CN103827051A - 强化用玻璃板 - Google Patents
强化用玻璃板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103827051A CN103827051A CN201280045822.0A CN201280045822A CN103827051A CN 103827051 A CN103827051 A CN 103827051A CN 201280045822 A CN201280045822 A CN 201280045822A CN 103827051 A CN103827051 A CN 103827051A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- strengthening
- mole
- sheet glass
- composition
- 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
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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/04—Tempering or quenching glass products using gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/04—Tempering or quenching glass products using gas
- C03B27/0413—Stresses, e.g. patterns, values or formulae for flat or bent glass sheets
-
- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
- C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
-
- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
-
- 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)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
本发明提供一种具有即使在厚度薄的情况下,较低温度下的热膨胀系数也小的特征,并且通过现有的热强化的工序可获得足够高的表面压缩应力的强化用玻璃板。强化用玻璃板的特征是,在组成中在12.5~35摩尔%的范围内含有B2O3,且选自MgO、CaO、BaO、Na2O和K2O的化合物在组成中的总含量X与组成中的B2O3的含量Y的差[X-Y]在-5~10摩尔%的范围内,该强化用玻璃板被供于基于加热和急冷的强化加工。
Description
技术领域
本发明涉及即使在厚度薄的情况下也能够实现与现有的钠钙玻璃相同或在其以上的强化的强化用玻璃板、以及对该玻璃板进行强化加工而得的强化玻璃板。
背景技术
强化玻璃改善了作为玻璃的技术问题的容易破裂的缺点,一直以来被用于车辆用和建筑用的用途。本发明中所述的强化玻璃是利用了被称为热强化或物理强化的玻璃的热收缩的强化玻璃,是指乘用车、卡车、公共汽车、铁道、船舶、航空器等的车辆的窗户所使用的强化玻璃,前灯和尾灯所使用的强化玻璃,建筑物和住宅的窗户、门和橱窗等所使用的强化玻璃,隔墙、桌面、书架和陈列橱等家具或办公用品所使用的强化玻璃,炊具等家用电器所使用的强化玻璃。
车辆用或建筑用的强化玻璃可通过下述方法制造:将利用浮法等制造的玻璃板升温至软化点或屈服点温度附近,然后向玻璃板的表面喷射空气进行急冷的被称为热强化法或风冷强化法的方法。
该方法利用喷射空气冷却时的玻璃的热收缩,玻璃表面先被冷却而收缩后,内部逐渐变冷而收缩,所以在玻璃表面残留压缩应力,玻璃的强度提高。此外,强化玻璃在表面残留有压缩应力,所以具有抑制玻璃表面带有的损伤的进展的效果,从而还具有改善耐擦伤性的效果。
近年来,作为面向车辆等的玻璃而使用强化玻璃时,从由车辆重量的轻量化引起的燃油效率提高的观点考虑,逐渐要求减轻玻璃自身的重量。特别是从对于由废气引起的环境问题的应对、以及对混合动力汽车和EV车等下一代汽车的续航距离延长的应对考虑,需求非常高。玻璃的轻量化可通过玻璃的低密度化和厚度的薄壁化来实现。
关于玻璃的低密度化,通常作为强化用玻璃板使用的由浮法制造的钠钙硅玻璃的情况下,在室温下约为2.5g/cm3,此外,即使是硅玻璃也约为2.2g/cm3,低密度化存在界限。
另一方面,关于玻璃的厚度的薄壁化,作为能够克服强度下降的技术,已知玻璃的强化,玻璃的热强化中,利用冷却时的玻璃表面和内部的温度差而进行强化,所以在2.8mm以下的薄的玻璃的情况下,难以带有温度差而不易进行强化。作为被热强化的玻璃板,热强化开始的屈服点附近的温度与应变被冻结的应变点附近的温度差大的情况下、或屈服点附近的高温时的线热膨胀系数大的情况下强化容易进行而优选,但这种玻璃自低温起的线热膨胀率大,所以不适合于根据用途而希望较低温时的线热膨胀率小的情况。
