DE2044481A1

DE2044481A1 - Verfahren zur Oberflachenbehandlung von Gegenstanden aus Glas oder Keramik durch Ionenaustausch

Info

Publication number: DE2044481A1
Application number: DE19702044481
Authority: DE
Inventors: Thach Lan Cesson Bonnetin Alain Chchy sous Bois Tran, (Frankreich)
Original assignee: Saint Gobain PAM SA
Current assignee: Saint Gobain PAM SA
Priority date: 1969-09-10
Filing date: 1970-09-08
Publication date: 1971-03-11
Also published as: FR2060186B1; GB1328887A; BE755946A; US3773488A; FR2060186A1; LU61666A1; NL7012965A

Description

Herne, ⁸°°° c!ff!L

Postfach 140 D ΐ P I. - I Π g. R. H. Bäht Pat.-Anw. Betzler

Dipl.-Phys. Eduard Betzler ^{Fernsprecher:}

⁵¹⁰¹⁴ DiLI W HerrmannTrentepohi ³I*r

DlpL-lng. W. Herrmann-Trentepohi _Teie«™mn.aneehrm·

Telegrammanschrift: ^r ^a - ■ . Telegrammanschrift.

Bahrpaienfe Heme P ATE NT AN WAJ-T.E , _A _Λ Babetzpat Mönchen

ι N WA LT E, _ _Λ

Telex 05 245

Bankkonten:

Bayrische Vereinsbank München 952287 Dresdner Bank AG Herne 202 436 Pottscheckkonto Dortmund 558 68

§ 8. SEF,

Ref.: MO 2433

in der Antwort bitte angeben

Zuschrift bitte nach:

COMPAGHIE DE SAINS-GOBAIN-PONT-A-MOUSSOIi, Keuilly-sui6eine

Frankreich

Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen aus Glas oder Keramik durch Ionenaustausch·

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Oberflächenbehandlung Ton Gegenständen aus Glas oder Keramik durch Ionenaustausch.

Die Oberflächenbehandlung von Gegenständen oder Artikeln aus Glas oder Keramik durch Ionenaustausch unter elektrischen feldern der Art, bei der der au beimdelnde Artikel, im allgemeinen in Form einer Scheibe oder Platte, die Rolle eines Diaphrageafr ©der einerJiembran. epielt, Über die^ die Kraftlinien des elektrische» Feldes gehen müssen, bedeutet, daß die jswei Anoden- und Kathodenkammern unbedingt gegeneinander isoliert sind, damit die Kraftlinien des leldee wirkeam, gmasi exklusiv quer durch den iu behandelnden Artikel gehen.

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beiden Elektrolyten·

Nach der Ausführungsfora der Pig. 2 sind die Anoden- und Kathodenkammern 10 und 11 einander gleich und hei 20 dicht einander gegenüber verklebt, jede auf einer der flächen des zu behandelnden Gegenstandes 5·

Nach der Ausführungsform der Fig. 1 erkannt man, daß die Wanderung der positiven Ionen, beispielaeise der Alkaliionen i» Richtung der Kathode fast die gesamte untere Seite 5a des zu behandelnden Artikels sowie die Gesamtheit des Abschnittes 5b einnimmt.

Sagegen erfolgt bei der Ausführungsform der Pig. 2 das Einbringen der j©s£biven Ionen in den zu behandelnden Gegenstand 5 über die Fliehe 5a mit Ausnahme des Umfanges dieser Fläche, die durch die Verklebung 20 abgedeckt ist; sfe nimmt also durchaus nicht die sich bietende Fläche des zu behandelnden Gegenstandes ein· M&a wählt die eine oder andere der erwähnten Konstruktionen entsprechend dem nachgesuchten Ziel.

Man stellt auch fest» daß nach der Konstruktion der Fig. 2 Anoden-und Kathodenbehälter sowohl aus isolierendem Material oder elektrisch-leitfähigem Material hergestellt sein können, während im Fall der Fig. f der mit dem zu behandelndem Artikel die Kathodenkammer bildende Ring 4 aus einem elektrisch-isolierendem Material bestehen muß« Was das dichte Verkleben des zu betamdglnden !rtikels gegen die Öffnung des oder der Behälter,/die Elektrolytkamaern bilden sollen, betrifft, so verwendet man eine abdichtende elektrisch isolierende Dichtung, die bei Arbeitstemperatur hinsichtlich plastizität und elektrischem Widerstand ausreichende Eigenschaften beibehält, die es ermöglichen, die vollkommende elektrische Isolierung der Anoden- und Kathodenkammern sicherzustellen.

lach einem Merkmal der Erfindung kann man als dichte und isolierende Abdichtung ein Methylphenylsiliconharz verwenden.

