DE1239817B - Verfahren zur Herstellung eines Glaskoerpers, der in seinen Oberflaechenschichten neben der Glasphase noch eine Kristallphase aufweist - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Glaskoerpers, der in seinen Oberflaechenschichten neben der Glasphase noch eine Kristallphase aufweistInfo
- Publication number
- DE1239817B DE1239817B DEC21726A DEC0021726A DE1239817B DE 1239817 B DE1239817 B DE 1239817B DE C21726 A DEC21726 A DE C21726A DE C0021726 A DEC0021726 A DE C0021726A DE 1239817 B DE1239817 B DE 1239817B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glass
- weight
- percent
- glass body
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 title claims description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 3
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 229910000174 eucryptite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005347 annealed glass Substances 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N aluminum;hydroxy-[hydroxy(oxo)silyl]oxy-oxosilane;lithium Chemical compound [Li].[Al].O[Si](=O)O[Si](O)=O.O[Si](=O)O[Si](O)=O HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052670 petalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 1
- 210000004127 vitreous body Anatomy 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
- C03C10/0027—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31—Surface property or characteristic of web, sheet or block
- Y10T428/315—Surface modified glass [e.g., tempered, strengthened, etc.]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
ES
PATENTAMT
Ιοί. Ο.:
C03c
Nummer; 1239817
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu* Herstellung «iocs Glaskörper», der in seinen Oberflächenschlchtfo oebec der Glasphase ooeh eine Kristall·
phase aufwärt, so daß in dieser Schicht Druckspannungen aufrechterhalten werden, da» dadurch gekennzeichnet ist, daß der Glaskörper mit der chemischen Zusammensetzung
SiOc
Al,Or
LIjO
60 bis 72 Gewichtsprozent
20 bis 30 Gewichtsprozent
3,6 bis 9 Gewichtsprozent 04 bis 3,4 Gewichtsprozent TiO1 und/oder
0,1 bö 4,8 Gewicböprorent BjO, und/oder
0,4 bis 2 Gewichtsprozent Na1O und/oder
0,1 bis 9 Gewichtsprozent FbO,
wobei das Verhältnis der Gewichtsprozente von IJxO: ALO, <t 0,3 und die Summe der Gewichtsprozente (SiO1 + ALO, + UtO) ä 91 Oewichteprozcnl
beträgt, 1 bis 40 Sunden bei eScr wichen Temperatur erwärmt wird, bei der das Glas eine Viskosität
von 10* bis 10» Polseo besitzt
Es wurden bereits glasigkmtallme Körper durch
Schmelzen und Formen von Glas und anschließende Wärmebehandlung bei koatroQierteo Temperaturen
hergestellt; dadurch wurde das Glas vollkommen Ia eine Zuslondsforrn fcinzcrtcfllcr, in einer glasartigen
Grundmasse weitgehend gleidimSßig dispergierter
Kristaflc verwandelt.
Es wurde auch bereits erkannt, daß es für verschiedene Zwecke, wie etwa erhöhte mechanische cad
thermische Fertigkeit eines Glasgegenstandes, empfehlenswert ist, as der Oberfläche und parallel zu die*
scr eine Druckspannung zu schaffte. Eine Methode,
um dies zu erreichen, war der als Vorspann bekannte
Prozeß, bei dem sich die Oxydxusomrncnsctzung des
Glases nicht änderte und der darin bestand, den Glasgegemund unter Vermeidung einer Entgasung zn
erhitzen und dann schnell abzukühlen. Normalerweise liegt die höchste mechanische Festigkeit oder
die höchste Biegefestigkeit eines geschliffenen vorgespannten Glasgegcnsiandes für Gebrauchszwecke
nicht über 850 bis 1125 kg/cm*, während Im Vergleich dazn ein geschliffener geglühter Glasgcgcnstand eine Biegefestigkeit voo etwa 420 bis S60 kg/cm*
aufweist.