对于这些技术问题,已知即使在玻璃的厚度薄的情况下热强化性也优异的技术(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2003-119048号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1揭示了即使在玻璃的厚度薄的情况下也能够实现强化的玻璃。即、揭示了以下内容:通过将玻璃组成设在某特定的范围内、使50~350℃时的玻璃的平均线热膨胀率为80~110×10-7/℃,从而可抑制加热后的冷却工序中的玻璃的变形,并且提高因强化而发生的应力。但是,为了获得更容易被强化的玻璃,有效的是对强化温度附近(例如屈服点)的线热膨胀率也进行控制,增大因强化而发生的应力的值,但是目前并不知道同时将这两者的温度区域的线热膨胀率最优化的技术。
本发明提供一种特别是能够抑制低温时的线热膨胀系数并同时提高高温时的线热膨胀系数,因而因热强化而发生的应力高,即使薄也能充分强化的强化用玻璃板,以及使用该强化用玻璃板进行强化而得的强化玻璃板。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明是一种强化用玻璃板,该强化用玻璃板的特征是,作为玻璃组成的成分,在组成中在12.5~35摩尔%的范围内含有B2O3,且包含选自MgO、CaO、BaO、Na2O和K2O的至少一种化合物,组成中的这些化合物的总含量X与组成中的B2O3的含量Y的差[X-Y]在-5~10摩尔%的范围内,该强化用玻璃板被供于基于加热和急冷的强化加工。
此外,本发明的强化用玻璃板的特征是,以氧化物基准计,具有以下玻璃组成:含有B2O3、SiO2和Na2O,还含有选自CaO、BaO、MgO和K2O的至少一种,该玻璃组成中B2O3的含量为12.5~35摩尔%,在将所述B2O3的含量记作Y、将所述的所含的Na2O、K2O、CaO、BaO和MgO的各成分的总含量记作X时,X与Y的含量的差[X-Y]在-5~10摩尔%的范围内,该强化用玻璃板被供于基于加热和急冷的强化加工。
此外,本发明的上述强化用玻璃板的特征是,50~350℃时的平均线膨胀系数α1与玻璃化温度和屈服点的中间的温度下的线膨胀系数α2的差[α2-α1]在450×10-7/℃以上。
此外,本发明的上述强化用玻璃板的特征是,50~350℃时的平均线膨胀系数α1为30×10-7/℃以上且低于100×10-7/℃。
此外,本发明的上述强化用玻璃板的特征是,玻璃化温度和屈服点的中间的温度下的线膨胀系数α2为500×10-7/℃以上且在1300×10-7/℃以下。
此外,本发明的强化玻璃板的特征是,通过对上述的强化用玻璃板进行加热和急冷,从而实施强化加工,强化加工后的发生应力在35MPa以上。
对于上述的表示数值范围的“~”,以包括记载于其前后的数值作为下限值及上限值的涵义来使用,只要没有特定地定义,则以下在说明书中,也以同样的涵义使用“~”。
发明的效果
根据本发明,可得到具有即使在厚度薄的情况下,较低温度范围内的热膨胀系数也小的特征,并且通过现有的采用热强化的工序可获得足够高的表面压缩应力的强化用玻璃板。其结果是,可获得耐擦伤性优异、且被非常地轻量化的强化玻璃。
具体实施方式
本发明的强化用玻璃板的50~350℃时的平均线热膨胀系数α1优选小于100×10-7/℃。平均线热膨胀系数α1在100×10-7/℃以上的情况下,根据强化玻璃板的使用用途有时会发生各种问题。例如,在汽车的夹层玻璃的制造工序中,由温度差引起的尺寸变化增大,容易发生不良情况。此外,温度自低温急剧上升的情况下,在玻璃表面发生拉伸应力,容易发生破裂。平均线热膨胀系数α1的更优选的范围是小于90×10-7/℃。在以显示器为代表的电子用途等、希望将加热工序中的尺寸变化抑制在较小水平的用途中,更优选小于85×10-7/℃,特别优选小于80×10-7/℃。
此外,本发明的强化用玻璃板的50~350℃时的平均线热膨胀系数α1优选在30×10-7/℃以上。如果小于30×10-7/℃,则因物理强化而发生的应力有可能不易增大。更优选在60×10-7/℃以上,特别优选在70×10-7/℃以上。
本发明的强化用玻璃板的玻璃化转变点的温度(以下将“玻璃化转变点的温度”也简记为“玻璃化温度”)优选在750℃以下。玻璃化温度如果超过750℃,则为了强化而需要采用更高的温度,所以对玻璃板进行强化加工时,保持玻璃板的构件、夹具等周边构件被暴露在高温下,因此有可能会发生周边构件的寿命显著下降的问题、或者作为周边构件需要耐热性优异的高价的构件等的问题。玻璃化温度更优选在700℃以下。此外,玻璃化温度优选在400℃以上。玻璃化温度小于400℃的情况下,强化时由加热和急冷产生的温度差难以赋予玻璃板中,所以因强化而发生的应力可能会变小。玻璃化温度更优选为450℃以上,进一步优选为500℃以上。
本发明的强化用玻璃板的屈服点的温度(以下将“玻璃屈服点的温度”也简记为“玻璃屈服点”)优选在640℃以上。如果小于640℃,则强化开始温度变低,因强化而发生的应力有可能变小。更优选在660℃以上。此外,本发明的强化用玻璃板的屈服点优选在750℃以下。屈服点如果超过750℃,则为了强化而需要采用更高的温度,所以对玻璃板进行强化加工时,保持玻璃板的构件、夹具等周边构件被暴露在高温下,因此有可能会发生周边构件的寿命显著下降的问题、或者需要耐热性优异的高价的构件等的问题。屈服点更优选在700℃以下。
本发明的强化用玻璃板中,玻璃化温度和屈服点的中间的温度下的线膨胀系数α2优选为500×10-7/℃以上。本说明书中,玻璃化温度和屈服点的中间的温度是指(玻璃化转变点的温度+屈服点的温度)/2的温度。线膨胀系数α2如果小于500×10-7/℃,则因强化而发生的应力有可能变小。线膨胀系数α2更优选在600×10-7/℃以上,进一步优选在700×10-7/℃以上。此外,线膨胀系数α2优选在1300×10-7/℃以下。线膨胀系数α2如果超过1300×10-7/℃,则在为了强化而对玻璃板进行急冷时,在表面附近暂时地发生拉伸应力,但该应力过大而导致发生玻璃破裂等不良情况,因而不优选。线膨胀系数α2更优选在1250×10-7/℃以下,进一步优选在1200×10-7/℃以下。
