JPS6191043A - 高強度ガラス - Google Patents
高強度ガラスInfo
- Publication number
- JPS6191043A JPS6191043A JP21399084A JP21399084A JPS6191043A JP S6191043 A JPS6191043 A JP S6191043A JP 21399084 A JP21399084 A JP 21399084A JP 21399084 A JP21399084 A JP 21399084A JP S6191043 A JPS6191043 A JP S6191043A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- pressure
- strength
- temperature
- ionic radius
- 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
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- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高温、高圧下でイオン交換法による強化処理
を施した高強度ガラスに係わるものである。
を施した高強度ガラスに係わるものである。
従来、高強度ガラスには、ガラスを軟化温度付近まで加
熱して空気あるいは液体によって急冷しガラス表面に圧
縮応力を生じさせる物理強化法をはじめ、ガラス転移点
以下の温度（たとえば４００℃）の硝酸力＋７ （ＫＩ
Ｏ３）の溶融塩の中にＨａ、０、Ｃ（ｚｏ、ＥｉｚＯ２
系のガラスを浸漬しＮα イオンとにイオンを置換し、
イオン半径の大きいにイオンによりガラス表面に内部応
力を発生せしめる化学強化法、あるいは表面結晶化法、
更にはこれらの組合わせ法がある。これらはｂずれも未
強化ガラスの６〜２０倍位の強度ｕｐが可能になるもの
の、用途によっては、これでも不充分である、特に、例
えば時計用ガラスの如く市場動向がより薄型化されたも
のは、現状の強度では、薄型化に限界が有り、要求を満
す事が出来ない。一方ガラスの用途は年々拡大され、従
来の金属に置き替わるものあるいは、セラミック等の代
替え等が急速に進み、従来の高強度ガラス以上の高強度
化が強く希求されてきている。
熱して空気あるいは液体によって急冷しガラス表面に圧
縮応力を生じさせる物理強化法をはじめ、ガラス転移点
以下の温度（たとえば４００℃）の硝酸力＋７ （ＫＩ
Ｏ３）の溶融塩の中にＨａ、０、Ｃ（ｚｏ、ＥｉｚＯ２
系のガラスを浸漬しＮα イオンとにイオンを置換し、
イオン半径の大きいにイオンによりガラス表面に内部応
力を発生せしめる化学強化法、あるいは表面結晶化法、
更にはこれらの組合わせ法がある。これらはｂずれも未
強化ガラスの６〜２０倍位の強度ｕｐが可能になるもの
の、用途によっては、これでも不充分である、特に、例
えば時計用ガラスの如く市場動向がより薄型化されたも
のは、現状の強度では、薄型化に限界が有り、要求を満
す事が出来ない。一方ガラスの用途は年々拡大され、従
来の金属に置き替わるものあるいは、セラミック等の代
替え等が急速に進み、従来の高強度ガラス以上の高強度
化が強く希求されてきている。
しかし、前述の如〈従来の高強度ガラスは、どの強化処
理方法もしくはガラスを用いても形成せしめる内部応力
、つまりイオン交換の可能な範囲と、強化層にかなり制
限が有り被処理ガラスに必要とする強度を形成、付与せ
しめる事ができなかった。
理方法もしくはガラスを用いても形成せしめる内部応力
、つまりイオン交換の可能な範囲と、強化層にかなり制
限が有り被処理ガラスに必要とする強度を形成、付与せ
しめる事ができなかった。
本発明は、このような問題点を解決するものでガラス表
面のイオン交換を、熱と圧力の両方で強酸的に実施する
ことにより、従来では得られない深くて強い応力層を形
成せしめた高強度ガラスを得る事に成功したものである
。
面のイオン交換を、熱と圧力の両方で強酸的に実施する
ことにより、従来では得られない深くて強い応力層を形
成せしめた高強度ガラスを得る事に成功したものである
。
ｃ問題点を解決するための手段〕
本発明の高強夏ガラスは、ガラスの表面に該ガラスを構
成する元素の最低１種以上よりイオン半径の大きい元素
をコーティングせしめ、しかる後静的等方性の高温、高
圧処理を施した事を特徴とするものである。
成する元素の最低１種以上よりイオン半径の大きい元素
をコーティングせしめ、しかる後静的等方性の高温、高
圧処理を施した事を特徴とするものである。
次に本発明全構成する部材について述べると。
先ずガラスについては、ソーターガラス、をはじめ硼硅
酸ガラス、シリカガラス等特にその種類を選ぶものでは
ないが、ンーダー系のガラスが強度面においても、コス
ト面においても有効である。又コーティングする被膜、
方法について述べると、コーテイング膜としては、Ｌ＜
、Ｎａ、に、ｍｂ、Ｃ８等の単体もしくは化合物の１種
もしくは２種以上、方法としては浸漬、吹き付け、蒸着
等いずれでも良く、特に限定するものではない。
酸ガラス、シリカガラス等特にその種類を選ぶものでは
ないが、ンーダー系のガラスが強度面においても、コス
ト面においても有効である。又コーティングする被膜、
方法について述べると、コーテイング膜としては、Ｌ＜
、Ｎａ、に、ｍｂ、Ｃ８等の単体もしくは化合物の１種
もしくは２種以上、方法としては浸漬、吹き付け、蒸着
等いずれでも良く、特に限定するものではない。
次に静的等方性の高温、高圧処理について述べると、先
ず圧力媒体としては、方向性のない圧力をかけるため液
体もしくはガスを用いるが、窒素、アルゴン等の不活性
ガスが作業性からも効果的である。表面にコーティング
した被膜のイオン交換、および拡散処理については、こ
の圧力だけでもある程度の効果は認められるが、本発明
の効果をより顕著にしかも促進させるためには、温度と
組合わせる事が必要であり、圧力と温度の相乗効果によ
り特性も一段と向上する。温度は用いるガラスの種類、
コーティング被膜の種類によっても異なるが、およそガ
ラスの転移点以下で１００℃以上が有効である。温度が
これ以下だと、充分イオン交換および拡散が進みに＜＜