Eine höhere Druckspannung an der Oberfläche eines Glasgcgenstandca konnte auch durch die Einführung von Lithiumionca mit Hilfe einer Lithiumio&eawanderuag in die GtasoberiBche ils Austausch
fir die Kalium- undNatriumioncn des Glases erreicht
werden. Die AuBertschkht des Glases erfuhr dadurch
eine Änderung in der ebemfachea Zusammensetzung,
VcTfBbrcn zn- HerUelhmg eines Glaskörpers,
der in seinen ObcrflächcnschJchtcn neben der
Glosphase noch eine Kris*allph*»c aofweirt
Anmtdckr:
Vertreten
Ak Erfinder becwnnl:
Joseph S. Oleott, Painted Poet, N. Y.;
Stanley Donald Stookcy,
ComiBg, N.Y. (V. St. A-)
und der Dennunpkocffaicnt wurde niedriger als b
dem nicht beeinflußten Inoercn des Körpers, wodurch
ueh cmc Drockspannung in der Außenschicht ergab.
Enthielt das Glas Aluminiumoxyd und Silictumdi-01yd ta richtiger Menge, so konnten sich bei diesem
Verfuhren auch iJ-Spodomenknstallc aa der Oberffik:be bilden, wodurch der nwhniwigcJfft^iWgfaw»! noch
werter sank und dicDrucksponnang in der Oberfläche
stärker wurde. BdI diesem Verfahren war es erforderlicn, den Glasgegenstand in dn Bad \όπ geschmolzcoem Lithiumsalz zu tauchen, das bis Ober den
Spannirojjip*inkt des Glases erhiut war. Doch war
das Arbeiten nut einem Bad von geschmolzenem Sah
schwierig und gefährlich.
Durch das erfiodun&sgemiße Verfahren werden
ähnlich vorteflhafte VerhältnJBse geschaffen, und ca
wird emc bessere mechanische Festigkeit erzielt, oboe
daß ein Bad von geschmolzenem Sab: benutzt werden
muß. Dabei bleibt die chemische Zusammensetzung des Glaskörpers vollkommen unverändert
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Glaskörper der angegebenen Zusammensetzung so lange erwärmt, bis mikroskopische
So end ultramikroskopischc Kristalle von 0-Eucryprit in
der Oberfläche gebildet werden. Die einer Viskosität von 107 Polsen entsprechende Temperatur liegt etwas
TWTTVHl
über dem Erweichungspunkt, d.h. der Temperatur, bei welcher die Viskosität etwa 107·6 Poisen beträgt,
und eine Wärmebehandlung bei dieser Temperatur führt leicht zu Verformungen, wenn der Glasgegenstand
nicht entsprechend gelagert ist. Bei Viskositäten unter 107 Poisen wird die Neigung zu Verformungen
übermäßig groß; Andererseits ist für eine Wärmebehandlung bei Viskositäten von mehr als 1010 Poisen
eine sehr lange Zeit erforderlich, was praktisch nicht vertretbar ist.
Glaskörper mit einem SiO2-Gehalt von 60 Gewichtsprozent
oder nahe daran und einem Li2O-Gehalt von 9 Gewichtsprozent oder nahe daran weisen
bei etwa 9700C eine Viskosität von ungefähr
107 Poisen auf, und Glaskörper mit einem SiO2-Gehalt
von 72 Gewichtsprozent oder nahe daran und einem Li2O-Gehalt von 3,6 Gewichtsprozent oder
nahe daran zeigen bei ungefähr 770° C eine Viskosität von etwa 1010 Poisen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bildet sich in und unter der Glasoberfläche eine dünne, einen
Druck ausübende Schicht, die als primäre kristalline Phase eine große Zahl mikroskopischer
und ultramikroskopischer Kristalle von /7-Eucryptit (Li2O · Al2O3 · 2 SiO2) enthält und deren linearer
Wärmeausdehnungskoeffizient bedeutend unter dem des Glases an sich liegt.