另外,上述的玻璃化温度和屈服点的温度随玻璃板的组成而变化,虽不能一概而论,但例如是玻璃化温度为560℃~620℃,或屈服点的温度为620℃~680℃。
本发明的强化用玻璃板较好是50~350℃时的平均线热膨胀系数α1与玻璃化温度和屈服点的中间的温度下的热膨胀系数α2的差[α2-α1]在450×10-7/℃以上。在玻璃的物理强化过程中,[α2-α1]表示加热时的高温下的线膨胀系数与冷却时的低温下的线膨胀系数之差,因此是玻璃的强化的引入容易度的指标。[α2-α1]小于450×10-7/℃的情况下,因强化而发生的应力可能会变小。更优选在500×10-7/℃以上,进一步优选在550×10-7/℃以上。
本发明的强化用玻璃板的室温下的密度优选小于2.75g/cm3。如果在2.75g/cm3以上,则玻璃自身变重。此外,密度小的玻璃的热导率容易变小,所以具有热强化时容易引入应力的特长。更优选小于2.70g/cm3,进一步优选小于2.65g/cm3。
以下,对形成本发明的强化用玻璃板的组成进行说明。此外,各成分用摩尔%表示。
本发明的强化用玻璃板的组成以下述氧化物基准表示,如下所示。
B2O3:12.5~35摩尔%、
SiO2:50~85摩尔%、
Na2O:12.5~30摩尔%、
K2O:0~30摩尔%、
CaO:0~10摩尔%、
BaO:0~10摩尔%、
MgO:0~5摩尔%、
Al2O3:0~20摩尔。
B2O3具有能提高玻璃的耐久性的效果。本发明的玻璃板在玻璃组成中在12.5~35摩尔%的范围内含有B2O3。B2O3的含量小于12.5摩尔%的情况下,通过热强化无法在玻璃表面获得足够的压缩应力。更优选在13.5摩尔%以上,进一步优选在14.5摩尔%以上。另一方面,B2O3的含量超过35摩尔%的情况下,玻璃容易分相,玻璃的化学耐久性降低,而且由于硼酸的挥发,产生窑炉的寿命变短的技术问题。更优选在30摩尔%以下,进一步优选在25摩尔%以下。
SiO2的含量优选在50摩尔%以上。小于50摩尔%的情况下,产生低温范围内的热膨胀系数变大、耐擦伤性变差、玻璃化温度变得过低等的不良情况。更优选在55摩尔%以上,进一步优选在60摩尔%以上。此外,本发明的玻璃板中的SiO2的含量优选在85摩尔%以下。SiO2的含量如果超过85摩尔%,则粘性增高、玻璃难以熔化。更优选在80摩尔%以下,进一步优选在75摩尔%以下。
Na2O是在其含量适度的情况下,不会使低温范围内的膨胀系数增大、而能使高温范围内的膨胀系数增大而上升的成分。作为本发明的玻璃板的Na2O的含量,优选在12.5摩尔%以上,更优选在14摩尔%以上,进一步优选在15摩尔%以上。此外,作为本发明的玻璃板的Na2O的含量,优选在30摩尔%以下。如果超过30摩尔%,则应变点与屈服点的温度差变小,因强化而发生的应力变小。此外,热膨胀系数变得过大也会成为问题。更优选在25摩尔%以下,进一步优选在22.5摩尔%以下。
K2O是在其含量适度的情况下,不会使低温范围内的膨胀系数增大、而能使高温范围内的膨胀系数增大而上升的成分。作为本发明的玻璃板的K2O的含量,优选为0~30摩尔%。更优选在12.5摩尔%以上,进一步优选在14摩尔%以上。此外,本发明的玻璃板的K2O含量如果超过30摩尔%,则容易发生低温范围内的膨胀系数过度上升的问题。更优选在25摩尔%以下,进一步优选在22.5摩尔%以下。
CaO具有能增加玻璃的高温下的热膨胀系数的特长。作为本发明的玻璃板的CaO的含量,优选为0~10摩尔%。作为本发明的玻璃板的CaO的含量,更优选在1摩尔%以上,进一步优选在3摩尔%以上,特别优选在5摩尔%以上。此外,本发明的玻璃板的CaO含量如果超过10摩尔%,则玻璃分相而失透。此外,容易发生不熔化的问题。更优选在9摩尔%以下,进一步优选在8摩尔%以下。
BaO也与CaO同样,作为具有能增加高温下的热膨胀系数的特长的本发明的玻璃板的BaO的含量,优选0~10摩尔%。更优选在1摩尔%以上,进一步优选在3摩尔%以上,特别优选在5摩尔%以上。此外,本发明的玻璃板的BaO含量如果超过10摩尔%,则容易发生玻璃的比重变大、失透的问题。更优选在9摩尔%以下,进一步优选在8摩尔%以下,特别优选在7摩尔%以下。
MgO具有适度地维持玻璃的热膨胀系数的特长。作为本发明的玻璃板的MgO的含量,优选0摩尔%以上且在5摩尔%以下。
Al2O3是能提高玻璃的耐久性的成分,在本发明的玻璃板中不是必需的成分,但可以在成分中以20摩尔%以下的范围适当添加。
本发明的强化用玻璃板实质上由上述成分形成,但在不影响本发明的目的的范围内还可以含有其他成分。作为上述的其他成分,可含有例如ZnO、SrO、Li2O、Fe2O3、FeO、ZrO2、TiO2、Y2O3、CeO2等。此外,作为玻璃熔融时的澄清剂,可适当含有SO3、氯化物、氟化物、卤素、SnO2、Sb2O3、As2O3等。此外,为了调整色调,还可以含有Ni、Co、Cr、Mn、V、Se、Au、Ag、Cd、Cu、Ge等。
本发明的强化用玻璃板中,作为玻璃组成的成分,在组成中在12.5~35摩尔%的范围内含有B2O3,且选自MgO、CaO、BaO、Na2O和K2O的化合物在组成中的总含量X与组成中的B2O3的含量Y的差[X-Y]在-5~10摩尔%的范围内。[X-Y]在-5~10摩尔%的范围以外的情况下,难以得到适于强化的热膨胀系数。优选组成中在12.5~35摩尔%的范围内含有B2O3,且[X-Y]在-2.5~5摩尔%的范围内。
