DE1771427A1

DE1771427A1 - Verfahren zur Verfestigung von Glasgegenstaenden

Info

Publication number: DE1771427A1
Application number: DE19681771427
Authority: DE
Inventors: Marusak Francis Joseph; Doyle Charles William
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1967-06-01
Filing date: 1968-05-22
Publication date: 1971-12-16
Also published as: ES354347A1; JPS4610430B1; GB1212123A; US3524737A; FR1570118A; BE716046A

Description

■ ERNST STURM . a „onchen ». *. ₂₁

Bank AG. München Kto. Nr. 77SW LEOPOLDSTR. 20/IV ^ ' · ^Mal ' "^bö PofHcheckkonto: München 91707 iConcordiol»ui) S Ch

Telefon 331451

Telegrammgnidirifti Iwrpotenf

Anmelderin: Firma Corning Glass Works

Corning, New York 14830, USA

Verfahren zur Verfestigung von Glasgegenständen

• Die Erfindung "betrifft die Verfestigung (Härtung) von Glasgegenständen (-körpern) durch Bildung einer Oberflächenahicht mit inneren Druckspannungen mit Hilfe eines Ionenaustauschprozesses. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verfestigung von Natriumalumiriiumsilikatgläsern, in denen Kaliumionen für Natriumionen ausgetauscht sind,

i *

wobei eine Erhitzung der Gläser in luft vor dem Ionenaustausch vorgesehen ist.

! i

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Eine jüngere Entwicklung auf dem Öebiete der Glasteohnik war die Entdeckung, daß Alkalisilikatgläser mehrfach mit Hilfe eines Ionenaustauechprozesaes verfestigt werden können. Hierbei wird ein Glaskörper, der Id1;hium enthält, mit

ofor Hatriumionen

einer Alkalimetallionen/tanthaltenden Verbindung, die einen größeren Ionenradius als Lithium- oder Hatriumionen haben, bei erhöhter Temperatur, aber unter dem Delmngspunkt (strain pOint) des Glases, so lange in Kontakt gebracht, daß die größeren Ionen in die Oberfläche des Glases v/andern und die kleineren darin befindlichen Ionen ersetzen. Da dieser Austausch bei Temperaturen unterhalb des

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Dehnungspunktes dee Glases erfolgt, kanu kein viskoses Fließen auftreten, das die Druckspannungen, die durch das Eindringen der größeren Ionen in die Glasstruktur anstelle der kleineren Ionen erzeugt sind, mindert· Auf diese Weise wird eine Oberflächenverdiohtungssohicht im Glaskörper gebildet, die dessen Festigkeit stark verbessert·

Nach dem Verfahren der US-Patentschrift 3 218 220 erfolgt der Ionenaustausch auf elektrochemischem Wege, während nach dem Verfahren der britischen Patentschrift 917 338 eine thermale Diffusion der Ionen durchgeführt wird· Letzteres Verfahren hat zu einer weiteiren Ausdehnung der industriellen Glaserzeugung geführt, da es die Herstellung von Gläsern mit bisher nicht erreichbaren Festigkeiten ermöglioht. Daa Verfahren gemäfl der Erfindung stellt eine Verbesserung dieses Verfahren· dar· j

Sie britisohe Patentschrift 966 733 be

lohreibt die unge

wöhnliche Wirlung, die die Zugabe von lefentlichen Mengen, d,h« Über 5 Giwiohtsproaent, von AIgO, jtö Alkalisilikatgläsern auf die Festigkeit hat, die dui*oh Ionenaustausch von Ionen mit größerem Surohmesser für· Ionen mit kleinerem Burohmesser bewerkstelligt wird· Besondere Beispiele zeigen den Austausch von Kalium!on*n für Hatriumionen in Natriumaluminiumsilikatgläeern und £iβ damit eraielte Festigkeit im Vergleich mit anderen Ha^riumeilikatgläsern, in denen der AlgO^-gehalt niedriger als 5$ ist. Dabei wurde

