DE60006176T2

DE60006176T2 - Glaszusammensetzung, durch Ionenaustausch verstärkter Glasgegenstand und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE60006176T2
Application number: DE60006176T
Authority: DE
Inventors: Tadashi 1510 Muramoto; Shinichi 1510 Aratani
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2020-03-25
Also published as: DE60006176D1; US6436859B1; EP1038845A1; EP1038845B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Glaszusammensetzung, die durch Erhitzen erweicht und in diesem Zustand gepreßt werden kann und die chemisch durch Alkaliionenaustausch verstärkt ist. Solch eine Glaszusammensetzung ist geeignet zum Erhalt von Glasgegenständen, wie optisches Glas von Linsen und kompaktes Substratglas. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Substratglas für Aufzeichnungsmedien von Information, das geeignet zur Verwendung als magnetisches Aufzeichnungsmedium und so weiter ist. Tatsächlich wird dieses Substratglas durch Pressen und dann durch chemische Verstärkung hergestellt.
Von Substratglas für Aufzeichnungsmedien von Information wird zum Beispiel gefordert, daß es leicht bei einer Temperatur geschmolzen werden kann, die vergleichbar oder niedriger als die von Natron-Kalk-Silica-Glas ist, daß es eine Erweichungstemperatur hat, die niedriger als die von Natron-Kalk-Silica-Glas ist, daß es leicht gepreßt werden kann und die Bildung von feinen Oberflächen erlaubt, die der Preßform folgen, daß es bruchfest ist als Folge eines thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der ähnlich wie derjenige der Preßform ist und daß es einen hohen Grad an so genannter chemischer Verstärkung durch Alkaliionenaustausch hat.
Obwohl es in der Vergangenheit üblich war, nach einem Verfahren zum Schleifen von durch Pressen geformtem Glas zu suchen, um Oberflächenglätte zu erreichen, ist Schleifen darüber hinaus nicht bevorzugt, da es beträchtliche Zeit erfordert und Schwierigkeiten und hohe Kosten verursacht. Obwohl es auch Beispiele gab, die die Bildung einer glatten Oberfläche durch das Floatverfahren empfahlen, obwohl das Floatverfahren für die großvolumige Herstellung von relativ großem Glas, wie Fensterglas, geeignet ist, ist es nicht zur Herstellung kleiner, genauer Substrate geeignet, wie Substraten für Aufzeichnungsmedien von Information.
Obwohl die Beschreibung des US-Patents Nr. 4 156 755 ein SiO₂-Al₂O₃-Li₂O-Na₂O Glas offenbart, das zusätzlich ZrO₂ enthält und durch Ionenaustausch verstärkt ist, hat dieses Glas einen extrem hohen Gehalt an Al₂O₃ und ZrO₂, hat hohe Schmelzund Formtemperaturen und weist Probleme auf, was die Leichtigkeit des Schmelzens und die Formbarkeit betrifft (insbesondere beim Preßformen).
Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 10-1329 offenbart eine Glaszusammensetzung für die chemische Verstärkung und einen chemisch verstärkten Glasgegenstand, die SiO₂-Al₂O₃-Li₂O-Na₂O-CaO enthält, kein ZrO₂ enthält und für das Floatverfahren geeignet ist. In dieser Veröffentlichung wird kein Preßformen erwähnt, und sowohl die Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10² Poise aufweist, als auch die Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10⁴ Poise aufweist, sind hoch. Infolge der Abwesenheit von ZrO₂, das als eine Komponente bekannt ist, um dem Glas ausgezeichnete Wasserfestigkeit und Wetterbeständigkeit zu verleihen, wird zusätzlich angenommen, daß es schwierig ist, Wasserfestigkeit und Wetterbeständigkeit zu genügen.
Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 5-32431 offenbart ein Glas, das einer chemischen Verstärkung zu unterwerfen ist und SiO₂, Al₂O₃, Li₂O, Na₂O und ZrO₂ enthält, sowie ein daraus hergestelltes chemisch verstärktes Glas. In dieser Veröffentlichung sind die Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10² Poise aufweist, die Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10⁴ Poise aufweist, der Erweichungspunkt und ähnliches dieses Glases nicht beschrieben, das der chemischen Verstärkung zu unterwerfen ist. Da die ZrO₂ Komponente in einem relativ hohen Bereich enthalten ist, besteht zusätzlich eine Tendenz, die Schmelztemperatur des Glases zu erhöhen und das Formen, insbesondere das Preßformen, zu erschweren.
Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 10-158028 offenbart ein Glassubstrat für Magnetplatten, das SiO₂, Al₂O₃, Na₂O, K₂O, RO und ZrO₂ enthält, wobei RO MgO, CaO, SrO oder BaO ist, und kratzfest sowie für das Floatverfahren geeignet ist. Ein Preßformen dieses Glases wird in dieser Veröffentlichung nicht erwähnt, und die Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10² Poise aufweist, sowie die Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10⁴ aufweist, sind beide hoch. Da der K₂O Gehalt relativ hoch im Vergleich zum Na₂O Gehalt ist, wird angesichts der Tatsache, daß die Natriumkomponente in dem Glas durch das geschmolzene Kaliumsalz dem Ionenaustausch unterliegt, zusätzlich angenommen, daß ein effizienter Ionenaustausch schwierig ist.
Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 11-199267 offenbart ein Glassubstrat für Magnetplatten, das im wesentlichen aus SiO₂, Al₂O₃, Li₂O, Na₂O, K₂O, MgO, CaO, ZrO₂ und TiO₂ besteht.
