KR20180033294A - Thermally enhanced glass and related systems and methods - Google Patents

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KR20180033294A
KR20180033294A KR1020187005874A KR20187005874A KR20180033294A KR 20180033294 A KR20180033294 A KR 20180033294A KR 1020187005874 A KR1020187005874 A KR 1020187005874A KR 20187005874 A KR20187005874 A KR 20187005874A KR 20180033294 A KR20180033294 A KR 20180033294A
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피터 조세프 레지
리차드 오르 마슈메이어
존 크리스토퍼 토마스
케빈 리 와손
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코닝 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품 뿐만 아니라 상기 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품을 제조하기 위한 공정 및 시스템에 관한 것이다. 공정은 시트의 표면 압축 및 중심 장력을 고정시키기에 충분한 비-접촉 열전도에 의해 유리 시트를 냉각하는 단계를 포함한다. 그 결과로, 공정은 열적으로 강화된 유리 시트를 생성한다. The present invention relates to a process and a system for manufacturing such reinforced glass or glass-ceramic sheets or articles, as well as reinforced glass or glass-ceramic sheets or articles. The process includes cooling the glass sheet by non-contact thermal conductivity sufficient to compress the surface of the sheet and to fix the center tension. As a result, the process produces a thermally enhanced glass sheet.

Description

열적으로 강화된 유리 및 이와 관련된 시스템 및 방법Thermally enhanced glass and related systems and methods

본 출원은, 35 U.S.C.§119 하에 2016년 1월 29일자로 출원된 미국 가 특허출원 제62/288,851호에 의거하여 우선권을 주장하였으며, 또한 35 U.S.C. § 120 하에 다음의 출원, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,232호, 2015년 7월 30일자로 출원된 미국 특허출원 제14/814,181호, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,274호, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,293호, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,303호, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,363호, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,319호, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,335호에 의거하여 우선권을 주장하였으며, 이의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 혼입된다. This application claims priority under 35 USC §119 to U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 288,851, filed January 29, 2016, and also assigned to 35 U.S.C. U.S. Patent Application No. 14 / 814,232, filed July 30, 2015, U.S. Patent Application No. 14 / 814,181, filed July 30, 2015, filed July 30, 2015, U.S. Patent Application No. 14 / 814,274 filed on July 30, 2015, U.S. Patent Application No. 14 / 814,293 filed on July 30, 2015, U.S. Patent Application No. 14 / 814,303 filed on July 30, 2015, U.S. Patent Application No. 14 / 814,363 filed on March 30, U.S. Patent Application No. 14 / 814,319 filed on July 30, 2015, U.S. Patent Application No. 14 / 814,335 filed on July 30, 2015 , The entire contents of which are hereby incorporated by reference.

본 발명은 2014년 7월 31일자로 출원된 미국 가 특허출원 제62/031,856호, 2014년 11월 4일자로 출원된 미국 가 특허출원 제62/074,838호, 2015년 4월 14일자로 출원된 가 특허출원 제62/031,856호, 2015년 7월 30일자로 출원된 미국 특허출원 제14/814,232호, 2015년 7월 30일자로 출원된 미국 특허출원 제14/814,181호, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,274호, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,293호, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,303호, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,363호, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,319호, 2015년 7월 30일에 출원된 미국 특허출원 제14/814,335호, 2015년 10월 2일자로 출원된 미국 가 특허출원 제62/236,296호, 2016년 1월 29일자로 출원된 미국 가 특허출원 제62/288,549호, 2016년 1월 29일자로 출원된 미국 가 특허출원 제62/288,566호, 2016년 1월 29일자로 출원된 미국 가 특허출원 제62/288,615호, 2016년 1월 29일자로 출원된 미국 가 특허출원 제62/288,695호, 2016년 1월 29일자로 출원된 미국 가 특허출원 제62/288,755호과 관련되어 있으며, 여기에 참조로 혼입된다.The present invention is related to U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 031,856, filed July 31, 2014, U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 074,838, filed November 4, 2014, U.S. Patent Application No. 14 / 814,181, filed July 30, 2015, July 30, 2015, and U.S. Patent Application Serial No. 60 / 031,856, filed July 30, 2015, U.S. Patent Application No. 14 / 814,274 filed on July 30, 2015, U.S. Patent Application No. 14 / 814,293 filed on July 30, 2015, U.S. Patent Application Serial Nos. 14 / 814,303, 2015 U.S. Patent Application No. 14 / 814,363, filed on July 30, 2007, U.S. Patent Application No. 14 / 814,319, filed July 30, 2015, U.S. Patent Application No. 14 / U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 236,296, filed October 2, 2015, U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 288,549, filed January 29, 2016, United States of America U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 288,666, filed January 29, 2016, U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 288,615 filed January 29, 2016, U.S. Patent Application No. 62 / 288,695 filed January 29, 2016, U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 288,755 filed on May 29, which is hereby incorporated by reference.

본 개시는 일반적으로 열적으로 제어된 (예컨대, 강화된, 템퍼링된, 가열된 등의) 유리에 관한 것으로, 구체적으로, 열적으로 강화된 유리 그리고 열적으로 강화된 유리, 특히 얇은 유리 시트를 위한 관련 방법 및 시스템에 관한 것이다. [0001] This disclosure relates generally to thermally controlled (e.g., tempered, tempered, heated, etc.) glasses, and more particularly relates to thermally enhanced glass and thermally enhanced glass, ≪ / RTI >

유리 시트의 열적(또는 "물리적) 강화에서, 유리 시트는 유리의 유리 전이 온도 이상의 상승된 온도로 가열되며 및 그 다음 시트의 내부 영역이 더 느린 속도로 냉각되면서 시트의 표면은 빠르게 냉각 ("퀀칭 (quenching)")된다. 내부 영역은 유리의 두께와 상당히 낮은 열 전도도로 인해 단열되기 때문에 더 느리게 냉각된다. 차등 냉각은 유리의 중심 영역의 잔류 인장 응력과의 균형을 이루는, 유리 표면 영역의 잔류 압축 응력을 생성한다. In the thermal (or "physical) tempering of the glass sheet, the glass sheet is heated to an elevated temperature above the glass transition temperature of the glass, and then the surface of the sheet is cooled rapidly quot; quenching. ") The inner region is cooled more slowly because it is insulated due to the thickness of the glass and the significantly lower thermal conductivity. The differential cooling is the residual of the glass surface region, which balances the residual tensile stress of the central region of the glass Creates compressive stress.

유리의 열적 강화는, 표면 압축 응력이 이온 확산과 같은 공정에 의해 표면 근처 영역에서 유리의 화학적 조성의 변화에 의해 발생되는, 유리의 화학적 강화와 구별된다. 몇몇 이온 확산 기반 공정에서, 유리의 외부 부분은 표면에 또는 그 근처에 압축 응력 (또한 음의 인장 응력이라 함)을 부여하기 위해 더 큰 이온을 유리 표면 근처의 더 작은 이온에 대해 교환시켜 강화될 수 있다. 압축 응력은 균열 개시 및/또는 전파를 제한하는 것으로 믿어진다. The thermal strengthening of the glass is distinguished from the chemical strengthening of the glass, in which the surface compressive stress is caused by a change in the chemical composition of the glass in the area near the surface by a process such as ion diffusion. In some ion diffusion based processes, the outer portion of the glass is strengthened by exchanging larger ions for smaller ions near the glass surface to give compressive stress (also called negative tensile stress) at or near the surface . Compressive stress is believed to limit crack initiation and / or propagation.

유리의 열적 강화는 또한 유리의 외부 부분이 두 타입의 유리를 조합하여 강화되거나 배열되는 공정에 의해 강화된 유리와도 구별된다. 이러한 공정에서, 다른 열팽창계수를 가진 유리 조성물의 층은 고온 상태에서 함께 결합 또는 적층된다. 예를 들어, 더 낮은 열팽창계수 (CTE)를 가진 용융된 유리의 층들 사이에 더 높은 열팽창계수 (CTE)를 가진 용융된 유리를 샌드위칭시켜, 유리가 냉각될 때 내부 유리 내에 양의 장력은 외부 층을 압축하여, 양의 인장 응력에 균형을 이루기 위해 표면상에 압축 응력을 다시 형성한다. 이러한 표면 압축 응력은 강화를 제공한다. Thermal strengthening of the glass is also distinguished from glass reinforced by a process in which the outer part of the glass is reinforced or arranged by combining the two types of glass. In this process, the layers of the glass composition having different coefficients of thermal expansion are bonded or laminated together at a high temperature. For example, sandwiched molten glass having a higher coefficient of thermal expansion (CTE) between the layers of molten glass with a lower coefficient of thermal expansion (CTE), such that when the glass is cooled, The layers are compressed to re-form compressive stresses on the surface to balance the positive tensile stresses. This surface compressive stress provides reinforcement.

열적으로 강화된 유리는 강화되지 않은 유리에 비해 장점을 갖는다. 강화된 유리의 표면 압축은 강화되지 않은 유리보다 파단 (fracture)에 대해 더 큰 저항성을 제공한다. 강도의 증가는 일반적으로 표면 압축 응력의 양에 비례한다. 시트가, 이의 두께에 비해, 상당한 수준의 열적 강화를 보유하는 경우, 그 다음 상기 시트가 파괴되면, 일반적으로 날카로운 에지를 가진 크거나 기다란 파편보다는 작은 파편으로 쪼개질 것이다. 충분히 작은 파편으로 파괴되는 유리, 또는 다양한 제정된 표준에 의해 정의된 바와 같은, "다이스 (dices)"는, 안전유리, 또는 "완전히 템퍼링된" 유리, 또는 때론 간단히 "템퍼링된" 유리로 알려져 있다.Thermally enhanced glass has advantages over ungardened glass. Surface compression of reinforced glass provides greater resistance to fracture than unincorporated glass. The increase in strength is generally proportional to the amount of surface compressive stress. If the sheet has a significant level of thermal strengthening relative to its thickness, then the sheet will break and will split into smaller fragments than generally large or long pieces with sharp edges. "Dices ", as defined by glass, or by various established standards, destroyed by sufficiently small fragments, are known as safety glass, or" fully tempered "glass, or sometimes simply" tempered "glass .

강화의 정도는 퀀칭 동안에 유리 시트의 표면과 중심 사이에 온도 차이에 의존하기 때문에, 더 얇은 유리는 주어진 응력을 달성하기 위해서 더 큰 냉각 속도를 요구한다. 또한, 더 얇은 유리는, 파괴시 작은 입자로 다이싱을 달성하기 위해, 일반적으로 더 높은 값의 표면 압축 응력과 중심 인장 응력을 요구한다. 따라서, 3mm 이하 정도의 두께를 가진 유리에서 바람직한 수준의 템퍼링을 달성하는 것은, 불가능하지 않더라도, 대단히 어려웠다. Since the degree of consolidation depends on the temperature difference between the surface and the center of the glass sheet during quenching, the thinner glass requires a greater cooling rate to achieve the given stress. In addition, thinner glass generally requires higher surface compressive stresses and center tensile stresses to achieve dicing with smaller particles at breakdown. Thus, it has been extremely difficult, if not impossible, to achieve the desired level of tempering in glass having a thickness on the order of 3 mm or less.

본 개시의 관점은 또한, 일반적으로 유리의 외부 부분을 강화하기 위한 응력 프로파일을 갖는 유리 또는 유리-세라믹에 관한 것이다. 유리의 시트와 같은 유리 및 유리-세라믹 제품은 광범위한 용도에 사용될 수 있다. 이러한 분야의 실시 예는 창문, 조리대, 용기(예를 들어, 식품, 화학), 디스플레이 디바이스(예를 들어, 태블릿, 휴대폰, 텔레비젼) 용 후면, 전면, 커버 유리 등과 같은 용도, 고온 기판 또는 지지 구조와 같은 용도, 또는 다른 용도를 포함한다.The aspects of the present disclosure also relate to glass or glass-ceramics having a stress profile for reinforcing the outer portion of the glass generally. Glass and glass-ceramic products such as sheets of glass can be used for a wide range of applications. Embodiments of this field include but are not limited to applications such as windows, countertops, containers (e.g., food, chemistry), backplanes, fronts, cover glasses, etc. for display devices (e.g., , ≪ / RTI > or other uses.