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BAD ORIGINAL

auch beobachtet, daß zu einer wirklichen Bewertung der Glasfestigkeit auch deren Messung nach einem wenigstens mäßigen Abrieb der Oberfläche des Glaskörpers gehört· Daher ist die ursprüngliche Festigkeit Ton jüngst erüeugten Glasgegenatänden sehr hoch aber gewöhnlich ron sehr kurzer Bauer, ia der übliohe Gebrauch der Gegenstände eu einer Beschädigung der Oberfläche des Glases führt, die die ursprüngliche Festigkeit stark erniedrigt« Daher 1st die mechanische Festigkeit eines Glasgegenstande * im allgemeinen von geringer Bedeutung, sofern si« nicht gemessen ist, nachdem die Oberfläche einem Abrieb unterzogen wurde, um ähnliche Bedingungen zu schaffen, wie sie beim Gebrauoh des Glases Torliegen. Zum Vergleich mit den Gebrauohsbedingungen dienen zwei !Teste· Diese sind in der britischen Patentschrift 966 733 beschrieben und werden im folgenden erläutert, da sie zur Prüfung der mechanischen Festigkeiten den erfindungsgemäß hergestellten Gläser verwendet wurden·

Bei dem einen Testrersuch wird ein Probestück, im allgemeinen ein Glasrohr Yon 10 cm alt einem Durchmesser von 0,6 cm mechanisch befestigt und schnell etwa 30 Sekunden in Kontakt mit 150 Siliciumoarbidpapier unter Aufrechterhaltung eines schwachen konstanten Drucks für einen gleichmäßigen Kontakt rotieren gelassen.

Die zweite Testart für eine Abriebprobe, die als Polierabrieb

(tumble abrasion) bezeichnet wird, besteht darin, daß

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10 gleichgeformte Glasstäbe in einer Nr.O-Kugelmühleneinrichtung nach Zugabe von 200 ecm von 30-Grieß-Siliciumcarbidteilchen bei 90 - 100 Umdrehungen / .15 Minuten zum Rotieren gebracht werden.

Oberflächenkratzer bei der ersten Testart entsprechen einem Abrieb im praktischen Gebrauch durch Reiben gegen harte Materialien wie beispielsweise das gegenseitige Reiben von Glasgegenständen. Oberflächenfehler» die bei der zweiten Testart (Polierabrieb) entstehen, entsprechen einer kombinierten Wirkung von Abrieb und Stoß. Es wird angenommen, daß diese Testart besser dem Abrieb beim Gebrauch der Glasgegenstände entspricht, sie wurde daher auch bei den meisten Proben gemäß der Erfindung benutzt.

Bei der Bestimmung der mechanischen Festigkeit des abgeriebenen Glases wurden Bruchmodulmessungen in der üblichen Weise an den Mustern durchgeführt. Derartige Messungen ergaben die "Abriebfestigkeit¹· des Glases und entsprechen der praktischen Festigkeit des Glases.

Das Erfindungsweeentliche beim Verfahren der britischen Patentschrift 966 733 lag in der Entdeckung, daß durch die Anwesenheit von wesentlichen Mengen an AlgO», d.h. wenigstens 5 Gewichtsprozent, in Gläsern hohe Abriebfestigkeiten erhalten werden. Nach Unterziehung der nach dem britischen Verfahren erhaltenen Alkalialuminium-

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Silikatgläser den beiden Testproben zeigten die Gläser noch Festigkeiten, die mehrfach, über denen von getemperten Gläsern der gleichen Zusammensetzung lagen. Vergleiche

. wurden zwischen den Aluminiumsilikatgläsern und Gläsern angestellt, die wenig oder überhaupt kein AIoO, enthielten, und insbesondere den handelsüblichen Hatriumkalkgläsern. Diese Vergleiche zeigten, daß, während AlkaliSilikatgläser mit wenig oder keinem AIpO, anfänglich durch Ionenaustausch * zu hoher mechanischer Festigkeit gebracht werden konnten, der Oberflächenabrieb nach den oben beschriebenen Testen stark die erhaltene Festigkeit reduzierte, so daß der Vorteil über getempertes Glas minimal war· Daher hat diese Verbesserung in der thermalen Diffusionstechnik des Austausche von großen Ionen für kleine Ionen pach dem Verfahren der britischen Patentschrift 966 733 die kommerzielle Ausnutzung d^r erhöhten Festigkeit ermöglicht.

Obwohl Abriebfestigkeiten an ionenausgetauschten Alkalialuminiumgilikatgläsern erhalten wurden, die mehrfach größer wayen, als bei getemperten Gläsern und vielfach drei- bis viermal größer waren als bei diesen gezeigten thermal getemperten Gläsern, wurde nach Mitteln gesucht, um diese !Festigkeiten noch weiter zu verbessern.