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Die Methylphenylsiliconharze, bei denen das CgH₅ - Verhältnis

ΊΠ~ zwischen 0,9 und 1,75 und das CHj-Verhältnis zwischen 0,25 und

"ST

0,5 liegt, führen zu besonders zufriedenstellenden Ergebnissen, insbesondere is Falle der Elektromigrationsbehandlung in mineralischen Salzen, die bei Temperaturen in der Größenordnung von 45O⁰C erschmolzen wurden.

Zur Bildung der Dichtungen kann ein solches Siliconharz kalt durch beliebige Einrichtungen, beispielsweise mit dem Pinsel oder Tropfenzähler auf die Oberfläche des auszufugenden oder auszugießenden Elektrolytbehälters aufgebracht werden, der vorher mit Schmirgel poliert und gereinigt wurde.

Der eo abgeschiedene Harsfil® nuß ©in® gleichförmige Dicke in d@r Größenordnung von 0,2 Ma 0,3 mm aufweisen, derart daß die Bildung von Blasen während der Polymerisation des Siliconhars«8 vermieden wird.

laeh AmfteingEiag dee Harsee werden die Behälter (od@r der isolierende Hing) in einem Heizschrank auf 23O⁰C 10 Minuten lang gebracht. Man sorgt dann für eine Abkühlun&g bis auf 60⁰C etwa, um zu ermöglichen, daß man die zu behandelnde Probe auf die mit Harz bestrichenen Lippen der öffnung des Behälters setzt.

Bei dieser Temperatur von 60⁰G 1st das Harz ausreichend kleb-

um eine gute Abdichtung zu sichern, ohne daß 4s zu fluid wäre« Läßt man nun eine Abkühlung bis auf umgebungstemperatur folgen, wobei das Siliconharz 10 Minuten lang bei 230⁰C polymerisiert wurde, so härtet es aus und verliert einen Teil seiner Klebeigenschaften· Es ist also in diesem Pail zweckmäßig, im Augenblick der Zusammenfügung die eu verklebenden Teile zu erwärmen, um dichte und kontinuierlich· Abdichtungen zu erhalten. Die beiden genannten Verfahren führen zu zufriedenstellenden Ergebnissen, das erstere hat den Vorteil, schneller zu sein.

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Aus Sicherheitsgründen ist es anzuraten, nachdem die zusammenzufügenden Teile in Kontakt gebracht wurden, außerhalb der Dichtungen einen zusätzlichen Harz-auftrag vorzusehen, wodurch die Festigkeit der Dichtung verstärkt und evtl. Risse verschlossen oder verstopft werden.

Die obere Einsatzgrenze für Dichtungen aus Methylphenylsilieonharz unter Ausnutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt nahe bei 45O⁰O.

Oberhalb 46O⁰C nämlich verkohlt das Harz und ist nicht mehr in der Lage, eine gute Abdichtung sicherzustellen, wenn die Profee sieh performt, was oft der Fall während der einseitigen Ionenaustauscherbehandlung an einer Glasscheibe ist.

Unterhalb von 45O⁰C bleibt die Abdichtung noch sehr gut, selbst nach einer Betriebsdauer von 16 Stunden, beispielsweise bei 43O⁰C; dies au«
oder erleidet.

43O⁰C; dies auch, wenn die Probe eine Verformung erlitten hat

Versuche haben gezeigt, daß bei 45O⁰C die Eigenschaften des elektrischen Isolierene des Siliconharzes noch zufriedenstellend sind und daß sich keine chemischen für den Oberflächenzustand dte behandelten (Jimsββ schädlichen Reaktionen einstellen, insbtiondtre dann, wemn das geschmolzene Salz, welches den llektrolyten der Anodenkammer oder der beiden Kammern bildet, aus Kaliumnitrat besteht. Sin Sillconharz von der Art der ofesnbesehriefeenen MethylphenYlsiliconharse, weichte eich be sonder· gut lur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung durch Abdichten oder Verstopfen bzw. Verschließen zwischen dem SU behandelnden Gegenstand und den Hektrolytbehältern handelt, 1st tin Harz, welche· von der Societe Industriell· des Silloones unter der Bezeichnung "SISS 805" vertrieben wird.

