JP3120421B2 - 結晶化ガラス及びこれを成形してなる結晶化ガラス物品 - Google Patents

結晶化ガラス及びこれを成形してなる結晶化ガラス物品

Info

Publication number
JP3120421B2
JP3120421B2 JP07354419A JP35441995A JP3120421B2 JP 3120421 B2 JP3120421 B2 JP 3120421B2 JP 07354419 A JP07354419 A JP 07354419A JP 35441995 A JP35441995 A JP 35441995A JP 3120421 B2 JP3120421 B2 JP 3120421B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crystallized glass
glass
tio
zro
molding
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP07354419A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09183629A (ja
Inventor
勇治 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP07354419A priority Critical patent/JP3120421B2/ja
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority to KR1019980701688A priority patent/KR100360555B1/ko
Priority to CN96197205A priority patent/CN1128769C/zh
Priority to EP96931977A priority patent/EP0853071B1/en
Priority to PCT/JP1996/002752 priority patent/WO1997011921A1/ja
Priority to CA002233231A priority patent/CA2233231C/en
Priority to DE69621140T priority patent/DE69621140T2/de
Priority to US09/043,608 priority patent/US6060412A/en
Publication of JPH09183629A publication Critical patent/JPH09183629A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3120421B2 publication Critical patent/JP3120421B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、結晶化ガラスと、これ
を成形してなる結晶化ガラス物品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】結晶化ガラスは、ガラス中に析出する種
々の結晶によって非晶質のガラスには無いユニークな特
性を示す材料である。例えばβ−石英固溶体、β−スポ
ジュメン等の結晶を析出させると極めて低膨張の、或い
はマイナス膨張を示す結晶化ガラスが得られる。しかも
一般に結晶化ガラスは、これらの結晶の存在により、ガ
ラスに比べて高い機械的強度を有している。
【0003】近年、このような優れた特性を有する結晶
化ガラスを、細棒状、細管状、薄板状等に精密加工し
て、電子部品、精密機械部品等の精密な寸法精度が要求
される製品分野に応用する試みがなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ガラスを精密に加工す
る方法として、リドロー成形法と呼ばれる成形方法が知
られている。この方法は、適当な精度を有するように予
備成形されたガラス成形体を、ガラスの軟化点以上の温
度に加熱しながら延伸成形するというものであり、高精
度が要求されるガラス製品を連続的に製造する方法とし
て広く採用されている。
【0005】ところが従来の結晶化ガラスの場合、ガラ
スと同様にリドロー成形することは以下の理由から困難
である。即ち、従来の結晶化ガラスは、耐熱性が高過ぎ
たり、加熱時に失透が生じて延伸が困難であったり、加
熱によって結晶量が変動して物性が大きく変化する等の
問題を有しているためである。そこで結晶化ガラスとな
る前のガラス、所謂原ガラスをリドロー成形することも
考えられたが、この種のガラスは加熱により結晶化し易
いように設計されているため、リドロー成形のために原
ガラスを加熱すると必然的に失透が発生し、寸法のみな
らず物性までも制御できなくなる。
【0006】それゆえ結晶化ガラスを精密加工する場合
は、セラミックスと同様の機械加工を余儀なくされ、非
常なコスト高になっているのが現状である。
【0007】本発明はこの様な事情に鑑みなされたもの