Es gab insbesondere Fälle im Stand der Technik, bei denen Probleme bezüglich der Formbarkeit einschließlich der Leichtigkeit des Schmelzens und des Preßformens, ungenügender Wetterbeständigkeit, Feuchtigkeitsfestigkeit und Wasserfestigkeit bestanden oder die nicht in der Lage waren, chemisch durch Ionenaustausch verstärkt zu werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lithium-Natrium-Aluminosilicat-Glaszusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die fähig ist, einen durch Ionenaustausch verstärkten Glasgegenstand durch Pressen und anschließenden Alkaliionenaustausch zu schaffen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen solchen durch Ionenaustausch verstärkten Glasgegenstand zur Verfügung zu stellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen durch Ionenaustausch verstärkten Glasgegenstands zur Verfügung zu stellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Lithium-Natrium-Aluminosilicat-Glaszusammensetzung geschaffen mit, ausgedrückt ein Gewichtsprozenten, 58–66% SiO₂, 7–15% Al₂O₃, 4–7% Li₂O, 10–15% Na₂O, 0–3% K₂O, 0–4% MgO, 0–4% CaO, 0–2% SrO, 1–10% BaO, 0–5% TiO₂ und 1–6% ZrO₂; einem Erweichungspunkt von 700°C oder darunter; einer ersten Temperatur, bei der die Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10² Poise aufweist, wobei die erste Temperatur 1450°C oder weniger beträgt; einer zweiten Temperatur, bei der die Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10⁴ Poise aufweist, wobei die zweite Temperatur 1000°C oder weniger beträgt; und einem mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen 30°C und einer Glasübergangstemperatur der Glaszusammensetzung, der in einem Bereich von 90 × 10^–7/°C bis 130 × 10^–7/°C liegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein durch Ionenaustausch verstärkter Glasgegenstand geschaffen, der aus der Glaszusammensetzung durch ein Verfahren hergestellt wird. Dieses Verfahren umfaßt (a) Bereitstellung der Glaszusammensetzung; (b) Pressen der Glaszusammensetzung bei dem Erweichungspunkt, um dadurch einen Vorläufer des Glasgegenstands zu erhalten; und (c) Kontaktieren des Vorläufers mit einem geschmolzenen Salz, das ein Kaliumsalz enthält, um dadurch eine Verstärkung durch einen Alkaliionenaustausch durchzuführen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Glaszusammensetzung der Erfindung kann leicht geschmolzen werden, kann leicht durch Pressen geformt werden, erlaubt die Bildung von feinen Oberflächen, die genau der Preßform folgen, ist bruchfest durch genaue Annäherung an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Preßform und kann zu einem hohen Grad durch Alkaliionenaustausch verstärkt werden und schafft insbesondere ein Substratglas für Aufzeichnungsmedien von Information, das vorzugsweise als ein magnetisches Aufzeichnungsmedium und so weiter verwendet werden kann.
Eine gepreßte Glaszusammensetzung (d. h. ein Vorläufer eines durch Ionenaustausch verstärkten Glasgegenstands) der vorliegenden Erfindung wird in zwei Stufen hergestellt, zuerst durch Schmelzen, Läuterung und Homogenisierung der Glasrohmaterialien, Herstellen eines vorgeformten Glases mit einer Form, die der Zielform angenähert ist, zum Beispiel indem das resultierende geschmolzene Glas in Formen gegossen wird, und dann Wiedererhitzen dieses vorgeformten Glases und Zuführen zum Preßformen. Alternativ kann die erfindungsgemäße gepreßte Glaszusammensetzung in einer kontinuierlichen Arbeitsweise hergestellt werden zuerst durch Herstellen des oben genannten vorgeformten Glases und, während es noch heiß ist, Zuführen zum Preßformen nach geringer Anpassung der Temperatur.
Wenn das Glas eine Viskosität von 10² Poise während seines Schmelzens aufweist, erreicht das Glas eine extrem hohe Fluidität. Dies ist für das Schmelzen und Homogenisieren des Glases vorteilhaft. Daher wird die Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10² Poise aufweist, auch als Schmelztemperatur bezeichnet. Übliche Natron-Kalk-Silica-Gläser werden als leicht schmelzend angesehen, und die Temperatur, bei der diese Gläser eine Viskosität von 10² Poise aufweisen, liegt im Bereich von 1400–1450°C. Ähnlich beträgt die Temperatur, bei der die erfindungsgemäße Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10² Poise aufweist, 1450°C oder weniger.
Bezüglich der Temperatur für das oben genannte Vorformen, nämlich der Arbeitstemperatur, ist eine Glasviskosität von 10⁴ Poise die Viskosität, die als Index dient, was das Warmformen der Glaszusammensetzung zu einer Platten- oder Behälterform und so weiter betrifft, und dies gilt auch für das Vorformen in der vorliegenden Erfindung. Die oben genannte Temperatur, bei der übliche Natron-Kalk-Silica-Gläser eine Viskosität von 10⁴ Poise aufweisen, beträgt ungefähr 1000°C. Ähnlich beträgt die Temperatur, bei der die erfindungsgemäße Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10⁴ Poise aufweist, 1000°C oder weniger.
In der Erfindung ist das Grundmaterial einer Preßform für das Preßformen vorzugsweise ein Material mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit und Verschleißfestigkeit. Beispiele für ein solches Material umfassen legierten Stahl (z. B. Austenitstahl), Cermet (z. B. auf TiC-Mo-Ni basierendes Cermet), Keramiken (z. B. Aluminiumoxid und Zirkondioxid) und hitzebeständiges Glas (z. B. Aluminosilicatglas, wie Calcium-Aluminosilicat-Glas). Das Grundmaterial einer Preßform wird in die gewünschte Form und optische Fläche gebracht und poliert. Dann wird die Oberfläche der Preßform mit einem thermisch und chemisch beständigen dünnen Film beschichtet, der die durch Hitze erweichte Glaszusammensetzung an dem Film haften läßt. Der dünne Film ist vorzugsweise gegen Korrosion beständig, die durch die durch Hitze erweichte Glaszusammensetzung verursacht wird. Der Film kann ein Edelmetallfilm, ein Wolframfilm, ein Tantalfilm, ein Film aus einer Legierung dieser Metalle sein und kann zum Beispiel durch Sputtering gebildet werden. Üblicherweise wird die Oberfläche des gepreßten Glases poliert, nachdem es seine optische Fläche erhalten hat. Im Gegensatz dazu kann die gewünschte optische Fläche durch Ausführen des oben genannten Verfahrens erhalten werden ohne einen Polierschritt.