此外,本发明的强化用玻璃板以氧化物基准计,具有以下玻璃组成:含有B2O3、SiO2和Na2O,还含有选自CaO、BaO、MgO和K2O的至少一种;该玻璃组成中B2O3的含量为12.5~35摩尔%,在将所述B2O3的含量记作Y、将所述的所含的Na2O、K2O、CaO、BaO和MgO的各成分的总含量记作X时,X与Y的含量的差[X-Y]在-5~10摩尔%的范围内。
强化用玻璃板的线热膨胀系数、玻璃化温度、屈服点基于以下的要点进行测定。制作直径5mm、长度20mm的圆柱形样品,使用热膨胀计以5℃/分钟的升温速度进行测定,算出50~350℃时的平均线膨胀系数α1、玻璃化温度、屈服点、玻璃化温度和屈服点的中间的温度下的热膨胀系数α2。
本发明的强化用玻璃板的板厚优选在1.0mm以上。如果小于1.0mm,则因强化而发生的表面压缩应力有可能不增大。更优选在1.4mm以上,进一步优选在1.8mm以上。
本发明的强化用玻璃板可以是通过浮法、熔融法、下拉法和辊压法等中的任一种方法制得的强化用玻璃板。浮法的情况下,容易以大面积大量生产1.3mm以上的板玻璃,且容易减小板厚偏差,所以更为优选。
由本发明的强化用玻璃板形成的强化玻璃板的杨氏模量优选在70GPa以上。如果在70GPa以上,则具有容易进一步提高破坏强度的效果。更优选在75GPa以上。
由本发明的强化用玻璃板形成的强化玻璃板的光弹性常数优选在3.5×10-7cm2/kg以下。如果超过3.5×10-7cm2/kg,则在用于显示器的防护玻璃时、或利用偏振调整亮度的情况下,有可能容易发生色差。更优选在3.2×10-7cm2/kg以下。
由本发明的强化用玻璃板形成的强化玻璃板的发生应力优选在35MPa以上。这里,发生应力是指在强化玻璃板的表面发生的表面压缩应力。本发明的强化玻璃板中的发生应力基于以下的要点进行测定。自退火后的玻璃,制作尺寸为Φ20mm×5mm(t)且整面为镜面的圆板。使用制作的圆板,通过圆板压缩法算出光弹性常数。接着,将圆板状的样品逐个分别用铂制的金属丝吊在铂坩埚内,在比玻璃化温度高125℃的温度下保持10分钟。此时使用的铂坩埚是直径约为6cm、高度约为10cm的筒状,玻璃放置在坩埚内部的大致中央的位置。加热后,将玻璃连同坩埚一起取出,通过在大气中与坩埚一起急冷,将玻璃急冷。用应变试验仪(东芝株式会社(東芝社)制)测定制作的急冷玻璃的延迟(日文:レターデーション)。此外,通过将延迟值除以上述光弹性常数,算出发生应力。由此算出的发生应力小于35MPa时,除了玻璃板不能被充分强化、玻璃板具有破裂的危险性以外,还容易发生破裂时产生的碎片的尺寸达不到15mm以下等的不良情况,因而不优选。更优选在40MPa以上,进一步优选在45MPa以上。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不局限于这些实施例。
按照以表1的摩尔%表示的玻璃组成(本发明的实施例)的条件、或按照以表2的摩尔%表示的玻璃组成(本发明的比较例)的条件,适当选择氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐等通常使用的玻璃原料,以作为玻璃达到500g的条件进行秤量和混合。然后,将混合物倒入铂坩埚中,投入1450℃的电阻加热式电炉中,熔融1小时,倒入模具,浸渍在装满水的容器中进行水淬(日文:水砕)后,破碎成15mm以下的碎片。接着,将该碎片再次倒入铂坩埚中,熔融2小时,脱泡后倒入模具,在比玻璃化温度高约30℃的温度下保持1小时后,以每分钟1℃的冷却速度冷却至室温,制作退火玻璃。
自基于JIS R3103-3:2001制造的玻璃制作直径5mm、长度20mm的圆柱状样品(玻璃棒),用热膨胀计(布鲁克AXS公司(ブルカー·エイエックスエス社)制、TD5010SA)以5℃/分钟的升温速度进行测定,算出玻璃化温度。此外,作为屈服点的测定方法,对与上述相同的玻璃棒施加载重10g,通过测定玻璃棒开始收缩时的温度来算出屈服点。
基于JIS R1618:2002,与玻璃化温度的测定同样地使用热膨胀计(布鲁克AXS公司制、TD5010SA)、以5℃/分钟的升温速度进行测定,算出50~350℃时的平均线膨胀系数α1。此外,根据相同的测定数据,算出玻璃化温度和屈服点的中间的温度下的线热膨胀系数α2。
自制造的玻璃,以使4cm×4cm的玻璃板的两面平行的条件进行研磨,制作厚度约为10mm的样品,通过阿基米德法算出密度,通过超声波脉冲法算出杨氏模量。
对于所得的玻璃,为了评价风冷强化的实施容易度,测定通过进行加热、急冷的强化加工而发生的应力。首先,自退火玻璃制作尺寸为φ20mm×5mm(t)且整面为镜面的圆板状的玻璃。使用制作的玻璃,通过圆板压缩法算出光弹性常数。接着,将圆板状的玻璃样品逐个分别用铂制的金属丝吊在铂坩埚内,在比玻璃化温度高125℃的温度下保持10分钟。此时使用的铂坩埚是直径约6cm、高度约10cm的筒状,玻璃放置在坩埚内部的大致中心的位置。加热后,将玻璃连同坩埚一起取出,通过在大气中与坩埚一起急冷而将玻璃急冷。用应变试验仪(东芝株式会社制)测定制作的急冷玻璃的延迟。此外,将延迟值除以上述光弹性常数,算出发生应力。所得的结果示于表1和表2。例1~8是实施例,例9~13是比较例。
[表1]
[表2]
从表1可以看出,本发明的强化用玻璃板中,作为其玻璃组成所含的选自MgO、CaO、BaO、Na2O和K2O的至少一种的氧化物的总含量X与B2O3的含量Y的差[X-Y]在-5~10摩尔%的范围内,并且将50~350℃时的平均线热膨胀系数α1抑制在小于100×10-7/℃,同时使玻璃化温度和屈服点之间的高温范围内的线膨胀系数α2增大至500×10-7/℃以上,而且使平均线膨胀系数α1和线膨胀系数α2的差[α2-α1]在450×10-7/℃以上,因此通过采用将强化用玻璃板加热至其软化点或屈服点温度附近,接着进行急冷的风冷强化法的物理强化,可得到35MPa以上的高的发生应力。