Im Hinbliok auf eine knappe Darsttllung wurde die Erfindung nur anhand weniger Ameftihrunfiformtn erläutert} inderungen und Ab-

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änderungen liegen Im lahmen der Erfindung.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

CJ Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen aus Glas oder Keramik durch Ionenaustausch unter einem elektrischen Feld der Art bei de» der zu behandelnde Artikel, im allgemeinen in Form einer Scheibe oder einer Platte, die Rolle eines Diaphragmas öder einer Membran spielt, welches von den Kraftlinien des elektrischen Feldes durchsetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als dichten Behälter, der eine der Elektrolytkammern bilden soll, eisen Beh&Lter mit einer öffnung benutzt, dessen Umfang im wesentlichen dem des behandelten Artikels entspricht und von geringfügig kleinerer Abmessung ist, damit dieser Artikel nach dem Verkleben an den Rändern der Öffnungen den'Behält er dicht schließen kenn.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verkleben dieses zu behandelnden Gegenständeβ oder Artikels an den Rändern der Öffnung mittels einer abdichtenden Dichtung eichergestellt wird, die elektrisch isolierend ist und bei Arbeitstemperatur gate Plastizitäts- und elektrische Widerstandseigenschaften beibehält·
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abdichtende und isolierende Dichtung aus einem Methylphenylsiliconharz besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

man Methylphenylsiliconnarze mit einem CgHc -Verhältnis zwischen 0,9 und 1,75 und ein CH- -Verhältnis Si

Uj* zwischen 0,25 und 0,5 verwendet.
5· Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß dieses Harz kalt, beispielsweise mittels eines Pinsels oder eines Sropfenzählers, auf die Oberfläche des auszugießenden oder auBEufugenden Behälters aufbringt, der vorher poliert und gereinigt wurdet,

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6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Harzfilm mit einer gleichförmigen Dicke in der Größenordnung von 0,2 bis 0,3 mm abgeschieden wird·
7· Verfahren nach einem der Anbrüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufbringung des die abdichtende und isolierende Dichtung bildenden Harzes die Elektrolytbehälter in einem Wärmeschrank während etwa 10 Hinuten auf eine Temperatur in der Größenordnung von 230⁰C gebracht werden, sie dann bis auf etwa 60⁰C abgekühlt werden, bevor das zu behandelnde Teil auf die Harzbeetrichenen Lippen der Öffnung des Behälters aufgesetzt wird·
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufbringung des die abdichtende und isolierende Dichtung bildenden Harzes die Elektrolytbehälter während 10 Minuten etwa im Wärmestrang auf eine Temperatur von etwa 230⁰C gebracht werden und daß man sie dann bis auf Umgebungstemperatur abkühlt, wobei die zu verklebenden Bauteile schließlich im Augenblick der Zusammenfügung erwärmt werden.
S, Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem die zusammenzufügenden Bauteile in Eontakt gebracht wurden, außerhalb der Dichtungen ein zusätzlicher Harzauftrag bzw. ein zusätzliche· Harrgewicht vorgesehen wurde.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene nach einem der Ansprüche 1 bis 9 gekennzeichnet durch eine einen flüssigen Elektrolyten enthaltende Wann; eine Kathodenkaamer alt Elektrolyt, bestehend aus einem Behälter, aus einem Ring aus elektrischisolierendem Material, auf den das zu behandelnde Bauteil aufgeklebt wird, welches so den Boden dieser Kathodenkammtr bildet; und durch Anoden- und Kathodenelektroden, die jeweils in die beiden Elektrolyten getaucht sind.

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11. Vorrichtung wax Durchführung des Verfahrene nach eine« der Ansprüche 1 his 9, gekennzeichnet durch eine durch einen Sehälter gebildete Anodenkamiier alt Elektrolytfüllung und mit einer durch dichtes Verkleben Terschlossenen öffnung auf einer fläche des zu behandelndem Gegenstandes und eine Xathodenkawaer gleich der Anodenkanner, deren öffnung durch dichtes "Verkleben gegen die andere Seite des au behandelnden Gegenstandes verschlossen ist.

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