Es ist charakteristisch für das erfindungsgemäße Verfahren, daß diese Kristallisation nur in den Oberflächenschichten
des Glaskörpers auftritt, während das Innere praktisch unverändert bleibt und seine ursprüngliche
Klarheit behält, so daß der Glaskörper als Ganzes dank der geringen Dicke dieser glasigkristallinen
Oberflächenschichten (etwa 0,1 mm) und der relativ ähnlichen Brechungszahlen von Kristallen
und Glas praktisch durchsichtig bleibt, wobei höchstens die Oberflächenschicht leicht trübe wird. Der
lineare Ausdehnungskoeffizient der glasigkristallinen Oberflächenschichten ist bedeutend niedriger als der
im Glasinneren, denn das kristalline /Ϊ-Eucryptit, das
sich bildet, hat einen kubischen Ausdehnungskoeffizienten nahe Null. Außerdem ist auch der Ausdehnungskoeffizient
der restlichen, solche Kristalle umgebenden glasartigen Grundmasse im Verhältnis niedriger
als bei dem unveränderten Glas im Inneren, da durch die Bildung des ß-Eucryptit der Grundmasse
ein geringerer Gehalt an Li2O zur Verfügung steht
und dieses Glas einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Der niedrigere Ausdehnungskoeffizient der glasigkristallinen Oberflächenschicht
gegenüber demjenigen im Glasinneren bewirkt eine gleichmäßige zusammendrückende Kraft in und parallel
zur Oberfläche, sobald der Gegenstand abgekühlt ist, wodurch die Biegefestigkeit des Glaskörpers
stark heraufgesetzt wird. Die Bildung solcher glasigkristalliner Oberflächenschichten hängt von dem Vorhandensein
eines keimbildenden oder kristallisationsfördernden Mittels in dem Glas ab.
Die Mengenverhältnisse in bezug auf SiO2, Li2O,
Al2O3 und dem keimbildenden Bestandteil sind erfindungsgemäß
wichtig und müssen aus folgenden Gründen eingehalten werden: Beträgt der SiO2-Gehalt
weniger als 60 Gewichtsprozent und der Al2O3-Gehalt
mehr als 30 Gewichtsprozent, so wird der keimbildende Bestandteil als solcher zur Förderung der
Kristallisation an der Oberfläche wirkungslos; liegt andererseits der SiO2-Gehalt über 72 Gewichtsprozent
und der Al2O3-Gehalt unter 20 Gewichtsprozent,
so ist die Bildung einer zufriedenstellenden glasigkristallinen Oberflächenschicht nicht möglich. Die
Liquiduskurve des Glases wird zu hoch, und das Glas kristallisiert vollkommen, wenn der Li2O-Gehalt mehr
beträgt als etwa ein Drittel der Al2O3-Menge. Doch
ist das Glas schwer schmelzbar, und die gewünschte Oberflächenkristallisation wird unmöglich, wenn der
Li2O-Gehalt unter 3,6 Gewichtsprozent liegt. Zusammensetzungen,
bei welchen das Gewichtsverhältnis von Li2O zu Al2O3 bedeutend höher liegt als etwa
0,3:1, kristallisieren bei einer Wärmebehandlung sehr leicht vollkommen. Ein TiO2-Gehalt von mehr
als etwa 3,4 °/o führt zu einer vollkommenen Kristallisation des Glases; ein übermäßiger Gehalt an B2O3
oder Na2O bzw. PbO führt zu einem Endprodukt mit verminderter mechanischer Festigkeit.