产业上利用的可能性
本发明的玻璃板可被用于面向乘用车、卡车、公共汽车、铁道、船舶、航空器等车辆的窗的强化玻璃,面向前灯和尾灯的强化玻璃,面向建筑物和住宅的窗、门、橱窗等建筑的强化玻璃,面向隔墙、桌面、书架、陈列橱等家具或办公用品等的强化玻璃,面向炊具等家用电器的强化玻璃。
这里引用2011年9月22日提出申请的日本专利申请2011-207710号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容作为本发明的说明书的揭示。
Claims (6)
1.一种强化用玻璃板,其特征在于,作为玻璃组成的成分,在组成中在12.5~35摩尔%的范围内含有B2O3,且包含选自MgO、CaO、BaO、Na2O和K2O的至少一种化合物,组成中的这些化合物的总含量X与组成中的B2O3的含量Y的差[X-Y]在-5~10摩尔%的范围内,该强化用玻璃板被供于基于加热和急冷的强化加工。
2.如权利要求1所述的强化用玻璃板,其特征在于,作为玻璃组成的成分,以氧化物基准计,具有以下玻璃组成:含有B2O3、SiO2和Na2O,还含有选自CaO、BaO、MgO和K2O的至少一种,该玻璃组成中B2O3的含量为12.5~35摩尔%,在将所述B2O3的含量记作Y、将所述的所含的Na2O、K2O、CaO、BaO和MgO的各成分的总含量记作X时,X与Y的含量的差[X-Y]在-5~10摩尔%的范围内,该强化用玻璃板被供于基于加热和急冷的强化加工。
3.如权利要求1或2所述的强化用玻璃板,其特征在于,50~350℃时的平均线膨胀系数α1与玻璃化温度和屈服点的中间的温度下的线膨胀系数α2的差[α2-α1]在450×10-7/℃以上。
4.如权利要求1~3中任一项所述的强化用玻璃板,其特征在于,50~350℃时的平均线膨胀系数α1为30×10-7/℃以上且低于100×10-7/℃。
5.如权利要求1~3中任一项所述的强化用玻璃板,其特征在于,玻璃化温度和屈服点的中间的温度下的线膨胀系数α2为500×10-7/℃以上且在1300×10-7/℃以下。
6.一种强化玻璃板,其特征在于,对权利要求1~5中任一项所述的强化用玻璃板进行加热和急冷,从而实施强化加工,强化加工后的发生应力在35MPa以上。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011207710 | 2011-09-22 | ||
JP2011-207710 | 2011-09-22 | ||
PCT/JP2012/074089 WO2013042739A1 (ja) | 2011-09-22 | 2012-09-20 | 強化用ガラス板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103827051A true CN103827051A (zh) | 2014-05-28 |
Family
ID=47914499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280045822.0A Pending CN103827051A (zh) | 2011-09-22 | 2012-09-20 | 强化用玻璃板 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140242391A1 (zh) |
EP (1) | EP2759522A4 (zh) |
JP (1) | JP6020455B2 (zh) |
CN (1) | CN103827051A (zh) |
WO (1) | WO2013042739A1 (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9296638B2 (en) | 2014-07-31 | 2016-03-29 | Corning Incorporated | Thermally tempered glass and methods and apparatuses for thermal tempering of glass |
CN110709361A (zh) * | 2017-06-05 | 2020-01-17 | Agc株式会社 | 强化玻璃 |
US11485673B2 (en) | 2017-08-24 | 2022-11-01 | Corning Incorporated | Glasses with improved tempering capabilities |
US11643355B2 (en) | 2016-01-12 | 2023-05-09 | Corning Incorporated | Thin thermally and chemically strengthened glass-based articles |
US11697617B2 (en) | 2019-08-06 | 2023-07-11 | Corning Incorporated | Glass laminate with buried stress spikes to arrest cracks and methods of making the same |
US11708296B2 (en) | 2017-11-30 | 2023-07-25 | Corning Incorporated | Non-iox glasses with high coefficient of thermal expansion and preferential fracture behavior for thermal tempering |
