcrack detection, which is a numerical measure of the surface quality of the glass under study.

Claims (2)

1. СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ СТЕКЛА путем обработки образцов в расплаве соли лития или смеси ее с расплавами других солей, последующего трав'ления в плавиковой кислоте и определения количества микротрещин на единице площади, р т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, перед обработкой образцов в расплаве солей в краевой зоне образцов шириной не менее 10 мм создают сжи мающие напряжения величиной более1. METHOD FOR ESTIMATING GLASS SURFACE QUALITY by treating samples in a molten lithium salt or a mixture thereof with melts of other salts, subsequent etching in hydrofluoric acid and determining the number of microcracks per unit area, rtl that, in order to increase the accuracy and reliability, before processing the samples in the molten salt in the edge zone of the samples with a width of at least 10 mm, create compressive stresses of more than 150 МПа обработкой в расплаве соли щелочного, металла, радиус иона которого больше радиуса щелочного иона стекла, при температуре на 50-200°С ниже температуры размягчения стекла в течение времени, необходимого для осуществления обмена ионов на глубину нё менее 5 мкм.150 MPa by treatment in a melt with an alkali salt, a metal whose ion radius is greater than the radius of the alkaline glass ion, at a temperature of 50-200 ° C below the softening temperature of the glass for the time required for the exchange of ions to a depth of less than 5 microns. 2. Способ по п.1, отличающий с я тем, что для промышленного .листового стекла зону сжимающих напряжений создают в интервале 400500еС в течение 0,5-2 ч.2. The method of claim 1, wherein with the I that for industrial glass .listovogo zone pose compressive stresses in the range of 400 500 e C. for 0.5-2 hours. Сл >Сл>
SU823474138A 1982-07-21 1982-07-21 Glass surface quality evaluation method SU1057864A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823474138A SU1057864A1 (en) 1982-07-21 1982-07-21 Glass surface quality evaluation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823474138A SU1057864A1 (en) 1982-07-21 1982-07-21 Glass surface quality evaluation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1057864A1 true SU1057864A1 (en) 1983-11-30

Family

ID=21023624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823474138A SU1057864A1 (en) 1982-07-21 1982-07-21 Glass surface quality evaluation method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1057864A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111465842A (en) * 2018-04-10 2020-07-28 日本电气硝子株式会社 Glass plate, method for manufacturing glass plate, and end face inspection method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Emsberger P.M. Defection of strengtimpairing surface fBows in ggass.- Proc. Roy. Soc.A257, V.213, 1962. 2. Патен-г CPP 52063, КЛ. 42 K, 49/02, 1973 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111465842A (en) * 2018-04-10 2020-07-28 日本电气硝子株式会社 Glass plate, method for manufacturing glass plate, and end face inspection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4213232B2 (en) Method for producing chemically strengthened glass and use thereof
Bailey et al. Selective staining of K-feldspar and plagioclase on rock slabs and thin sections
KR101298236B1 (en) Method for improving the specification of reinforcement by edge eching before reinforcing glass
JP2019218264A (en) Glass and glass ceramic having metal oxide density gradient
CN105717137B (en) Method for detecting micro-defects of quartz glass
TW202003416A (en) Glass-based articles including a stress profile comprising two regions, and methods of making
CN108367964A (en) S-shaped stress distribution and forming method thereof
CN106604903A (en) Strengthened glass with deep depth of compression
Clark et al. Corrosion of glass surfaces
TW202108534A (en) Method of modifying a textured glass substrate with a region under compressive stress to increase strength of the glass substrate
SU1057864A1 (en) Glass surface quality evaluation method
Young et al. Density of Some Soda‐Potash‐Silica Glasses as a Function of the Composition
US3607702A (en) Electrochemical apparatus
US20200172429A1 (en) Chemically-enhanced anti-dazzle glass and glass for anti-dazzle treatment
US3171768A (en) Method of detecting flaws in glass surfaces and solution used therefor
JP6372795B2 (en) Method for measuring surface properties of tempered glass
US3958119A (en) Method and device for evaluating penetrants
CN113735463A (en) Method for producing chemically strengthened glass and method for managing stress characteristics of chemically strengthened glass
Tryhorn The examination of glass
US3880631A (en) Method of identifying chemically tempered ophthalmic lenses
CN114674645A (en) Corrosion method for rapidly displaying composite interface of pack-rolled steel plate
US20240254040A1 (en) Surface-structured glass element and method for producing it
Nategh et al. Experimental strength characterisation of thin chemically pre-stressed glass based on laser-induced flaws
US3345148A (en) Method of drawing a glass sheet, a portion of its surface being untouched
KR0180799B1 (en) Internal defect measuring method of silicon wafer