In der Tabelle sind Beispiele zusammengestellt, welche die Zusammensetzung der Glaskörper in den genannten Mengenbereichen wiedergeben, berechnet m Gewichtsprozent. Außer acht gelassen sind geringere Mengen Verunreinigungen. Weiterhin sind die Dauer (Stunden) und die Temperatur (0C) der Wärmebehandlung sowie die Biegefestigkeit (kg/cm2 · ΙΟ"3) des Glaskörpers aufgeführt:
In der Tabelle sind Beispiele zusammengestellt, welche die Zusammensetzung der Glaskörper in den genannten Mengenbereichen wiedergeben, berechnet m Gewichtsprozent. Außer acht gelassen sind geringere Mengen Verunreinigungen. Weiterhin sind die Dauer (Stunden) und die Temperatur (0C) der Wärmebehandlung sowie die Biegefestigkeit (kg/cm2 · ΙΟ"3) des Glaskörpers aufgeführt:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| SiO2 | 65,7 26,0 7,0 1,3 8 800 2,05 |
67,3 26,6 5,2 0,9 21 900 5,57 |
68,0 25,5 5,4 0,9 0,2 15 900 4,94 |
68,8 23,4 5,4 2,4 17,5 875 3,77 |
68,4 26,2 4,5 0,1 0,8 14 900 1,21 |
69,9 24,2 5,0 0,1 0,8 12 925 2,48 |
70,9 23,2 5,0 0,1 0,8 12 925 2,37 |
71,9 22,7 4,5 0,1 0,8 12 925 1,12 |
65,6 25,9 5,1 0,5 2,9 15 900 5,25 |
68,3 23,7 4,7 0,1 3,2 |
| Al2O3 Li2O BA Na2O TiO2 PbO |
13 900 3,08 |
|||||||||
| Stunden 0C |
||||||||||
| kg/cm2 ΊΟ"3 .. |
Die Grundmasse für den Glaskörper kann jedes Material, d. h. Oxyde oder andere Verbindungen, enthalten,
das beim Verschmelzen in den gewünschten Mengenverhältnissen in die gewünschten Oxydverbindungen
verwandelt wird. Vorzugsweise sind Verbindungen wie Petalit oder Spodumen zu benutzen,
die zwei oder mehr der gewünschten Oxyde enthalten, um Glasarten mit optimaler Einheitlichkeit zu
gewinnen. Es ist zwar unwichtig, ob die Gemenge oxydierende oder reduzierende Mittel enthalten, doch
sollen sie vorzugsweise entweder oxydierende Mittel enthalten oder neutral sein und weder ein oxydierendes
noch ein reduzierendes Mittel enthalten, um damit die Schwierigkeiten zu umgehen, die normalerweise
beim Läutern reduzierter Glasarten auftreten. Die erfindungsgemäß eingesetzten Gläser wurden ge-
läutert, indem As2O3 zugegeben wurde. As2O3 in zu
großer Menge, beispielsweise über 1%, beeinträchtigt die Festigkeit des Fertigproduktes. Die Gründe
hierfür sind nicht bekannt. Aus Gründen der Vereinfachung wurde As2O3 in den Tabellen nicht aufgeführt,
da normalerweise der in dem Glas verbleibende Prozentsatz zu gering ist, als daß er einen
deutlichen Einfluß auf die Grundeigenschaften haben könnte. Die Masse ist mindestens 4 Stunden lang bei
1400° C oder bei einer um so vieles höheren Temperatur in geschmolzenem Zustand zu halten, wie zur
Gewinnung homogener Schmelzmassen in Tiegeln, Topfen oder Kesseln je nach dem Umfang der
Schmelzmasse notwendig ist.
Die Biegefestigkeit wird ermittelt, indem einzelne Stangen aus dem zu untersuchenden Material (ungefähr
6,35 mm im Durchmesser und 101,6 mm lang) auf zwei in einem Abstand von etwa 89 mm nebeneinander
befindliche Messerschneiden gelegt und einzeln zwei nach unten wirkenden Messerschneiden
in einem Abstand von etwa 19 mm ausgesetzt werden, die in der Mitte zwischen den beiden unteren Messerschneiden
liegen, so lange, bis die Stangen brechen. Um zu einer besseren Vergleichsmöglichkeit der Ergebnisse
zu kommen, werden die Stangen zuerst abgeschliffen, indem man sie 15 Minuten lang in einer
Kugelmühle mit Siliciumcarbid mit einem Durchmesser bis 0,6 mm behandelt. Üblicherweise werden
fünf oder mehr Stangen auf diese Weise getestet, um den Durchschnittswert (berechnet in kg/cm2) zu erhalten.
Geschliffene Stangen aus geglühtem Glas weisen im allgemeinen eine Biegefestigkeit zwischen
420 und 560 kg/cm2 auf, wenn sie auf diesem Wege getestet werden.