본 개시는, 부분적으로, 고도로 강화된 얇은 유리 시트와 제품, 그리고 과거에 달성하지 못한 두께에서 유리 시트의 대단히 높은 수준의 열 강화를 달성하는 방법, 공정, 및 시스템에 관한 것이다. 다양한 구체 예에서, 본 개시의 공정 및 방법은, 액체 또는 고체 히트 싱크 (heat sinks)와 유리를 접촉시킬 필요 없이 종래의 대류 가스 열적 강화 공정 (convective gas thermal strengthening processes)에 의해 제공된 열 전달률 (heat transfer rates) 및 유리 두께 한도를 능가하는 것으로 믿어진다. 이러한 시스템 및 공정에서, 퀀칭 동안에, 유리는 가스와 오직 접촉된다. 개시된 시스템 및 방법은, (적어도 몇몇 고려된 구체 예에서) 적어도 0.1mm 만큼 얇은 두께를 가진 유리 시트에서, "완전 템퍼링된" 또는 다이싱 거동까지 포함하는, 열적 강화를 가능하게 하며; 및 몇몇 구체 예에서, 퀀칭 동안에 액체 또는 고체 접촉의 부족으로부터 결과하는 낮은 거칠기 (roughness) 및 고도의 평탄도 (flatness)를 가진 얇은 유리의 강화를 제공한다. 다양한 구체 예에서, 이들 유리한 유리 시트 물질 특성은, 종래의 대류 유리 템퍼링 시스템과 비교하여, 실질적으로 더 낮은 퀀칭 파워 요건 (quenching power requirements)을 갖는 시스템 및 방법에 의해 제공된다. This disclosure relates in part to highly enhanced thin glass sheets and articles and to methods, processes, and systems for achieving very high levels of thermal strengthening of glass sheets at thicknesses not previously achievable. In various embodiments, the processes and methods of the present disclosure are based on the use of conventional convective gas thermal strengthening processes without the need to contact the glass with liquid or solid heat sinks, transfer rates) and is believed to be superior to glass thickness limit. In such systems and processes, during quenching, the glass only contacts the gas. The disclosed systems and methods enable thermal strengthening, including in a glass sheet with a thickness as thin as at least 0.1 mm (in at least some contemplated embodiments), to "fully tempered" or dicing behavior; And in some embodiments, provides enhanced tempering of the thin glass with low roughness and high flatness resulting from lack of liquid or solid contact during quenching. In various embodiments, these advantageous glass sheet material properties are provided by systems and methods that have substantially lower quenching power requirements than conventional convective glass tempering systems.

본 개시의 하나의 구체 예는, 유리 물질을 열적으로 강화하는 공정에 관한 것이다. 상기 공정은 유리 물질로부터 형성된 제품을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 공정은 유리 물질의 유리 전이 온도 이상에서 제품을 가열하는 단계를 포함한다. 상기 공정은 가열된 제품을 냉각 스테이션 (cooling station)으로 이동시키는 단계를 포함한다. 상기 냉각 스테이션은, 가열된 제품을 향하는 히트 싱크 표면을 가진 히트 싱크 및 상기 히트 싱크 표면이 가열된 제품과 접촉하지 않도록 가열된 제품으로부터 히트 싱크 표면을 분리시키는 가스 갭 (gas gap)을 포함한다. 상기 공정은, 표면 압축 응력 및 중심 인장 응력이 제품 내에서 생성되도록 유리 전이 온도 아래의 온도로 가열된 제품을 냉각시키는 단계를 포함한다. 상기 제품은, 가열된 제품으로부터 히트 싱크로 상기 갭을 가로지르는 전도 (conduction)에 의해 열 에너지를 전달시켜 냉각되어, 가열된 제품을 떠나는 열 에너지의 20% 이상은 갭을 가로지르고 및 상기 히트 싱크에 의해 수용된다. One embodiment of the present disclosure relates to a process for thermally enhancing a glass material. The process includes providing a product formed from a glass material. The process includes heating the product above the glass transition temperature of the glass material. The process includes moving the heated product to a cooling station. The cooling station includes a heat sink having a heat sink surface facing the heated product and a gas gap separating the heat sink surface from the heated product such that the heat sink surface is not in contact with the heated product. The process includes cooling the heated product to a temperature below the glass transition temperature such that surface compressive stress and center tensile stress are produced in the product. The product is cooled by transferring heat energy from the heated product to the heat sink by conduction across the gap so that more than 20% of the heat energy leaving the heated product crosses the gap, Lt; / RTI >

본 개시의 다른 구체 예는, 유리 시트를 열적으로 강화하는 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 유리 시트로 열을 전달하는 가열 소자 (heating element)를 포함하는 가열 스테이션을 포함하며, 및 상기 유리 시트는 제1 주 표면, 제2 주 표면, 및 제1 및 제2 주 표면들 사이에 두께를 포함한다. 상기 시스템은, 대립하는 제1 및 제2 히트 싱크 표면을 포함하고, 이들 사이에 채널을 형성하여, 냉각 동안에 유리 시트가 상기 채널 내에 위치되는, 냉각 스테이션을 포함한다. 상기 시스템은, 채널에 가압된 가스를 전달하는 가스 베어링을 포함하여, 유리 시트가 제1 및 제2 히트 싱크 표면을 접촉하지 않고 채널 내에서 지지되며, 및 가스 베어링은 갭 영역을 한정한다. 상기 가스 베어링은, 가스를 채널로 전달하여, 채널 내로 가스의 총 질량 유량(mass flow rate)이 0을 초과하고 및 갭 영역의 제곱미터 당 2k/gCp 이하이며, 여기서 k는 열 전도 방향에서 평가된 채널 내에 가스의 열 전도도이고, g는 유리 시트와 히트 싱크 표면 사이에 거리이며, 및 Cp는 채널 내의 가스의 비열용량 (specific heat capacity)이다. Another embodiment of the present disclosure relates to a system for thermally strengthening a glass sheet. The system includes a heating station including a heating element for transferring heat to a glass sheet, and the glass sheet has a first major surface, a second major surface, and a second minor surface between the first and second major surfaces Lt; / RTI > The system includes a cooling station wherein the system includes opposing first and second heat sink surfaces and forms a channel therebetween, wherein the glass sheet is positioned within the channel during cooling. The system includes a gas bearing that delivers pressurized gas to the channel such that the glass sheet is supported in the channel without contacting the first and second heat sink surfaces and the gas bearing defines a gap region. Wherein the gas bearing delivers a gas to the channel such that the total mass flow rate of the gas into the channel is greater than zero and less than or equal to 2 k / gC p per square meter of gap area, where k is an estimate in the thermal conduction direction G is the distance between the glass sheet and the heat sink surface, and Cp is the specific heat capacity of the gas in the channel.

본 개시의 또 다른 구체 예는, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품에 관한 것이다. 상기 제품은 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에 대립하는 제2 주 표면, 및 제1 및 제2 주 표면 사이에 위치한 내부 영역을 포함한다. 상기 제품은 제1 주 표면과 제2 주 표면 사이에 2mm 미만의 평균 두께를 포함한다. 상기 제품은 중량으로 적어도 70 %의 이산화규소를 포함한다. 제1 주 표면과 제2 주 표면 모두의 적어도 일부의 이온 함량 및 화학적 구성은, 내부 영역의 적어도 일부의 이온 함량 및 화학적 구성과 동일하다. 제1 주 표면 및 제2 주 표면은, 압축 응력 하에 있으며 내부 영역은 인장 응력 하에 있고, 및 상기 압축 응력은 150 MPa를 초과한다. 제1 주 표면의 표면 거칠기는, 0.2 내지 1.5 nm Ra 거칠기이다. Another embodiment of the present disclosure relates to an enhanced glass or glass-ceramic article. The article includes a first major surface, a second major surface opposite the first major surface, and an interior region located between the first and second major surfaces. The article comprises an average thickness of less than 2 mm between the first major surface and the second major surface. The product comprises at least 70% by weight silicon dioxide. The ionic content and chemical composition of at least a portion of both the first major surface and the second major surface are the same as the ionic content and chemical composition of at least a portion of the interior region. The first major surface and the second major surface are under compressive stress, the inner zone is under tensile stress, and the compressive stress exceeds 150 MPa. The surface roughness of the first main surface, is 0.2 to 1.5 nm R a roughness.

본 개시의 다른 구체 예는 열적으로 강화된 유리 제품을 위한 공정에 관한 것이다. 상기 공정은 유리 물질의 유리 전이 온도 이상으로 유리 물질의 제품을 가열하는 단계를 포함하고 가압된 가스의 유동으로 가열된 제품을 지지하는 단계를 포함한다. 상기 공정은 냉각 스테이션 내에서 가열된 제품을 냉각하는 단계를 포함하고, 냉각 스테이션은 가열된 제품을 향하는 히트 싱크 표면을 가진 히트 싱크 및 가열된 제품으로부터 히트 싱크 표면을 분리시키는 가스 갭을 포함한다. 상기 가열된 제품은 가압된 가스의 유동으로 가스 갭 내에서 지지되어 히트 싱크 표면이 가열된 제품과 접촉하지 않는다. 상기 가열된 제품은 냉각 스테이션에서 유리 전이 온도 아래의 온도로 냉각되어 표면 압축 응력이 제품 내에서 발생된다. 가압된 가스의 유동은 가열된 제품의 표면 구역의 제곱미터 당 50 slpm 내지 50,000 slpm의 유량으로 가스 갭에 이동된다. Another embodiment of the present disclosure is directed to a process for thermally enhanced glass articles. The process includes heating the product of the glass material above the glass transition temperature of the glass material and supporting the heated product with a flow of pressurized gas. The process includes cooling the heated product within the cooling station, wherein the cooling station includes a heat sink having a heat sink surface facing the heated product and a gas gap separating the heat sink surface from the heated product. The heated product is supported in a gas gap with a flow of pressurized gas so that the heat sink surface is not in contact with the heated product. The heated product is cooled to a temperature below the glass transition temperature in the cooling station, resulting in a surface compressive stress in the product. The flow of pressurized gas is transferred to the gas gap at a flow rate of 50 slpm to 50,000 slpm per square meter of the surface area of the heated product.

본 개시의 다른 구체 예는, 표면 구역을 가진 열적으로 강화된 유리 시트를 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 유리 시트로 열을 전달하는 가열 소자를 포함하는 가열 스테이션을 포함한다. 상기 시스템은 대립하는 제1 및 제2 히트 싱크 표면을 포함하고, 이들 사이에 채녈을 형성하여, 냉각 동안에 유리 시트가 채녈 내에 위치되는, 냉각 스테이션을 포함한다. 상기 시스템은 채널 내에 가압된 가스를 전달하는 가스 베어링을 포함하여, 유리 시트가 채널 내에서 지지된다. 가스 베어링은 유리 시트의 표면 구역의 제곱미터 당 50 slpm 내지 50,000 slpm의 유량으로 채널에 가압된 가스를 전달한다. Another embodiment of the present disclosure is directed to a system for a thermally enhanced glass sheet having a surface area. The system includes a heating station including a heating element for transferring heat to a glass sheet. The system includes first and second opposing heat sink surfaces and forms a channel therebetween, wherein the glass sheet is positioned within the channel during cooling. The system includes a gas bearing that delivers pressurized gas into the channel such that the glass sheet is supported within the channel. The gas bearing delivers pressurized gas to the channel at a flow rate of 50 slpm to 50,000 slpm per square meter of surface area of the glass sheet.

본 개시의 다른 구체 예는, 강화된 유리 제품에 관한 것이다. 상기 제품은 제1 주 표면, 상기 제1 주 표면에 대립하는 제2 주 표면 및 상기 제1 및 제2 주 표면 사이에 위치된 내부 영역을 포함한다. 제1 및 제2 주 표면의 적어도 하나는 비교적 넓은 표면 영역, 즉 적어도 2500 ㎟을 갖는다. 제1 및 제2 주 표면의 적어도 하나는 압축 응력 하에 있으며 내부 영역은 인장 응력 하에 있고, 및 상기 압축 응력은 적어도 100 MPa의 열적 템퍼링 응력과 열적 템퍼링 응력의 20 % 보다 작은 화화적 템퍼링 응력을 포함한다. Another embodiment of the present disclosure relates to an enhanced glass article. The article includes a first major surface, a second major surface opposite the first major surface, and an inner region positioned between the first and second major surfaces. At least one of the first and second major surfaces has a relatively large surface area, i.e., at least 2500 mm < 2 >. Wherein at least one of the first and second major surfaces is under compressive stress and the internal region is under tensile stress and the compressive stress comprises a thermal tempering stress of at least 100 MPa and a catalytic tempering stress of less than 20% do.

부가적인 특색 및 장점들은 하기 상세한 설명에서 서술될 것이고, 부분적으로 하기 상세한 설명으로부터 당해분야의 숙련자에게 명백하거나, 또는 하기 상세한 설명, 청구항 뿐만 아니라 첨부된 도면을 포함하는, 여기에 기재된 구체 예를 실행시켜 용이하게 인지될 것이다. Additional features and advantages will be set forth in the description which follows, and in part will be apparent to those skilled in the art from the following detailed description, or to practice the embodiments described herein, including the following detailed description, claims, It will be easily recognized.

전술한 배경기술 및 하기 상세한 설명 모두는 단순히 예시적인 것이고, 청구항의 본질 및 특징을 이해하기 위한 개요 또는 체계를 제공하도록 의도된 것으로 이해될 것이다. It is to be understood that both the foregoing background and the following detailed description are exemplary only and are intended to provide an overview or framework for understanding the nature and features of the claims.

첨부된 도면은 또 다른 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서에 혼입되며, 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 하나 이상의 구체 예들을 예시하고, 상세한 설명과 함께 다양한 구체 예의 원리 및 작동을 설명하기 위해 제공된다. The accompanying drawings are included to provide further understanding and are incorporated in and constitute a part of this specification. The drawings are provided to illustrate one or more embodiments and to explain the principles and operation of the various embodiments in conjunction with the detailed description.