US11795102B2 (en) | 2016-01-26 | 2023-10-24 | Corning Incorporated | Non-contact coated glass and related coating system and method |
US11891324B2 (en) | 2014-07-31 | 2024-02-06 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015086080A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 旭硝子株式会社 | 物理強化ガラスおよび物理強化ガラスの製造方法 |
US10611664B2 (en) | 2014-07-31 | 2020-04-07 | Corning Incorporated | Thermally strengthened architectural glass and related systems and methods |
WO2017082311A1 (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-18 | 旭硝子株式会社 | 風冷強化用ガラス、および風冷強化ガラス |
US11214491B2 (en) | 2017-11-17 | 2022-01-04 | Corning Incorporated | Direct graphene transfer and graphene-based devices |
WO2019108989A1 (en) | 2017-11-30 | 2019-06-06 | Corning Incorporated | Colored glasses with improved tempering capabilities |
JP2020097506A (ja) * | 2018-12-19 | 2020-06-25 | 日本電気硝子株式会社 | アルミノシリケートガラス |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3753674A (en) * | 1970-02-11 | 1973-08-21 | Ppg Industries Inc | Thermal tempering of glass having short strain point-to-softening point interval |
US5077240A (en) * | 1990-01-11 | 1991-12-31 | Schott Glass Technologies, Inc. | Strengthenable, high neodymium-containing glasses |
CN101591139A (zh) * | 2008-05-30 | 2009-12-02 | 旭硝子株式会社 | 显示装置用玻璃板 |
US20100291353A1 (en) * | 2009-02-19 | 2010-11-18 | Matthew John Dejneka | Method of separating strengthened glass |
CN102137822A (zh) * | 2008-07-29 | 2011-07-27 | 康宁股份有限公司 | 用于化学强化玻璃的双阶段离子交换 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3859103A (en) * | 1973-03-08 | 1975-01-07 | Nippon Selfoc Co Ltd | Optical glass body having a refractive index gradient |
JPS5428323A (en) * | 1977-08-06 | 1979-03-02 | Toshiba Kasei Kougiyou Kk | Hardened glass insulator |
FR2695634B1 (fr) * | 1992-09-14 | 1994-11-25 | Corning Inc | Verres de borosilicates de couleur rose, leur fabrication et articles en de tels verres. |
JP5178977B2 (ja) | 2000-10-03 | 2013-04-10 | 日本板硝子株式会社 | ガラス組成物 |
JP3995902B2 (ja) * | 2001-05-31 | 2007-10-24 | Hoya株式会社 | 情報記録媒体用ガラス基板及びそれを用いた磁気情報記録媒体 |
DE10150884A1 (de) * | 2001-10-16 | 2003-05-08 | Schott Glas | Thermisch vorspannbares Alkaliborosilikatglas, seine Herstellung und seine Verwendung |
US20030147157A1 (en) * | 2002-01-30 | 2003-08-07 | Yoichiro Kamimura | Optical glass for prism, process for the production thereof, and optical part for prism |