Natürlich ist es bevorzugt, daß die Glaszusammensetzung zum Preßformen geeignete thermische Eigenschaften und andere charakteristische Merkmale aufweist, um die oben genannte optische Fläche zu erhalten, und darüber hinaus ist es auch bevorzugt, für die Durchführung der chemischen Verstärkung mittels Ionenaustausch geeignete charakteristische Merkmale zu haben.
Die Viskosität der Glaszusammensetzung beim Preßformen wird vorzugsweise auf einen Bereich von 10^7,6–10¹² Poise und bevorzugter in die Nähe von 10¹⁰ Poise eingestellt. Tatsächlich entsprechen 10^7,6 Poise dem Erweichungspunkt der Glaszusammensetzung. Mit anderen Worten, die Glaszusammensetzung weist eine Viskosität von 10^7,6 Poise bei ihrem Erweichungspunkt auf. Falls die Viskosität niedriger als 10^7,6 Poise beträgt, kann das Glas leicht an der Oberfläche der Preßform hängenbleiben und kann nicht leicht getrennt werden. Dies kann zu einer größeren Anfälligkeit für ein Zerbrechen des Glases während seiner Trennung von der Preßform führen. Zusätzlich kann die Presse schnell verschleißen. Bei einer Viskosität von über 10¹² Poise kann es für die Glaszusammensetzung schwierig werden, an der Oberfläche der Preßform zu haften. Dadurch kann es schwierig werden, eine optische Fläche zu erhalten, die genau der Oberfläche der Preßform folgt.
Was die Temperatur während des oben genannten Preßformens angeht, kann die optische Fläche anfällig gegen Beschädigung durch Verschleiß sein, wenn das Pressen wiederholt bei hohen Temperaturen durchgeführt wird, obwohl das oben genannte Preßgrundmaterial und der dünne Film ansgezeichnete Hitzebeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweisen mögen. Die Temperatur, bei der ein übliches Natron-Kalk-Silica-Glas eine Viskosität von 10^7,6 Poise (Erweichungspunkt) aufweist, ist in der Größenordnung von 720– 740°C. Im Gegensatz dazu, sind 700°C oder weniger für die erfindungsgemäße Glaszusammensetzung bevorzugt. Außerdem ist sie bevorzugt 600°C oder niedriger in der Erfindung bei einer bevorzugteren Viskosität von nämlich 10¹⁰ Poise.
Der Preßdruck liegt vorzugsweise im Bereich von 98 N/cm² bis 490 N/cm² (10 kgf/cm² bis 50 kgf/cm², annähernd 1–5 MPa). Wenn der Preßdruck auf einen hohen Druck über 490 N/cm² (50 kgf/cm²) erhöht wird, kann die Glaszusammensetzung anfällig für Rißbildung und Brechen werden oder die Presse selbst kann brechen. Wenn der Preßdruck auf einen niedrigen Druck unter 98 N/cm² (10 kgf/cm²) erniedrigt wird, kann es schwierig werden, eine optische Fläche zu erhalten, die der Oberfläche der Preßform entspricht.
Innerhalb der oben genannten Bereiche der Glasviskosität (Temperatur) und des Preßdrucks haftet das geformte Glas gut an der Preßform (dem dünnen Film). Daher kann eine optische Fläche erhalten werden, die genau der optischen Fläche des oben genannten Grundmaterials der Preßform entspricht.
Es ist bevorzugt, daß der thermische Ausdehnungskoeffizient der Glaszusammensetzung sich derjenigen der Preßform annähert. Daher wird der thermische Ausdehnungskoeffizient der ersteren geeigneter Weise zwischen 90 × 10^–7/°C und 120 × 10^–7/°C als mittlerer Wert zwischen Raumtemperatur und der Glasübergangstemperatur eingestellt. Falls zum Beispiel die Preßform aus einem Material hergestellt ist, das aus hitzebeständigem Stahl und einer Mehrzahl von hitzebeständigen Keramiken ausgewählt ist, kann der thermische Ausdehnungskoeffizient ungefähr von 100 × 10^–7/°C bis 120 × 10^–7/°C betragen und im Fall von Calcium-Aluminosilicat-Glas ungefähr von 90 × 10^–7/°C bis 100 × 10^–7/°C.
Die chemische Verstärkung durch Alkaliionenaustausch für die gepreßte Glaszusammensetzung kann ausgeführt werden durch Eintauchen des Glases in ein geschmolzenes Salz, das ein Kaliumsalz enthält, bei einer Temperatur, die gleich oder niedriger als die Glasübergangstemperatur ist, bei der die thermische Verformung des Glases schwierig ist, und die gleich oder höher als der Schmelzpunkt des Natriumnitrats und/oder Kaliumnitrats ist, und durch Ausführen des Ionenaustausches während mehrerer Stunden. Ein Substratglas für Aufzeichnungsmedien von Information muß im allgemeinen eine Dreipunkt-Biegefestigkeit nach der chemischen Verstärkung von 1500 kgf/cm² oder mehr (ungefähr 147 MPa oder mehr) haben. Im Gegensatz dazu ist in der vorliegenden Erfindung ein Wert von 2000 kgf/cm² oder mehr (ungefähr 196 MPa oder mehr) bevorzugt in Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Festigkeit und der Leichtigkeit, das Glassubstrat zu handhaben.
