JP2024511047A - 3次元微結晶ガラス及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
原料を調製し、重量百分率で計算すると、SiO2:63-75%、Al2O3:4-10%、TiO2:0-4%、CaO:0-1%、MgO:0-1%、Li2O:8-11%、Na2O:0.1-3%、K2O:0.1-1%、P2O5:1-5%、ZrO2:1-6%、BaO:0-1%、Sb2O3:0-2%、Y2O3:0-0.5%を秤量し、均一に混合するステップ1と、
ステップ1で得られた原料を白金ルツボに移し、白金ルツボを高温炉内に入れ、1500℃~1600℃まで徐々に昇温し、2~24時間保温し、バブリング及び均質化処理(バブリングの目的は、ガラスにおける小さな気泡を取り出し、ガラス液における気泡を除去することである)により、溶融した後、溶融液を予熱された金型に入れて成形し、続いてそれに300-550℃で、2-12時間のアニール処理を行って前駆体ガラスブロックを得るステップ2と、
ステップ2で得られた前駆体ガラスブロックをCNC加工した後に前駆体ガラスシートを得るステップ3と、
ステップ3で得られた前駆体ガラスシートに予備結晶化処理を行い、具体的にはまず540-590℃で、0.5-5時間(h)保温し、続いて600-800℃で、0.5-2時間保温してガラス予備結晶化した結晶度を10-46%に制御し、形成された結晶体は、二珪酸リチウム、珪酸リチウム及び/又はペタライトであり、具体的には、二珪酸リチウム5-20wt%、珪酸リチウム5-20wt%、ペタライト0-6wt%である。前記予備結晶化したガラス硬度を5000-6500Kg/cm2に制御し、これは、後続の熱間曲げ過程において最終製品が良好な成形効果を有するために所定の圧力を加える必要があり、予備結晶化ガラスの硬度を制御しなければ、成形金型に損傷を与えやすく、予備結晶化したガラスの硬度値がこの範囲内にあり、熱間曲げ金型に与える損傷が最小であるステップ4と、
熱間曲げ成形し、ステップ4で得られた予備結晶化ガラスシートに対してまず予熱処理を行い、さらに成形処理を行い、最後に冷却処理を行い、室温まで冷却した後、3次元微結晶ガラスを製造することができるステップ5と、を含む。
Claims (10)
- 3次元微結晶ガラスであって、その製造原料が酸化物基準の質量分率で表され、SiO2:63-75%、Al2O3:4-10%、Li2O:8-11%、Na2O:0.1-3%、K2O:0.1-1%、P2O5:1-5%、ZrO2:1-6%を含有し、完成品のガラス結晶体の含有量は、二珪酸リチウム:30-45%、ペタライト:30-45%である、ことを特徴とする3次元微結晶ガラス。
- 製造原料は、TiO2:0-4%、CaO:0-1%、MgO:0-1%、BaO:0-1%、Sb2O3:0-2%、Y2O3:0-0.5%をさらに含む、ことを特徴とする請求項1に記載の3次元微結晶ガラス。
- 0.8mm厚さの3次元微結晶ガラスは、波長400nm-800nmにおける透過率が85%以上である、ことを特徴とする請求項1に記載の3次元微結晶ガラス。
- 原料を調製し、重量百分率で計算すると、SiO2:63-75%、Al2O3:4-10%、TiO2:0-4%、CaO:0-1%、MgO:0-1%、Li2O:8-11%、Na2O:0.1-3%、K2O:0.1-1%、P2O5:1-5%、ZrO2:1-6%、BaO:0-1%、Sb2O3:0-2%、Y2O3:0-0.5%を秤量し、均一に混合するステップ1と、
ステップ1で得られた原料を白金ルツボに移し、白金ルツボを高温炉内に入れ、1500℃~1600℃まで徐々に昇温し、2~24時間保温し、バブリング及び均質化処理により、溶融した後、溶融液を予熱された金型に入れて成形し、続いてそれに300-550℃で、2-12時間のアニール処理を行って前駆体ガラスブロックを得るステップ2と、
ステップ2で得られた前駆体ガラスブロックをCNC加工した後に前駆体ガラスシートを得るステップ3と、
ステップ3で得られた前駆体ガラスシートに予備結晶化処理を行い、具体的にはまず540-590℃で、0.5-5時間保温し、続いて600-800℃で、0.5-2時間保温してガラス予備結晶化した結晶度を10-46%に制御するステップ4と、
熱間曲げ成形し、ステップ4で得られた予備結晶化ガラスシートに対してまず予熱処理を行い、さらに成形処理を行い、最後に冷却処理を行い、室温まで冷却した後、3次元微結晶ガラスを製造することができるステップ5と、を含む、ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の3次元微結晶ガラスの製造方法。 - ステップ4の予備結晶化過程に形成された結晶体は、二珪酸リチウム、珪酸リチウム及び/又はペタライトである、ことを特徴とする請求項4に記載の3次元微結晶ガラスの製造方法。
- ステップ4の予備結晶化過程に形成された結晶体の含有量は、二珪酸リチウム:5-20wt%、珪酸リチウム:5-20wt%、ペタライト:0-6wt%である、ことを特徴とする請求項2に記載の3次元微結晶ガラスの製造方法。
- 前記ステップ5における予熱処理は、6つの工程区分に分けられ、第1の工程区分の温度は、350-500℃であり、第2の工程区分の温度は、440-580℃であり、第3の工程区分の温度は、530-660℃であり、第4の工程区分の温度は、590-670℃であり、第5の工程区分の温度は、590-680℃であり、第6の工程区分の温度は、620-650℃であり、各工程区分の時間は、90-150sである、ことを特徴とする請求項4に記載の3次元微結晶ガラスの製造方法。
- 前記ステップ5における成形段階は、3つの工程区分に分けられ、そのうち第1の工程区分の温度は、690-780℃であり、金型の加える圧力は、3-6Kg/cm2であり、第2の工程区分の温度は、740-800℃であり、金型の加える圧力は、5-7Kg/cm2であり、第3の工程区分の温度は、730-810℃であり、金型の加える圧力は、8-9Kg/cm2であり、各工程区分の時間は、90-150sである、ことを特徴とする請求項4に記載の3次元微結晶ガラスの製造方法。
- 前記ステップ5における冷却段階は、4つの工程区分に分けられ、第1の工程区分の温度は、720-800℃であり、第2の工程区分の温度は、670-730℃であり、第3の工程区分の温度は、550-630℃であり、第4の工程区分の温度は、550℃であり、各工程区分の時間は、90-150sである、ことを特徴とする請求項4に記載の3次元微結晶ガラスの製造方法。
- ステップ5で得られた3次元微結晶ガラスにイオン交換強化処理を行い、まず、3次元微結晶ガラスを420℃~460℃の温度の溶融NaNO3の塩浴に3~12時間浸漬してイオン交換を行い、次に、3次元微結晶ガラスを400℃~460℃の温度の溶融KNO3の塩浴に約2~10時間浸漬してイオン交換を行うステップ6をさらに含む、ことを特徴とする請求項4に記載の3次元微結晶ガラスの製造方法。
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