Gemäß der Erfindung sind derartige Verbesserungen bis zu 5O?6 der Festigkeit bei einem bestimmten Bereich von Natriumaluminiumgläsern möglich, indem man diese einer genau festgelegten Hitzebehandlung von dem lonenauetausohprozefi

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unterwirft. Die Erfindung betrifft daher die Erhitzung von Glasgegenständen bestimmter Zusammensetzung in Luft oder einer anderen inerten Atmosphäre bei Temperaturen von etwa 25⁰C unter dem Umformungsbereich bis Temperaturen innerhalb des Umformungsbereiches (transformation range) des Glases und dann einen Ionenaustausch von Kaliumionen für Natriumionen bei Temperaturen unterhalb des Dehnungspunktes (strain point) des Glases.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird glasbildendes Ausgangsmaterial, das im wesentlichen in Gewichtsprozent auf Oxydbasis - aus etwa 50-659* SiO₂, IO-2596 Al₂O, und 10-209* Va₂O besteht, in offenen Tiegeln bei 15OO - 160O⁰O etwa 16 Stunden lang geschmolzen. In den meisten Fällen werden die Sohmelzen zur besseren Homogenisierung dabei gerührt. Rohre von etwa 0,6 cm im Durohmesser wuiden aus jedem Tiegel gezogen und vielfach

0,6 cm dicke Streifen ausgerollt« ^;

Die Glaskörper wurden sodann in einen elektrisch beheizten Ofen eingebracht und die Temperatur auf etwas unterhalt) oder innerhalb des UmforMungsbereiches d·· einzelnen Glases Il gesteigert. Der Umformungsbereioh eines Glases ist der f Temperaturbereich, innerhalb dessen eine flüssige Schmelze vermutlich ein amorpher festkörper wird. Dieser Berti oh jj liegt zwischen dem Dthnungspunlrk (strain point) und dta Temperungapunkt (annealing point) ein«« <Uft*t·· Die Dehnungepunkte der erfinlungageaüen β1*·#Γ liegen

= ■*

zwischen etwa 550° und 600⁰G, die Temperungspunkte zwischen etwa 600° und 65O⁰O. Die Glaskörper wurden im Ofen bei Temperaturen wenig unterhalb oder innerhalb des Umformungsbereiches der einzelnen Gläser wenigstens 4 Stunden gehalten. Wesentlich längere Zeiten können vielfach mit Vorteil verwendet werden, sowiit als eine Verfestigungsverbesserung beabsichtigt ist, 3^edoch verbessern Verweilzeiten langer als 24 Stunden nicht wesentlich die Festigkeit im Vergleich zu kürzeren Haltezeiten, sie sind daher nicht rationell. Eine Verweilzeit von etwa 24 Stunden gilt daher praktisch als Maximum, obwohl längere Zeiten ohne Gefahr angewandt werden können. Wie gefunden wurde, soll für höchste Festigkeiten die Hitzebehandlung bei Temperaturen von etwa 5 35⁰O über dem Dehnungspunkt dee Glaseβ durchgeführt werden· Me Hitzebehandlung erfolgte in der vorhergehenden Ofenluft, jedoch kann sie auoh in irgendeiner anderen inerten Atmosphäre durchgeführt werden.

Nach der Luft-Hiteebehandlung wurden die Glaskörper in ein Bad aus geschmolzenem KNO. bei einer erhöhten Temperatur, Jedoch unterhalb des Dehungapunktes des Glases eingetaucht. Es wurde gefunden, daß die höchsten Festigkeiten erhalten wurden, wenn der Ionenaustausch bei etwa 50 - 150⁰C unterhalb dec Dehnungsχ:unl-:tes erfolgte. Die Glaskörper wurden sodann aus dem Salzbad entnommen, mit Y/asser gewaschen und dann nach einer der oben beschriebenen Methoden zur Feststellung des Bruciimoduls abgerieben.

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Versuche im Laboratorium und in der Praxis haben gezeigt, daß die verdichtete Schicht, die durch den Austausch von Hatriumionen gegen Kaliumionen erhalten wurde, wenigstens 5 Mikron tief sein soll, um die gewünschte praktische Abriebfestigkeit zu bekommen. Weiterhin steigt diese Festigkeit gewöhnlich bis zu einem Maximalwert mit steigender Behandlungszeit oder Temperatur beim Ionen-r austausch. Dieser Paktor zeigt eine komplexe Beziehung zwischen Schichtdicke nach dem Ionenaustausch, Tiefe von schwächenden Fehlern in der Glasoberfläche und mechanischer Stärke. Im allgemeinen wurde festgelegt, daß die Ionenaus t aus chb ehandlung wenigstens 2 Stunden erfolgen soll, wobei längere Perioden anwendbar und öfters vorteilhaft sind. Jedoch ist zu beachten, daß der Ionenaustausch nicht so lange durchgeführt werden soll, daß der Ersatz von Natriumionen durch Kaliumionen durch die ganze Dicke des Glaskörpers erfolgt.