で、リドロー成形が可能な結晶化ガラスと、これをリド
ロー成形してなる結晶化ガラス物品を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は種々の実験を
行った結果、結晶化ガラスがリドロー成形可能であるた
めには、加熱により軟化し易いこと、加熱しても結
晶相が安定しており、結晶量が増えたり、失透が生じた
りしないことの2点が重要であるとの知見を得、リドロ
ー成形可能な結晶化ガラス組成を特定した。
【0009】本発明の結晶化ガラスは、重量百分率でS
iO2 55〜72%、Al2316〜30%、Li2
O 1.5〜2.8%、K2 O 2.1〜10%、T
iO2 1.3〜5%、ZrO2 0〜4%、TiO2
+ZrO2 2〜9%、ZnO 1〜10%、MgO
0〜2.5%、CaO 0〜4%、BaO 0〜6%、
23 0〜7%、Na2 O 0〜4%、P25
0〜0.9%、As23 0〜3%、Sb23
〜3%からなり、主結晶としてβ−石英固溶体又はβ−
スポジュメン固溶体を析出してなることを特徴とする。
【0010】また本発明のリドロー成形された結晶化ガ
ラス物品は、重量百分率でSiO255〜72%、Al2
3 16〜30%、Li2 O 1.5〜2.8%、
2 O 2.1〜10%、TiO2 1.3〜5%、Z
rO2 0〜4%、TiO2 +ZrO2 2〜9%、Z
nO 1〜10%、MgO 0〜2.5%、CaO0〜
4%、BaO 0〜6%、B23 0〜7%、Na2
O 0〜4%、P25 0〜0.9%、As23
0〜3%、Sb23 0〜3%からなり、主結晶とし
てβ−石英固溶体又はβ−スポジュメン固溶体を析出し
てなる結晶化ガラスの予備成形体を、軟化点以上の温度
に加熱しながら延伸成形してなることを特徴とする。
【0011】
【作用】以下、結晶化ガラスの組成を限定した理由を述
べる。
【0012】SiO2 はガラスの主たる構成成分である
と共に結晶成分でもあり、その含有量は55〜72%、
好ましくは62〜68.5%である。SiO2 が55%
よりも少ないと均一な構造の結晶化ガラスが得られず、
72%よりも多いと結晶化ガラスの軟化点が高くなると
ともにガラス溶融時の溶融性が悪くなって不均一状態と
なるため、部分的に失透し易くなってリドロー成形性が
著しく低下する。
【0013】Al23 も結晶構成成分であり、その含
有量は16〜30%、好ましくは17〜24%である。
Al23 が16%より少ないと結晶が粗大化する。こ
のためリドロー成形時の伸びが低下し、また結晶が表面
に突き出して失透物の発生要因となる。一方、30%よ
り多くなるとリドロー成形時に失透が発生しやすくな
る。
【0014】Li2 Oは結晶の構成成分として必須の成
分であり、その含有量は1.5〜2.8%、好ましくは
1.8〜2.5%である。Li2 Oが1.5%よりも少
ないと均一な結晶化ガラスが得難く、2.8%より多く
なると結晶性が強くなり過ぎる。このため析出結晶量が
多過ぎてガラス相の割合が不充分になり軟化し難くなっ
たり、リドロー成形の過程で結晶化が進行し易くなる。
【0015】K2 Oは結晶性を制御するための必須成分
で、ガラス相の割合と軟化点に重要な影響を及ぼすもの
であり、その含有量は2.1〜10%、好ましくは2.
5〜7%である。K2 Oが2.1%未満であると結晶性
が強くなりすぎてガラス相の割合が不充分になったり、
リドロー成形時に結晶化が進行し易くなる。また結晶化
ガラスの軟化点が高くなる。一方、10%を越えると結
晶化ガラスとなり難くなる。
【0016】TiO2 は結晶化の際に核形成剤として作
用する成分であり、その含有量は1.3〜5%、好まし
くは1.5〜4.5%である。TiO2 が1.3%より
少ないと結晶が粗大化してリドロー成形が困難になり、
5%より多いと異種結晶が多量に析出して所望の特性が
得られなくなる。
【0017】ZrO2 はTiO2 と同様に核形成剤とし
て作用する成分であり、その含有量は0〜4%、好まし
くは0.5〜3%である。ZrO2 が4%より多いとガ
ラスの溶融が困難になる。
【0018】またTiO2 とZrO2 の合量は2〜9
%、好ましくは3〜6%である。両者の合量が2%より
も少ないと緻密な結晶が得難くなり、9%を越えるとガ
ラスが不均一になり易い。
【0019】ZnOは結晶化ガラスの軟化点を低下させ
る成分であり、その含有量は1〜10%、好ましくは2
〜6%である。ZnOが1%より少ないと結晶化ガラス
の軟化点が高くなり易く、10%より多いと結晶相の安
定性が低下する。
【0020】MgOは結晶化ガラスの軟化点を低下させ
るとともに結晶を構成する成分であり、その含有量は0
〜2.5%、好ましくは0〜2%である。MgOが2.
5%より多いと結晶性が強くなり過ぎる。
【0021】CaOは結晶化ガラスの軟化点を低下させ
る成分であり、その含有量は0〜4%、好ましくは0〜
2%である。CaOが4%より多いと異種結晶が多量に
析出する。
【0022】BaOも結晶化ガラスの軟化点を低下させ
る成分であり、その含有量は0〜6%、好ましくは0〜
3%である。BaOが6%より多いと異種結晶が多量に