、逆に高すぎると表面から内部に迄拡散してしまい表面
の応力が緩和されてしまう。圧力としては数１００１に
偽！以上、望ましくは１００〇−冨以上が効果的である
。
ず圧力媒体としては、方向性のない圧力をかけるため液
体もしくはガスを用いるが、窒素、アルゴン等の不活性
ガスが作業性からも効果的である。表面にコーティング
した被膜のイオン交換、および拡散処理については、こ
の圧力だけでもある程度の効果は認められるが、本発明
の効果をより顕著にしかも促進させるためには、温度と
組合わせる事が必要であり、圧力と温度の相乗効果によ
り特性も一段と向上する。温度は用いるガラスの種類、
コーティング被膜の種類によっても異なるが、およそガ
ラスの転移点以下で１００℃以上が有効である。温度が
これ以下だと、充分イオン交換および拡散が進みに＜＜
、逆に高すぎると表面から内部に迄拡散してしまい表面
の応力が緩和されてしまう。圧力としては数１００１に
偽！以上、望ましくは１００〇−冨以上が効果的である
。
５７０ｚ７２ ｊＮα、０１５． Ｋ、Ｏｌ 、 ＡＪ
、９３２ 、 Ｃα０６゜ｗｇｏ ４ 、 ＮａｚＥ３
０４０−３ （重ｉ％）より成るガラスを８５０℃の硝
酸カリ溶液中に浸漬し、表面にに層を形成せしめる。
、９３２ 、 Ｃα０６゜ｗｇｏ ４ 、 ＮａｚＥ３
０４０−３ （重ｉ％）より成るガラスを８５０℃の硝
酸カリ溶液中に浸漬し、表面にに層を形成せしめる。
しかる後、該ガラスを高圧容器内に挿入せしめアルゴン
ガスを流し乍ら、温度を上昇させ、圧力１０００ ”４
！ ＃温度８５０℃になったところで８時間保持する。
ガスを流し乍ら、温度を上昇させ、圧力１０００ ”４
！ ＃温度８５０℃になったところで８時間保持する。
加熱終了後室温になる迄冷却し、常温、常圧になったと
ころで高圧容器内より取出す。
ころで高圧容器内より取出す。
とのようにして処理の施されたガラスは表−１の如〈従
来の化学強化法と比較しても大巾に強度が向上した。
来の化学強化法と比較しても大巾に強度が向上した。
以上実施例でも述べた如く、本発明によるガラスは、従
来の化学強化処理を施した強化ガラスに比較して、約２
倍の強度ｕｐを図る事が可能となった上、処理時間も従
来と同じ応力層を得るためには約見の時間で可能となっ
た、これにより従来のガラスの、より薄型化、更には、
金属、セラミックス部品等の代替え材として使用が可能
となり、工業上極めて有効な高強度ガラスを提供するこ
とを可能ならしめたものである。
来の化学強化処理を施した強化ガラスに比較して、約２
倍の強度ｕｐを図る事が可能となった上、処理時間も従
来と同じ応力層を得るためには約見の時間で可能となっ
た、これにより従来のガラスの、より薄型化、更には、
金属、セラミックス部品等の代替え材として使用が可能
となり、工業上極めて有効な高強度ガラスを提供するこ
とを可能ならしめたものである。
以 上
Claims (1)
- ガラスの表面に該ガラスを構成する元素の最低１種以上
より、イオン半径の大きい元素をコーティングせしめ、
しかる後静的等方性の高温、高圧処理を施した事を特徴
とする高強度ガラス
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21399084A JPS6191043A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 高強度ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21399084A JPS6191043A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 高強度ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191043A true JPS6191043A (ja) | 1986-05-09 |
Family
ID=16648426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21399084A Pending JPS6191043A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 高強度ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6191043A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6413581B1 (en) | 1997-03-14 | 2002-07-02 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Photocatalytically-activated self-cleaning article and method of making same |
| KR101395559B1 (ko) * | 2012-05-15 | 2014-05-15 | 한국세라믹기술원 | 가스 가압식 화학강화 처리 장치 및 이를 이용한 화학강화유리의 제조방법 |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP21399084A patent/JPS6191043A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6413581B1 (en) | 1997-03-14 | 2002-07-02 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Photocatalytically-activated self-cleaning article and method of making same |
| KR101395559B1 (ko) * | 2012-05-15 | 2014-05-15 | 한국세라믹기술원 | 가스 가압식 화학강화 처리 장치 및 이를 이용한 화학강화유리의 제조방법 |
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