Tabelle I enthält verschiedene Glaszusammensetzungen in Gewichtsprozent auf Oxydbasis - des Ausgangsmaterials - / die erfindungsgemäß behandelt wurden. Das Material kann aus Oxyden oder anderen Verbindungen bestehen, die n^ch dem Zusammenschmelzen in die gewünschten oxydischen Zusammensetzungen im geeigneten Mengenverhältnis übergeführt sind. Obwohl die Schmelzen nach Tabelle I eine ziemlich niedrige Viskosität besitzen, kann ein übliches

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Schönungamittel wie As₂O, zugegeben werden. Im allgemeinen werden etwa 0,5-1 Gewichtsprozent zugefügt. Dieser Zusatz wurde jedoch in der Tabelle nicht aufgenommen, da die im Glas nach der Schmelze verbleibende Menge zu klein ist, um irgendeine bemerkenswerte Wirkung auf die grundlegenden Eigenschaften des Glases auszuüben.

	61	*	.9	»	Tabelle	I	i 57.0	BAD	1 61.5	6. 58.6	1 51	*	-10-	.6
SiO₂	17	8 63-	.0		2 62.5	2 62.2	10.0		18.0	19.7	25.	0,		.0
Al₂O₅	12	16,	.8	17.0	17.0	16.0	11.7	12.5	16,	*	.0
Na₂O	3	12,	.6	13.0	12.5	4.0	3.7	4.1	7		.0
κ₂ο	3	3.	.7	3.6	3.6	-	2.7	2.7	Ii 62.
MgO	0	1,	.2	3.7	4.5	-	0.4	0.4	16.	.4
OaO	0	0.	.8	0.2	0.2	-	2.0	2.0	11.	m
TiO₂	2.	■a	-	—	13.0	-	-	4.	W
ZrO₂	4M	»8	-	-	IL 58.9	Ii 58.6	η 60.1	2.	Ϊ .7
SiO₂		.5	1 62,45	IP. 53.6	15.4	17.5	22,0	0.	,5
Al₂O₃		.5	18.0	25.0	18.8	11.8	12.0	2.	,8
Ha₂O	,4	12.5	15.0	3.3	3.6	2.5	-	0
κ₂ο	5	4.05	5.0	3.4	0.8	-	6
MgO	3	2.65	-	0.2	3.8	0.4	4
OaO	0	0.35	0.4	-	3.9	1.0	0
TiO₂	2.0	1.0	-	-	2.0
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Es wurde festgestellt, daß die verwendeten Mengen von Al₂O, und Ha₂O kritisch sind, um die gewünschte erhöhte mechanische Festigkeit zu erhalten, und daß die Zugabe von verschiedenen verträglichen Hetalloxyden stark beschränkt ist und nicht über 20 Gewichtsprozent der Gesamtmenge liegen soll. Vorzugsweise soll der Zusatz weniger als 10 Gewichtsprozent der Gesamtmenge betragen. Derartige Metalloxyde sind K₂O, Erdalkalimetalloxyde ZrO₂, PbO, P₂O₅, TiO₂ und B₂O,* Die Zusätze sollen nicht in Sinzelbeträgen über etwa 10 Gewichtsprozent erfolgen und vorzugsweise unter 5 Gewichtsprozent liegen* Vorhandenes IdUO hat eine schädliche Wirkung auf die Festigkeit des Glases und sollte nicht in Mengen über 1£ vorliegen.

Tabelle II zeigt verschiedene Hitze- und Salzbadbehandlungen von Beispiel 1 nach Tabelle I, sowie Abiriebwerte (HOR) nach der Polierabriebmethode (tumble abraeioi). Der Dehnungspunkt dieses Glases let 581⁰O, der Temperungs?unkt 631°0. In jedem j

* f

Falle wurde ein¹ Bad von geschmolzenem I)TO, benutzt, obwohl andere Kaliumsalze und deren Mischungen* di· in erforderlichem J Temperaturbereich schmelzen, verwendbar sind. Tabelle II gibt außerdem einen Vergleioh der erfindungegimäß erhaltenen Feetigkeitewtrte mit Werten» dl« ohne vorherige Hltsebehandäung erhalten wurden* Jeder MOR-Wert stellt linen Durchschnittswert von Messungen an 6 Mustern mit einer Fehlergrenze τοη + 3000 pel

of ■ ■ I ·

(211 kg/cm*). ) /■■,.