Es wird angenommen, daß die mikroskopisch kleinen Sprünge in der Glasoberfläche vor der
Wärmebehandlung auf die Biegefestigkeit des fertigen
Glaskörpers einen schwächenden Einfluß haben. Um diese Sprünge zu verhindern und damit solche Einflüsse
unmöglich zu machen, kann der Glaskörper gegebenenfalls vor der Wärmebehandlung mit Säure
gewaschen werden. Die festigende Wirkung einer Säurewäsche in diesem Zusammenhang ist bekannt;
sie besteht vorzugsweise darin, den Glaskörper etwa 10 Sekunden lang in eine Lösung zu tauchen, die zu
gleichen Teilen aus 70%iger wäßriger HF, konzentrierter H2SO4 und Wasser besteht, ihn dann in
5°/oiger wäßriger HNO3-Lösung und hinterher in
Wasser zu spülen. Dieses Waschen mit Säure kann gegebenenfalls mehrere Male wiederholt werden,
normalerweise ist allerdings schon eine einzige Behandlung wirksam.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Glaskörper der beschriebenen Zu-
sammensetzung unter den genannten Viskositäts- und Zeitverhältnissen in der Wärme behandelt, bis die
Biegefestigkeit 1055 oder vorzugsweise 1406 kg/cm2 übersteigt. Es wurde festgestellt, daß zweckmäßig bei
Glaskörpern mit einer Dicke von etwa 6,35 mm oder darüber der Grad der Temperatursteigerung auf maximal
etwa 5° C je Minute beschränkt bleibt, um möglichst übermäßige Wärmeunterschiede und eventuell
damit verbundenen Bruch zu vermeiden; allerdings kann bei dünnen Glaskörpern, die im Querschnitt
ziemlich regelmäßig sind, ein bedeutend höherer Grad der Temperatursteigerung zugelassen werden. Anstatt
die Temperatur zu steigern und sie dann für eine bestimmte Höhe zu halten, kann die Temperatur auch
innerhalb der durch die angegebenen Viskositätsverhältnisse bestimmten Grenzen kontinuierlich so langsam
gesteigert werden, daß eine dem erfindungsgemäßen Zweck angemessene Kristallisation an der
Oberfläche eingetreten ist, sobald der Viskositätswert
ao in die Nähe von 107 Poisen oder weniger kommt.
Es wurde gefunden, daß nur Glasmassen, welche in erster Linie aus Li2O, Al2O3 und SiO2 entsprechend
den angegebenen Mengenverhältnissen bestehen und welche keimbildende Bestandteile in der angegebenen
Menge enthalten, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und zur Herstellung des
gewünschten Glaskörpers verwendbar sind.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung eines Glaskörpers, der in seinen Oberflächenschichten neben der
Glasphase noch eine Kristallphase aufweist, so daß in dieser Schicht Druckspannungen aufrechterhalten
werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper mit der chemischen Zusammensetzung
60 bis 72 Gewichtsprozent SiO2,
° 20 bis 30 Gewichtsprozent Al2O3,
3,6 bis 9 Gewichtsprozent Li2O,
0,1 bis 3,4 Gewichtsprozent TiO2 und/oder
0,1 bis 4,8 Gewichtsprozent B2O3 und/oder
0,4 bis 2 Gewichtsprozent
0,1 bis 9 Gewichtsprozent PbO,
° 20 bis 30 Gewichtsprozent Al2O3,
3,6 bis 9 Gewichtsprozent Li2O,
0,1 bis 3,4 Gewichtsprozent TiO2 und/oder
0,1 bis 4,8 Gewichtsprozent B2O3 und/oder
0,4 bis 2 Gewichtsprozent
0,1 bis 9 Gewichtsprozent PbO,
wobei das Verhältnis der Gewichtsprozente von Li2O: Al2O3 <^ 0,3 und die Summe der Gewichtsprozente
(SiO2 + Al2O3 + Li2O) ^ 91 Gewichtsprozent
beträgt, 1 bis 40 Stunden bei einer solchen Temperatur erwärmt wird, bei der das Glas
eine Viskosität von 107 bis 1010 Poisen besitzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Glaskörper vor dem Erwärmen durch eine Waschbehandlung mit Säure größere Festigkeit verliehen wird.