US8445394B2 (en) * | 2008-10-06 | 2013-05-21 | Corning Incorporated | Intermediate thermal expansion coefficient glass |
US8110279B2 (en) * | 2009-11-30 | 2012-02-07 | Corning Incorporated | Method for improving the edge strength of tempered glass sheet articles |
JP5610812B2 (ja) | 2010-03-30 | 2014-10-22 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 水素製造装置及び燃料電池システム |
-
2012
- 2012-09-20 JP JP2013534749A patent/JP6020455B2/ja active Active
- 2012-09-20 WO PCT/JP2012/074089 patent/WO2013042739A1/ja active Application Filing
- 2012-09-20 EP EP12833239.2A patent/EP2759522A4/en not_active Withdrawn
- 2012-09-20 US US14/223,534 patent/US20140242391A1/en not_active Abandoned
- 2012-09-20 CN CN201280045822.0A patent/CN103827051A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3753674A (en) * | 1970-02-11 | 1973-08-21 | Ppg Industries Inc | Thermal tempering of glass having short strain point-to-softening point interval |
US5077240A (en) * | 1990-01-11 | 1991-12-31 | Schott Glass Technologies, Inc. | Strengthenable, high neodymium-containing glasses |
CN101591139A (zh) * | 2008-05-30 | 2009-12-02 | 旭硝子株式会社 | 显示装置用玻璃板 |
CN102137822A (zh) * | 2008-07-29 | 2011-07-27 | 康宁股份有限公司 | 用于化学强化玻璃的双阶段离子交换 |
US20100291353A1 (en) * | 2009-02-19 | 2010-11-18 | Matthew John Dejneka | Method of separating strengthened glass |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9776905B2 (en) | 2014-07-31 | 2017-10-03 | Corning Incorporated | Highly strengthened glass article |
US9783448B2 (en) | 2014-07-31 | 2017-10-10 | Corning Incorporated | Thin dicing glass article |
US9802853B2 (en) | 2014-07-31 | 2017-10-31 | Corning Incorporated | Fictive temperature in damage-resistant glass having improved mechanical characteristics |
US9975801B2 (en) | 2014-07-31 | 2018-05-22 | Corning Incorporated | High strength glass having improved mechanical characteristics |
US10005691B2 (en) | 2014-07-31 | 2018-06-26 | Corning Incorporated | Damage resistant glass article |
US10077204B2 (en) | 2014-07-31 | 2018-09-18 | Corning Incorporated | Thin safety glass having improved mechanical characteristics |
US10233111B2 (en) | 2014-07-31 | 2019-03-19 | Corning Incorporated | Thermally tempered glass and methods and apparatuses for thermal tempering of glass |
US9296638B2 (en) | 2014-07-31 | 2016-03-29 | Corning Incorporated | Thermally tempered glass and methods and apparatuses for thermal tempering of glass |