析出する。
【0023】B23 も結晶化ガラスの軟化点を低下さ
せる成分であり、その含有量は0〜7%、好ましくは0
〜4%である。B23 が7%より多いと異種結晶が多
量に析出する。
【0024】Na2 Oはガラスの溶融を促進させる成分
であり、その含有量は0〜4%、好ましくは0〜2%で
ある。Na2 Oが4%より多いと異種結晶が多量に析出
する。
【0025】P25 は結晶を細かくする作用を有し、
その含有量は0〜0.9%、好ましくは0〜0.7%で
ある。P23 が0.9%より多くなると失透性が強く
なる。
【0026】As23 及びSb23 は清澄剤として
それぞれ3%まで、好ましくはそれぞれ1.5%まで含
有させることができる。
【0027】なおこれ以外にも、合量で5%をこえない
範囲でSnO2 、PbO、Bi23 等を加えることも
できる。
【0028】上記組成を有する結晶化ガラスは、主結晶
としてβ−石英固溶体又はβ−スポジュメン固溶体を析
出してなる低膨張結晶化ガラスである。なお析出結晶は
これら2種に限られるものではなく、所望の特性を損な
わなければガーナイト等の異種結晶が析出していても差
し支えない。
【0029】次に、本発明の結晶化ガラス物品について
説明する。
【0030】本発明の結晶化ガラス物品は以下の方法で
成形されてなるものである。
【0031】まず、重量百分率でSiO2 55〜72
%、Al23 16〜30%、Li2 O 1.5〜
2.8%、K2 O 2.1〜10%、TiO2 1.3
〜5%、ZrO2 0〜4%、TiO2 +ZrO2
〜9%、ZnO 1〜10%、MgO 0〜2.5%、
CaO 0〜4%、BaO 0〜6%、B23 0〜
7%、Na2 O 0〜4%、P25 0〜0.9%、
As23 0〜3%、Sb23 0〜3%からな
り、主結晶としてβ−石英固溶体又はβ−スポジュメン
固溶体を析出してなる結晶化ガラスの予備成形体を用意
する。予備成形体は、予め結晶化させた結晶化ガラスを
所望の形状に成形してなるもの、又は結晶化ガラスの原
ガラスを所望の形状に成形した後、結晶化させてなるも
のの何れを使用してもよい。なお結晶化ガラスの好適な
組成範囲は重量百分率でSiO2 62〜68.5%、
Al23 17〜24%、Li2 O 1.8〜2.5
%、K2 O 2.5〜7%、TiO2 1.5〜4.5
%、ZrO2 0.5〜3%、TiO2 +ZrO2
〜6%、ZnO 2〜6%、MgO 0〜2%、CaO
0〜2%、BaO 0〜3%、B23 0〜4%、N
2 O 0〜2%、P25 0〜0.7%、As2
3 0〜1.5%、Sb23 0〜1.5%である。
【0032】続いて結晶化ガラス予備成形体を、軟化点
以上の温度に加熱しながら延伸成形し、さらに必要に応
じて切断等の後加工を施すことによって、本発明の結晶
化ガラス物品となる。
【0033】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
【0034】表1は本発明の実施例(試料No.1〜
5)、表2は比較例(試料No.6、7)をそれぞれ示
している。
【0035】
【表1】
【0036】
【表2】
【0037】表に示した組成となるように調合したガラ
ス原料をガラス溶解窯に投入し、1650℃にて24時
間溶融した後、直径50mm、長さ500mmの円柱状
に鋳込んだ。次いでこれらのガラスを電気炉で加熱して
結晶化させた。なお結晶化は、表1及び表2に示す核形
成温度及び結晶成長温度で各々4時間加熱することによ
り行った。
【0038】次に、結晶化ガラスの外周をダイヤモンド
ツールで研削して真円度を整え、直径400mmの予備
成形体とした。続いて図1に示すように、環状電気炉1
の上部から5mm/分の速度で予備成形体Gを連続的に
送り込み、軟化変形して下方に伸びた成形体の下端をロ
ーラー2に挟んで、直径2.5mmの細棒となるように
1280mm/分の速度で延伸し、成形性を評価した。
なお図中、gは成形された結晶化ガラス物品を示してい
る。またリドロー成形は表3及び表4に示した温度で行
った。各試料の評価結果を表3及び表4に示す。
【0039】
【表3】
【0040】
【表4】
【0041】表から明らかなように、本発明の実施例で
あるNo.1〜5の各試料は、何れも良好な成形性を示
した。これに対して、比較例であるNo.6の試料は軟
化変形が不充分で延伸することができなかった。また試
料No.7は結晶粒子が粗大であり、延伸中にガラスが
切断し、また失透が著しかった。
【0042】なお、主たる析出結晶の種類はX線回折
(XRD)によって特定した。またリドロー成形性(伸
び、失透物の有無)は次のようにして評価した。伸びに
ついては、リドロー成形中に切断が生じなかったものを
良、切断したもの及び全く伸びなかったものを不良とし
た。失透物については成形後の試料の表面を目視で観察
し、失透物が認められなかったものを無、認められたも
のを有とした。
【0043】
【発明の効果】以上のように、本発明の結晶化ガラス
は、リドロー成形が可能であるために殆ど機械加工を行
う必要がない。このため高精度の成形品を安価で提供す
ることが可能であり、電子部品、精密機械部品等の分野