Wie oben angegeben, ist die erfindungsgemäße Glaszusammensetzung ein Lithium-Natrium-Aluminosilicat-Glas und die Siliciumdioxidkomponente ist wesentlich zur Bildung des Glases. Obwohl die Aluminiumoxidkomponente auch zur Bildung des Glases zusammen mit der Siliciumdioxidkomponente ist, ist sie notwendig zur Erhöhung der Ionenaustauschrate während der chemischen Verstärkung und zur Verbesserung der Wasserfestigkeit des Glases nach der chemischen Verstärkung. Die Lithium- und Natriumkomponenten sind notwendig zur Erleichterung des Schmelzens der Glasrohmaterialien, und sie sind wirksam bei der Erniedrigung der Viskosität, des Erweichungspunkts und der Glasübergangstemperatur der Glaszusammensetzung bei hohen Temperaturen. Die Lithiumkomponente (Lithiumionen) insbesondere ist wesentlich zur Bildung einer verdichteten Oberflächenschicht in dem Glasgegenstand durch Ionenaustausch mit Natrium- und Kaliumionen mit größerem Ionendurchmesser, während die Natriumkomponente (Natriumionen) wesentlich zur Verstärkung ist, indem eine verdichtete Oberflächenschicht in dem Glasgegenstand gebildet wird durch Ionenaustausch mit Kaliumionen mit größerem Ionendurchmesser.
Die Glaszusammensetzung enthält BaO und ZrO₂. BaO erleichtert das Schmelzen des Glases, während es auch die Viskosität, den Erweichungspunkt und die Glasübergangstemperatur des Glases bei hohen Temperaturen erniedrigt. Der thermische Ausdehnungskoeffizient des Glases kann sich erhöhen, was zu einer schlechten Wasserfestigkeit und Wetterbeständigkeit führt, wenn die oben erwähnten Lithium-, Natrium- und anderen alkalischen Komponenten in dem Glas in größeren Mengen als erforderlich anwesend sind. Im Gegensatz dazu kann der thermische Ausdehnungskoeffizient richtig eingestellt werden durch Erniedrigen der Menge der alkalischen Komponenten und durch Einführen von BaO stattdessen, wodurch die Wasserfestigkeit und Wetterbeständigkeit verbessert werden. Außerdem ist ZrO₂ wirksam bei der Erhöhung der Ionenaustauschrate während der chemischen Verstärkung, und es verbessert signifikant die Wasserfestigkeit und Wetterbeständigkeit des Glases nach der chemischen Verstärkung.
Die folgenden Komponenten sind in der erfindungsgemäßen Glaszusammensetzung enthalten. SiO₂ ist die Hauptkomponente, die das Glas bildet und, ausgedrückt in Gewichtsprozent, im Bereich von 58–66% im Glas enthalten ist. Wenn der Gehalt an SiO₂ geringer als 58% ist, kann die Glasbildung nicht länger einfach sein, eine Entglasung kann leicht auftreten, und die Wasserfestigkeit des Glases nach der chemischen Verstärkung durch Ionenaustausch kann schlechter sein. Wenn der SiO₂ Gehalt 66% übersteigt, erhöht sich die Schmelztemperatur des Glases und die Formgebungstemperatur erhöht sich, um das Glas zu formen, einschließlich des Vorformens und insbesondere des Preßformens. Obwohl Al₂O₃ eine Komponente ist, die das Glas zusammen mit dem SiO₂ bildet, ist sie notwendig zur Erhöhung der Ionenaustauschrate während der chemischen Verstärkung und zur Verbesserung der Wasserfestigkeit des Glases nach der chemischen Verstärkung. Al₂O₃ ist in der Glaszusammensetzung im Bereich von 7–15% enthalten. Wenn der Gehalt an Al₂O₃ niedriger als 7% ist, können die oben genannten vorteilhaften Wirkungen unzureichend werden. Wenn der Gehalt an Al₂O₃ 15% übersteigt, erhöht sich die Glasviskosität und dadurch müssen die Temperaturen des Vorformens und des Preßformens erhöht werden. Zusätzlich dazu, daß Li₂O zur Durchführung der chemischen Verstärkung durch Ionenaustausch wesentlich ist, ist es wesentlich zur Erleichterung des Schmelzens und Formens des Glases bei relativ niedrigen Temperaturen; es ist in dem Glas im Bereich von 4-7% enthalten. Wenn der Gehalt an Li₂O niedriger als 4% ist, erhöhen sich die oben genannten Schmelzund Formungstemperaturen. Wenn der Gehalt an Li₂O 7% übersteigt, erniedrigt sich die Glasviskosität mehr als erforderlich ist, und die Wasserfestigkeit des Glases nach der chemischen Verstärkung durch Ionenaustausch kann schlecht werden. Ähnlich wie Li₂O ist Na₂O wichtig zur Durchführung der chemischen Verstärkung durch Ionenaustausch, und es erleichtert das Schmelzen und Formen des Glases. Zusätzlich kann es preiswerter erhalten werden als andere Rohmaterialien der Alkalimetallkomponenten. Na₂O ist in dem Glas im Bereich von 10–15% enthalten. Wenn der Gehalt an Na₂O geringer als 10% ist, steigt die Glasviskosität an und dadurch müssen die oben genannten Schmelz- und Formgebungstemperaturen erhöht werden. Wenn der Gehalt an Na₂O 15% übersteigt, erniedrigt sich die Glasviskosität unter diejenige, die erforderlich ist, und die Wasserfestigkeit des Glases nach der chemischen Verstärkung durch Ionenaustausch kann schlecht werden. K₂O wird geeigneter Weise so eingeführt, wie es für die Erhöhung der Glasschmelzbarkeit und für die Einstellung der Viskosität und des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Glases notwendig ist. Außerdem, wenn der Gehalt an K₂O in dem Glas 3% übersteigt, kann der thermische Ausdehnungskoeffizient übermäßig groß werden, was die Glasviskosität niedriger als erforderlich werden läßt. Folglich beträgt der Gehalt an K₂O in dem Glas 3% oder weniger. MgO wird geeigneter Weise