Na2O und/oder
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US824178A US2998675A (en) | 1959-07-01 | 1959-07-01 | Glass body having a semicrystalline surface layer and method of making it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1239817B true DE1239817B (de) | 1967-05-03 |
Family
ID=25240798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEC21726A Pending DE1239817B (de) | 1959-07-01 | 1960-06-21 | Verfahren zur Herstellung eines Glaskoerpers, der in seinen Oberflaechenschichten neben der Glasphase noch eine Kristallphase aufweist |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US2998675A (de) |
| DE (1) | DE1239817B (de) |
| GB (1) | GB885618A (de) |
| NL (2) | NL110268C (de) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1253956A (fr) * | 1960-01-08 | 1961-02-17 | Saint Gobain | Procédé pour faire apparaître des contraintes hétérogènes dans les objets en verre |
| FR1253955A (fr) * | 1960-01-08 | 1961-02-17 | Saint Gobain | Procédé de traitement du verre |
| US3238085A (en) * | 1960-12-26 | 1966-03-01 | Agency Ind Science Techn | Process for manufacturing ceramiclike products from glass by microscopic crystallization |
| US3246972A (en) * | 1961-08-18 | 1966-04-19 | Corning Glass Works | Method of making ceramic article |
| US3228548A (en) * | 1962-01-10 | 1966-01-11 | Corning Glass Works | Strengthened cathode ray tube |
| NL289576A (de) * | 1962-02-28 | |||
| US3149016A (en) * | 1962-04-02 | 1964-09-15 | Minnesota Mining & Mfg | Nucleated glass particle and process for making it |
| US3243335A (en) * | 1963-03-13 | 1966-03-29 | Samuel P Faile | Ceramic product and process of producing it |
| US3320114A (en) * | 1963-07-31 | 1967-05-16 | Litton Prec Products Inc | Method for lowering index of refraction of glass surfaces |
| NL6410825A (de) * | 1963-11-21 | 1965-05-24 | ||
| US3434817A (en) * | 1965-09-03 | 1969-03-25 | Continental Can Co | Increasing the strength of glass by overglazing |
| US3524748A (en) * | 1967-06-26 | 1970-08-18 | Corning Glass Works | High strength alpha- and beta-quartz glass-ceramic products and method |
| US3927697A (en) * | 1968-02-22 | 1975-12-23 | Heraeus Schott Quarzschmelze | Quartz glass elements |
| US3998617A (en) * | 1968-10-24 | 1976-12-21 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen. | Method of improving the mechanical strength of glass |
| DE2038564C3 (de) * | 1970-08-04 | 1973-09-13 | Heraeus Schott Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau | Quarzglasgeräteteil, insbesondere Quarzglasrohr, mit in seiner Außenoberflächenschicht enthaltenen, Kristallbildung fördernden Keimen zur Verwendung bei hohen Temperaturen, insbesondere für die Durchführung halbleitertechnologischer Verfahren |
| US3951670A (en) * | 1975-02-10 | 1976-04-20 | Corning Glass Works | Cristobalite suppression in high-silica Li2 O-Al2 O-SiO2 devitrified glass frits |
| US4209229A (en) * | 1978-09-25 | 1980-06-24 | Corning Glass Works | Glass-ceramic coated optical waveguides |
| US4189325A (en) * | 1979-01-09 | 1980-02-19 | The Board of Regents, State of Florida, University of Florida | Glass-ceramic dental restorations |
| US4814297A (en) * | 1987-04-01 | 1989-03-21 | Corning Glass Works | Strengthened glass article and method |
| US5084328A (en) * | 1990-12-24 | 1992-01-28 | Corning Incorporated | Strong, surface crystallized glass articles |
| US20050037226A1 (en) * | 2003-08-12 | 2005-02-17 | Peascoe Meisner Roberta A. | Alkali resistant refractories |
| DE102009011850B3 (de) * | 2009-03-05 | 2010-11-25 | Schott Ag | Verfahren zum umweltfreundlichen Schmelzen und Läutern einer Glasschmelze für ein Ausgangsglas einer Lithium-Aluminium-Silikat(LAS)-Glaskeramik sowie deren Verwendung |
| US20110048530A1 (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | Sasha Marjanovic | Surface nucleated glasses for photovoltaic devices |