へ応用することができる。
【0044】また本発明の結晶化ガラス物品は、寸法精
度が高く、しかも安価に供給されるため、電子部品、精
密機械部品等に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】リドロー成形を示す説明図である。
【符号の説明】
G 結晶化ガラス予備成形体 g リドロー成形された結晶化ガラス物品 1 環状電気炉 2 ローラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03C 1/00 - 14/00 C03B 19/00 - 19/10 C03B 32/00 - 32/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量百分率でSiO2 55〜72%、
    Al23 16〜30%、Li2 O 1.5〜2.8
    %、K2 O 2.1〜10%、TiO2 1.3〜5
    %、ZrO2 0〜4%、TiO2 +ZrO2 2〜9
    %、ZnO 1〜10%、MgO 0〜2.5%、Ca
    O 0〜4%、BaO 0〜6%、B23 0〜7
    %、Na2 O 0〜4%、P25 0〜0.9%、A
    230〜3%、Sb23 0〜3%からなり、主
    結晶としてβ−石英固溶体又はβ−スポジュメン固溶体
    を析出してなることを特徴とする結晶化ガラス。
  2. 【請求項2】 重量百分率でSiO2 55〜72%、
    Al23 16〜30%、Li2 O 1.5〜2.8
    %、K2 O 2.1〜10%、TiO2 1.3〜5
    %、ZrO2 0〜4%、TiO2 +ZrO2 2〜9
    %、ZnO 1〜10%、MgO 0〜2.5%、Ca
    O 0〜4%、BaO 0〜6%、B23 0〜7
    %、Na2 O 0〜4%、P25 0〜0.9%、A
    230〜3%、Sb23 0〜3%からなり、主
    結晶としてβ−石英固溶体又はβ−スポジュメン固溶体
    を析出してなる結晶化ガラスの予備成形体を、軟化点以
    上の温度に加熱しながら延伸成形してなることを特徴と
    するリドロー成形された結晶化ガラス物品。
JP07354419A 1995-09-26 1995-12-28 結晶化ガラス及びこれを成形してなる結晶化ガラス物品 Expired - Fee Related JP3120421B2 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07354419A JP3120421B2 (ja) 1995-12-28 1995-12-28 結晶化ガラス及びこれを成形してなる結晶化ガラス物品
CN96197205A CN1128769C (zh) 1995-09-26 1996-09-25 结晶性玻璃、结晶化玻璃、结晶化玻璃制品,以及结晶化玻璃制品的制造方法
EP96931977A EP0853071B1 (en) 1995-09-26 1996-09-25 Crystallized glass, crystallized glass article, and process for producing crystallized glass article
PCT/JP1996/002752 WO1997011921A1 (fr) 1995-09-26 1996-09-25 Verre cristallin, verre cristallise, article de verre cristallise et procede de production d'un article de verre cristallise
KR1019980701688A KR100360555B1 (ko) 1995-09-26 1996-09-25 결정성유리,결정화유리,결정화유리물품및결정화유리물품의제조방법
CA002233231A CA2233231C (en) 1995-09-26 1996-09-25 Crystallizable glass, crystallized glass, crystallized glass article, and method of manufacturing the crystallized glass article
DE69621140T DE69621140T2 (de) 1995-09-26 1996-09-25 Kristallisiertes glas, kristallisierter glasgegenstand und verfahren zur herstellung eines kristallierten glasgegenstands
US09/043,608 US6060412A (en) 1995-09-26 1996-09-25 Crystalline glass, crystallized glass, crystallized glass article, and process for producing crystallized glass article