so eingeführt, wie es für die Erhöhung der Glasschmelzbarkeit und für die Einstellung der Viskosität und des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Glases notwendig ist. Ähnlich wie CaO bietet MgO den Vorteil, daß es preiswerter erhalten werden kann als die Rohmaterialien der Alkalimetallkomponenten. Da jedoch die Ionenaustauschrate erniedrigt wird, wenn MgO über 4% in dem Glas enthalten ist, beträgt der Gehalt an MgO 4% oder weniger. CaO ist auch eine Komponente, die geeigneter Weise so eingeführt wird, wie es für die Erhöhung des Glasschmelzbarkeit und für die Einstellung von Viskosität und thermischem Ausdehnungskoeffizienten des Glases notwendig ist. Außerdem, da die Ionenaustauschrate erniedrigt wird, wenn CaO über 4% in dem Glas enthalten ist, beträgt der Gehalt an CaO 4% oder weniger. BaO ist eine Komponente, die zur Erhöhung der Glasschmelzbarkeit und zur Erniedrigung der Flüssigphasentemperatur des Glases wirksam ist. Zusätzlich erniedrigt BaO die Formgebungstemperatur und erleichtert die Formung, ohne den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Glases übermäßig zu erhöhen, verglichen mit den Alkalimetallkomponenten, wie Na₂O und K₂O. Außerdem verschlechtert BaO nicht die Wasserfestigkeit, verglichen mit den oben genannten Alkalimetallkomponenten. BaO ist in dem Glas im Bereich von 1–10% enthalten. Wenn der Gehalt von BaO unter 1% liegt, können die oben genannten Funktionen und vorteilhaften Wirkungen unzureichend. werden. Es besteht keine Notwendigkeit, daß BaO über 10% enthalten ist, im Gegenteil neigt solch ein Gehalt von BaO dazu, den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Glases zu erhöhen. TiO₂ ist eine Komponente, die geeigneter Weise enthalten ist zur Einstellung der Viskosität und des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Glases oder zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit des Glases nach der chemischen Verstärkung durch Ionenaustausch. Die Glasviskosität kann jedoch zu stark ansteigen, was zu schlechtem Schmelzen und schlechter Formbarkeit des Glases führt, wenn der Gehalt an TiO₂ in dem Glas 5% übersteigt. Daher beträgt der Gehalt an TiO2 5% oder weniger. ZrO₂ dient zur Erhöhung der Ionenaustauschrate und zur Verbesserung der Wasserfestigkeit nach dem Ionenaustausch, und es ist in dem Glas im Bereich von 1–6% enthalten. Wenn der Gehalt an ZrO₂ geringer als 1% ist, können seine Funktionen und vorteilhaften Wirkungen unzureichend werden. Der 6% übersteigende Gehalt an ZrO₂ ist nicht geeignet, da die Glasviskosität ansteigt und die Schmelz- und Formgebungstemperatur sich erhöht.
Eine erste Glaszusammensetzung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält 58–65% SiO₂; 10–15% Al₂O₃, 4–6% Li₂O, 10–13% Na₂O, 0–3% K₂O, 0–4% MgO, 0–4% CaO, 0–2% SrO, 1–10% BaO, 0–5% TiO₂ und 1–5% ZrO₂. Außerdem hat die erste Glaszusammensetzung einen mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen 30°C und der Glasübergangstemperatur von 90 × 10^–7/°C bis 120 × 10^–7/°C. Eine zweite Glaszusammensetzung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält 59–66% SiO₂, 7–12% Al₂O₃, 4–7% Li₂O, 12–15% Na₂O, 0–3% K₂O, 0–4% MgO, 0–4% CaO, 0–2% SrO, 1–10% BaO, 0–5% TiO₂ und 3–6% ZrO₂. Außerdem beträgt der mittlere thermische Ausdehnungskoeffizient zwischen 30°C und der Glasübergangstemperatur gemäß der zweiten Glaszusammensetzung 100 × 10^–7/°C bis 130 × 10^–7/°C, und die Glasübergangstemperatur ist 481°C oder niedriger.
Die folgenden nicht einschränkenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung. Tatsächlich veranschaulichen die Beispiele A-1 bis A-13 die oben genannte erste Glaszusammensetzung, und die Beispiele B-1 bis B-6 veranschaulichen die oben genannte zweite Glaszusammensetzung.
BEISPIELE A-1 bis A-13 &
VERGLEICHSBEISPIELE A-1 bis A-5
Jedes dieser Beispiele und Vergleichsbeispiele wurde mit den folgenden Verfahren durchgeführt.
Schmelzen des Glases
Verschiedene Rohmaterialien wurden gewogen und gemäß den Glaszusammensetzungen von Tabelle 1 gemischt unter Verwendung von Quarzsand als Siliciumdioxidquelle, Aluminiumoxid als Aluminiumoxidquelle, Lithiumcarbonat als Lithiumoxidquelle, Natriumcarbonat als Natriumoxidquelle, Kaliumcarbonat als Kaliumoxidquelle, Magnesiumoxid als Magnesiumoxidquelle, Calciumcarbonat als Calciumoxidquelle, Bariumcarbonat als Bariumoxidquelle, Titandioxid als Titandioxidquelle und Zirkonsand als Quelle für Zirkoniumdioxid.
Die gemischte Charge, die 3 kg Gewicht der Glaszusammensetzung entspricht, wurde in einen 2 Liter Platin-Schmelztiegel gefüllt. Nach einem Vorschmelzen während 5 Stunden bei 1300°C in einem Elektroofen, wurde sie während 5 Stunden bei 1450– 1480°C geschmolzen unter Rühren mit einem Rührer, wonach die Temperatur erniedrigt wurde, gefolgt von einer Läuterung während 2 Stunden bei 1300°C. Der Schmelztiegel wurde dann aus dem Elektroofen entfernt, und die Schmelze wurde in eine Kohlenstoffform gegossen, um einen Glasblock zu erhalten. Der Glasblock wurde dann in einen auf 500–600°C vorgeheizten Elektroofen gestellt und, nachdem das Heizen ausreichend lang aufrechterhalten wurde, so daß der Glasblock die Temperatur des Elektroofens erreicht hatte, wurde er getempert.