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Tabelle II

Beispiel Nt-	.	Hitzebehandlung	24 Std·	Ionenaustausch	£	PοIierabrieb (MOR - T)Si)	-1
Hl « 1	565⁰C -	24 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	87,000
1	57O⁰C -	48 Std.	50O⁰C	τ 24 Std.	90,000
1	57O⁰C -^v	1 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	88,000
1	58O⁰C -	2 iätd.	50O⁰C	- 24 Std.	73,000
1	580⁰C -	4 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	73,000
1	580⁰C -	8 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	85,000
1	580⁰C-	24 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	84,000
1	580⁰C -	1 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	88,000
1	59O⁰C -	2 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	74,000
1	59O⁰C -	4 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	74,000
1	590⁰C -	8 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	84,000
1	59O⁰C -	24 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	89,000
1	59O⁰C -		50O⁰C	- 24 Std.	90,000
1	Keine	1 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	68,000
1	600⁰C -	2 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	75,000
1	600⁰C -	4 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	75,000
1	600⁰C -	8 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	85,000
1	600⁰C -	16 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	88,000
1	600⁰C -	24 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	89,000
1	600⁰C -	48 Std.	50O⁰C	- 24 Std.	93,000
1	600⁰C -		50O⁰C	- 48 Std.	95,000
1	Keine	24 Std.	525⁰C	- 16 Std.	64,000
1	600⁰C -		525⁰C	- 16 Std.	87,000
1	Keine	. 24 ötd.	55O⁰C	- 6 Std.	61,000
1	600⁰C -	109851	55O⁰C	- 6 Std.	80,000
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Tabelle II (Fortsetzung)

Beispiel Nr.	Hitzebehandlung	Ionenaustausch	Std.	Polierabrieb (MOR-psi)
1	Keine	55O⁰C - 16	Std·	64,000
1	600⁰C - 24 Std.	55O⁰C - 16	Ötd.	86,000
1	Keine	45O⁰C - 48	Std.	64,000
1	580⁰C - 24 Std.	45O⁰C - 48	Std.	85,000
1	610⁰C - 1 Std.	50O⁰C - 24	Std.	75,000
1	610⁰C - 2 Std.	50O⁰C - 24	Std.	76,000
1	61O⁰C - 4 Std,	50O⁰C - 24	Std.	87,000
1	61O⁰C - 8 Std.	50O⁰C - 24	Std.	88,000
1	61O⁰C - 24 Std.	50O⁰C - 24	90,000

Tabelle I^ zeigt deutlich die verbessernde Wirkung der vorhergehenden Hitzebehandlung auf die mechanische Festigkeit ton Beispiel 1, das eine bevorzugte Glaszusammensetzung gemäß der Erfindung hat, beruhend auf praktischen Bedingungen wie Schmelz- und Formbarkeit, sowie der Fähigkeit zur Erzielung hoher mechanischer Festigkeiten. Die bevorzugte Behandlungszeit für die Verfestigung in Luft beträgt etwa 24 Stunden. Eine derartige Behandlung führt im allgemeinen zu einer Hiierabriebfestigkeit von etwa 90 000 psi (+ 3000 psi). Wenn das Glas mit Siliciumcarbidpapier statt nach der Polierabriebmethode abgerieben ist, ergeben sich Bruchmodulwerte von etwa 110 000 pel im Vergleich zu etwa 72 000 pel bei Mustern, die nicht vorher in Luft hitzebehandelt wurden*

Tabelle III zeigt die Wirkung der Hitzebehandlung auf die Verbesserung der Festigkeit der anderen Beispiele nach Tabelle I. In jedem Falle wurden die Gläser 24 Stunden

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bei 50O⁰O in ein Bad von geschmolzenem KNO.* eingetaucht, um den Austausch von Kaliumionen für Natriumionen durchzuführen·

Tabelle III

Beispiel Hitzebehandlung Temperungs-Nr. punkt

Dehnungs- Polierabriefc punkt MOR (pai)