도 1 (종래 기술)은, 유리 두께의 함수에 따른 "완전 템퍼링"을 위해 요구된 블로어 파워 (blower power)의 그래프이다.
도 2 (종래 기술)는, 이전 공정 또는 기계 (O) 및 새로운 공정 또는 기계 (N)에 대한 유리 두께의 함수에 따른 "완전 템퍼링"을 위해 요구된 블로어 파워의 그래프이다.
도 3 (종래 기술)은, 도 1의 그래프 상에 일치되도록 크기 조정되고 및 중첩된 도 2의 이전 곡선 (O) 및 새로운 곡선 (N)의 그래프이다.
도 4는 예시적인 구체 예에 따른 유리 또는 유리-세라믹 제품 또는 시트의 사시도이다.
도 5는 예시적인 구체 예에 따른 도 4의 열적으로 강화된 유리 시트의 개략적인 부분 단면이다.
도 6은 예시적인 구체 예에 따른 유리 또는 유리-세라믹 제품에 대해 추정된 인장 응력 대 두께를 나타내는 그래프이다.
도 7은 예시적인 구체 예에 따른 파단된 유리 또는 유리-세라믹 제품의 일부를 나타낸다.
도 8은 실험으로부터 양의 인장 응력의 함수에 따른 제곱센티미터 당 파편 (fragmentation)의 플롯이다.
도 9는 실험으로부터 초기 고온 존 온도의 함수에 따른 표면에서 음의 인장 응력의 크기의 플롯이며, 다이싱 (dicing)을 달성하기 위한 임계값 (threshold)을 나타낸다.
도 10은, 본 발명의 방법 및 시스템의 하나 이상의 구체 예에 의해 얻어진 가상 온도에 대한 무-차원 표면 가상 온도 파라미터 θs의 플롯이다.
도 11은, 도시된 다양한 조성물에 대해 제안된 템퍼링 가능성 파라미터 (temperability parameter) Ψ에 대해 플롯된, 다른 유리 조성에 대해 시뮬레이션에 의해 계산된 표면 압축 응력의 플롯이다.
도 12 및 13은, 열전달계수 (h)의 함수에 따른 두 파라미터 P1 및 P2의 그래프이다.
도 14는, 밀리미터로 시트의 두께 (t)의 함수에 따른 유리 시트의 MPa 단위의 표면 압축의 그래프로서, 본 개시의 시스템 및 방법의 하나 이상의 구체 예로 새롭게 시작된 성능의 영역들을 나타낸다.
도 15는, 본 개시의 템퍼링된 유리 시트의 선택된 예시적인 구체 예에 대해 플롯된 두께의 함수에 따른 압축 응력을 나타내는 그래프이다.
도 16은, 본 개시에 따른 방법의 몇몇 관점들을 도해하는 흐름도이다.
도 17은, 본 개시에 따른 또 다른 방법의 몇몇 관점들을 도해하는 흐름도이다.
도 18은, 종래 기술과 대조적으로, 본 개시의 방법 및 시스템이 작동을 가능하게 하는, 영역을 나타내기 위해 영역 R 및 그 위에 표시된 지점 A, B, A', 및 B'를 갖는, 도 3의 그래프이다.
도 19는, 도 2의 축소된 크기 카피 (size copy)에 인접하게 나타내지만 (및 그 스케일에 대해 위치되지만), 도 18의 영역 R 및 지점 A, B, A', 및 B'의 또 다른 표현이다.
도 20 (종래 기술)은, 유리 두께의 함수에 따른 템퍼링을 위해 필요한 열전달계수의 그래프이다.
도 21은, 예시적인 구체 예에 따라, 대류보다 전도에 의해 냉각되는 유리 시트의 개략적인 단면도이다.
도 22는, 예시적인 구체 예에 따른 전도 강화 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 23은, 예시적인 구체 예에 따른 도 22와 유사한 시스템의 또 다른 구체 예의 절단 사시도이다.
도 24는, 예시적인 구체 예에 따른 도 23의 삽입 피처 (inset feature)의 선택적인 구체 예의 절단 사시도이다.
도 25는, 예시적인 구체 예에 따른 도 23의 삽입 피처의 또 다른 선택적인 구체 예의 절단 사시도이다.
도 26은 예시적인 구체 예에 따른 도 다른 방법의 몇몇 관점을 도해하는 흐름도이다.
도 27은, 예시적인 구체 예에 따른 유리창을 가진 빌딩의 사시도이다.
도 28은, 예시적인 구체 예에 따른 조리대 상에 디스플레이의 사시도이다.
도 29는 예시적인 구체 예에 따른 유리 또는 유리-세라믹 제품을 포함하는 디바이스 (device)의 분해 사시도이다.
도 30은, 예시적인 구체 예에 따른 유리 또는 유리-세라믹 제품 또는 시트의 사시도이다.
도 31은, 예시적인 구체 예에 따른 열공정 시스템에 유리 형성 또는 형성 및용융 시스템 인-라인을 포함한 시스템의 블록선도이다.
도 32는, 예시적인 구체 쳬에 따른 롤-투-롤(roo-to-roll) 시스템에서 열적 가공될 유리 리본을 개략적으로 도시한 선도이다.
Figure 1 (prior art) is a graph of the blower power required for "complete tempering " with a function of glass thickness.
2 (prior art) is a graph of the blower power required for "complete tempering " according to a function of glass thickness for the previous process or machine O and for a new process or machine N.
Figure 3 (prior art) is a graph of the previous curve O and the new curve N of Figure 2 scaled and superimposed to match on the graph of Figure 1.
4 is a perspective view of a glass or glass-ceramic article or sheet according to an exemplary embodiment.
Figure 5 is a schematic partial cross-sectional view of the thermally enhanced glass sheet of Figure 4 in accordance with an exemplary embodiment.
6 is a graph depicting the estimated tensile stress versus thickness for a glass or glass-ceramic article according to an exemplary embodiment.
Figure 7 shows a portion of a broken glass or glass-ceramic article according to an exemplary embodiment.
Figure 8 is a plot of the fragmentation per square centimeter as a function of positive tensile stress from the experiment.
Figure 9 is a plot of the magnitude of the negative tensile stress at the surface as a function of the initial hot zone temperature from the experiment and represents a threshold for achieving dicing.
10 is a plot of a zero-dimensional surface virtual temperature parameter [theta] s for a virtual temperature obtained by one or more embodiments of the method and system of the present invention.
11 is a plot of the surface compressive stresses calculated by simulation for different glass compositions plotted against the proposed temperability parameter? For the various compositions shown.
12 and 13 are graphs of two parameters P 1 and P 2 as a function of the heat transfer coefficient h.
Fig. 14 is a graph of surface compression in MPa units of glass sheet as a function of sheet thickness t in millimeters, showing areas of newly initiated performance as one or more embodiments of the present systems and methods.
Figure 15 is a graph showing compressive stresses as a function of plotted thickness for selected exemplary embodiments of the tempered glass sheet of this disclosure.
16 is a flow chart illustrating some aspects of the method according to the present disclosure.
Figure 17 is a flow chart illustrating some aspects of yet another method according to this disclosure.
FIG. 18 is a cross-sectional view of an embodiment of the present invention, in contrast to the prior art, in which the method and system of the present disclosure enable operation, with regions R and points A, B, A ', and B' .
Figure 19 shows the area R and points A, B, A ', and B' of Figure 18 (although it is shown adjacent to (and positioned against) the reduced size copy of Figure 2 Expression.
Figure 20 (prior art) is a graph of the heat transfer coefficient required for tempering with a function of glass thickness.
21 is a schematic cross-sectional view of a glass sheet cooled by conduction by convection rather than by convection according to an exemplary embodiment;
22 is a schematic cross-sectional view of a conduction enhancing system according to an exemplary embodiment.
23 is a cutaway perspective view of another embodiment of a system similar to that of Fig. 22 according to an illustrative embodiment.
Figure 24 is a cutaway perspective view of an alternate embodiment of the inset feature of Figure 23 in accordance with an exemplary embodiment.
Figure 25 is a cutaway perspective view of yet another alternative embodiment of the insertion feature of Figure 23 in accordance with an exemplary embodiment.
Figure 26 is a flow chart illustrating some aspects of another method according to an exemplary embodiment.
27 is a perspective view of a building having a windshield according to an exemplary embodiment;
28 is a perspective view of a display on a cooking surface according to an exemplary embodiment;
29 is an exploded perspective view of a device including a glass or glass-ceramic article in accordance with an exemplary embodiment.
30 is a perspective view of a glass or glass-ceramic article or sheet according to an exemplary embodiment.
31 is a block diagram of a system including a glass forming or forming and melting system in-line in a thermal processing system according to an exemplary embodiment;
32 is a diagram schematically illustrating a glass ribbon to be thermally processed in a roll-to-roll system according to an exemplary embodiment;

본 출원인은 유리를 열적으로 강화하는 방법 및 시스템 모두 그리고 그 결과로 생긴 열적으로 강화된 유리 시트 그 자체에서, 유리의 열적 가공에서 개선에 대한 필요성을 인지하였다. 예를 들어, 더 얇지만, 강한 광학-품질의 유리 시트 물질 및 이러한 유리 시트를 포함하는 생산품은, 휴대용 전자 디바이스, 자동차 유리, 건축용 유리(structural glass) 등을 포함하는, 많은 용도에 유용하다. 유리는 압축에 매우 강하지만 표면의 인장에 대해서는 상대적으로 약하다. 노출된 표면이 없는 중심에서 인장에 의해 균형을 이루는, 시트의 표면에서 압축을 제공하여, 유리 시트의 유용한 강도는 극적으로 증가된다. 그러나, 유리의 전통적인 열적 강화는, 선택적인 강화 방법 (예를 들어, 화학적 강화, 적층-기반 강화)에 비해 일반적으로 더 싸고 빠르지만, 유리의 전통적인 열적 강화는, 얇은 유리 (예를 들어, 2-3mm 이하의 유리 시트)를 강화하는데 효과적이지 않은 것으로 알려져 있다. 전통적인 열적 유리 강화 방법은, 강화의 수준이 퀀칭 동안에 유리 시트의 표면과 중심 사이에 생성된 온도 차이에 의존하기 때문에, 더 두꺼운 유리 시트로 제한되는 것으로 통상적으로 생각되었으며; 및 전통적인 강화 방법의 열 전도 속도의 제한으로 인해, 얇은 유리 시트 전체적으로 통상적으로 일어나는 상대적으로 균일한 냉각으로 인한 얇은 유리 시트의 표면과 중심 사이에 충분한 온도 차이를 달성하는 것이 어렵다. Applicants have recognized the need for improvement in thermal processing of glass, both in the method and system for thermally strengthening glass and in the resulting thermally enhanced glass sheet itself. For example, although thinner, stronger optical-quality glass sheet materials and products containing such glass sheets are useful for many applications, including portable electronic devices, automotive glass, structural glass, and the like. Glass is very strong for compression, but relatively weak for surface tension. By providing compression at the surface of the sheet, which is balanced by tension at the center of the exposed surface, the useful strength of the glass sheet is dramatically increased. However, the traditional thermal strengthening of the glass is generally cheaper and faster than the optional strengthening methods (e.g. chemical strengthening, laminate-based strengthening), but the traditional thermal strengthening of the glass is thin glass Lt; / RTI > and less than < RTI ID = 0.0 > -3mm). ≪ / RTI > Conventional thermal glass strengthening methods are commonly thought to be limited to thicker glass sheets because the level of consolidation depends on the temperature difference created between the surface and the center of the glass sheet during quenching; It is difficult to achieve a sufficient temperature difference between the surface and the center of the thin glass sheet due to the relatively uniform cooling normally occurring throughout the thin glass sheet due to the limitations of the thermal conduction rate of the conventional tempering methods.

한편, 이온 교환을 통해 얇은 유리의 강화는, 장시간 동안 유리의 화학적 입욕 (chemical bathing)이 필요한 것과 같은, 시간-소비적이고 번거로운 것일 수 있다. 다른 타입의 유리를 서로 직접 적층하는 것은, 이중-아이소파이프 퓨전 인발 (dual-isopipe fusion draw)을 포함하는 것과 같은, 복잡한 제조 공정을 요구할 수 있다. On the other hand, the strengthening of thin glass through ion exchange may be time-consuming and cumbersome, such as requiring chemical bathing of glass for an extended period of time. Direct lamination of different types of glass together may require a complex manufacturing process, such as involving a dual-isopipe fusion draw.

따라서, 종래의 공정보다 덜 자원-집약적이고 및/또는 덜 번거로운 공정에 의해 제조된, 창, 조리대, 디바이스 등과 같은, 다양한 용도를 위해 유리의 강화를 결과하는 응력 프로파일을 갖는 유리 또는 유리-세라믹 제품에 대한 필요성이 존재한다. 구체적으로, 여기에서 논의된 공정 및 시스템은, 유리의 외부 부분을 강화시키는 응력 프로파일을 가진 유리 제품을 형성하며, 이는 궁극적으로 균열 및 손상을 경감시키면서 동시에 다양한 다른 바람직한 유리 품질 (예를 들어, 기하학적 구조, 표면 품질, 가시광의 투과율, 유연성, 등)을 가능하도록 역할을 하여, 다양한 자동차 유리 적용에 사용을 용이하게 한다. Accordingly, glass or glass-ceramic products having a stress profile that results in the strengthening of the glass for a variety of applications, such as windows, culverts, devices, etc., made by processes that are less resource-intensive and / or less cumbersome than conventional processes There is a need for In particular, the processes and systems discussed herein form a glass product having a stress profile that strengthens the outer portion of the glass, which ultimately alleviates cracking and damage while at the same time providing various other desirable glass qualities (e.g., Structure, surface quality, transmittance of visible light, flexibility, etc.), making it easy to use in various automotive glass applications.

본 설명은, 고도로 강화된 유리 물질, 및 특히 고도로 강화된 얇은 유리 시트를 제조하기 위해 열적 강화를 활용하는 개선된 방법 및 시스템을 제공한다. 상기 방법 및 시스템은, 종래의 유리 강화 공정의 다양한 한계를 해결하여, 약 3mm 미만, 2mm 미만, 1.5mm 미만, 1.0mm 미만, 0.5mm 미만, 약 0.25mm 미만, 및 약 0.1mm 미만의 두께를 갖는 유리 시트에서 높은 수준의 강화를 가능하게 한다. 특히, 본 출원인은, 매우 얇은 유리 시트에서도 강화 또는 템퍼링을 제공하기 위해 유리 시트의 표면과 중심 사이에 충분히 큰 온도 차이를 형성하는 매우 높은 속도의 열 전도를 제공하는 시스템 및 방법을 개발했다. The present disclosure provides improved methods and systems that utilize thermal strengthening to produce highly reinforced glass materials, and in particular, highly reinforced thin glass sheets. The method and system solve the various limitations of conventional glass-reinforced processes to achieve a thickness of less than about 3 mm, less than 2 mm, less than 1.5 mm, less than 1.0 mm, less than 0.5 mm, less than about 0.25 mm, and less than about 0.1 mm Lt; RTI ID = 0.0 > glass sheet < / RTI > In particular, Applicants have developed systems and methods that provide a very high rate of thermal conduction that creates a sufficiently large temperature difference between the surface and the center of the glass sheet to provide reinforcement or tempering even on very thin glass sheets.

종래의 열적 템퍼링 기술 및 한계에 대한 개요An overview of conventional thermal tempering techniques and limitations

유리를 열적으로 강화하기 위한 종래의 산업 공정은, 복사 에너지 가열로 (radiant energy furnace) 또는 대류 가열로 (또는 두 기술 모두를 사용하는 "조합 모드" 가열로)에서 미리 결정된 온도로 유리 시트를 가열하는 단계 다음, 유리 표면을 따라 또는 향하여 다량의 주변 공기를 불어 넣는, 통상적인 대류를 통해 가스 냉각 ("퀀칭")시키는 단계를 포함한다. 이 가스 냉각 공정은, 주로 대류적이고, 이에 의해, 가스가 고온 유리 시트로부터 열을 운반함에 따라, 확산 및 이류를 통해, 유체의 질량 운동 (집단 이동)에 의한 열전달이 이루어진다. Conventional industrial processes for thermally strengthening glass require heating the glass sheet to a predetermined temperature in a radiant energy furnace or a convection heating furnace (or "combination mode" heating furnace using both techniques) ("Quenching") through conventional convection, blowing a large amount of ambient air along or against the glass surface. This gas cooling process is predominantly convective, whereby heat transfer is achieved by mass movement (collective movement) of the fluid through diffusion and entrainment as the gas carries heat from the hot glass sheet.

종래의 템퍼링 공정에서, 특정 요인 (factors)은 유리 시트, 특히 얇은 유리 시트에서 가능한 것으로 통상 고려되는 강화의 양을 제한할 수 있다. 완성된 시트 상에 압축 응력의 양이, 퀀칭 동안에 달성된, 시트의 표면과 중심 사이의 온도 차이의 크기와 직접적으로 관련되기 때문에, 부분적으로 제한은 존재한다. 그러나, 퀀칭 동안 온도 차이가 클수록, 퀀칭 동안 유리가 파괴될 가능성은 높다. 주어진 냉각 속도에 대하여, 파괴는, 더 높은 초기 유리 온도에서 퀀칭을 시작하여, 줄어들 수 있다. 또한, 더 높은 출발온도는 통상적으로 템퍼링된 유리 시트가 높은 냉각 속도에 의해 제공된 충분한 강화 잠재력을 달성하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 퀀칭 시작시 시트의 온도를 높이는 것도 또한 자체의 잠재적 단점을 가지고 있다. 예를 들어, 높은 초기 유리 온도는, 시트가 더 연화되면서, 과도한 시트의 변형을 초래하여, 다시 사실상 달성 가능한 온도 차이를 제한할 수 있다. In conventional tempering processes, certain factors can limit the amount of consolidation that is usually considered to be possible in glass sheets, particularly thin glass sheets. There is a partial restriction, since the amount of compressive stress on the finished sheet is directly related to the magnitude of the temperature difference between the surface and the center of the sheet, achieved during quenching. However, the larger the temperature difference during quenching, the more likely the glass will be destroyed during quenching. For a given cooling rate, breakdown can be reduced by starting quenching at a higher initial glass temperature. In addition, higher starting temperatures typically allow the tempered glass sheet to achieve sufficient consolidation potential provided by high cooling rates. However, increasing the temperature of the sheet at the beginning of quenching also has its own potential drawbacks. For example, a high initial glass temperature can result in deformation of the excess sheet, while the sheet is further softened, again restricting the temperature difference that is practically achievable.

종래의 템퍼링 공정에서, 시트 두께는 또한 퀀칭 동안에 달성 가능한 온도 차이에 상당한 제한을 가한다. 시트가 더 얇을수록, 퀀칭 동안에 주어진 냉각 속도에 대해 표면과 중심 사이에 온도 차이가 더 낮아진다. 이는 표면으로부터 중심을 열적으로 절연하는데 유리 두께가 얇기 때문이다. 따라서, 얇은 유리의 열적 강화는 통상적으로 (더 두꺼운 유리의 열적 강화와 비교하여) 더 높은 냉각 속도를 요구하며, 및 따라서, 유리의 외부 표면으로부터 더 빠른 열의 제거는, 유리 시트의 내부와 외부 부분들 사이에서 차등 온도의 강화 수준을 발생하기 위해 상당한 에너지 소모를 통상적으로 요구한다. In conventional tempering processes, the sheet thickness also imposes significant restrictions on the temperature differences achievable during quenching. The thinner the sheet, the lower the temperature difference between the surface and the center for a given cooling rate during quenching. This is because the glass is thermally insulated from the surface and the glass thickness is thin. Thus, thermal strengthening of thin glass typically requires a higher cooling rate (as compared to thermal strengthening of thicker glass), and therefore, the removal of the faster heat from the outer surface of the glass is more likely to occur at the inner and outer portions of the glass sheet Lt; RTI ID = 0.0 > temperature < / RTI >

예로써, 도 1은, 35년 전에 개발된 산업 표준 열적 강화 공정에 기초한, 밀리미터 단위의 유리 두께의 함수에 따른, 소다-라임 유리 ("SLG")를 "완전히 템퍼링"하기 위해 충분한 주변 공기를 불어주기 위해 사용된 에어 블로어에 의해 (유리 시트 면적의 제곱미터 당 킬로와트로) 필요한 파워를 나타낸다. 필요한 파워는, 사용된 유리가 더 얇아지면서 기하급수적으로 증가한다. 따라서, 약 3mm 두께의 유리 시트는, 수년 동안 이용할 수 있는 가장 얇은 완전 열적 템퍼링된 상업적 유리였다. By way of example, FIG. 1 shows that there is sufficient ambient air to "fully temper" soda-lime glass ("SLG ") as a function of glass thickness in millimeters, based on industry- It represents the required power (in kilowatt per square meter of glass sheet area) by the air blower used to blow. The required power increases exponentially as the used glass becomes thinner. Thus, glass sheets of about 3 mm thickness were the thinnest fully thermally tempered commercial glass available for many years.

더욱이, 시트가 얇을수록, 유리의 주어진 연성 (즉, 주어진 점도)에서 변형의 가능성은 커진다. 따라서, 두께를 감소시키는 것은 달성 가능한 온도 차이를 직접적으로 감소시키며, 및 시트의 변형의 위험이 증가하기 때문에, 더 높은 냉각 속도의 완전한 이점을 달성하기 위해 및 더 높은 냉각 속도에 의해 유발된 유리 파괴 (breakage)를 방지하기 위해, 더 높은 시트 온도를 사용하는 기회를 감소시키는 경향이 있다. 따라서, 종래의 대류 가스 유리 강화 공정에서, 더 높은 냉각 속도는, 공기 유량을 증가시키고, 유리 시트 표면에 대한 공기 노즐 개구의 거리를 감소시키며, (냉각의 시작시에) 유리의 온도를 증가시키고, 및 선택적으로, 냉각 공기의 온도를 감소시켜, 달성된다. Moreover, the thinner the sheet, the greater the likelihood of deformation at a given ductility (i.e., given viscosity) of the glass. Thus, reducing the thickness directly reduces the achievable temperature difference, and because the risk of deformation of the sheet increases, to achieve the full benefit of higher cooling rates and to avoid glass breakage caused by higher cooling rates there is a tendency to reduce the chance of using a higher sheet temperature to prevent breakage. Thus, in a conventional convective gas glass tempering process, a higher cooling rate increases the air flow rate, reduces the distance of the air nozzle opening to the glass sheet surface, increases the temperature of the glass (at the start of cooling) And, optionally, reducing the temperature of the cooling air.

더 최근의 실시 예로서, 도 2 (종래 기술)의 성능 곡선은, 최첨단 유리 열적 강화 장비를 사용하여 공개되었다. 이 개선된 장비는, 유리를 냉각시키기 위해 전통적인 공기 분사식 대류 공정을 계속 사용하지만, 적어도 가열의 마지막 단계 동안에 유리를 지지하기 위해 공기를 활용하는 시스템으로 가열 동안에 유리를 지지하는데 사용된 롤러를 대체한다. 롤러 접촉이 없으면, 유리는 퀀칭 전에 더 높은 온도 (더 높은 연성/더 낮은 점도)로 가열될 수 있어, 전하는 바에 의하면, 2mm 두께에서 완전 템퍼링된 유리의 생산을 가능하게 한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 2 mm 두께의 시트를 강화하는데 요구되는 보고된 블로어 파워는, 롤러를 사용하는 것 (곡선 O)과 비교하여, 유리를 지지하기 위해 공기를 사용하여 가능해진 더 높은 온도 (곡선 N))에서 1200 kW/㎡으로부터 400 kW/㎡로 감소한다. As a more recent example, the performance curve of Figure 2 (prior art) was disclosed using state of the art glass thermal strengthening equipment. This improved equipment replaces the rollers used to support the glass during heating with a system that continues to use conventional air injection convection processes to cool the glass, but at least utilizes air to support the glass during the last stage of heating . Without roller contact, the glass can be heated to a higher temperature (higher ductility / lower viscosity) before quenching, which, according to the report, allows the production of fully tempered glass at 2 mm thickness. As shown in Figure 2, the reported blower power required to strengthen the 2 mm thick sheet is higher than the higher temperature possible using air to support the glass (curve O) (Curve N)) to 1200 kW / m2 to 400 kW / m2.

비록 이것이 완전히 템퍼링된 2mm 두께의 유리를 생산할 수 있기 위한 진척을 나타낼지라도, 도 3 (종래 기술)에 나타낸 바와 같이, 도 1의 스케일에 일치하도록, 도 2의 이전 곡선 (O) 및 새로운 곡선 (N)의 스케일링은, (도 2에 나타낸) 최신의 대류 템퍼링 공정에 의해 달성된 성능에서 개선이, 비교적 작고 및 유리 시트의 대류 강화에서 에너지 요구의 이전의 이해하에서 단순히 점진적 변화 (incremental change)인 것을 나타낸다. 도 3에서, 도 2의 이전 곡선 (O) 및 새로운 곡선 (N)은 도 1의 그래프와 일치되도록 스케일링되고, (새로운 곡선 (N)의 더 용이한 관찰을 위해 240 kW/㎡에서 상부를 잘라버린 이전 곡선 (O)로) 그 위에 중첩된다. 도 3으로부터, 곡선 (N)에 의해 나타낸 기술은 유리 두께가 3mm에서 2mm로 감소됨에 따라 대류 가스 퀀칭 공정의 성능 곡선을 단지 약간만을 변화시킨다는 것이 분명하다. 높은 작동 지점 (2mm 유리에 대해 400 kW/㎡의 블로어 파워)은, 이 방법에 의해 더 얇은 유리를 가공하는데 여전히 필요한 파워에서 급격한 증가를 나타낸다. 기류 (airflow)의 급격한 증가 및 이에 따른, 필요한 파워는, 공학적 실무와 경제성의 문제로서, 종래의 대류 가스 강화 방법을 사용하여 완전히 템퍼링된 유리를 생산하면서 2mm 두께 아래로 진행하는 어려움을 제시한다. 부가적으로, 필요한 매우 높은 기류는, 또한 더 얇은 시트의 형태를 변형시킬 수 있다. 따라서, 2mm 미만의 두께를 가진 유리의 완전한 템퍼링에 도달하기 위해 또는 열적 템퍼링을 사용하여 소다-라임 유리의 것보다 더 낮은 열팽창계수 ("CTE")를 가진 유리에서 2mm로 완전 템퍼링에 도달하기 위해, 출원인은 또 다른 템퍼링 방법/시스템이 필요하다는 것을 알게 되었다. Although it represents an advance to be able to produce a fully tempered 2 mm thick glass, the previous curve O and the new curve (FIG. 2) of FIG. 2 N is such that the improvement in performance achieved by the latest convection tempering process (shown in Figure 2) is relatively small and is merely an incremental change under the previous understanding of the energy demand in the convection enhancement of the glass sheet . In Figure 3, the previous curve O and the new curve N of Figure 2 are scaled to match the graph of Figure 1 (cut at the top at 240 kW / m < 2 > for easier viewing of the new curve N To the previous curve (O), which is discarded). From Fig. 3, it is clear that the technique indicated by curve N changes the performance curve of the convective gas quenching process only slightly, as the glass thickness is reduced from 3 mm to 2 mm. The high operating point (blower power of 400 kW / m < 2 > for 2 mm glass) shows a sharp increase in the power still needed to process thinner glass by this method. The sudden increase in airflow and hence the required power, as a matter of engineering practice and economics, is the result of a fully tempered Suggesting the difficulty of advancing below 2 mm thickness while producing glass. Additionally, the very high airflow required can also modify the shape of the thinner sheet. Thus, in order to reach complete tempering of glass with a thickness of less than 2 mm or to reach full tempering at 2 mm in glass with a lower coefficient of thermal expansion ("CTE ") than that of soda- , The Applicant has found that another tempering method / system is needed.

현재의 상업적 대류 가스 강화에 대한 선택적인 열적 강화 방법이 또한 시도되었지만, 각각은 대류 가스 강화에 비해 약간의 단점을 갖는다. 특히, 더 높은 냉각 속도를 달성하는 통상적인 선택적인 열적 강화 방법은, 일반적으로 가스 접촉만이 아닌, 유리 표면과 적어도 약간의 액체 또는 고체 접촉을 요구한다. 유리 시트와의 이러한 접촉은, 유리 표면 품질, 유리 평탄도, 및/또는 강화 공정의 균등성에 악영향을 미칠 수 있다. 이들 결함은 때때로 사람의 눈으로, 특히 반사광으로 볼 때 인지될 수 있다. 이하 좀 더 상세히 기재되는 바와 같이, 적어도 몇몇 구체 예에서, 본 개시의 전도성 열적 템퍼링 시스템은, 이러한 접촉-관련 결함을 감소시키거나 제거한다. Although alternative thermal strengthening methods for current commercial convection gas enhancement have also been attempted, each has some drawbacks compared to convective gas enhancement. In particular, conventional selective thermal strengthening methods to achieve higher cooling rates typically require at least some liquid or solid contact with the glass surface, rather than just gas contact. This contact with the glass sheet can adversely affect the quality of the glass surface, the glass flatness, and / or the uniformity of the tempering process. These defects can sometimes be perceived by the human eye, especially in terms of reflected light. As will be described in more detail below, in at least some embodiments, the conductive thermal tempering system of the present disclosure reduces or eliminates such contact-related defects.

액체 욕조 (bath) 또는 흐르는 액체에서 침지의 형태로, 뿐만 아니라 분사의 형태로, 액체 접촉 강화는, 대류 가스 강화보다 더 높은 냉각 속도를 달성하는데 사용되었지만, 냉각 공정 동안에 시트를 가로지르는 과도한 열적 변화를 유발하는 단점을 갖는다. 침지 또는 침지-형 분무 또는 액체의 유동에서, 액체 욕조 또는 액체 유동 내에서 자발적으로 발생하는 대류로 인해 작은 영역에 걸쳐 큰 열 변화는 일어날 수 있다. 미세 분무 (finer spraying)에서, 별개의 분무 액적 (droplets) 및 노즐 분무 패턴의 효과는, 또한 상당한 열적 변화를 생성한다. 과도한 열적 변화는, 액체 접촉에 의한 열적 강화 동안에 유리 파괴를 유발하는 경향이 있으며, 이는 냉각 속도를 제한하여 완화될 수 있지만, 냉각 속도의 제한은 또한 달성될 수 있는 그 결과로 생긴 강도를 낮춘다. 더욱이, (액체 욕조 또는 액체 유동 또는 액체 분사 내에서 시트를 위치 또는 보유하기 위한) 시트의 필요한 취급은 또한, 시트와 물리적 접촉으로부터 물리적인 응력 및 과도한 열적 변형을 유발하여, 또한 강화 동안에 파괴를 유발하는 경향이 있고 및 냉각 속도 및 그 결과로 생긴 강도를 제한한다. 마지막으로, 오일 침지 및 다양한 분무 기술에 의한 높은 냉각 속도 퀀칭과 같은, 몇몇 액체 냉각 방법은, 이러한 냉각 동안에 유리 표면을 변경시킬 수 있어, 만족스러운 마감을 생성하기 위해 나중에 시트 표면으로부터 유리 물질의 제거를 필요로 한다. Liquid contact enhancement, in the form of dipping in a liquid bath or flowing liquid, but also in the form of injection, has been used to achieve a higher cooling rate than convective gas consolidation, but excessive thermal changes across the sheet during the cooling process . ≪ / RTI > In the immersion or immersion-type spray or liquid flow, a large thermal change can occur over a small area due to spontaneous convection in the liquid bath or liquid flow. In finer spraying, the effects of separate spray droplets and nozzle spray patterns also produce significant thermal changes. Excessive thermal changes tend to cause glass break during thermal strengthening by liquid contact, which can be mitigated by limiting the cooling rate, but limiting the cooling rate also lowers the resulting strength which can be achieved. Moreover, the necessary handling of the sheet (to position or hold the sheet in a liquid bath or liquid flow or liquid spray) also results in physical stresses and excessive thermal deformation from physical contact with the sheet, And limits the cooling rate and the resulting strength. Finally, some liquid cooling methods, such as oil immersion and high cooling rate quenching by various spray techniques, can change the glass surface during this cooling, and later removal of the glass material from the sheet surface to create a satisfactory finish .

고체 접촉 열적 강화는, 냉각 고체 표면과 고온 유리의 표면과의 접촉시키는 단계를 포함한다. 액체 접촉 강화와 같이, 액체 접촉 강화에서 보인 것과 같은, 과도한 열적 변화는, 퀀칭 공정 동안에 쉽게 일어날 수 있다. 유리 시트의 표면 마감에서, 퀀칭 표면에서, 또는 시트의 두께의 일치성 (consistency)에서 임의의 불완전성은, 시트의 몇몇 구역에 걸쳐 불완전한 접촉을 결과하며, 및 이러한 불완전한 접촉은, 공정 동안에 유리를 파괴하는 경향이 있는 큰 열적 변화를 유발할 수 있으며 또한 시트가 견딘다면 원치않는 복굴절을 유발할 수 있다. 부가적으로, 고온 유리 시트와 고체 물체의 접촉은, 칩 (chip), 체크 (check), 균열 (crack), 스크레치 (scratch) 및 이와 유사한 것과 같은, 표면 결함의 형성을 초래할 수 있다. 유리 시트의 전체 표면에 걸쳐 우수한 물리적 접촉의 달성은 또한, 시트의 치수가 증가함에 따라, 어려움이 증가될 수 있다. 고체 표면과의 물리적 접촉은 또한, 퀀칭 동안에 시트에 기계적으로 응력을 가할 수 있어, 공정 동안에 시트를 파괴할 가능성을 높인다. 더욱이, 초기 접촉에서 과도한 높은 속도의 온도 변화는, 시트 가공 동안에 파괴를 유발할 수 있으며, 이로써, 얇은 유리 기판의 접촉 냉각은, 상업적으로 실행 가능하지 않다. Solid contact thermal strengthening involves contacting the cold solid surface with the surface of the hot glass. Excessive thermal changes, such as seen in liquid contact enhancement, such as liquid contact enhancement, can easily occur during the quenching process. Any incompleteness in the surface finish of the glass sheet, in the quenching surface, or in the consistency of the thickness of the sheet, results in incomplete contact across several zones of the sheet, and such incomplete contact may cause the glass to break And can also cause undesired birefringence if the sheet is durable. In addition, the contact of the hot glass sheet with the solid object may result in the formation of surface defects, such as chips, checks, cracks, scratches and the like. Achieving good physical contact across the entire surface of the glass sheet can also increase the difficulty as the size of the sheet increases. Physical contact with the solid surface can also mechanically stress the sheet during quenching, increasing the likelihood of breaking the sheet during processing. Moreover, excessive high speed temperature changes in initial contact can cause fracture during sheet processing, whereby contact cooling of thin glass substrates is not commercially feasible.

출원인의 열적으로 강화된 유리 및 관련 전도성 냉각 공정 및 방법에 대한 개요Summary of applicant's thermally enhanced glass and related conductive cooling processes and methods

본 개시는, 종래의 공정에서 흔한 다양한 흠 (flaws)을 발생시키지 않고, 예를 들어, 유리의 표면에 손상 없이, 복굴절을 유도하지 않고, 불균일한 강화 없이, 및/또는 용인할 수 없는 파괴, 등을 유발하지 않고, 상업적인 규모로 얇은 유리 시트를 효과적이고, 효율적이며, 및 균등하게 열적으로 강화시켜, 전술된 전통적인 공정을 능가한다. 이전에 얻을 수 없는, 얇고 열적으로 템퍼링/강화된 유리 시트는, 여기에 개시된 하나 이상의 구체 예에 의해 생산될 수 있다. 여기에 개시된 시스템 및 공정은, 유리의 우수한 물리적 제어 및 조심스런 취급으로, 정밀한 방식으로 매우 높은 열 전달률을 제공하여 이를 달성한다. 특정 구체 예에서, 여기서 논의된 공정 및 시스템은, 본 출원인들이 냉각의 시작에서 더 높은 상대 온도로 얇은 유리 시트를 가공하는 것을 감안하여, 더 높은 열적 강화 수준을 결과하는 것을 확인한, 냉각/퀀칭 섹션에서 작은-갭 (gap)의 가스 베어링을 활용한다. 이하 개시된 바와 같이, 이 작은-갭의 가스 베어링 냉각/퀀칭 섹션은, 높은 기류 기반 대류 냉각을 이용하는 것보다, 상기 갭을 가로지르는 히트 싱크(들)로 전도성 열 전달을 통해 매우 높은 열 전달률을 달성한다. 이 고속의 전도성 열 전달은 갭 내에서 가스 베어링 상에 유리를 지지하여, 액체 또는 고체 물질과 유리를 접촉하지 않으면서 달성된다. 이하 개시된 바와 같이, 본 출원인은 또한, 적어도 몇몇 구체 예에서, 여기서 논의된 공정 및 시스템이 열적으로 강화된 유리, 구체적으로 하나 이상의 독특한 특성을 가진, 열적으로 강화된 얇은 유리를 형성한다는 것을 확인했다. This disclosure is based on the discovery that without generating various flaws that are common in conventional processes, for example, without damaging the surface of the glass, not inducing birefringence, without uneven reinforcement, and / Etc., and enhances effective, efficient, and even thermally enhanced thin glass sheets on a commercial scale without exceeding the conventional processes described above. Thin and thermally tempered / tempered glass sheets that have not previously been obtainable can be produced by one or more embodiments disclosed herein. The systems and processes disclosed herein achieve this by providing a very high heat transfer rate in a precise manner with good physical control and careful handling of the glass. In certain embodiments, the processes and systems discussed herein provide a cooling / quenching section that ensures that the Applicants result in a higher thermal enrichment level, in view of the processing of thin glass sheets at higher relative temperatures at the beginning of cooling. A gas bearing of a small-gap is utilized. As described below, this small-gap gas bearing cooling / quenching section achieves a very high heat transfer rate through conductive heat transfer to the heat sink (s) across the gap, rather than using high air flow based convection cooling do. This high-speed, conductive heat transfer is accomplished by supporting the glass on the gas bearing in the gap, without contacting the glass with liquid or solid material. As disclosed below, Applicants have also found, in at least some embodiments, that the processes and systems discussed herein form thermally enhanced glass, specifically thermally enhanced thin glass, with one or more unique properties .

본 개시에 따른 방법 및/또는 시스템에 의해 처리된 유리 시트의 몇몇 구체 예는, 이전에 공지된 것보다 더 높은 수준의 영구적인 열적으로 유도된 응력을 갖는다. 이론에 의해 구속되는 것을 원하지는 않지만, 열적으로 유도된 응력의 달성된 수준은, 여러 원인으로 얻을 수 있다고 믿어진다. 여기에서 상세한 공정에서의 열 전달의 높은 균일성은, 유리에서 물리적 및 원치않는 열적 응력을 감소 또는 제거하여, 유리 시트가 파괴 없이 더 높은 열 전달률에서 템퍼링되는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 상기 방법은, 냉각 공정에서 온도의 훨씬 더 큰 변화를 제공하는, 원하는 유리 평탄도 및 형태를 여전히 보존하면서, 더 낮은 유리 시트 점도 (퀀칭의 시작시 더 높은 초기 온도)에서 수행될 수 있으며, 이를 통해 달성된 열 강화 수준을 증가시킨다. Some embodiments of the glass sheet treated by the method and / or system according to the present disclosure have a higher level of permanently thermally induced stress than previously known. Although not wishing to be bound by theory, it is believed that the achieved level of thermally induced stress can be obtained for a variety of reasons. Here, the high uniformity of heat transfer in the detailed process reduces or eliminates physical and unwanted thermal stresses in the glass, allowing the glass sheet to be tempered at a higher heat transfer rate without breaking. Moreover, the method can be performed at lower glass sheet viscosity (higher initial temperature at the beginning of quenching) while still preserving the desired glass flatness and shape, which provides a much larger change in temperature in the cooling process , Thereby increasing the level of heat strengthening achieved.

열적으로 템퍼링된 유리 시트Thermally Tempered Glass Sheet

전술한 바와 같이, 본 출원인은, 열적으로 강화된 유리 시트, 특히 얇은 유리 시트를 형성하기 위한 시스템 및 공정을 개발했으며, 본 섹션에서 논의된 바와 같이, 여기서 논의된 바와 같이 형성된 열적으로 강화된, 얇은 유리 시트는, 종래의 열적 또는 다른 강화 방법을 통해 이전에 달성할 수 없었던, 하나 이상의 독특한 특성 및/또는 특성들의 조합을 갖는다. As discussed above, Applicants have developed a system and process for forming thermally enhanced glass sheets, particularly thin glass sheets, and as discussed in this section, thermally enhanced, The thin glass sheet has one or more unique characteristics and / or combinations of properties that could not previously be achieved through conventional thermal or other strengthening methods.

열적으로 템퍼링된 유리 시트 구조 및 치수 Thermally Tempered Glass Sheet Structure and Dimensions

도 4 및 도 5를 참조하면, 높은 표면 압축 응력 및/또는 높은 중심 장력을 가진 열적으로 강화된 유리 시트는 예시적인 구체 예에 따라 나타낸다. 도 4는 열적으로 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 또는 시트 (500)의 사시도를 나타내며, 및 도 5는 하나 이상의 구체 예에 따라 열적으로 강화된 유리 시트 (500)의 개략적인 부분 단면도이다. Referring to Figures 4 and 5, a thermally enhanced glass sheet having a high surface compressive stress and / or a high center tension is shown in accordance with an exemplary embodiment. FIG. 4 shows a perspective view of a thermally enhanced glass or glass-ceramic article or sheet 500, and FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view of a thermally enhanced glass sheet 500 according to one or more embodiments.

도 4에 나타낸 바와 같이, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (500) (예를 들어, 시트, 빔, 플레이트)은, 제1 주 표면 (510), 제2 주 표면 (520) (여기에 개시된 바와 같이 반투명일 수 있는, 시트 (500)의 후면으로의 점선), 및 이들 사이에서 연장된 몸체 (522)를 포함한다. 제2 주 표면 (520)은, 제1 주 표면 (510)으로부터 몸체 (522)의 대립 면 상에 있어, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 두께 (t)가 제1 및 제2 주 표면 (510, 520) 사이에 거리로서 정의되며, 여기서 두께 (t)는 또한 깊이의 치수이다. 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 폭 (w)은, 두께 (t)의 수직인 제1 또는 제2 주 표면 (510, 520) 중 하나의 제1 치수로서 정의된다. 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 길이 (l)는, 두께 (t) 및 폭 (w) 모두에 수직인 제1 또는 제2 주 표면 (510, 520) 중 하나의 제2 치수로서 정의된다. 4, the reinforced glass or glass-ceramic article 500 (e.g., sheet, beam, plate) includes a first major surface 510, a second major surface 520 A dotted line to the back side of the sheet 500, which may be translucent as shown, and a body 522 extending therebetween. The second major surface 520 is on the opposing surface of the body 522 from the first major surface 510 such that the thickness t of the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 is greater than the thickness of the first and second Is defined as the distance between the major surfaces (510, 520), wherein the thickness (t) is also a measure of the depth. The width w of the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 is defined as the first dimension of one of the first or second major surfaces 510, 520 that is perpendicular to the thickness t. The length l of the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 is determined as a second dimension of one of the first or second major surfaces 510, 520 that is perpendicular to both the thickness t and the width w Is defined.

예시적인 구체 예에서, 유리 시트 (500)의 두께 (t)는, 유리 시트 (500)의 길이 (l) 미만이다. 다른 예시적인 구체 예에서, 유리 시트 (500)의 두께 (t)는 유리 시트 (500)의 폭 (w) 미만이다. 또 다른 예시적인 구체 예에서, 유리 시트 (500)의 두께 (t)는 유리 시트 (500)의 길이 (l) 및 폭 (w) 모두 미만이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 유리 시트 (500)는, 시트의 중심 부분에서 영구적인 열적으로 유도된 중심 인장 응력의 영역 (550) (즉, 장력)에 의해 균형을 이루는, 제1 및 제2 주 표면 (510, 520)에 및/또는 그 근처에 영구적인 열적으로 유도된 압축 응력의 영역들 (530, 540)을 더욱 갖는다. In an exemplary embodiment, the thickness t of the glass sheet 500 is less than the length l of the glass sheet 500. In another exemplary embodiment, the thickness t of the glass sheet 500 is less than the width w of the glass sheet 500. In another exemplary embodiment, the thickness t of the glass sheet 500 is less than both the length l and the width w of the glass sheet 500. As shown in FIG. 5, the glass sheet 500 includes first and second regions (not shown) that are balanced by a region 550 of the thermally induced permanent tensile stress at the center portion of the sheet Further having regions 530, 540 of thermally induced compressive stress that are permanent at and / or near surfaces 510, 520.

상기 방법 및 시스템은 광범위한 두께 범위를 갖는 강화된 유리 시트를 형성하는데 사용될 수 있다. 다양한 구체 예에서, 유리 시트 (500)의 두께 (t)는, 말단 값에 부가하여, 0.2mm, 0.28mm, 0.4mm, 0.5mm, 0.55mm, 0.7mm, 1mm, 1.1mm, 1.5mm, 1.8mm, 2mm 및 3.2mm를 포함하는, 0.1mm 내지 5.7 또는 6.0mm의 범위이다. 고려된 구체 예는, 0.1 내지 20mm, 0.1 내지 16mm, 0.1 내지 12mm, 0.1 내지 8mm, 0.1 내지 6mm, 0.1 내지 4mm, 0.1 내지 3mm, 0.1 내지 2mm, 0.1 내지 2mm 미만, 0.1 내지 1.5mm, 0.1 내지 1mm, 0.1 내지 0.7mm, 0.1 내지 0.5mm 및 0.1 내지 0.3mm의 범위에서 두께 (t)를 갖는 열적으로 강화된 유리 시트 (500)를 포함한다. The method and system may be used to form a reinforced glass sheet having a wide range of thicknesses. In various embodiments, the thickness t of the glass sheet 500 is in the range of 0.2 mm, 0.28 mm, 0.4 mm, 0.5 mm, 0.55 mm, 0.7 mm, 1 mm, 1.1 mm, 1.5 mm, 1.8 mm, 2 mm and 3.2 mm, in the range of 0.1 mm to 5.7 or 6.0 mm. Specific embodiments contemplated are those having a thickness of from 0.1 to 20 mm, from 0.1 to 16 mm, from 0.1 to 12 mm, from 0.1 to 8 mm, from 0.1 to 6 mm, from 0.1 to 4 mm, from 0.1 to 3 mm, from 0.1 to 2 mm, Thermally enhanced glass sheet 500 having a thickness t in the range of 0.1 mm to 1 mm, 0.1 to 0.7 mm, 0.1 to 0.5 mm, and 0.1 to 0.3 mm.

몇몇 구체 예에서, 3mm 이하 두께의 유리 시트가 사용된다. 몇몇 구체 예에서, 유리 두께는, 약 (예를 들어, ±1%) 8mm 이하, 약 6mm 이하, 약 3mm 이하, 약 2.5mm 이하, 약 2mm 이하, 약 1.8mm 이하, 약 1.6mm 이하, 약 1.4mm 이하, 약 1.2mm 이하, 약 1mm 이하, 약 0.8mm 이하, 약 0.7mm 이하, 약 0.6mm 이하, 약 0.5mm 이하, 약 0.4mm 이하, 약 0.3mm 이하, 또는 약 0.28mm 이하이다. In some embodiments, a glass sheet 3 mm or less in thickness is used. In some embodiments, the glass thickness is less than or equal to about 8 mm, less than or equal to about 6 mm, less than or equal to about 3 mm, less than or equal to about 2.5 mm, less than or equal to about 2 mm, less than or equal to about 1.8 mm, Less than about 1.4 mm, less than about 1.2 mm, less than about 1 mm, less than about 0.8 mm, less than about 0.7 mm, less than about 0.6 mm, less than about 0.5 mm, less than about 0.4 mm, less than about 0.3 mm or less than about 0.28 mm.

몇몇 구체 예에서, 열적으로 강화된 유리 시트는, 높은 종횡비 (aspect ratios)를 갖는다 - 즉, 두께에 대한 길이 및 폭의 비는 크다. 여기서 논의된 열적 템퍼링 공정이 높은 압력 또는 큰 체적의 공기를 의존하지 않기 때문에, 표면 거칠기 및 평탄도와 같은, 다양한 유리 시트 특성은, 여기서 논의된 가스 베어링 및 높은 열 전달률 시스템을 이용하여 템퍼링된 후에 유지될 수 있다. 유사하게, 여기서 논의된 열적 템퍼링 공정은, 높은 종횡비의 유리 시트 (즉, 두께에 대해 높은 비의 길이, 또는 두께에 대한 높은 비의 폭, 또는 둘 모두를 가진 유리 시트)가 원하는 또는 필요한 형태를 유지하면서 열적으로 강화되는 것을 가능하게 한다. 구체적으로, 대략 적어도 10:1, 적어도 20:1, 및 1000:1까지 및 이상의 두께에 대한 길이 및/또는 두께에 대한 폭의 비 ("종횡비")을 가진 시트는, 강화될 수 있다. 고려된 구체 예에서, 적어도 200:1, 적어도 500:1, 적어도 1000:1, 적어도 2000:1, 적어도 4000:1의 종횡비를 갖는 시트는 강화될 수 있다. In some embodiments, thermally enhanced glass sheets have high aspect ratios - that is, the ratio of length to width to width is large. Because the thermal tempering process discussed herein does not rely on high pressure or large volumes of air, various glass sheet properties, such as surface roughness and flatness, are maintained after being tempered using the gas bearings and high heat transfer rate systems discussed herein . Similarly, the thermal tempering process discussed herein is advantageous in that a high aspect ratio glass sheet (i.e., a glass sheet having a high ratio of width to thickness, or a high ratio of width to thickness, or both) And to be thermally strengthened. Specifically, a sheet having a length to thickness of at least about 10: 1, at least 20: 1, and up to 1000: 1 and over and / or a width to thickness ratio ("aspect ratio") can be enhanced. In contemplated embodiments, sheets having an aspect ratio of at least 200: 1, at least 500: 1, at least 1000: 1, at least 2000: 1, at least 4000:

예시적인 구체 예에 따르면, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 길이 (l)는, 폭 (w)의 두 배 이상, 폭 (w)의 다섯 배 이상, 및/또는 폭 (w)에 50배 이하와 같은, 폭 (w) 이상이다. 몇몇 이러한 구체 예에서, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 폭 (w)은, 두께 (t)의 2배 이상, 두께 (t)의 5배 이상, 및/또는 두께 (t)의 50배 이하와 같은, 두께 (t) 이상이다. According to an exemplary embodiment, the length l of the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 is at least twice the width w, at least five times the width w, and / (W) or more, such as 50 times or less. In some of these embodiments, the width w of the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 is at least two times the thickness t, at least five times the thickness t, and / (T) or more, such as 50 times or less.

몇몇 구체 예에서, 아래에서 논의된 도 27-30에 대하여 개시된 적용들에 대해서 같이, 예를 들어, 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 길이 (l)는, 적어도 3 cm, 적어도 5 cm, 적어도 7.5 cm, 적어도 20 cm, 적어도 50 cm와 같은, 적어도 1cm이고, 및/또는 10 m 이하, 7.5 m 이하, 5 m 이하와 같은, 50 m 이하이다. 몇몇 이러한 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 폭 (w)은, 적어도 3 cm, 적어도 5 cm, 적어도 7.5 cm, 적어도 20 cm, 적어도 50 cm와 같은, 적어도 1cm이고, 및/또는 10 m 이하, 7.5 m 이하, 5 m 이하와 같은, 50 m 이하이다. 도 4를 참조하면, 유리 또는 유리-세라믹은, 2.5 cm 이하, 1 cm 이하, 5 mm 이하, 2.5 mm 이하, 2 mm 이하, 1.7 mm 이하, 1.5 mm 이하, 1.2 mm 이하, 또는 심지어, 고려된 구체 예에서, 0.8mm 이하와 같은, 1 mm 이하와 같은, 5cm보다 더 얇은 두께 (t)를 가진 시트 (500)의 형태이고; 및/또는 상기 두께 (t)는, 적어도 50㎛, 적어도 100㎛, 적어도 300㎛와 같은, 적어도 10㎛이다. In some embodiments, for example, the length l of the glass or glass-ceramic sheet 500 is at least 3 cm, at least 5 cm, At least 1 cm, such as at least 7.5 cm, at least 20 cm, at least 50 cm, and / or no more than 50 m, such as no more than 10 m, no more than 7.5 m, no more than 5 m. In some such embodiments, the width w of the glass or glass-ceramic sheet 500 is at least 1 cm, such as at least 3 cm, at least 5 cm, at least 7.5 cm, at least 20 cm, at least 50 cm, and / Or 10 m or less, 7.5 m or less, 5 m or less, and 50 m or less. Referring to Figure 4, glass or glass-ceramics may have a thickness of less than 2.5 cm, less than 1 cm, less than 5 mm, less than 2.5 mm, less than 2 mm, less than 1.7 mm, less than 1.5 mm, less than 1.2 mm, In embodiments, it is in the form of a sheet 500 having a thickness t less than 5 cm, such as less than or equal to 1 mm, such as less than or equal to 0.8 mm; And / or the thickness t is at least 10 占 퐉, such as at least 50 占 퐉, at least 100 占 퐉, at least 300 占 퐉.

다른 고려된 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 제품은 여기에 개시된 것과 다른 크기를 가질 수 있다. 고려된 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 제품의 길이 (l), 폭 (w), 및/또는 두께 (t)는, 더 복잡한 기하학 구조 (일반적으로 도 30 참조)의 경우와 같이, 변화할 수 있으며, 여기에 개시된 치수는, 서로에 대해 길이 (l), 폭 (w), 및 두께 (t)의 전술된 정의를 갖는 상응하는 유리 또는 유리-세라믹 제품의 관점에 대해 적어도 적용된다. In other contemplated embodiments, the glass or glass-ceramic article may have a size different from that disclosed herein. In a considered embodiment, the length l, the width w and / or the thickness t of the glass or glass-ceramic article may vary, as in the case of a more complex geometric structure And the dimensions disclosed herein apply at least to the perspective of a corresponding glass or glass-ceramic article having the above-mentioned definition of length (l), width (w), and thickness (t) with respect to each other.

몇몇 구체 예에서, 유리 시트 (500)의 제1 또는 제2 표면 (510, 520) 중 적어도 하나는, 상대적으로 큰 표면적을 갖는다. 다양한 구체 예에서, 제1 및/또는 제2 표면 (510, 520)은, 적어도 900 ㎟, 적어도 2500 ㎟, 적어도 5000 ㎟, 적어도 100 ㎠, 적어도 900 ㎠, 적어도 250 ㎠, 적어도 5000 ㎠와 같은 적어도 100 ㎟의 면적 및/또는 100 ㎡ 이하, 5000 ㎠ 이하, 2500 ㎠ 이하, 1000 ㎠ 이하, 500 ㎠ 이하, 100 ㎠ 이하와 같은 2500 ㎡의 면적을 갖는다. 이와 같이, 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)는, 여기에 개시된 방법 및 시스템을 제외하고, 여기에서 논의된 유리 시트의 두께, 표면 품질, 및/또는 변형 균질성을 가지면서, 특히 열적으로 강화하는 것이 어렵거나 불가능할 수 있는, 상대적으로 큰 표면적을 가질 수 있다. 더욱이, 여기에 개시된 방법 및 시스템을 제외하고, 이온-교환에 의존하지 않고 또는 유리의 타입에 변화없이, 응력 프로파일, 특히 응력 프로파일의 음의 인장 응력 부분 (도 6 참조)을 달성하는 것이 어렵거나 불가능할 수 있다. In some embodiments, at least one of the first or second surfaces 510, 520 of the glass sheet 500 has a relatively large surface area. In various embodiments, the first and / or second surface 510, 520 is at least 900 mm 2, at least 2500 mm 2, at least 5000 mm 2, at least 100 cm 2, at least 900 cm 2, at least 250 cm 2, An area of 100 mm 2 and / or an area of 2500 m 2 such as 100 m 2 or less, 5000 cm 2 or less, 2500 cm 2 or less, 1000 cm 2 or less, 500 cm 2 or less, or 100 cm 2 or less. As such, the glass or glass-ceramic sheet 500 may have a thickness, surface quality, and / or strain homogeneity, as discussed herein, other than the methods and systems disclosed herein, It can have a relatively large surface area, which can be difficult or impossible. Moreover, with the exception of the method and system disclosed herein, it is difficult to achieve a stress profile, particularly a negative tensile stress portion (see FIG. 6) of the stress profile, without relying on ion-exchange or changing the type of glass It may not be possible.

열적으로 강화된 유리 시트 압축 및 인장 응력 Thermally Strengthened Glass Sheet Compression and Tensile Stress

전술한 바와 같이, 여기서 논의된 열적으로 강화된 시트는, 예를 들어, 도 5에 나타낸 영역 (530, 540)에서, 대단히 높은 표면 압축 응력, 도 5에 나타낸 영역 (550)에서, 대단히 높은 중심 인장 응력, 및/또는 독특한 응력 프로파일을 가질 수 있다 (도 6 참조). 이는 특히 여기에서 논의된 바와 같은 유리 시트 (500)의 얇은 두께 및/또는 다른 독특한 물리적 특성 (예를 들어, 매우 낮은 거칠기, 고도의 평탄도, 다양한 광학 특성, 가상 온도 특성, 등)을 고려하여 사실이다. As described above, the thermally-enhanced sheet discussed herein can have a very high surface compressive stress, for example, in regions 530 and 540 shown in Figure 5, in region 550 shown in Figure 5, Tensile stress, and / or a unique stress profile (see FIG. 6). This is particularly important in light of the thin thickness of the glass sheet 500 and / or other unique physical properties (e.g., very low roughness, high degree of flatness, various optical properties, virtual temperature characteristics, etc.) It is true.

여기에 개시된 공정 및 시스템에 의해 형성된 (예를 들어, 도 5에 나타낸 영역 (530, 540)에) 유리의 압축 응력들은, 유리의 두께 (t)의 함수에 따라 변할 수 있다. 다양한 구체 예에서, 3mm 이하의 두께를 가진, 유리, 예를 들어, 유리 시트 (500)는, 적어도 80MPa, 적어도 100 MPa, 적어도 150 MPa, 적어도 200 MPa, 적어도 250 MPa, 적어도 300 MPa, 적어도 350 MPa, 적어도 400 MPa, 및/또는 1 GPa 이하의 압축 응력 (예를 들어, 표면 압축 응력)을 가진다. 고려된 구체 예에서, 2mm 이하의 두께를 가진 유리는, 적어도 80 MPa, 적어도 100 MPa, 적어도 150 MPa, 적어도 175 MPa, 적어도 200 MPa, 적어도 250 MPa, 적어도 300 MPa, 적어도 350 MPa, 적어도 400 MPa, 및/또는 1 GPa 이하의 압축 응력을 갖는다. 고려된 구체 예에서, 1.5mm 이하의 두께를 가진 유리는, 적어도 80 MPa, 적어도 100 MPa, 적어도 150 MPa, 적어도 175 MPa, 적어도 200 MPa, 적어도 250 MPa, 적어도 300 MPa, 적어도 350 MPa, 및/또는 1 GPa 이하의 압축 응력을 갖는다. 고려된 구체 예에서, 1mm 이하의 두께를 가진 유리는, 적어도 80 MPa, 적어도 100 MPa, 적어도 150 MPa, 적어도 175 MPa, 적어도 200 MPa, 적어도 250 MPa, 적어도 300 MPa, 및/또는 1 GPa 이하의 압축 응력을 갖는다. 고려된 구체 예에서, 0.5mm 이하의 두께를 가진 유리는, 적어도 50 MPa, 적어도 80MPa, 적어도 100 MPa, 적어도 150 MPa, 적어도 175 MPa, 적어도 200 MPa, 적어도 250 MPa, 및/또는 1 GPa 이하의 압축 응력을 갖는다. The compressive stresses of the glass formed by the processes and systems disclosed herein (e.g., in regions 530, 540 shown in Figure 5) may vary depending on the function of the thickness t of the glass. At least 100 MPa, at least 150 MPa, at least 200 MPa, at least 250 MPa, at least 300 MPa, at least 350 MPa, at least 200 MPa, at least 300 MPa, at least 300 MPa, at least 350 MPa, MPa, at least 400 MPa, and / or 1 GPa or less (for example, surface compressive stress). In a contemplated embodiment, a glass having a thickness of less than or equal to 2 mm may be at least 80 MPa, at least 100 MPa, at least 150 MPa, at least 175 MPa, at least 200 MPa, at least 250 MPa, at least 300 MPa, at least 350 MPa, , And / or a compressive stress of 1 GPa or less. In a contemplated embodiment, a glass having a thickness of less than or equal to 1.5 mm may be at least 80 MPa, at least 100 MPa, at least 150 MPa, at least 175 MPa, at least 200 MPa, at least 250 MPa, at least 300 MPa, at least 350 MPa, and / Or a compressive stress of 1 GPa or less. In a contemplated embodiment, a glass having a thickness of less than or equal to 1 mm may be at least 80 MPa, at least 100 MPa, at least 150 MPa, at least 175 MPa, at least 200 MPa, at least 250 MPa, at least 300 MPa, and / Compressive stress. In a contemplated embodiment, a glass having a thickness of less than or equal to 0.5 mm may be at least 50 MPa, at least 80 MPa, at least 100 MPa, at least 150 MPa, at least 175 MPa, at least 200 MPa, at least 250 MPa, and / Compressive stress.

몇몇 구체 예에서, 여기에 개시된 공정 및 시스템에 의해 형성된 유리에서 열적으로 유도된 중심 장력 (예를 들어, 도 5에 나타낸 영역 (550))은, 40 MPa 초과, 50 MPa 초과, 75 MPa 초과, 100 MPa를 초과할 수 있다. 다른 구체 예에서, 열적으로 유도된 중심 장력은, 300 MPa 미만, 또는 400 MPa 미만일 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 열적으로 유도된 중심 장력은, 약 50MPa 내지 약 300MPa, 약 60MPa 내지 약 200MPa, 약 70MPa 내지 약 150MPa, 또는 약 80MPa 내지 약 140MPa일 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 열적으로 강화된 유리 시트는, 고도의 가늠 (thinness), 즉 특히 얇다. 매우 높은 열 전달률이 여기에 개시된 시스템 및 방법을 통해 적용될 수 있기 때문에, 상당한 열적 효과, 예를 들어, 적어도 10MPa 또는 심지어 적어도 20MPa의 중심 장력은, 0.3mm 미만의 두께의 SLG의 시트에 생성될 수 있다. 실제로, 매우 얇은 시트인, 적어도 0.1mm 만큼 얇은 시트는, 열적으로 강화될 수 있다. 두께 및 다른 변수의 함수에 따라 고려되는, 달성된 및 달성 가능한 특정 수준의 열적 응력은 여기에서 좀 더 상세하게 기재된다. In some embodiments, the thermally induced central tensile (e.g., region 550 shown in FIG. 5) in the glass formed by the processes and systems disclosed herein is greater than 40 MPa, greater than 50 MPa, greater than 75 MPa, It may exceed 100 MPa. In other embodiments, the thermally induced center tension may be less than 300 MPa, or less than 400 MPa. In some embodiments, the thermally induced center tension can be from about 50 MPa to about 300 MPa, from about 60 MPa to about 200 MPa, from about 70 MPa to about 150 MPa, or from about 80 MPa to about 140 MPa. In some embodiments, the thermally enhanced glass sheet has a high degree of thinness, i. E. Since a very high heat transfer rate can be applied through the systems and methods disclosed herein, a significant thermal effect, for example a center tension of at least 10 MPa or even at least 20 MPa, can be produced in a sheet of SLG less than 0.3 mm thick have. In fact, a sheet that is as thin as at least 0.1 mm, which is a very thin sheet, can be thermally enhanced. The specific level of thermal stress achieved and attainable, which is considered according to the thickness and the function of the other variables, is described in more detail herein.