Messung der Glasviskosität
Es wurde ein Stück des resultierenden Glases abgeschnitten und wieder erhitzt und in einem Platin-Schmelztiegel geschmolzen, gefolgt von einer Messung der Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10² Poise aufwies (Schmelztemperatur), und der Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10⁴ Poise aufwies (Arbeitstemperatur), gemäß einem bekannten Kugel-Aufzieh-Verfahren. Zusätzlich wurde ein Stück des Glases ebenfalls abgeschnitten und erhitzt und zu einer vorbestimmten Faserform geformt, gefolgt von einer Messung des Erweichungspunkts (d. h. die Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10^7,6 Poise aufweist), und der unteren Entspannungstemperatur (d. h. die Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10¹⁴,⁵ Poise aufweist). Eine Schmelztemperatur von 1450°C oder niedriger, eine Arbeitstemperatur von 1000°C oder niedriger und ein Erweichungspunkt von 700°C oder niedriger sind in der Erfindung als zufriedenstellend beurteilt worden.
Außerdem wurde die Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10¹⁰ Poise (bevorzugte Preßtemperatur) aufweist, bestimmt unter Verwendung von einem bekannten Viskosität-Temperatur Vergleichsausdruck gemäß Fulcher, log = A + B/(T – To) (worin A, B und To Konstanten sind, η die Viskosität ist und T die absolute Temperatur ist) von jeder der oben genannten Viskositäts- und Temperatureigenschaften. Die oben genannte Preßtemperatur ist vorzugsweise 600°C oder niedriger. Obwohl die untere Entspannungstemperatur nicht spezifiziert ist, wird ein Pressen bei Temperaturen unter ihr unmöglich.
Messung des mittleren thermischenen Ausdehungskoeffizienten & der Glasübergangstemperatur
Es wurde ein weiteres Stück des Glasblocks abgeschnitten und zu einer vorbestimmten Stabform geformt, gefolgt von einer Bestimmung der Glasübergangstemperatur und des mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Raumtemperatur bis zur Glasübergangstemperatur unter Verwendung eines Differentialthermoausdehnungsmeters. Ein mittlerer thermischer Ausdehnungskoeffizient von 90 × 10^–7/°C bis 120 × 10^–7/°C wurde als zufriedenstellend beurteilt.
Ionenaustauschverstärkung und Messung der Biegefestigkeit und Wasserfestigkeit
Der Glasblock wurde abgetrennt und poliert zu einer 50 mm auf 10 mm rechteckigen Platte mit einer Dicke von 3 mm. Diese Glasplatte wurde einer Alkaliionenaustauschbehandlung für eine Verstärkung durch Ionenaustausch unter folgenden Bedingungen unterworfen. In den Beispielen A-1 bis A-13 und Vergleichsbeispielen A-1 bis A-3 wurden die Glasplatten durch Eintauchen während 4 Stunden in ein geschmolzenes Salz, das aus 40% Natriumnitrat und 60% Kaliumnitrat bestand, bei 400°C behandelt. In den Vergleichsbeispielen A-4 und A-5 wurden die Glasplatten durch Eintauchen während 4 Stunden in ein geschmolzenes Salz, das aus 1001 Kaliumnitrat bestand, bei 430°C behandelt. Nach der Alkaliionenaustauschbehandlung wurde die Messung der Dreipunkt-Biegefestigkeit gemäß JIS R 1601 durchgeführt, die mit einem Biegefestigkeit-Testverfahren für feine Keramiken verwandt ist. Wie vorher erwähnt wurde, wurde eine Festigkeit von 196 MPa (2000 kgf/cm²) oder darüber als zufriedenstellend in der Erfindung beurteilt, obwohl im allgemeinen eine Festigkeit von 147 MPa (1500 kgf/cm²) gefordert wird.
Die wie oben durch Ionenaustausch verstärkte Glasplatte wurde in 1 Liter reines Wasser bei 95°C getaucht und 40 Stunden darin gehalten und dann entfernt, gefolgt von einer Bestimmung des Gewichtsverlusts (mg) pro Einheit Oberfläche (1 cm²) infolge dieses Eintauchens. Je geringer der Gewichtsverlust ist, desto zufriedenstellender ist die Wasserfestigkeit der Glasplatte. Tatsächlich wurde ein Gewichtsverlust von 0,05 mg/cm² oder weniger als zufriedenstellend in der Erfindung beurteilt.
Beurteilung der Glasformbarkeit
Der Glasblock wurde in einen Platin-Schmelztiegel gelegt, der mit einem Ausguß versehen war. Nach dem Wiedererhitien und Entschäumen wurde der Ausguß auf die Arbeitstemperatur oder darüber erhitzt. Danach wurde jede Glaszusammensetzung in eine Form aus dem Ende des Ausgusses getropft, um eine Vorglasplatte mit einer oberen freien Oberfläche und einer Größe von 20 mm Durchmesser und 5 mm Dicke herzustellen. Diese wurde dann zwischen einem oberen und unteren Formteil aus Austenitstahl und mit optischen Flächen, die mit einem Pt-Rh-Film beschichtet waren, festgeklemmt, gefolgt von einem Heißpressen bei 600°C während 10 Minuten unter einem Druck von 294 N/cm² (30 kg/cm²), und anschließend ließ man sie auf 400°C abkühlen. Der Druck wurde dann weggenommen, und man ließ das geformte Glas abkühlen, gefolgt von einem Entfernen und Bewerten, wie folgt. Eine Oberflächenrauhigkeit, wie sie durch das Abtaststiftverfahren bestimmt wird, von 4 nm oder weniger wird im allgemeinen von einem Substratglas für Aufzeichnungsmedien von Information verlangt. Daher bestanden Bewertungs standards aus der Beurteilung, wonach eine Oberflächenrauhigkeit von 4 nm oder weniger und die Abwesenheit von Kräuselungen und Sprüngen akzeptabel sind (mit 0 angegeben) und wonach ein Defekt, wie eine Oberfächenrauhigkeit über 4 nm oder die Anwesenheit von Kräuselungen oder Sprüngen, nicht akzeptabel ist (mit X angegeben), wie in Tabelle 2 gezeigt.
Die Glaszusammensetzungen sind in Tabelle 1 gezeigt, und jede der oben genannten Meßergebnisse ist in Tabelle 2 gezeigt.