US11891324B2 (en) | 2014-07-31 | 2024-02-06 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
US11643355B2 (en) | 2016-01-12 | 2023-05-09 | Corning Incorporated | Thin thermally and chemically strengthened glass-based articles |
US11795102B2 (en) | 2016-01-26 | 2023-10-24 | Corning Incorporated | Non-contact coated glass and related coating system and method |
CN110709361A (zh) * | 2017-06-05 | 2020-01-17 | Agc株式会社 | 强化玻璃 |
US11485673B2 (en) | 2017-08-24 | 2022-11-01 | Corning Incorporated | Glasses with improved tempering capabilities |
US11708296B2 (en) | 2017-11-30 | 2023-07-25 | Corning Incorporated | Non-iox glasses with high coefficient of thermal expansion and preferential fracture behavior for thermal tempering |
US11697617B2 (en) | 2019-08-06 | 2023-07-11 | Corning Incorporated | Glass laminate with buried stress spikes to arrest cracks and methods of making the same |
US12043575B2 (en) | 2019-08-06 | 2024-07-23 | Corning Incorporated | Glass laminate with buried stress spikes to arrest cracks and methods of making the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6020455B2 (ja) | 2016-11-02 |
US20140242391A1 (en) | 2014-08-28 |
WO2013042739A1 (ja) | 2013-03-28 |
JPWO2013042739A1 (ja) | 2015-03-26 |
EP2759522A1 (en) | 2014-07-30 |
EP2759522A4 (en) | 2015-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103827051A (zh) | 强化用玻璃板 | |
TWI394733B (zh) | Glass composition for substrate and method for producing the same | |
JP6973959B2 (ja) | 化学強化可能なガラス板 | |
KR102433785B1 (ko) | 적층 유리 제품 및 이의 형성방법 | |
JP5918148B2 (ja) | 3次元精密成形用薄リチウムアルミノケイ酸ガラス | |
JP5954316B2 (ja) | 強化用ガラス板 | |
KR101273782B1 (ko) | 기판용 유리 조성물 | |
CN103992039B (zh) | 一种低介电常数玻璃纤维 | |
JP6039790B2 (ja) | オーブンドア | |
TW201639798A (zh) | 可化學性回火的玻璃片 | |
TW201542488A (zh) | 可化學性回火的玻璃片 | |
JP5668477B2 (ja) | ガラス基板及びその製造方法 | |
TW202031611A (zh) | 強化玻璃板及其製造方法、強化用玻璃板 | |
JPWO2015111524A1 (ja) | 強化用ガラス組成物、強化ガラス物品およびその製造方法 | |
KR20170038799A (ko) | 고투과 유리 | |
JP6675592B2 (ja) | 強化ガラス | |
JP2010018512A (ja) | 結晶化ガラス | |
JPWO2020021933A1 (ja) | 強化ガラス及び強化用ガラス | |
JP2730138B2 (ja) | 易成形性ガラス組成物 | |
CN115583794A (zh) | 一种低光学碱度玻璃及其制备方法和应用 | |
JPWO2011158366A1 (ja) | ガラス基板及びその製造方法 | |
CN115490423A (zh) | 铝硅酸盐玻璃及其制备方法 | |
JP2018203571A (ja) | ガラス | |
CN115925250A (zh) | 高软化点的中硼硅酸盐玻璃、强化玻璃及其制备方法和应用 | |
JP6965881B2 (ja) | 化学強化ガラス板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140528 |