SU423761A1

SU423761A1 - METHOD OF STRENGTHENING SILICATE GLASS

Info

Publication number: SU423761A1
Application number: SU1747574A
Authority: SU
Inventors: И. В. Древаль В. Г. Чистосердов Л. Г. Байкова Л. Д. Воловец В. П. Пух В. А. Степанов В. А. Берштейн
Original assignee: Государственный научно исследовательский институт кварцевого стекла
Priority date: 1972-02-14
Filing date: 1972-02-14
Publication date: 1974-04-15

Description

1one

Р1зобретение относитс к стекольной промышлен-ности н может быть использовано дл упрочнени стекла.The invention relates to the glass industry and can be used to strengthen glass.

Известен способ упрочнени стекла иутем гидролитической обработки П1ри повышенных температуре и давлении.The known method of glass reinforcement and by hydrolytic treatment of P1 at elevated temperature and pressure.

Цель изобретени - повышение прочности кварцевого стекла.The purpose of the invention is to increase the strength of quartz glass.

Это достигаетс тем, что обработку осуществл ют в статических услови х при температуре 350-600°С, давлении 180-400 атм, в течение 50-300 час.This is achieved by processing in static conditions at a temperature of 350-600 ° C, a pressure of 180-400 atm, for 50-300 hours.

Гидролитическую обработку можно проводить в насыщенном водном растворе К|ремнезема при температуре 350-370°С и давлении 180-220 атм или в перегретом вод но-м паре Прп температуре 450-600°С и давлении 200-400 атм.Hydrolytic treatment can be carried out in a saturated aqueous solution of K | remnezem at a temperature of 350–370 ° C and a pressure of 180–220 atm or in superheated water with a fresh steam of 450–600 ° C and a pressure of 200–400 atm.

Способ осуществл етс следуюш.им образом .The method is carried out in the following way.

Готов т насыщенный водный раствор кремнезема . Дл этого в автоклав высокого давлени помещают кварцевое стекло и заливсют дистиллированную воду.A saturated aqueous solution of silica is prepared. For this, quartz glass is placed in a high pressure autoclave and flooded with distilled water.

Соотношение между поверхностью обраба3 смтываемато стекла и объемом воды После нагрева автоклава до температурыThe ratio between the surface of the processing 3 cm of glass and the volume of water After heating the autoclave to a temperature

360-370°С, давлении 200 ат.м и выдержки в течение 2-3 час образуетс насыщенный раствор кремнезема в воде, содержащий 0,15% нелетучего компонента и пригодный дл последующего многократного использовани .360-370 ° C, a pressure of 200 atm. And exposure for 2-3 hours, a saturated solution of silica in water containing 0.15% of a non-volatile component and suitable for subsequent repeated use is formed.

Образцы уирочн емого кварцевого стекла иодвергают гидролитической обработке указанным насыще.нным раствором кремнезема в автоклаве в статических услови х при температуре 360-370°С и давлении 200 ат.ч в течение 120 час.Samples of enriched silica glass are subjected to hydrolytic treatment with the said saturated silica solution in an autoclave under static conditions at a temperature of 360-370 ° C and a pressure of 200 at.ph for 120 hours.

Стекло практически нерастворимо, преобразуетс лишь его поверхностный слой. У стекла, наход щегос после охлаждени автоклава в среде воздуха, прозрачность измен етс незначительно. На стекле, оставшемс в растворе, может образоватьс тонкий налет кремнезема, легко удал емый механической полировкой без ущерба дл прочности стекла.Glass is practically insoluble, only its surface layer is transformed. For glass that is present after cooling the autoclave in an air environment, the transparency changes slightly. A thin film of silica can be formed on the glass remaining in the solution, easily removable by mechanical polishing without compromising the strength of the glass.

Уирочнение за счет создани измененного иовер.хностного сло , наблюдают следующим образом;Bleeding due to the creation of an altered iverb.hnechnogo layer, is observed as follows;

Партию образцов кварцевого стекла KB - стержней диаметром 5 мм иодвергают травлению в растворе плавиковой кислоты дл удалени случайных опасных дефектов, т. е. дл уменьшени разброса значений прочности . Половину стержией подвергают обработке в насыщенном растворе кремнезема в течение 120 час по режИму, указанному выше.A batch of samples of quartz glass KB-rods with a diameter of 5 mm is subjected to etching in a solution of hydrofluoric acid to remove random dangerous defects, i.e., to reduce the spread of strength values. Half of the rod is treated in a saturated silica solution for 120 hours according to the procedure indicated above.

Затем все стержни подвергают одинаковому механическому новреждению-обработке грубой шлифовальной шкуркой (размер зерна абразива 300 мкм) под усилием 100 г, нри вращении стержней со скоростью 2000 об/мин. Длительность обработки 1 мин. В результате повреждени поверх-ность стекла имеет множество визуально наблюдаемых дефектов.Then all the rods are subjected to the same mechanical damage-treatment with coarse sanding sandpaper (abrasive grain size 300 μm) under a force of 100 g, while the rods rotate at a speed of 2000 rpm. Processing time 1 min. As a result of the damage, the glass surface has a plurality of visually observable defects.

Результаты измерени прочности на изгиб всех стержней после повреждени приведены в таблице.The results of measuring the flexural strength of all rods after damage are shown in the table.

Значение прочности после поврежденн , Strength value after damage,

минимальноеminimal

среднееthe average

Травление7±15Etching7 ± 15

Травление -f гидролитическа Etching -f hydrolytic

обработка28±225processing 28 ± 225

Таким образоМ, описываемый способ позвол ет понизить отрицательное действие поверхностных микродефектов на прочность кварцевого стекла, т. е. увеличить его реальную прочность.Thus, the described method makes it possible to reduce the negative effect of surface microdefects on the strength of quartz glass, i.e., to increase its real strength.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A method of hardening silicate glass by hydrolytic treatment at elevated temperatures and pressures, characterized in that, in order to increase the strength of quartz glass, the treatment is carried out under static conditions at 350-600 ° C, pressure 180-400 atm for 50- 300 hours

2. A method according to claim 1, characterized in that the hydrolytic treatment is carried out in a saturated aqueous solution of creamy crust at 350-370 ° C and a pressure of 180-220 atm.

3. A method according to claim 1, characterized in that the hydrolytic treatment is carried out in superheated water vapor at 450-600 ° C and a pressure of 200-400 atm.