Ergebnisse
In den Beispielen A-1 bis A-13 waren die thermischen Eigenschaften und die Formbarkeit des Glases sowie die Biegefestigkeit und Wasserfestigkeit (Gewichtsverlust) des Glases nach dem Ionenaustausch alle zufriedenstellend, und die Biegefestigkeit insbesondere übertraf bei weitem die gewünschte Festigkeit d. h. 196 MPa (2000 kgf/cm²), während die Formbarkeit auch extrem gut war. Die Vergleichsbeispiele A-1 bis A-5 waren bei jeder oder einer Vielzahl der oben genannten thermischen Glaseigenschaften und anderen Testergebnisse schlechter.
BEISPIELE B-1 bis B-6 & VERGLEICHSBEISPIELE B-1 bis B-3
Jedes dieser Beispiele und Vergleichsbeispiele wurde mit den folgenden Verfahren durchgeführt.
Schmelzen des Glases
Ein Glas wurde aus der in Tabelle 3 gezeigten chemischen Zusammensetzung erhalten unter Verwendung desselben Verfahrens wie dem von Beispiel A-1.
Messung der Glasviskosität
Mit derselben Methode wie der von Beispiel A-1 wurden die Temperatur (Schmelztemperatur), bei der das Glas eine Viskosität von 10² Poise aufweist, die Temperatur (Arbeitstemperatur), bei der das Glas eine Viskosität von 10⁴ Poise aufweist, der Erweichungspunkt (Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10^7,6 Poise aufweist) und die untere Entspannungstemperatur (Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10^14,5 Poise aufweist gemessen. Außerdem wurde die Temperatur, bei der das Glas eine Viskosität von 10¹⁰ Poise aufweist (bevorzugte Preßtemperatur), unter Verwendung derselben Methode wie der von Beispiel A-1 bestimmt. Ähnlich wie in Beispiel A-1 wurden eine Schmelztemperatur von 1450°C oder niedriger, eine Arbeitstemperatur von 1000°C oder niedriger und ein Er weichungspunkt von 700°C oder niedriger als zufriedenstellend beurteilt. Die oben genannte Preßtemperatur ist vorzugsweise 600°C oder niedriger.
Messung des mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten und der Glasübergangstemperatur
Die Glasübergangstemperatur und der mittlere thermische Ausdehnungskoeffizient von Raumtemperatur bis zur Glasübergangstemperatur wurden unter Verwendung derselben Methode wie der von Beispiel A-1 bestimmt. In den Beispielen B-1 bis B-6 und den Vergleichsbeispielen B-1 bis B-3 wurde eine Glasübergangstemperatur von 481°C oder niedriger als zufriedenstellend beurteilt, während ein thermischer Ausdehnungskoeffizient von 100 × 10^–7/°C bis 130 × 10^–7/°C als zufriedenstellend beurteilt wurde.
Herstellung eines ionenausgetauschten Glases und Messung der Biegefestigkeit und Wasserfestigkeit
Der Glasblock wurde abgetrennt und poliert, um eine hochglanzpolierte Oberfläche zu haben, wodurch eine 50 mm auf 10 mm rechteckige Testprobe mit einer Dicke von 3 mm zum Prüfen der Biegefestigkeit und eine 50 mm auf 20 mm rechteckige Testprobe mit einer Dicke von 3 mm zum Prüfen der Wasserfestigkeit erhalten wurden. Jede Probe wurde in eine Alkaliflüssigkeit für eine Ionenaustauschbehandlung getaucht. Die Bedingungen dieser Behandlung werden unten beschrieben.
Ionenaustauschflüssigkeit: Geschmolzenes Salz, bestehend aus 40% Natriumnitrat und 60% Kaliumnitrat (1001 Kaliumnitrat wurde für das Natron-Kalk-Glas von Vergleichsbeispiel B-3 verwendet);
Eintauchtemperatur: Glasübergangstemperatur (°C) × 0,8, und Eintauchzeit: 2 Stunden.
Nach der Ionenaustauschbehandlung wurde die Probe aus der Alkaliflüssigkeit entfernt, abkühlen gelassen und gewaschen, gefolgt von der Messung der Biegefestigkeit und der Wasserfestigkeit. Diese entsprechenden Bedingungen sind unten angegeben.
Biegefestigkeitsmessung: Dreipunkt-Biegefestigkeit gemäß JIS R 1601 in derselben Weise wie in Beispiel A-1. Der in Tabellen 3 und 4 gezeigte Festigkeitswert in MPa oder (kgf/cm²) stellt den Mittelwert von zehn Proben dar (Standardabweichung: etwa ± 19,6 MPa (1200 kgf/cm²)).
Obwohl die Festigkeit von 1500 kgf/cm² (etwa 147 MPa) oder darüber im allgemeinen gefordert wird, wurde eine Festigkeit von 2000 kgf/cm² (etwa 196 MPa) oder darüber als zufriedenstellend beurteilt, wie oben erwähnt.
Beurteilung der Wasserfestigkeit: Die Probe wurde in Wasser unter denselben Bedingungen wie in Beispiel A-1 getaucht, gefolgt von einer Messung des Gewichtsverlusts (mg) je Einheit Oberfläche (1 cm²). Ein Gewichtsverlust von 0,05 mg/cm² oder darunter wurde als zufriedenstellend beurteilt.
Glasformbarkeit
Das Glas wurde in derselben Weise wie in Beispiel A-1 gepreßt, gefolgt von einer Beurteilung gemäß denselben Standards von Beispiel A-1.
Die Glaszusammensetzungen und jede der oben genannten Meßergebnisse sind in den Tabellen 3 und 4 gezeigt.
Ergebnisse
In den Beispielen B-1 bis B-6 waren die thermischen Eigenschaften einschließlich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der Glasübergangstemperatur und dem Erweichungspunkt alle innerhalb der bevorzugten Bereiche, die chemische Verstärkung konnte bei einer niedrigen Temperatur durchgeführt werden und der Grad der Verstärkung und die Wasserfestigkeitsleistung des verstärkten Glases waren zufriedenstellend. Der Grad der Verstärkung und die Wasserfestigkeit der Vergleichsbeispiele B-1 und B-2 waren schlechter. In Vergleichsbeispiel B-3 (Natron-Kalk-Glas) war die Glasübergangstemperatur hoch, und die Formbarkeit war schlechter.