| CN105658593B (zh) | 2013-08-23 | 2019-07-09 | 康宁股份有限公司 | 强化的玻璃制品、边缘强化的层叠玻璃制品及其制造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA551562A (en) * | 1958-01-14 | D. Stookey Stanley | Ceramic body and method of making it | |
| US2143796A (en) * | 1935-02-11 | 1939-01-10 | Corning Glass Works | Strengthening glass |
| US2241511A (en) * | 1938-09-29 | 1941-05-13 | Kimble Glass Co | Method of treating the surface of glass bodies |
-
0
- NL NL252872D patent/NL252872A/xx unknown
- NL NL110268D patent/NL110268C/xx active
-
1959
- 1959-07-01 US US824178A patent/US2998675A/en not_active Expired - Lifetime
-
1960
- 1960-06-21 DE DEC21726A patent/DE1239817B/de active Pending
- 1960-06-21 GB GB21712/60A patent/GB885618A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL110268C (de) | |
| US2998675A (en) | 1961-09-05 |
| GB885618A (en) | 1961-12-28 |
| NL252872A (de) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1239817B (de) | Verfahren zur Herstellung eines Glaskoerpers, der in seinen Oberflaechenschichten neben der Glasphase noch eine Kristallphase aufweist | |
| DE1421845C3 (de) | Verfestigter Glasgegenstand mit einer das Glasinnere umgebenden Oberflächen-Druckspannungsschicht und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2034393C3 (de) | Anwendung des Verfahrens zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit eines Glases durch Austausch von Natriumionen gegen Kaliumionen auf ein Glas, das verkürzte Austauschzeiten ermöglicht | |
| DE102010009585B4 (de) | Lithium-Aluminosilicatglas mit hohen E-Modul, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung | |
| DE1016908B (de) | Verfahren zum Herstellen von Glasgegenstaenden hoher mechanischer Festigkeit und danach hergestellte Glasgegenstaende | |
| DE2263234A1 (de) | Verfahren zur herstellung von hochfesten und temperaturwechselbestaendigen glasgegenstaenden durch oberflaechenkristallisation | |
| WO2002100789A2 (de) | Verfahren zur herstellung von borosilicatgläsern | |
| DE2209797B2 (de) | Verfahren zur mechanischen Verfestigung von Glasern des Systems SiO2 -Al 2 O3 -MgO-(CaO)-Na2 OK2 O durch den Austausch von Natriumionen aus dem Glas gegen Kaliumionen von außen unter Verwendung spezifischer Zusammensetzungen | |
| DE2428678C2 (de) | Glaskeramische Gegenstände großer Festigkeit und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE102011009769A9 (de) | Hochfestes Alkali-Alumo-Silikatglas | |
| DE1596812A1 (de) | Ballotinen und Kugeln aus entglastem Glas von hoher mechanischer Widerstandsfaehigkeit und ihr Herstellungsverfahren | |
| DE1902432A1 (de) | Verfahren zum Herstellen kompakter transparenter Glaskeramik-Formteile | |
| DE1496086A1 (de) | Glas-Kristall-Mischkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2101656B2 (de) | Glaskeramik-Körper mit marmorartigem Aussehen und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE1950539A1 (de) | Glaskeramische Artikel | |
| DE2853670A1 (de) | Bearbeitbares glas | |
| DE1496052B2 (de) | Halbkristalline glaeser mit hohem glanz guter temperatur wechselbestaentigkeit und hoher festigkeit | |
| DE1265359B (de) | Verfahren zur Herstellung eines Glaskoerpers, der in seinen Oberflaechenschichten neben der Glasphase noch eine Kristallphase aufweist | |
| DE2812859A1 (de) | Titandioxidhaltige glaskeramiken hoher mechanischer festigkeit | |
| DE1421885A1 (de) | Verfahren zur Herstellung keramikaehnlicher Produkte aus Glas | |
| DE1273758B (de) | Verfahren zur Herstellung eines Glas-Kristall-Mischkoepers | |
| AT202724B (de) | Verfahren zur Herstellung von Glasgegenständen mit hoher mechanischer Festigkeit | |
| DE2560267C2 (de) | Verwendung eines Glaskeramikkörpers als Dotierstoffquelle für die Dampfphasen-Dotierung mit B&darr;2&darr;O&darr;3&darr; | |
| DE1496074C (de) | Durchsichtiger Glasgegenstand mit einer teilweise kristallinen, eine mechanische Festigkeit von wenigstens 2800 kg/cm hoch 2 aufweisenden Oberflächenschicht und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE2034381A1 (de) | Verfahren zur Verfestigung eines Glasartikels |