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07354419A JP3120421B2 (ja) 1995-12-28 1995-12-28 結晶化ガラス及びこれを成形してなる結晶化ガラス物品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09183629A JPH09183629A (ja) 1997-07-15
JP3120421B2 true JP3120421B2 (ja) 2000-12-25

Family

ID=18437437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07354419A Expired - Fee Related JP3120421B2 (ja) 1995-09-26 1995-12-28 結晶化ガラス及びこれを成形してなる結晶化ガラス物品

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3120421B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7319934B2 (ja) 2020-02-14 2023-08-02 株式会社アルビオン 包装体及び包装体形成用ブランク

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7319934B2 (ja) 2020-02-14 2023-08-02 株式会社アルビオン 包装体及び包装体形成用ブランク

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09183629A (ja) 1997-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6060412A (en) Crystalline glass, crystallized glass, crystallized glass article, and process for producing crystallized glass article
US3252811A (en) Glass-ceramic bodies and method of making them
DE69915428T2 (de) Glaskeramiken mit niedriger Ausdehnung
DE102016119942B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer keramisierbaren Grünglaskomponente sowie keramisierbare Grünglaskomponente und Glaskeramikgegenstand
EP2961702B1 (en) Fusion formable lithium aluminosilicate glass ceramic
JP2002154840A (ja) Li2O−Al2O3−SiO2系結晶化ガラス
US3275493A (en) Glass body having surface crystalline layer thereon and method of making it
JP2004075441A (ja) Li2O−Al2O3−SiO2系結晶性ガラス及び結晶化ガラス、ならびに該結晶性ガラス及び結晶化ガラスの製造方法
JP2905529B2 (ja) ディオプサイド系天然大理石様結晶化ガラスの製造方法
JP4849702B2 (ja) 結晶化ガラス
US20040157720A1 (en) Crystallized glass
JP3120422B2 (ja) 結晶化ガラス物品
JP3120421B2 (ja) 結晶化ガラス及びこれを成形してなる結晶化ガラス物品
JP4158282B2 (ja) 磁気ディスク用結晶化ガラス基板
JP7460947B2 (ja) 結晶化ガラス、結晶性ガラス及び結晶化ガラスの製造方法
JP3120419B2 (ja) 結晶化ガラス及び結晶化ガラスの成形方法
JP3436307B2 (ja) 結晶性ガラス
JP3120423B2 (ja) 結晶化ガラス物品の製造方法
JP3120420B2 (ja) 結晶化ガラス物品及びその製造方法
JP3424749B2 (ja) 結晶化ガラス物品
JP2004099429A (ja) 結晶化ガラス
JP2001072429A (ja) 結晶化ガラス物品の製造方法
US3352656A (en) Method of making glass-ceramics by devitrification in a single stage
US3455706A (en) Glass ceramic product and method for making same
CN115745409B (zh) 一种具有多层结构的高硬度微晶玻璃、其制备方法及应用

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081020

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121020

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131020

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees