KR20090089453A - 비-평면 유리-세라믹 제품을 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리-세라믹 내에 비-평면 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 (i) 시트가 세라믹화를 피하는 동안 외형을 갖도록 통상적인 로(furnace)에서 상기 유리-세라믹의 전구체 유리의 시트를 가열하는 단계; (3); (ii) 상기 가열된 시트를 형성하는 단계; (iii) 상기 형성된 시트(2b)를 냉각하는 단계; (iv) 상기 형성되고 냉각된 시트를 세라믹화하는 단계;를 포함한다.
비-평면 유리, 유리 전구체, 세라믹화, β-석영, 진공

Description

비-평면 유리-세라믹 제품을 제조하는 방법{METHOD FOR MANUFACTURING NON-PLANAR GLASS-CERAMIC PRODUCTS}
본 발명은 유리-세라믹 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 비-평면(non-planar)(비 평탄) 유리-세라믹 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 특히 경제적인 측면에서 이러한 제품의 시리즈 또는 소량 생산에 적합하다.
유리-세라믹, 특히 β-석영의 고용체 또는 β-스포듀민(spodumene)의 고용체를 주 결정상(main crystalline phase)으로 포함하는 유리-세라믹은 주요 이점의 특성, 보다 상세하게는 0에 매우 가까운 열팽창계수를 갖는다. 이러한 특성은 상기 유리-세라믹이 어쩌면 단지 이들 표면의 일부 상에서만 상대적으로 높은 온도를 일으키는 상태 및 택일적으로 높고 낮은 온도를 겪는 상태에서 사용되는 것을 완벽하게 가능하게 한다. 상기 유리-세라믹의 제조는 실질적으로 용융 전구체 유리를 얻는 단계, 이어서 상기 용융 전구체 유리를 냉각하고 형성하는 단계, 그 이후에 상기 용융, 형성된 전구체 유리를 세라믹화(cerammiming)하는 단계로 이루어지는 세가지 단계를 포함한다. 상기 용융 전구체 유리의 형성은 2개의 롤러 사이에 상기 유리를 롤링하여 일정한 두께의 시트를 생성하는 것, 및 테이블웨어 아이템과 같은 물품의 제조를 위하여 상기 유리를 압축하는 것과 같은 통상적인 방법에 의한다.
오늘날, 유리-세라믹 제조의 거대한 주류는 적외선 또는 유도 조리 탑(tops)의 제조, 스토브 창과 같은 매우 높은 온도를 견딜 수 있는 창의 제조에 대응한다. 대부분의 경우에, 유리-세라믹의 평평한 시트가 바람직하고, 상기 유리를 롤링하는 것이 전구체 유리의 시트를 형성하는데 선택된 방법임이 알려져 있다 그러나, 일정 경우에는 실질적으로 일정한 두께를 가지나, 비-평면 형태의 부분의 제조가 요구된다.
당업자는 예를 들어 어떻게: 재가열된 유리 시트를 변형하는 것과 같은 "플로트(Float)" 공정을 사용하여 얻어진 유리의 시트로부터 비-평면 형태의 유리 부분을 얻는지를 알고 있다. 상기 공정은 특히 자동차 앞유리 및 창의 제조에 일상적으로 사용되고 적용된다. 상기 공정은 다음의 세가지 주요 단계를 포함한다:
a. 유리가 변형되도록 하는 온도까지 상기 유리 시트를 가열하는 단계;
b. 상기 가열된 시트를 변형하는 단계(중력, 진공, 몰딩 압축... 하에); 및
c. 상기 변형된 유리 시트의 냉각을 제어하는 단계.
평면 유리 시트로부터 변형된 또는 비-평면 유리를 제조하는 방법은 당업자에게 매우 익숙한 반면, 상기 방법에서 유리-세라믹의 전구체의 전치(transposition)는 문제점을 지닌다. 상기 유리 전구체의 변형이 가능한 온도의 범위는 일반적으로 세라믹화(ceramming)가 일어나는 또는 적어도 상기 세라믹화가 개시되는 온도 범위를 포함한다.
몇 가지 방법, 특히 프랑스 특허 출원 제2 726 350에서 설명되고 있는 방법 이 이러한 제한을 다루기 위하여 개발되어 왔다. 상기 방법은 상기 최종 유리-세라믹의 용융 유리 전구체의 이동된 덩어리로부터(유리 고브(glass gob))로부터 바로 세라믹화 이후에 유리-세라믹으로 변환되는 비-평면 전구체 유리를 형성하는 것을 제안한다. 이러한 방법은 상기 비-평면 유리-세라믹의 대량 생산에 매우 효율적이나, 그 사용이 프로토타입 또는 한정된 시리즈의 생산에 경제적으로 장점을 갖지 못하는 복잡하고, 비싼 설치를 요한다.
특허 출원 FR 2 726 350 및 FR 2 777 559 에서 설명된 방법은 하나의 동일한 원리에 기초하여 변형에 의하여 비-평면 유리-세라믹을 생산을 택일적으로 형성한다. 특허출원 FR 2 726 350은 접힌 엣지를 갖는 조리 쿠킹 탑을 생산하는 방법을 설명하고, 특허출원 FR 2 777 559는 변형된 가장자리를 갖는 개구(opening)를 구비하는 쿠킹 탑을 제조하는 방법이다. 상기 두 방법은 전구체 유리의 시트의 국부적 영역의 매우 빠른 가열과 연이은 상기 가열된 국부 영역의 강제 변형을 포함한다. 이들 방법은 버너로 넓은 표면적의 가열이 요구되는 비-국부적인 변형에 적합하지 않은 단점을 갖는다.
특허 출원 DE 100 47 576 및 EP 1 171 391은 적외선 에너지의 사용에 기초하여(매우 높은 에너지 공정) 비-평면 유리-세라믹의 제조를 가능하게 하는 다른 형태의 방법을 설명한다. 상기 적외선 에너지는 다른 수단에 의하여 변형되기 전에 전구체 유리의 전체 시트를 빠르게 가열할 수 있다. 상기 방법은 높은 에너지 밀도 및 정밀한 툴링(tooling)(몰드) 표면을 갖는 적외선 복사 장비의 사용을 요한다. 상기 장비는 고비용이며 작동에 특별한 주의사항, 특히 적외선 램프 기술이 사용된 매우 투명한 표면 또는 높은 반사 표면에 손상을 피하기 위한 완벽한 청결상태를 요구한다.
마지막으로, 특허 출원 DE 101 02 576 및 FR 2 866 642는 상기 세라믹화 사이클 동안 전구체 유리 시트의 형성을 교시한다. 자세하게는, 출원 FR 2 866 642는 결정화 잠열에 의하여 일시적으로 점도가 감소되는 시간에 대응하는 짧은 기간동안 상기 전구체 유리가 변형될 수 있게 한다. DE 101 02 576 및 FR 2 866 642 문헌에서 제안된 상기 방법은 복잡한 형태의 부분을 제조하는 것을 가능하게 하나, 전구체 유리 시트의 세라믹화를 수행하기 위한 복잡한 설비의 사용을 요한다. 상기 세라믹화 사이클이 한시간, 심지어 그 이상 지속되고, 연속적인 생성 로에서 발생하는 한, 효율적 생산에 광범위한 툴링 및 이에 대응하는 보다 많은 투자를 요한다는 것은 당업자에게 자명하다. 예를 들어, 출원 FR 2 866 642에서 설명된 것처럼 강제 변형을 수행하기 위한 구체적 특성을 갖는 세라믹화 갤러리(gallery)는 막대한 투자를 요한다.
상기 맥락에서, 본 발명은 유리-세라믹에서 비-평면(비 평탄) 제품을 제조하는 방법을 제안한다. 상기 방법은 특히 경제적인 관점에서 유리-세라믹의 비-평면 제품의 한정된 시리즈 또는 소량의 생산에 적합하다. 적절한 투자를 요하는 설비를 이용하여 실시할 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 제1 목적은 그러므로 (I) 시트가 세라믹화를 피하는 동안 성형될 수 있게(formable) 되도록 통상의 로에서 유리-세라믹의 전구체의 시트를 가열하는 단계; (II) 상기 가열된 시트를 성형(forming)하는 단계; (III) 상기 성형된 시트를 냉각하는 단계; 및 (IV) 상기 성형되고 냉각된 시트를 세라믹화하는 단계;를 포함하는 유리-세라믹의 비-평면 제품을 제조하는 방법이다.
본 발명의 방법의 일정 구체예에 따르면, 상기 유리-세라믹의 전구체 유리(V)의 상기 시트(2a; 12a)는 3 내지 7 mm의 두께를 갖는다.
본 발명의 방법의 일정 구체예에 따르면, 상기 방법은 다음의 사전 준비 단계를 포함한다:
a. 상기 유리-세라믹의 전구체 유리(V)의 기준 시트(2)의 작동 점도 μt의 범위를 결정하는 단계; 상기 전구체 유리(V)의 기준 시트(2)에서의 작동 점도 μt는 세라믹화의 개시 전에 변형될 수 있음;
b. 하한 온도 및 상한 온도에 의하여 범위가 정해지는 로 작동 온도의 범위를 결정하는 단계; 상기 하한 온도는 상기 전구체 유리(V)의 기준 시트(2)가 10 분 미만, 바람직하게는 5 분 미만의 시간 내에서 변형가능한 상태를 일으키는, 상기 상한 온도는 세라믹화의 개시 전에 30 내지 90초 동안 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)가 노출될 수 있는 로의 최대 온도에 대응함.
본 발명의 방법의 일정 구체예에 따르면, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 작동 점도 μt의 범위의 결정은 다음 단계를 포함한다:
-aa1 상기 전구체 유리(V)에 대하여, 점도 값이 102 내지 1012 Pa.s(103 내지1013 Po) 범위에서 온도 TV/점도 μt 값의 쌍을 결정하는 단계;
-aa2 이들 점도 및 온도 값으로부터 점도가 온도에 관련된 커브를 나타내는 식: Log(Log(μv)) = A- BxLog(TV),의 계수 A 및 B를 유추하는 단계, 여기서 TV는 섭씨(℃) 단위에서 상기 전구체(V)의 온도이고, μv는 포이즈(poises)(Po) 단위의 점도이고 Log는 십진 로그 또는 밑이 10인 로그임.
본 발명의 방법의 일정 구체예에 따르면, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 작동 점도 μt의 범위의 결정은 또한 다음 단계를 포함한다:
-aa3 한편으로는 30 내지 90 초 동안 로에서 위치한 이후에, 상기 기준 시트가 어떠한 세라믹화의 개시를 보임 없이 수행되는 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 최고 온도 TVmax, 및 다른 한편으로는 상기 기준 시트(2)가 10 분 미만, 바람직하게는 5 분 미만의 시간 내에서 변형될 수 있는 이후에 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 상기 하한 온도 TVmin를 적어도 대략적으로, 결정하는 단계;
-aa4 상기 aa2 단계에서 얻어진 상기 점도 커브 및 상기 aa3 단계에서 얻은 온도로부터, 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)가 세라믹화의 개시없이 변형될 수 있는 작동 점도 μt의 범위를 유추하는 단계.
본 발명의 방법의 일정 구체예에 따르면, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 상기 작동 점도 μt의 범위의 결정은 또한 다음 단계를 포함한다:
aa'3 청구항 4 및 5에 따른 연속한 aa1, aa2, aa3, aa4 단계에서 결정된 점도 범위를 갖는 상기 전구체 유리와 근접한 조성을 갖는 다른 전구체 유리의 동일 또는 유사한 두께의 시트에 대하여, 상기 전구체 유리의 상기 기준 시트의 작동 점도 μt의 범위가 상기 다른 전구체 유리의 상기 기준 시트의 작동 점도의 범위와 동일한 것을 분석에 의한 추론하고 고려하는 단계.
본 발명의 방법의 일정 구체예에 따르면, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
c. 작동 표면(5; 15)이 적어도 하나의 채널(6a, 6b; 16a)에 의하여 상기 몰드(4;14)의 구조를 통해 진공-생성 장치(7a, 7b; 17a)까지 연결된 상기 몰드를 포함하는 통상적인 로(furnace)를 작동 온도의 범위 내에 놓인 온도 TF까지 가열하는 단계; 여기서 상기 몰드의 상기 작동 표면(4; 14)은 상기 유리=세라믹에 대한 원하는 형태가 상기 전구체 유리(V)의 상기 시트에 제공되도록 개조된 형태를 가짐;
d. 상기 몰드(4;14) 상에 상기 유리-세라믹의 전구체 유리(V)의 시트(2a; 12a)를 위치시키는 단계; 여기서 상기 시트(2a;12a)는 상기 기준 시트(2)와 동일 또는 유사한 두께를 가짐;
e. 상기 작동 점도 μt 범위 내에 점도 μ가 놓이게 될 때까지 상기 온도 TF에서 상기 로(3) 내의 상기 몰드(4;14) 상에 상기 시트(2a;12a)를 남겨두는 단계;
f. 상기 시트(2a;12a)가 상기 몰드(4;14)의 형태를 취할 수 있도록, 상기 몰드(4;14)의 적어도 하나의 채널(6a,6b; 16a)에서 상기 점도 μ에 다다른 상기 시트(2a;12a)에 진공을 적용하는 단계;
g. 상기 로(3)로부터 얻어진 상기 비-평면 시트(2b)를 제거하는 단계 및 냉각되도록 방치하는 단계;
h. 유리-세라믹(1) 내의 상기 바람직한 비-평형 제품을 얻기 위하여, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리(V) 내에서 상기 비-평면 시트(2b)를 세라믹화를 진행하는 단계.
본 발명의 방법의 일정 구체예에 따르면, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체(V)의 상기 시트(2a; 12a)는 상기 통상적인 로(3)에 위치되기 전에 예비가열된다.
본 발명의 방법의 일정 구체예에 따르면, 상기 비-평면 시트(2a)의 냉각이 제어된다.
본 발명의 방법의 일정 구체예에 따르면, 상기 전구체 유리(V)는 주결정상(main crystalline phase)으로서, β-석영 또는 β-스포듀민의 고용체를 포함하는 유리-세라믹의 전구체 유리(V)이다.
본 발명의 방법에 따른 일정 구체예에 따르면, 상기 전구체 유리(V) 내의 상기 기준 시트(2)의 작동 점도 μt의 범위는 106.30 내지 107.75 Pa.s(107.30 내지108.75 Po) 사이에 놓이고, 및/또는, 바람직하게는 및, 상기 로(3)의 작동 점도는 105.6 내지 107.4 Pa.s(106.6 내지108.4 Po) 사이에 놓인다.
본 발명의 방법의 일정 구체예에 따르면, 상기 통상적인 로(3)는 적어도 부분적으로 서로 분리 가능한 하한부(lower part)(3a) 및 상한부(upper part)(3b)를 포함하고; 상기 하한부(3a)는 바람직하게는 더 낮추는 것이 가능하다.
본 발명의 방법의 일정 구체예에 따르면, 상기 몰드(4;14) 상에 위치한 상기 전구체 유리(V) 내의 상기 시트(2a;12a)는 바람직하게는 상기 몰드(4;14)의 중심에 배열된 적어도 하나의 채널(6a;16a)을 통한 진공의 적용 전에, 기계적 수단(18) 및/또는 상기 몰드(4;14)의 주변에 배열된 하나 이상의 채널(6b)을 통한 진공의 적용에 의하여 몰드의 주변에 고정된다.
본 발명의 일정 구체예는 다음의 장점을 갖는다. 본 발명의 방법을 상요함으로써 통상적인 로에서 유리-세라믹 물품의 복잡한 모양이 달성될 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징 및 장점이 이어지는 상세한 설명에서 설명될 것이고, 이는 상세한 설명으로부터, 또는 본 발명의 상세한 설명 및 청구항, 뿐만 아니라 첨부된 도면에서 설명된 것으로서 본 발명의 실시에 의한 또는 인식에 의하여 당업자에게 명확히 이해될 것이다.
상기 일반적인 설명 및 이어지는 상세한 설명은 단지 본 발명의 대표예에 불과하고, 청구된 것으로써 본 발명의 특성 및 특징을 이해하기 하기 위한 개관 또는 개요를 제공하려는 것임이 이해되어야 한다.
본 발명의 이어지는 상세한 설명은 본 발명의 현재 알려진 최상의 가능한 교시예로서 제공된다. 이를 위하여, 본 발명의 장점을 여전히 가지면서, 많은 변형이 여기서 설명된 본 발명의 다양한 구체에를 만들 수 있음을 인식할 것이고 명백할 것이다. 본 발명의 바람직한 장점의 일부는 다른 특징을 사용함 없이도 본 발명의 특징의 일부를 선택함에 의하여 얻어질 수 있음이 또한 명백할 것이다. 따라서, 당업자는 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하고 심지어 바람직한 일정 환경도 가능하며, 이는 본 발명의 일부를 이룬다는 것을 인식할 것이다. 그러므로, 이어지는 상세한 설명은 본 발명의 원리의 설명으로서 제공되는 것이지, 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
다른 지적이 없다면, 성분의 중량 퍼센트, 크기, 및 전위와 같은 일정 물리적 특성을 나타내는 값을 표현하는 본 명세서 및 청구항에서 사용된 모든 숫자는 "약(about)"이라는 문구에 의하여 모든 경우에 변형되는 것으로써 이해된다. 본 명세서 및 청구항에 사용된 정확한 수치는 본 발명의 추가적인 구체예를 형성하는것이 또한 이해되어야 한다. 실시예에서 개시된 수치의 정확도를 보장하기 위한 노력이 행하여졌다. 그러나, 어떠한 측정된 수치도 각각의 측정 기술에 기초한 표준 변형으로부터 발생한 일정 오차를 본질적으로 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 것처럼, 단일 형태 "a", "an" 및 "the"는 명확한 다른 지적이 없다면 다수의 대상을 포함한다. 그러므로, 예를 들어, "유리-세라믹 물질"이라는 언급은 다른 명확한 지적이 없다면 2 이상의 유리-세라믹 물질을 갖는 구체예를 포함한다.
범위는 본 명세서에서 "약" 하나의 특정 값으로부터, 및/또는 "약" 다른 하나의 특정 값 까지로서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현된 경우, 다른 구체예는 하나의 특정 값으로부터 및/또는 다른 하나의 특정 값까지를 포함한다. 이와 유사하게, 수치가 근사치로서 표현된 경우, 앞에 "약"을 사용함으로써 상기 특정 수치가 또다른 구체예를 형성함이 이해되어야한다. 각 범위의 끝점은 다른 끝점과 관련되고 또한 상기 다른 끝점과 독립적인 것 모두를 나타낸다.
본 명세서에 사용된 것으로서, 구성요소의 "wt%" 또는 "중량 퍼센트" 또는 중량에 의한 퍼센트"는 특별하게 반대되는 지적이 없다면, 구성요소가 포함되는 조성물 또는 물품의 전체 중량을 기준으로 한다.
본 발명의 방법은 특성상으로 개시 물질로서 유리 시트(고브가 아님)를 사용하고, 통상적인 로(적외선 공급원을 구비한 로와 같이 매우 높은 에너지를 전달하는 로가 아닌) 상기 유리 시트(그 전체에서)를 가열하는 단계를 포함한다. 본 발명자는 매우 예상치 못한 방법에서, 상기 방법의 실시를 제어 가능하다는 것을 보았다. 통상적인 그 자체로, 유리-세라믹의 전구체 유리에서 시트를 가지고; 유리-세라믹 전구체 유리의 상기 시트가 세라믹화를 피하는 동안 성형가능해지도록 만들 수 있게 하기 위하여 가열하는 것을 조절하는 것이 가능하다.
시트에 대한 개념은 당업자에게 친숙하다. 상기 시트는 일반적으로 3 내지 7 mm의 두께를 갖는다. 오늘날 제조되는 가장 일반적인 시트는 4 mm 또는 거의 4 mm의 두께를 갖는다.
통상적인 가열은 일반적으로 저항 로(resistance furnace)에서 이루어진다.
최종 제품을 위하여 원하는 모양으로 상기 가열된 시트를 성형하는 단계가 취해진다. 다른 변형이 유리 시트를 변형하는데 사용될 수 있다. 상기 시트는 과압, 압축 또는 진공, 또는 이들 방법의 조합에 의하여 변형될 수 있다. 당업자는 이러한 변형 기술을 알고 있다. 바람직하게는 진공 변형이 사용된다.
냉각하는 단계는 적어도 상기 유리 시트를 형성하는 상기 전구체 유리의 세라믹화 사이클이 개시되는 온도 이하인 하한 온도에서 수행될 것이다.
적당한 온도에서(상기 세라믹화 사이클을 참고하여), 일반적으로 대략 700 ℃, 또는 실온(25 ℃)에서 높거나 낮은 시간 동안 저장된 이후에, 상기 성형된 시트는 냉각되자마자 세라믹화될 수 있다.
통상적인 가열 단계의 제어는 다른 접근의 결과일 수 있다. 모든 경우에, 개시 물질(상기 유리-세라믹의 전구체의 상기 시트)의 지식 및 상기 개시 물질의 가열 단계를 수행하는데 사용되는 툴링(통상적인 로)의 지식에 기초한다.
통상적인 가열 단계의 제어를 위하여, 본 발명의 방법은 바람직하게는 다음의 예비 단계를 포함한다: (a) 상기 유리-세라믹의 전구체 유리의 기준 시트의 작동 점도 μt의 범위를 결정하는 단계; 상기 전구체 유리의 기준 시트에서의 작동 점도 μt는 세라믹화의 개시 전에 변형할 수 있음(그러므로 변형될 수 있음); 및 (b) 하한 온도 및 상한 온도에 의하여 범위가 정해지는 로 작동 온도의 범위를 결정하는 단계; 상기 하한 온도는 상기 전구체 유리의 기준 시트가 10 분 미만, 바람직하게는 5 분 미만의 시간 내에서 변형 상태를 초래하게 하고, 상기 상한 온도는 세라믹화의 개시 전에 30 내지 90초 동안 상기 전구체 유리의 상기 기준 시트가 노출될 수 있는 로의 최대 온도에 대응함.
작동 점도 μt의 범위를 참고하여, 원하는 결과 - 세라믹화의 개시없이 상기 기준 시트의 변형이 가능한 - 적절한 시간 내에(일반적으로 바람직하게는 30 초 내지 10 분)-를 얻는 것이 반드시 가능해야함을 이해하여야 한다.
상기 예비 단계는 본 발명의 방법에서 사용되는 상기 유리 시트(또는 유리 시트들)에 대응하는 기준 시트에 수행된다. 상기 기준 시트 및 본 발명의 방법에서 사용되는 시트는 동일하거나(동일 유리 조성물 또는 동일 시트 두께) 또는 유사한, 즉 중요치 않은 변형(유사한 유리 조성물 및/또는 시트 두께)을 갖는다.
상기 예비 단계는 본 발명의 방법의 실행을 위하여 사용될 수 있는 통상적인 로에서 실행되거나, 또는 적어도 유사한 열 작동 로에서 수행된다. 상기 예비 단계의 결과는 본 발명의 방법이 실행되는 환경에서 반드시 이동가능하다는 것이 당업자에게 명백하게 이해될 것이다.
상기 기준 시트의 형성을 제어하기 위하여(및 그러므로 본 발명의 방법의 수행) 그러므로 한편으로는 상기 기준 시트의 작동 점도 μt, 및 다른 한편으로는 주의하에서 상기 통상적인 로의 작동 온도의 범위를 결정하는 것이 추천된다. 이러한 방식에서 상기 가열 툴(tool)에 대한 상기 물질의 반응, 즉,상기 전구체 유리의 상기 기준 시트의 변형 민감도가 상기 물질의 비-세라믹화"를 제어하는 동안 평가될 수 있다.
바람직하게는 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리의 상기 기준 시트의 작동 점도 μt의 범위를 결정하는 단계는 다음 단계를 포함한다:
-aa1 상기 전구체 유리에 대하여, 점도 값이 102 내지 1012 Pa.s(103 내지1013 Po) 범위에서 온도 TV/점도 μt 값의 쌍을 결정하는 단계;
-aa2 이들 점도 및 온도 값으로부터 점도가 온도에 관련된 커브를 나타내는 식: Log(Log(μv)) = A- BxLog(TV),의 계수 A 및 B를 유추하는 단계, 여기서 TV는 섭씨(℃) 단위에서 상기 전구체의 온도이고, μv는 포이즈(poises)(Po) 단위의 점도이고 Log는 십진 로그 또는 밑이 10인 로그임.
상기 전구체 유리의 온도 값에 대응하는 상기 전구체 유리의 점도 값을 얻는 방법은 당업자에게 알려져 있다. 상기 값의 쌍을 결정하기 위하여, 점도 측정이 바람직하게 높은 온도에서 수행되고, 상기 점도 값이 너무 높은 경우, 상기 전구체 유리의 유리 전이 온도는 1012.3 Pa.s(1013.3 Po)에서 상기 전구체 유리의 점도를 설정함에 의하여 열팽창 분석(dilatometry)에 의하여 측정된다. 상기 값의 쌍이 점도와 온도 관련 커브를 사용하여 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리를 특성화하는데 사용된다: Log(Log(μv)) = A - BxLog(TV).
상기 유리-세라믹의 전구체 유리의 기준 시트의 작동 점도 μt의 범위를 결정하는 단계는 또한 일반적으로 다음 단계를 포함한다:
-aa3 한편으로는 30 내지 90 초 동안 로에서 위치한 이후에, 상기 기준 시트가 어떠한 세라믹화의 개시를 보임 없이 수행되는 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 최고 온도 TVmax, 및 다른 한편으로는 상기 기준 시트(2)가 10 분 미만, 바람직하게는 5 분 미만의 시간 내에서 변형될 수 있는 이후에 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 상기 하한 온도 TVmin를 적어도 대략적으로, 결정하는 단계(상기 결정은 요구되지 않고, 또한 일반적으로 극도의 정밀도를 만들지 않는다. 그러므로, 실제에서, 세라믹화를 일으키지 않는 온도 T1 내지 세라믹화가 개시되는 온도 T2 사이에 TVmax를 일반적으로 충분히 위치하게 한다; T1< TVmax <T2; 및 적절한 시간 내에서 변형이 얻어지는 온도 TVmin을 확인하기 위함);
-aa4 상기 aa2 단계에서 얻어진 상기 점도 커브 및 상기 aa3 단계에서 얻은 온도로부터, 상기 전구체 유리의 상기 기준 시트가 세라믹화의 개시없이 변형될 수 있는 작동 점도 μt의 범위를 유추하는 단계.
온도 TVmax 및 TVmin는 상기 전구체 유리의 기준 시트의 본질적 파라미터를 형성한다. 상기 온도는 상기 기준 시트(그러므로 개시 물질로서 사용된 상기 시트)가 성형될 수 있거나 변형될 수 있는 상기 기준 시트의 점도를 제공한다(그러므로 본 발명의 방법에서 개시 물질로서 사용된 상기 시트의 점도).
상기 전구체 유리의 온도와 관련된 상기 전구체 유리의 점도의 커브로부터, 다음의 과정에 의하여 상기 전구체 유리에서 상기 기준 시트의 작동 점도 μt의 범위를 보다 빠르게 결정하는 것이 가능하다:
aa'3 연속한 aa1, aa2, aa3, aa4 단계에서 결정된 점도 범위를 갖는 상기 전구체 유리와 근접한 조성을 갖는 다른 전구체 유리의 동일 또는 유사한 두께의 시트에 대하여, 상기 전구체 유리의 상기 기준 시트의 작동 점도 μt의 범위가 상기 다른 전구체 유리의 상기 기준 시트의 작동 점도의 범위와 동일한 것을 분석에 의한 추론하고 고려하는 단계.
상기 전구체 유리에서 상기 기준 시트의 작동 점도 μt의 범위를 보다 빠르게 결정하는 것을 가능하게 하는 이러한 접근은 모든 파라미터(점도 커브, 온도 TVmax 및 TVmin, 점도의 범위)가 상기 전구체 유리의 조성과 유사한 전구체 유리의 동일 또는 유사한 두께의 다른 시트에 대하여 알려져 있는 경우에만 명백하게 실시될 수 있다.
상기 파라미터 - 상기 기준 시트의 작동 점도의 범위 및 로 작동 온도의 범위-를 상기 예비 단계의 완료로 결정한 이후에, 상기 설명된 것과 같은 본 발명의 방법이 실시될 수 있고 완벽하게 제어될 수 있다.
바람직한 구체예의 변형에 따르면, 본 발명에 따른 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
c. 상기 작동 표면가 상기 몰드의 구조를 통과하는 적어도 하나의 채널를 통하여, 진공-생성 장치, 작동 온도(바람직하게는 결정된 온도)의 범위 내에 놓이게 온도 TF까지 몰드(mould)를 포함하는, 통상적인 (furnace)를 가열하는 단계; 여기서 상기 몰드의 상기 작동 표면은 바람직한 형태를 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리의 시트에, 원하는 비-평면 유리-세라믹 제품에 대한 원하는 형태를 더하도록 개조된 형태를 가짐;
d. 상기 몰드 상에 상기 유리-세라믹의 전구체 유리의 시트를 위치시키는 단계; 여기서 상기 시트는 상기 기준 시트와 동일 또는 유사한 두께를 가짐;
e. 상기 작동 점도 μt 범위 내에 점도 μ가 놓이게 될 때까지 상기 온도 TV에서 상기 로 내의 상기 몰드 상에 상기 시트를 남겨두는 단계;
f. 상기 시트가 상기 몰드의 형태를 취할 수 있도록, 상기 몰드의 적어도 하나의 채널에서 상기 점도 μ에 다다른 상기 시트에 진공을 적용하는 단계;
g. 상기 로로부터 얻어진 상기 비-평면 시트를 제거하는 단계 및 냉각되도록 방치하는 단계;
h. 유리-세라믹 내의 상기 바람직한 비-평형 제품을 얻기 위하여, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리 내에서 상기 비-평면 시트를 세라믹화를 진행하는 단계.
상기 온도 TF로 가열된 로는 구조가 바람직하게는 전기적 저항(줄 효과 하에 가열하는 것을 보장하는)를 포함하는 통상적인 로이다. 상기 로는 상기 유리-세라믹의 전구체 유리에서 상기 시트가 성형될 수 있는 수단을 포함한다: 진공-생성 장치와 관련된 몰드. 이러한 본 발명의 방법의 바람직한 구체예의 변형에서, 진공 방법은 상기 가열된 시트를 성형하고, 변형하기 위하여 선택되었다. 상기 진공-생성 장치, 상기 몰드 구조를 통과하는 적어도 하나의 채널을 통하여, 상기 몰드의 작동 표면에 대하여 상기 시트를 평평하게 함(flattening)에 의하여 상기 가열된 시트의 변형이 일어나게 한다. 명백하게, 상기 몰드 구조의 적어도 하나의 채널의 위치는 바람직하게는 상기 몰드의 모양과 관련하여 최적화된다. 그러므로, 바람직하게는, 상기 채널은 상기 몰드의 바닥의 오목한 부분(들)에서 발견된다. 웍(wok)의 제조에 적합한 몰드와의 관계에서, 상기 채널은 바람직하게는 몰드의 중심에 배열된다.
또한[본 발명의 방법의 실시와 일반적으로 관련하여, 및 보다 자세하게는 상기 설명된 바람직한 변형의 실시와 관련하여(c 내지 h 단계를 포함하는)], 상기 로 구조는 바람직하게는 적어도 부분적으로 서로 분리될 수 있는 하한부 및 상한부를 포함하고; 상기 하한부는 더 낮출 수 있는 것이 바람직하다. 상기 로 배치는 전구체 유리에서 상기 평면 시트의 삽입, 및 상기 전구체 유리에서 상기 비-평면 시트의 제거가 용이한 장점을 지닌다.
상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리의 시트는 상기 예비 가열된 로에 위치하기 위하여 및 상기 몰드에 위치하기 위하여 일반적으로 상기 지적한 것처럼 3 내지 7 mm의 두께를 갖는다.
바람직하게는[일반적으로 본 발명의 방법의 실시와 관련하여, 및 보다 상세하게는 상기 설명된 바람직한 변형의 실시(단계 c 내지 h를 포함하는)와 관련하여], 사이 유리-세라믹의 상기 전구체 유리에서 유리는 상기 로에 위치하기 전에 예비-가열된다. 상기 시트는 그러므로 점도 μ에 보다 빠르게 도달하고, 작동 점도 μt의 범위에 놓이고, 또한 본 발명의 방법이 가속된다.
상기 로 및 상기 몰드에 위치한 상기 시트는 바람직하게는 적합한 수단을 이용하여 상기 몰드 상에 고정된다. 상기 수단은 기계적 수단 및/또는 상기 몰드의 가장자리에 배열된 진공-생성 장치일 수 있다. 상기 고정화는 명백하게 가장 적절하게 상기 시트의 변형을 위한 진공의 적용 전에 확보된다. 이는 상기 시트의 균일한 변형을 보장한다: 상기 변형을 확보하기 위한 진공의 생성 이후에 들어 올려짐으로부터 상기 시트의 끝부분을 방지한다.
그러므로 상기 변형 진공이 바람직하게는 상기 몰드의 중심에 배열된 적어도 하나의 채널을 통하여 적용되기 전에 상기 몰드 상에 위치한 전구체 유리의 시트는기계적인 수단을 이용하여 및/또는 상기 몰드의 가장자리에 배열된 적어도 하나의 채널을 통하여 진공을 적용함에 의하여 몰드의 가장자리에 고정된다.
온도 TF로 상기 로에서 상기 몰드 상에 위치한 시트는 10 분 미만, 바람직하게는 5분 미만에서 목적 점도 μ에 도달한다. 이는 그 이후에 사이 몰드 구조를 통하여 진공을 적용함에 의하여 변형될 수 있다. 변형의 목적의 상기 진공 적용은 상기 시트가 점도 μ에 도달하기 전에 개시될 수 있다. 이는 상기 시트가 상기 로에 위치하자마자 개시될 수 있다.
상기 방법(TF, μ)에 대한 실시 파라미터의 사전 결정으로, 세라믹화를 피하는 동안 변형을 달성하는 것이 가능하다.
상기 시트의 변형 이후에, 상기 비-평면 시트의 냉각이 세라믹화 사이클(상기 설명 참조)의 개시를 위하여 요구된다. 바람직하게는[일반적으로 본 발명의 방법의 실시와 관련하여, 및 보다 자세하게는 상기 설명된 바람직한 변형(c 내지 h 단계를 포함하는)의 실시와 관련하여], 상기 비-평면 시트의 냉각은 특히 과도한 내부 스트레스(상기 시트의 즉각적 또는 유예된 파손을 일으키는)를 방지하기 위하여 제어된다.
얻어진 상기 냉각되고, 변형된 시트는 그 이후에 통상적인 방법으로 세라믹화될 수 있다.
본 발명의 방법에 따라 가열되고, 변형되고, 냉각되고, 또한 최종적으로 세라믹화된 유리 시트를 형서하는 유리는 바람직하게는 주결정상으로서 β-석영 또는 β-스포듀민의 고용체를 포함하는 유리-세라믹의 전구체 유리이다. 이는 상기 β-석영 또는 β-스포듀민의 고용체가 적어도 50%, 일반적으로 결정상의 적어도 70 중량%를 나타낸다는 것을 의미한다. 이는 특히 리튬 알루미노실리케이트 유리일 수 있다. 이러한 형태의 유리는 잘 알려져 있고, 예를 들어 FR-A-2 657 079(US 5 070 045), FR-A-2 612 510 및 EP-A-0 220 333에서 설명되어 있다.
상기 전구체 유리의 형태에서, 작동 점도 μt의 범위가 106.30 내지 107.75 Pa.s (107.30 내지 108.75 Po)사이, 및/또는, 바람직하게는 및, 105.6 내지 107.4 Pa.s (106.6 내지 108.4 Po) 사이의 로 작동 점도에서 기준 시트에 대하여 결정된다. 상기 로 작동 점도는 만일 상기 기준 시트가 평형 온도에 도달하는 경우 상기 로의 작동 온도에서 얻을 수 있는 전구체 유리의 상기 기준 시트의 점도에 대응한다. 이러한 상기 로 작동 점도의 정의는 본 발명과 관련된 전구체 유리의 모든 형태에 적용된다.
β-석영 또는 β-스포듀민 유리-세라믹의 전구체 유리의 유리 시트를 사용하는, 본 발명의 방법은 바람직하게는 상기 작동 점도 및 상기 설명된 로 점도를 사용하여 실시된다.
설명은 이제 첨부된 도면을 참고하여 제한 없는 본 발명의 방법으로 구성될 것이다.
도 1A1, 1A2, 및 1A3은 고려 하에 상기 유리-세라믹의 전구체 유리(V)의 기준 시트(2)의 작동 점도 μt의 범위를 얻는 것을 목적으로 하는 예비 단계(상기 단계 aa1 내지 aa4)의 실시를 도식화한 것이다.
도 1A1을 참고하면, 상기 전구체 유리(V)에 대하여, 온도 Tv/점도 μv 값의 쌍은 점도[02, 103, 104 Pa.s...(103, 104, 105 Po..)]에 대응하는 높은 온도에 대하여 결정된다. 상기 높은 점도 값에 대하여, 직접적인 측정이 더 이상 불가능하다. 이러한 경우, 상기 유리 전이 온도는 전구체 유리의 점도를 1012.3 Pa.s (1013.3 Po)로 설정한 열팽창분석기(dilatometry)에 의하여 측정된다. 이들 점도 및 온도 값으로부터, 온도에 관한 점도 커브를 나타내는 식으로부터 계수 A 및 B가 유도된다: Log(Log(μv)) = A - BxLog(TV), 여기서 TV는 섭씨(℃) 단위의 전구체 유리(V)의 온도이고, μv는 포이즈(poises)(Po) 단위으 점도이고, 또한 Log는 십진 로그 또는 밑이 10인 로그이다. 도 1A1은 하기 식의 상기 온도와 관련된 점도 커브를 보여준다: Log(Log(μv)) = A - BxLog(TV).
도 1A2에서, TVmax가 상기 기준 시트(2)가 30 내지 90 초 동안 세라믹화의 어떠한 개시를 보임 없이 수행될 수 있는 상기 온도 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 최고 온도로 "결정"된다. 이러한 목적을 위하여, 상기 기준 시트(2)는 가시적 가열 테스트가 통상적인 로에서 수행된다.
도 1A3에서, 상기 온도 TVmin가 상기 기준 시트(2)가 변형될 수 있는 이후에 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 가장 낮은 온도로 결정된다. 이러한 목적을 위하여, 상기 기준 시트(2)에 변형 테스트가 수행된다: 상기 기준 시트(2)가 수평으로 놓인 롤러 상에 통상적인 로에 위치되고, 온도 TVmin에서 상기 기준 시트(2)가 자체의 무게 하에 10 분 미만에서(중력 효과) 변형됨이 관찰된다. 상기 변형된 기준 시트는 2'로 나타낸다.
점도 커브(도 1A1) 및 각각 세라믹화 테스트(도 1A2) 및 변형 테스트(도 1A3)에 의하여 얻어진 상기 온도 TVma 및 TVmin로부터, 세라믹화의 개시 없이 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)가 변형(또는 변형되는 것)이 가능한 점도 범위 내에서, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)에 대하여 작동 점도 μt의 범위가 유추된다.
동시에 작동 온도의 범위가 사용되는 통상적인 로에 대하여 결정된다(상기 하한 내지 상한 온도 사이의 범위, 본 명세서의 상기 설명에서 상세하게 설명됨). 상기 결정 단계는 미도시되었다.
본 발명의 방법은 그 이후에 도 1B 내지 도 1F에서 나타낸 것처럼 실행될 수 있다.
도 1B에서, 전기적 저항(3C)를 갖는 통상적인 로(3)은 상기 로의 작동 온도의 범위에 놓인 온도 TF까지 가열된다. 통상적인 로(3)는 상한부(3b), 및 더 낮출 수 있는 하한부(3a)를 포함한다. 상기 로(3)는 작동 표면(5)가 몰드(4)의 구조를 통과하는 세개의 채널(6a), (6b)를 통하여 진공-생성 장치(7a+7b)와 연결된 몰드를 포함한다. 상기 진공-생성 장치는 도시되지 않았으나 몰드(4)의 작동 표면(5)에서 채널(6a) 및 (6b)를 통하여, 상기 채널(7a), (7b)가 진공을 전달하는 연장선을 형성함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 상기 몰드(4)의 작동 표면(5)은 유리-세라믹의 전구체 유리(V)의 시트에 원하는 모양을 부가하기 위하여 개조된 웍-형태이다.
도 1C에서, 상기 기준 시트(2)와 동일 또는 유사한 두께의 전구체 유리(V)의 시트(2a)가 상기 통상적인 로(3)에 위치하고 상기 몰드(4) 상에 위치한다.
도 1D에서, 상기 시트(2a)는 상기 가장자리에 위치한 채널(6b)를 통하여 고정 진공(stabilizing vacuum)을 적용함에 의하여 상기 몰드(4) 상에 고정되고, 상기 시트(2a)는 온도 TF에서 작동 점도 μt의 범위에 놓인 점도 μ에 도달할 때까지 상기 로(3) 내의 상기 몰드(4) 상에 남겨진다.
도 1E에서, 다시 상기 몰드(4)의 가장자리에 위치한 통로(6b)를 통하여 완벽하게 상기 시트(2a)를 고정화하기 위하여, 및 또한 상기 시트(2a)가 상기 몰드(4)의 윤곽(contour)을 따를 수 있게 하기 위하여 상기 몰드(4)의 중심에 위치한 채널(6a)를 통하여 진공이 상기 점도 μ에 도달한 상기 전구체 유리(V)의 상기 시트(2a)에 적용된다.
도 1F에서, 일단 상기 진공이 멈추면, 얻어진 상기 비-평면 시트(2b)가 상기 로(3)로부터 제거되고 냉각되도록 방치된다.
다음 단계는 웍의 형태를 갖는 유리-세라믹의 비-평면 제품을 얻기 위한(도 3 참조) 유리-세라믹의 상기 전구체 유리(V)의 상기 비-평면 시트(2b)의 세라믹화 단계이다(미도시).
도 2는 전구체 유리(V)의 시트(12a)를 고정화하기 위한 환형 기계적 수단(18)이 포함된 몰드(14)의 다른 구체예이다. 상기 고정화는 상기 몰드의 중심에 위치한 채널(16a)을 통하여 상기 시트(12a)의 변형을 야기하는 진공의 적용 전 및 적용동안 상기 시트(12a)를 제자리에 고정하는 것을 가능하게 만든다. 상기 채널(16a)은 상기 몰드(14)의 작동 표면(15)을 상기 진공-생성 장치(17a)(+부분 미도시)와 연결한다.
도 3은 본 발명의 방법을 사용하여 얻을 수 있는 유리-세라믹(1)의 비-평면 제품(웍의 형태를 갖는)을 개략적으로 나타낸 것이다. 상기 외형은 상기 비-평면 제품의 정확한 형태를 설명한다(곡률(curvature) 반경(R)이 mm로 나타난 수치를 참조). 도 3d에서 선 AA'는 상기 물품의 대칭축을 나타낸다.
본 명세서에 포함되고 그 일부를 이루는 첨부된 도면은 본 발명의 일정 구체예를 나타내고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 제한 없이 설명하기 위하여 제공된다.
도 1A1, 1A2, 1A3, 1B 내지 1F는 본 발명의 방법의 구체예의 바람직한 변형의 다른 단계를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 상기 방법에 사용되는 몰트 형태의 확대된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 방법으로 얻을 수 있는 제작품의 모양을 갖는 유리-세라믹의 비-평면 제품의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 방법의 바람직한 변형예(도 1A1, 1A2, 1A3, 1B 내지 1F에서 도식화된)는 검은 β-석영 유리-세라믹의 전구체 유리(V)의 4mm 두께 시트(기준 시트(2) 및 (2a))에서 실행된다.
상기 전구체 유리는 다음의 산화물 중량 % 조성을 갖는다:
SiO2 : 68.25
Al2O3 : 19.2
Li2O : 3.5
MgO : 1.2
ZnO : 1.6
BaO : 0.8
TiO2 : 2.6
Zr2O2 : 1.7
As2O3 : 0.6
Na2O+K2O : 0.35
V2O5 : 0.2
기준 시트(2)의 작동 점도의 범위를 얻기 위하여, 다음이 결정되었다:
- 온도에 대하여 상기 β-석영 유리-세라믹의 전구체 유리(V)의 점도 커브의 계수 A = 6.350 및 B = 1.843;
- 온도 TVmax < 950 ℃. 930 ℃ 주변의 온도에 대하여[106.55 Pa.s (107.55 Po)의 전구체 유리 점도에 대응하는], 상기 기준 시트(2)가 30 내지 90 초의 기간 내에 명확히 머무렀다는 것이 관찰되었다. 반면, 950 ℃ 또는 더 높은 온도의 상기 시트 온도에서[106.30 Pa.s (107.30 Po)의 전구체 유리 점도에 대응하는], 상기 기준 시트(2)는 30 내지 90초의 시간 내에서 오팔리세이션(opalisation)이 개시되는 것이 관찰되었다;
- 온도 TVmin = 860 ℃. 860 ℃ 근처의 온도에 다다른 경우[ 107.75　Pa.s (108.75 Po)의 전구체 유리 점도에 대응함], 상기 전구체 유리(V)의 기준 시트(2)는 150 내지 300 초의 시간 내에서 충분한 변형을 보인다.
상기 데이타는 상기 전구체 유리(V)의 두께가 4 mm인 상기 기준 시트(2)가 세라믹화의 개시 없이 변형이 가능한 106.30(조성이 상기 설명된 유리(V)에 대하여 배제된 제한(limit excluded)) 내지 107.75(포함된 제한(limit included)) Pa.s(107.30(배제된 제한(limit excluded)) 내지 108.75(포함된 제한(limited included)) Po) 사이에 놓인 작동 점도의 범위를 유추하는데 사용되었다.
또한, 작동 온도의 범위가 사용된 통상적인 로에 대하여 결정되었다. 이는 각각 107.4 내지 105.6 Pa.s (108.4 내지 106.6 Po) 사이의 로 작동 점도에 대응하는 Tinf = 880℃ 내지 Tsup= 1000℃ 사이에 놓인다.
본 발명의 방법은 도 3에서 나타난 것과 같은웍의 생성을 위하여(중량 조성이 상기 설명된 상기 유리-세라믹의 전구체 유리(V)의 4 mm 두께의 시트로부터) 그 이후에 거의 107.4 Pa.s (108.4 Po)의 작동 점도(상기 작동 점도는 사용된 로에서 정밀하게 측정된 것이 아님), 900 ℃의 로 온도, 즉, 107.05 Pa.s (108.05 Po)의 로 작동 점도, 165 초의 상기 로 내에 상기 시트의 체류 시간, 가장자리 영역 및 그 이후에 중심 영역에 적용된 -0.7 x 105 Pa (-0.7 atm)의 진공(이들 진공은 각각 상기 시트 가 상기 로에 위치한 후 45 내지 90 초의 시간 이후에 개시된다)로 실시되었다.
첨부된 청구항에 의하여 제한되는 것으로서 본 발명의 넓은 범위로 부터 벗어남 없이 다양한 변형이 가능한 것과 같이, 본 발명이 특정의 설명적이고 구체적인 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만, 이를 제한하는 것이 아님이 이해되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. - 유리 세라믹의 전구체 유리(V)의 시트(2a; 12a)가 세라믹화(ceramiming)되는 것을 피하는 동안 성형이 가능하게 될 수 있도록 통상적인 로(furnace)(3)에서 상기 시트(2a;12a)를 가열하는 단계;
    - 상기 가열된 시트를 성형(forming)하는 단계;
    - 상기 성형된 시트(2b)를 냉각하는 단계;
    - 상기 성형되고 냉각된 시트(2b)를 세라믹화하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리(V)에 상기 시트(2a; 12a)는 3 내지 7 mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 방법은
    a. 상기 유리-세라믹의 전구체 유리(V)의 기준 시트(2)의 작동 점도 μt의 범위를 결정하는 단계; 상기 전구체 유리(V)의 기준 시트(2)에서의 작동 점도 μt는 세라믹화의 개시 전에 변형될 수 있음;
    b. 하한 온도 및 상한 온도에 의하여 범위가 정해지는 로 작동 온도의 범위를 결정하는 단계; 상기 하한 온도는 상기 전구체 유리(V)의 기준 시트(2)가 10 분 미만, 바람직하게는 5 분 미만의 시간 내에서 변형 상태를 초래하게 하고, 상기 상한 온도는 세라믹화의 개시 전에 30 내지 90초 동안 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)가 노출될 수 있는 로의 최대 온도에 대응함;
    의 예비단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 작동 점도μt의 범위의 결정은
    -aa1 상기 전구체 유리(V)에 대하여, 점도 값이 102 내지 1012 Pa.s(103 내지1013 Po) 범위에서 온도 TV/점도 μt 값의 쌍을 결정하는 단계;
    -aa2 이들 점도 및 온도 값으로부터 점도가 온도에 관련된 커브를 나타내는 식: Log(Log(μv)) = A- BxLog(Tv),의 계수 A 및 B를 유추하는 단계, 여기서 Tv는 섭씨(℃) 단위에서 상기 전구체(V)의 온도이고, μv는 포이즈(poises)(Po) 단위의 점도이고 Log는 십진 로그 또는 밑이 10인 로그임;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 작동 점도 μt의 범위의 결정은:
    -aa3 한편으로는 30 내지 90 초 동안 로에서 위치한 이후에, 상기 기준 시트가 어떠한 세라믹화의 개시를 보임 없이 수행되는 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 최고 온도 TVmax, 및 다른 한편으로는 상기 기준 시트(2)가 10 분 미만, 바람직하게는 5 분 미만의 시간 내에서 변형될 수 있는 이후에 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 상기 하한 온도 TVmin를 적어도 대략적으로, 결정하는 단계;
    -aa4 상기 aa2 단계에서 얻어진 상기 점도 커브 및 상기 aa3 단계에서 얻은 온도로부터, 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)가 세라믹화의 개시없이 변형될 수 있는 작동 점도 μt의 범위를 유추하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리(V)의 상기 기준 시트(2)의 작동 점도 μt의 범위의 결정은:
    aa'3 연속한 aa1, aa2, aa3, aa4 단계에서 결정된 점도 범위를 갖는 상기 전 구체 유리와 근접한 조성을 갖는 다른 전구체 유리의 동일 또는 유사한 두께의 시트에 대하여, 상기 전구체 유리의 상기 기준 시트의 작동 점도 μt의 범위가 상기 다른 전구체 유리의 상기 기준 시트의 작동 점도의 범위와 동일한 것을 분석에 의한 추론하고 고려하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
  7. 청구항 3 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 방법은:
    c. 상기 작동 표면(5; 15)가 상기 몰드(4; 14)의 구조를 통과하는 적어도 하나의 채널(6a, 6b; 16a)를 통하여, 진공-생성 장치(7a, 7b; 17a), 작동 온도의 범위 내에 놓이게 온도 TF까지 몰드(mould)(4; 14)를 포함하는,통상적인 (furnace)를가열하는 단계; 여기서 상기 몰드의 상기 작동 표면(4; 14)은 상기 유리-세라믹의 바람직한 형태를 상기 전구체 유리(V)의 시크에 더하도록 개조된 형태를 갖음;
    d. 상기 몰드(4;14) 상에 상기 유리-세라믹의 전구체 유리(V)의 시트(2a; 12a)를 위치시키는 단계; 여기서 상기 시트(2a;12a)는 상기 기준 시트(2)와 동일 또는 유사한 두께를 갖음;
    e. 상기 작동 점도 μt 범위 내에 점도 μ가 놓이게 될 때까지 상기 온도 TF에서 상기 로(3) 내의 상기 몰드(4;14) 상에 상기 시트(2a;12a)를 남겨두는 단계;
    f. 상기 시트(2a;12a)가 상기 몰드(4;14)의 형태를 취할 수 있도록, 상기 몰 드(4;14)의 적어도 하나의 채널(6a,6b; 16a)에서 상기 점도 μ에 다다른 상기 시트(2a;12a)에 진공을 적용하는 단계;
    g. 상기 로(3)로부터 얻어진 상기 비-평면 시트(2b)를 제거하는 단계 및 냉각되도록 방치하는 단계;
    h. 유리-세라믹(1) 내의 상기 바람직한 비-평형 제품을 얻기 위하여, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리(V) 내에서 상기 비-평면 시트(2b)를 세라믹화를 진행하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리-세라믹의 상기 전구체 유리(V) 내에서 상기 시트(2a; 12a)를 상기 통상적인 로(3) 내에 위치시키기 전에 예열하는 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비-평면 시트(2a)의 단계가 제어되는 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전구체 유리(V)는 주 결정 상으로서 β-석영 또는 β-스포듀민의 고용체를 포함하는 유리-세라믹의 전구체 유리(V)인 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 전구체 유리(V) 내의 상기 기준 시트(2)의 작동 점도 μt의 범위는 106.30 내지 107.75 Pa.s(107.30 내지108.75 Po)이고, 및/또는, 바람직하게는 및, 상기 로(3)의 작동 점도는 105.6 내지 107.4 Pa.s(106.6 내지108.4 Po) 사이에 있는 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통상적인 로(3)는 적어도 부분적으로 서로 분리 가능한 하한부(lower part)(3a) 및 상한부(upper part)(3b)를 포함하고, 상기 하한부(3a)는 바람직하게는 더 낮추는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
  13. 청구항 7 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몰드(4;14) 상에 위치한 상기 전구체 유리(V) 내의 상기 시트(2a;12a)는 바람직하게는 상기 몰드(4;14)의 중심에 배열된 적어도 하나의 채널(6a;16a)을 통한 진공의 적용 전에, 기계적 수단(18) 및/또는 상기 몰드(4;14)의 가장자리에 배열된 하나 이상의 채널(6b)을 통한 진공의 적용에 의하여 몰드의 가장자리에 고정되는 것을 특징으로 하는 유리-세라믹(1) 비-평면 제품을 제조하는 방법.
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