2	Keine	24 Std.	637⁰C	584⁰G	72,200
2	600⁰C -				93,300
3	Keine	24 Std.	627⁰C	575⁰C	69,900
3	600⁰C -				88,400
4	Keine	24 Std.	645⁰G	596⁰G	71,200
4	600⁰C -				91,700
VJl	Keine	24 Std.	645⁰C	593⁰C	71,000
VJI	600⁰C -				97,000
6	Keine	24 Std.	643⁰C	593⁰C	77,000
6	600⁰C -				98,800
7	Keine *	24 Std,	604⁰C	558⁰C	56,000
7	50Q⁰C -	24 Std·			73,000
7	6QO⁰C-				83,QOG
8	Keine	24 Std.	619⁰C	572⁰C	57,000
8	600⁰C -				77,000
9	Keine	24 Std·	625°G	574⁰C	74,000
9	600⁰C -				86,000
10	Keine	24 Std.	652⁰C	606⁰C	68,000
10	600⁰C -				100,000
11	Keine	8 Std.	628⁰C	576⁰O	70,000
11	59O⁰C -			93,000

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-H-

177142? >r

Tabelle III (Fortsetzung)

Beispiel Hitzebehandlung Temperunga- l>ohnunga- Polierabrieb

1fr·	Keine	- θ	Std.	punkt	punkt	MOH (Dai)
12	59O⁰O			640⁰O	59O⁰O	75,000
12	Keine	- 24	Std.			85,000
13	575⁰O			611⁰O	555?0	52\|000
13	Keine	- 24	Std,			72,000
14	600°0		635⁰O	585⁰O	70,500
14					93,000

Die in Tabelle III angegebenen Bruchmodulwerte (Durchschnitt von je 6 Messungen) zeigen deutlioh dl» bemerkenswerteVerbeeeerung der meohanieohen !Festigkeiten Von Gläsern durch die erfindungsgemäße Hitzebehandlung vor dem Ionenaustausch. Sie Siele der mit Ionen ausgetauschten Oberflächenschicht schwankt la allgemeinen ^wischen 2 und 4 «*. Beispiel 7 atigt, daß die Hitzebehandlung bei einer Temperatur von etwa 25°0 unter dem Umforaungeb^rtich des Glase» bis inn»rhalb dee Umformungibereiohea erfolgen soll, um dl· größte fletifkeitaverbeaeerung ssu erreichen, obwohl, wie geeeigt, einige Verbesserung der featigkeit erreicht wird, wenn die Hitiebehandlung bei etwa 5O⁰O unterhalb de· UaXoraungebereiohee durchgeführt wird.

109851/Q3S7 bad original

Claims

Ρ«. ERNST STURM t Mönchen 23, d*. 21. Mai 196Ö

MtadHM »17V t«M«t »14«'

lsarpet«tf

Anmelderini Firma Corning Glass Works,

Oorning. Hew York U830» USA

3Pat gntamsprü ehe

(y. Verfahren eur Verfestigung von Natriumaluminiumsilikatgläsern durch Austausch der Natriumionen in einer Oberfläohensohioht des Glases durch Kaliumionen durch Inberührungbringen der Glasoberfläohe mit einer Kaliumionen enthaltenden Verbindung bei erhöhter, unterhalb des Dehnungspunktes (strain point) des Glases liegender !Temperatur zur Bildung einer verdichteten Oberflächenschicht (compression layer), dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper aus einem Natriumaluminiumsilikatglas gebildet wird, das im wesentlichen in Gewichtsprozent auf Oxydbasis etwa 10 - 2OJi Na₂O, 10 - 25# AIgO, und 50 - 65# SiOg enthält, daß der Glaskörper auf eine temperatur von etwa 25⁰O unterhalb des Umformungsbereiches (transformation range) des Glases bis innerhalb des Umformungsbereiohes wenigstens 4 Stunden lang erhitet wird, und daß dann eine Oberfläche des Glaskörpers mit einer Kaliumionen enthaltenden Verbindung bei einer !Temperatur, die zwischen etwa 50 - 150⁰O unterhalb des Dehnungspunktee des Glases liegt, solange in Kontakt gebraoht wird, bis eine verdichtete Schicht in der Glasoberflache bis Ku einer Tiefe von wenigstens 5 Mikron gebildet 1st»

-2-BAD

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177U27 /ft
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper auf eine Temperatur zwischen 5 und 35 C über dem Dehnungspunkt wenigstens 4 Stunden erhitzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper mit einer Kaliumionen enthaltenden Verbindung wenigstens 2 Stunden in Kontakt gebracht wird.

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