JP2012521949A - ガラスセラミック物品並びにガラスをセラミック化するための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
xローラー 5≦360×(Ra×t板ガラス 2)/(ρ×g)×v×η
(式中、Raは最大ガラス歪みであり、t板ガラスはガラスの厚みであり、ρはガラスの密度であり、gは重力加速度であり、vは前進速度であり、ηはローラー上のセラミック化過程にわたるガラスの最小粘度である)を用いて評価することもできる。故に、うねりの最大値をパラメータRaにより予め規定しておけば、前進速度及びセラミック化中に達する最小粘度の関数として最大ローラー間距離を求めるのにこの関係を用いることができる。特定のローラー間距離では、ガラスの前進速度若しくは温度、又は最小粘度からなるパラメータの少なくとも1つを適切に制御することによって、この関係を維持することもできる。したがって、本発明の改良形態では、上記の関係を満たすように温度及び/又は前進速度を制御するために、計測制御ユニットが備え付けられている。Raに良好な値は、以下でより詳細に記載されるように、100マイクロメートル未満である。
60wt%〜73.0wt% SiO2、
15wt%〜25.0wt% Al2O3、
2.0wt%〜5.0wt% Li2O、
0wt%〜5.0wt% CaO+SrO+BaO、
0wt%〜5.0wt% TiO2、
0wt%〜5.0wt% ZrO2、
0wt%〜4.0wt% ZnO、
0wt%〜3.0wt% Sb2O3、
0wt%〜3.0wt% MgO、
0wt%〜3.0wt% SnO2、
0wt%〜2.0wt% P2O5、
0wt%〜1.5wt% As2O3、
0wt%〜1.2wt% Na2O+K2O、それぞれの含有率は好ましくは下記に規定される範囲内である、
0wt%〜1.0wt% Na2O、
0wt%〜0.5wt% K2O、
を有する。
曲線33 109.6Pa・s
曲線34 109.4Pa・s
曲線35 109.2Pa・s
曲線36 109.0Pa・s。
Ra/Ra1=η/η1
(式中、Raは第1の粘度ηでのうねりを示し、Ra1は第2の粘度η1でのうねりを示す)
に従う。
Ra/Ra1=(xローラー/xローラー1)5×(η/η1)
(式中、Raは平均値からの偏差の二次平均であり、マイクロメートル単位の平均うねりを示し、xローラーは、隣り合うローラー中心間の距離を示し、ηは粘度を示す)。補足の指数1は、ローラー間の距離が異なるものの同じパラメータを示す。
Ra/Ra1≒(v前進/(v前進1+Δv前進1))×(η/η1)
(式中、Raは同様に平均うねりに相当し、ηは粘度に相当し、v前進は前進速度に相当する)。補足の指数1は、前進速度が異なるものの同じパラメータを示す。
Ra/Ra1=(t板ガラス/t板ガラス1)2×(η/η1)
(式中、t板ガラスは板ガラスの厚みである)。補足の指数1は、板ガラスの厚みが異なるものの同じパラメータを示す。
Ra/Ra1=η/η1×(xローラー/xローラー1)5×(v前進/(v前進1+Δv前進1))×(t板ガラス/t板ガラス1)2
である。補足の指数1は、変化するパラメータの関数が異なるものの同じパラメータを示す。
Claims (16)
- とりわけ連続的なグリーンガラスリボン又は個々のグリーンガラス板の形態の、グリーンガラスをセラミック化する方法であって、
少なくとも体積結晶化中、前記グリーンガラスをローラー上で直接搬送し、
グリーンガラスの少なくとも1つの領域の全セラミック化プロセスが0.5時間〜4時間続き、該少なくとも1つの領域を、前記体積結晶化中、750℃〜1250℃の最大温度に5分〜60分間曝し、
前記体積結晶化を、750℃〜1250℃の温度範囲で実行し、前記グリーンガラスの少なくとも1つの前記セラミック化領域の上面及び下面の温度を連続的に測定して、この情報を用いて目標値に基づき計測制御機器によって加熱を制御し、かつ
少なくとも1つの前記領域を、前記体積結晶化中、0.2m/分〜10m/分の範囲の前進速度でローラー上において前方に動かし、
前記体積結晶化中の前記グリーンガラスの少なくとも1つの前記領域の粘度が、前記前進速度及び前記温度を調節することによって、少なくとも断続的に107dPa・s〜1011dPa・sの範囲をとる、
とりわけ連続的なグリーンガラスリボン又は個々のグリーンガラス板の形態のグリーンガラスをセラミック化する方法。 - 前記温度及び前記前進速度からなる一般のパラメータにおいて、波底と波頭との間で測定される前記セラミック化グリーンガラスのうねりが100μm未満となるように、互いに一定の距離で設けられるローラー上で、前記グリーンガラスを搬送及び/又は支持することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- セラミック化される前記グリーンガラスが、以下の組成範囲:
60wt%〜73.0wt% SiO2、
15wt%〜25.0wt% Al2O3、
2.0wt%〜5.0wt% Li2O、
0wt%〜5.0wt% CaO+SrO+BaO、
0wt%〜5.0wt% TiO2、
0wt%〜5.0wt% ZrO2、
0wt%〜4.0wt% ZnO、
0wt%〜3.0wt% Sb2O3、
0wt%〜3.0wt% MgO、
0wt%〜3.0wt% SnO2、
0wt%〜2.0wt% P2O5、
0wt%〜1.5wt% As2O3、
0wt%〜1.2wt% Na2O+K2O、それぞれの含有率は好ましくは下記に規定される範囲内である、
0wt%〜1.0wt% Na2O、
0wt%〜0.5wt% K2O、