Claims

Lithium-Natrium-Aluminosilicat-Glaszusammensetzung mit: in Gewichtsprozent ausgedrückt, 58–66% SiO₂, 7–15% Al₂O₃, 4–7% Li₂O, 10–15% Na₂O, 0–3% K₂O, 0–4% MgO, 0–4% CaO, 0–2% SrO, 1–10% BaO, 0–5% TiO₂ und 1–6% ZrO₂; einem Erweichungspunkt von 700°C oder niedriger; einer ersten Temperatur, bei der die Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10² Poise aufweist, wobei die erste Temperatur 1450°C oder weniger beträgt; einer zweiten Temperatur, bei der die Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10⁴ Poise aufweist, wobei die zweite Temperatur 1000°C oder weniger beträgt; und einem mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen 30°C und einer Glasübergangstemperatur der Glaszusammensetzung, der in einem Bereich von 90 × 10^–7/°C bis 130 × 10^–7/°C liegt.
Ein durch Ionenaustausch verstärkter Glasgegenstand, hergestellt durch ein Verfahren mit folgenden Schritten:
(a) Bereitstellen einer Lithium-Natrium-Aluminosilicat-Glaszusammensetzung mit: in Gewichtsprozent ausgedrückt, 58–66% SiO₂, 7–15% Al₂O₃, 4–7% Li₂O, 10–15% Na₂O, 0–3% K₂O, 0–4% MgO, 0–4% CaO, 0–2% SrO, 1–10% BaO, 0–5% TiO₂ und l–6% ZrO₂; einem Erweichungspunkt von 700°C oder niedriger; einer ersten Temperatur, bei der die Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10² Poise aufweist, wobei die erste Temperatur 1450°C oder weniger beträgt; einer zweiten Temperatur, bei der die Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10⁴ Poise aufweist, wobei die zweite Temperatur 1000°C oder weniger beträgt; und einem mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen 30°C und einer Glasübergangstemperatur der Glaszu sammensetzung, der in einem Bereich von 90 × 10-⁷/°C bis 130 × 10^–7/°C liegt; (b) Pressen der Glaszusammensetzung beim Erweichungspunkt oder darunter, um dadurch einen Vorläufer des Glasgegenstands zu erhalten; und (c) Kontaktieren des Vorläufers mit einem geschmolzenen Salz, das ein Kaliumsalz aufweist, um dadurch eine Verstärkung mittels eines Alkaliionenaustausches durchzuführen.
Verfahren zur Herstellung eines durch Ionenaustauschverstärkten Glasgegenstandes mit folgenden Schritten: (a) Bereitstellen einer Lithium-Natrium-Aluminosilicat-Glaszusammensetzung mit: in Gewichtsprozent ausgedrückt, 58–66% SiO₂, 7–15% Al₂O₃, 4–7% Li₂O, 10–15% Na₂O, 0–3% K₂O, 0–4% MgO, 0–4% CaO, 0–2% SrO, 1–10% BaO, 0–5% TiO₂ und 1–6% ZrO₂; einem Erweichungspunkt von 700°C oder niedriger; einer ersten Temperatur, bei der die Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10² Poise aufweist, wobei die erste Temperatur 1450°C oder weniger beträgt; einer zweiten Temperatur, bei der die Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10⁴ Poise aufweist, wobei die zweite Temperatur 1000°C oder weniger beträgt; und einem mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen 30°C und einer Glasübergangstemperatur der Glaszusammensetzung, der in einem Bereich von 90 × 10^–7/°C bis 130 × 10^–7/°C liegt. (b) Pressen der Glaszusammensetzung beim Erweichungspunkt oder darunter, um dadurch einen Vorläufer des Glasgegenstands zu erhalten; und (c) Kontaktieren des Vorläufers mit einem geschmolzenen Salz, das ein Kaliumsalz aufweist, um dadurch eine Verstärkung mittels eines Alkaliionenaustausches durchzuführen.
Glaszusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, die, in Gewichtsprozent ausgedrückt, 58–65% SiO₂, 10–15% Al₂O₃, 4–6% Li₂O, 10–13% Na₂O, 0–3% K₂O, 0–4% MgO, 0–4% CaO, 0–2% SrO, 1–10% BaO, 0–5% TiO₂ und 1–5% ZrO₂ aufweist und deren Koeffizient in einem Bereich von 90 × 10^–7/°C bis 120 × 10^–7/°C liegt.
Glaszusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, die, in Gewichtsprozent ausgedrückt, 59–66% SiO₂; 7–12% Al₂O₃, 4–7% Li₂O, 12–15% Na₂O, 0–3% K₂O, 0–4% MgO, 0–4% CaO, 0–2% SrO, 1–10% BaO, 0–5% TiO₂ und 3–6% ZrO₂ aufweist, deren Koeffizient in einem Bereich von 100 × 10^–7/°C bis 130 × 10^–7/°C liegt und deren Glasübergangstemperatur 481°C oder darunter beträgt.
Glaszusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, die eine dritte Temperatur aufweist, bei der die Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10¹⁰ Poise aufweist, wobei die dritte Temperatur 600°C oder darunter beträgt.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Pressen unter Verwendung einer Preßform duchgeführt wird, die mit einem Film aus einem Material beschichtet ist, das aus der Gruppe Edelmetalle, Wolfram, Tantal und den Legierungen dieser Metalle ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Pressen durch Erhitzen der Glaszusammensetzung auf eine Temperatur ausgeführt wird, bei der die Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10¹² Poise oder niedriger aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Pressen durch Erhitzen der Glaszusammensetzung auf eine Temperatur ausgeführt wird, bei der die Glaszusammensetzung eine Viskosität von 10¹⁰ Poise aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Pressen unter einem Druck von 98 bis 490 N/cm² (10 bis 50 kgf/cm²) ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das geschmolzene Salz außerdem ein Natriumsalz aufweist.