による組成を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記温度が炉内で、セラミック化される前記グリーンガラスの幅Tyにわたる既定の目標温度Txから−5℃〜+5℃を超えて外れることがないように、かつ/又は炉内でセラミック化される前記グリーンガラスの前記上面と前記下面との温度差が−0.5℃〜+1℃の範囲をとるように、前記温度を制御することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記グリーンガラスの少なくとも1つのセラミック化セグメントの前記上面及び前記下面の温度を、最も好ましい場合には応答時間が1秒の温度センサによって測定して、加熱を10秒以内に制御することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- グリーンガラス板の角の1つが残りの板を先導するように、該グリーンガラス板を搬送機器上に斜めに設置することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- グリーンガラスを連続的にセラミック化するための装置であって、
0.5時間〜4時間以内に全セラミック化プロセスを実行するように備え付けられる、前記グリーンガラスをセラミック化するための連続炉と、
750℃〜1250℃の最大温度を5分〜60分間発生させるように備え付けられる、前記連続炉の少なくとも1つのチャンバと、
前記グリーンガラスの体積結晶化のために備え付けられ、セラミック化される前記グリーンガラスの上面及び下面を別々に加熱することを可能とする機器を備える、前記連続炉の少なくとも1つのチャンバと、
前記セラミックグリーンガラスの前記上面及び前記下面上の温度変化を検出すると共に、既定の目標値に従って前記炉の加熱を適応させるように備え付けられる、計測制御機器と、
前記体積結晶化が起こる少なくとも前記炉領域において、前記グリーンガラスを搬送及び/又は支持するためのローラーを備える、搬送機器であって、セラミック化される前記グリーンガラスを0.2m/分〜10m/分の前進速度で搬送するように備え付けられる、搬送機器と、
を備える、グリーンガラスを連続的にセラミック化するための装置。 - 下記:
xローラー 5≦360×(Ra×t板ガラス 2)/(ρ×g)×v×η
(式中、Raは最大ガラス歪みであり、t板ガラスはガラスの厚みであり、ρはガラスの密度であり、gは重力加速度であり、vは前進速度であり、ηは前記ガラスの最小粘度である)
がローラー軸の距離xローラーに関して適用されるように、前記温度及び/又は前記前進速度を制御するよう前記計測制御機器が備え付けられていることを特徴とする、請求項7に記載の装置。 - 前記ローラーの表面が、炭化ケイ素、石英、コランダム、又は溶融/焼結ムライト及びSillimantinの系の混合物を含む材料の少なくとも1つを含有することを特徴とする、請求項7又は8に記載の装置。
- 前記ローラーの間の距離が非周期的であることを特徴とする、請求項7〜10のいずれか一項に記載の装置。
- とりわけ請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法を用いて製造することができる、結晶性の内部領域を取り囲むガラス質の縁領域を有する板形態のガラスセラミック物品であって、該ガラス質の縁領域が10重量%以下の結晶を含み、該結晶性の内部領域が少なくとも50重量%の結晶を含有し、該ガラス質の縁領域が50nm〜5000nmの範囲の厚みを有し、該物品の上面及び/又は下面が波打っており、波底と、隣り合う波頭との高さの差が100μm未満かつ少なくとも1μmであり、該波底と該波頭との間で測定されるセラミック化グリーンガラスのうねりが、周期的でありかつ好ましい方向を有する、ガラスセラミック物品。
- それぞれの表面部分に沿った前記上面及び前記下面の前記ガラス質の縁領域が、平均層厚みの10パーセントを超える厚み許容差を伴って生成されることを特徴とする、請求項11に記載のガラスセラミック物品。
- 前記下面のうねりが前記上面のうねりと同調しているため、前記物品の或る位置における表面上の波底が、前記物品の同じ位置における前記下面上の波頭に相当することを特徴とする、請求項11又は12に記載のガラスセラミック物品。
- 前記ガラスセラミック物品の前記うねりが、50mm〜500mmの範囲の間隔を有することを特徴とする、請求項11〜13のいずれか一項に記載のガラスセラミック物品。
- 前記ガラスセラミック製品が、以下の組成:
60wt%〜73.0wt% SiO2、
15wt%〜25.0wt% Al2O3、
2.0wt%〜5.0wt% Li2O、
0wt%〜5.0wt% CaO+SrO+BaO、
0wt%〜5.0wt% TiO2、
0wt%〜5.0wt% ZrO2、
0wt%〜4.0wt% ZnO、
0wt%〜3.0wt% Sb2O3、
0wt%〜3.0wt% MgO、
0wt%〜3.0wt% SnO2、
0wt%〜2.0wt% P2O5、
0wt%〜1.5wt% As2O3、
0wt%〜1.2wt% Na2O+K2O、
Na2Oの含有率は、
0wt%〜1.0wt%
K2Oの含有率は、
0wt%〜0.5wt%
を有することを特徴とする、請求項11〜14のいずれか一項に記載のガラスセラミック物品。 - クックトップ、調理器具、ファサードパネル、窓としての、とりわけ、車両窓若しくは暖炉の窓としての、又は高性能セラミックとしての、請求項11〜15のいずれか一項に記載のガラスセラミック物品の使用。
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