도 6을 참조하면, 도 4의 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의, 25℃의 실온 및 표준 대기압에서, 개념적 응력 프로파일 (560)은, 양의 인장 응력 하에 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 내부 부분 (550) 및 음의 인장 응력 (예를 들어, 양의 압축 응력)하에서 내부 부분 (550)에 외부 및 인접하는 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 부분들 (530, 540)을 나타낸다. 본 출원인은, 음의 인장 응력이 그것을 통해서 균열의 개시 및/또는 전파를 제한하여 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)를 적어도 부분적으로 강화한다고 믿는다. 6, at room temperature and standard atmospheric pressure of 25 ° C, the conceptual stress profile 560 of the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 of FIG. 4 shows the glass or glass- The inner portion 550 of the ceramic sheet 500 and the portion of the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 outside and adjacent to the inner portion 550 under negative tensile stress (e.g., positive compressive stress) (530, 540). Applicants believe that negative tensile stress limits the initiation and / or propagation of cracks through it, thereby at least partially strengthening the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500.

본 발명의 기술로 독특한 것으로 믿는, 여기에 개시된 바와 같이 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 비교적 넓은 표면적 및/또는 얇은 두께를 고려해 볼 때, 응력 프로파일 (560)에서 인장 응력은, 내부 부분 (550)의 양의 인장 응력과 상기 내부 부분 (550)에 외부 및 인접한 부분 (530, 540)의 음의 인장 응력 사이에서 급격하게 전환한다. 이러한 급격한 전환 (sharp transition)은, (제품 두께의 일부일 수 있고, 및 반드시 제품 기하학 구조의 치수가 아닌, 변화율을 수량화하는데 사용되는 거리인) 500㎛, 250㎛, 100㎛의 거리와 같은, 1mm의 거리와 같은, 변화가 일어나는 두께의 거리로 나눈 응력의 크기 (예를 들어, 양 및 음의 인장 응력 +σ,-σ의 피크 값 (peak values)에서 차이인, 100 MPa, 200 MPa, 250 MPa, 300 MPa, 400 MPa)로서 표현될 수 있는, 인장 응력의 변화율 (즉, 기울기)로서 이해될 수 있다. 몇몇 이러한 구체 예에서, 인장 응력의 변화율은, 1mm로 나눈 5000MPa를 초과하지 않는 것과 같은, 1mm로 나눈 7000MPa를 초과하지 않는다. 고려된 구체 예에서, 양 및 음의 인장 응력의 피크 값에서 차이는, 적어도 100 MPa, 적어도 150 MPa, 적어도 200 MPa, 적어도 250 MPa, 적어도 300 MPa, 적어도 400 MPa, 적어도 500 MPa와 같은, 적어도 50 MPa 및/또는 50 GPa 이하이다. 고려된 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)는, 적어도 100 MPa, 적어도 150 MPa, 적어도 200 MPa, 적어도 250 MPa, 적어도 300 MPa, 적어도 400 MPa, 적어도 500 MPa가 같은, 크기로 적어도 50MPa의 피크 음의 인장 응력을 갖는다. 여기서 논의된 시스템 및 방법에 의해 발생된 가파른 인장 곡선 전환은, 주어진 두께에 대해 유리 시트의 표면에서 더 높은 크기의 음의 인장 응력을 달성하고 및/또는 예를 들어, 여기에 개시된 바와 같은 다이싱을 대한 파편화 가능성을 달성하는 것과 같은, 더 고도의 음의 인장 응력으로 더 얇은 유리 제품을 제조하는 능력의 지표인 것으로 믿어진다. 종래의 열적 템퍼링 접근법은, 이러한 가파른 인장 응력 곡선을 달성하는 것이 불가능할 수 있다. Considering the relatively large surface area and / or the thin thickness of the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 as disclosed herein, which is believed to be unique to the techniques of the present invention, tensile stresses in the stress profile 560 Between the positive tensile stress of portion 550 and the negative tensile stress of portions 530 and 540 that are external and adjacent to the internal portion 550. Such a sharp transition can be achieved with a thickness of 1 mm, such as a distance of 500 [mu] m, 250 [mu] m, or 100 [mu] m (which is a distance used to quantify the rate of change and not necessarily a dimension of the product geometry, 100 MPa, 200 MPa, 250, which is the difference in the magnitude of the stress divided by the distance of the thickness at which the change takes place (e.g., the difference in the peak values of positive and negative tensile stress + (I.e., slope), which can be expressed as a tensile stress (MPa, 300 MPa, 400 MPa). In some of these embodiments, the rate of change in tensile stress does not exceed 7000 MPa divided by 1 mm, such as not exceeding 5000 MPa divided by 1 mm. In a considered embodiment, the difference in the peak values of positive and negative tensile stresses is at least 100 MPa, at least 150 MPa, at least 200 MPa, at least 250 MPa, at least 300 MPa, at least 400 MPa, at least 500 MPa, 50 MPa and / or 50 GPa. In a contemplated embodiment, the glass or glass-ceramic sheet 500 is at least 100 MPa, at least 150 MPa, at least 200 MPa, at least 250 MPa, at least 300 MPa, at least 400 MPa, at least 500 MPa, And has a peak negative tensile stress of 50 MPa. The steep tensile curve transformation generated by the systems and methods discussed herein can achieve a higher magnitude of negative tensile stress at the surface of the glass sheet for a given thickness and / or can be achieved, for example, by dicing as described herein It is believed to be an indicator of the ability to produce thinner glass products with higher negative tensile stresses, such as achieving the possibility of fragmentation of the glass. Conventional thermal tempering approaches may not be able to achieve this steep tensile stress curve.

예시적인 구체 예에 따르면, 인장 응력의 높은 변화율은, 유리 시트 (500)의 두께의 적어도 5%, 두께의 적어도 10%, 두께의 적어도 15%, 또는 두께의 적어도 25%와 같은, 두께의 적어도 2%인, 응력 프로파일 (560)의 두께-방향 스트레치 (thickness-wise stretch)에 걸쳐 지속된 전-술된 크기들 중 적어도 하나이다. 고려된 구체 예에서, 강화는 인장 응력의 높은 변화율을 갖는 두께-방향 스트레치가, 예를 들어, 화학적 템퍼링과 더욱 구별될 수 있는, 제1 표면으로부터의 두께로 20% 내지 80%의 깊이에서 중심이 있도록 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)로 깊이 연장된다. According to an exemplary embodiment, the high rate of change in tensile stress is at least 5% of the thickness of the glass sheet 500, at least 10% of the thickness, at least 15% of the thickness, or at least 25% 2% of the thickness-wise stretch of the stress profile (560). In the considered embodiment, the reinforcement is such that the thickness-direction stretch with a high rate of change of tensile stress is less than the center of the core at a depth from 20% to 80%, for example, thickness from the first surface, Ceramic sheet 500 so as to allow the glass sheet to be heated.

적어도 몇몇 고려된 구체 예에서, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품은, 도 6에 점선 (562)으로 개념적으로 나타낸, 이온 함량의 측면에서 이의 조성에서 변화를 포함한다. 좀 더 구체적으로, 이러한 구체 예에서 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (500)의 조성물은, 응력 프로파일 (560)에 영향을 미치는, 교환되거나 주입된 이온 (implanted ions)을 포함한다. 몇몇 이러한 구체 예에서, 교환되거나 또는 주입된 이온은, 음의 인장 응력이 또한, 여기서 논의된 바와 같은 열적 템퍼링의 결과이기 때문에, 음의 인장 응력 하에서 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (500)의 일부 (530, 540)을 통해 완전히 연장되지 않는다. In at least some contemplated embodiments, the reinforced glass or glass-ceramic article includes changes in its composition in terms of ion content, conceptually indicated by dashed line 562 in FIG. More particularly, in this embodiment, the composition of the reinforced glass or glass-ceramic article 500 includes implanted ions that affect the stress profile 560. [ In some such embodiments, the exchanged or implanted ions may be doped with a dopant such as doped or doped amorphous silicon, doped with a dopant, But does not extend completely through portions 530,540.

따라서, 이온 교환 강도 증가율을 갖는 인장 응력 프로파일 (560)의 곡선은, 곡선의 접선이 불연속 또는 갑작스러운 변화 (564)의 어느 한쪽에서 서로 다른 방향에서 불연속 또는 갑작스러운 변화 (564)를 포함한다. 갑작스러운 변화 (564)는, 인장 응력이 불연속 또는 갑작스런 변화 (564)에 바로 인접한 면에서 음이 되도록, 음의 인장 응력 하에 부분 (530, 540) 내에 위치된다. 불연속 또는 갑작스러운 변화 (564)는, 다른 이온 함량의 깊이에 상응할 수 있지만, 몇몇 이러한 구체 예에서, 음의 인장 응력 하에 부분들 (530, 540)의 다른 부분은 여전히 양의 인장 응력 하에 있는 부분 (550)과 이온 함량의 측면에서 동일한 조성물을 갖는다. Thus, the curve of the tensile stress profile 560 with an ion exchange strength increase rate includes discontinuities or abrupt changes 564 in different directions, either at the tangent of the curve, discontinuously or abruptly at 564. The abrupt change 564 is located in portions 530, 540 under negative tensile stress such that the tensile stress is negative in the plane immediately adjacent to the discontinuity or sudden change 564. Discontinuous or abrupt changes 564 may correspond to depths of other ionic content, but in some such embodiments, under negative tensile stress, other portions of portions 530, 540 are still under positive tensile stress Has the same composition in terms of ion content and portion 550.

강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트(500)가 (예를 들어, 도 6에 나타난 응력 프로파일에 불연속 (564)으로 도시된 바와 같이) 열적으로 템퍼링되고 이온 교환 강도로 증가된 특정 구체 예에서, 이온 교환으로 생성되거나 기인하는 음의 인장 응력의 상대적 양은 여기에 개시된 열적 템퍼링 공정으로 발생된 높은 수준의 음의 인장 강도로 인해 상대적으로 낮다. 예를 들면, 이러한 구체 예에서, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)는 여기에서 논의된 바와 같이 열적으로 템퍼링되고, 그후 추가 열적 템퍼링되어, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)는 이온 교환으로 더욱 강화된다. 이러한 구체 예에서, 이온 교환 강화로 생성되거나 기인하는 표면 (510,520)에 위치된 음의 인장 응력에 증가는 열적 템퍼링으로 생성되거나 기인하는 음의 인장 응력의 20% 미만, 특히 10% 미만이다. 예를 들면, 특정 구체 예에서, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)가 표면 (510,520)에 위치된 총 음의 인장 응력이 최대 240 MPa 및 더욱 특별하기로 최대 220 MPa로 증가하는 이온-교환 강도로 강화되거나 증가된 표면 (510,520)에 위치된 열적으로 강화된 음의 인장 응력을 갖는다. 이해되어지듯이, 열적 템퍼링이 화학적 강도로 증가되는 구체 예에서, 제1 및 제2 주 표면 중 적어도 하나에 강화된 유리 제품은 이온 함량과 화학적 구성의 측면에서 내부 부분의 적어도 일부에 위치된 조성과 달라, 인장 응력 하에서, 적어도 몇몇 압축 응력(예를 들면, 주 표면에 인접한 비교적 얇은 존에서)이 강화된 유리 제품의 조성에 변화에 의존한다. In certain embodiments where the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 is thermally tempered and increased in ion-exchange strength (e.g., as shown by discontinuity 564 in the stress profile shown in FIG. 6) The relative amount of negative tensile stress produced or caused by exchange is relatively low due to the high level of negative tensile strength generated by the thermal tempering process described herein. For example, in these embodiments, the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 is thermally tempered as discussed herein and then further thermally tempered such that the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 Ion exchange. In this embodiment, the increase in negative tensile stresses located at the surfaces 510, 520 created or caused by ion exchange enhancement is less than 20%, in particular less than 10%, of the negative tensile stresses produced or caused by thermal tempering. For example, in certain embodiments, the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 may have a total negative tensile stress at the surface 510, 520 of up to 240 MPa and, more particularly, up to 220 MPa, And has a thermally enhanced negative tensile stress located at the increased or increased surface 510, 520 with exchange strength. As will be appreciated, in embodiments in which thermal tempering is increased in chemical strength, the tempered glass article on at least one of the first and second major surfaces has a composition located at least in part of the interior portion in terms of ion content and chemical composition Different, under tensile stress, at least some compressive stress (e.g. in a relatively thin zone adjacent to the main surface) depends on the composition of the reinforced glass product.

바꿔 말하면, 적어도 몇몇 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (500)에 대해, 이온-교환 또는 주입의 유무에 관계없이, 음의 인장 응력 하에 있고 및 내부 부분 (550)에 외부 및 인접한, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 부분들 (530, 540)의 적어도 일부의 조성은, 양의 인장 응력 하에 있는, 내부 부분 (550)의 적어도 일부의 조성과 동일하다. 이러한 구체 예에서, 응력 프로파일의 음의 인장 응력의 적어도 일부는, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 조성물 (예를 들어, 이온 조성물) 내에 변화에 독립적이다. 이러한 구조는 화학적 템퍼링 없이 및/또는 덜한 화학적 템퍼링으로 충분한 강도를 제공하여 적어도 어느 정도까지 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 조성물을 단순화할 수 있다. 더욱이, 이러한 구조는 조성물에서 불연속/변화로 인하여 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500) 내에 응력 집중 (stress concentrations)을 감소시킬 수 있어, 조성물 불연속에서 박리 및/또는 균열의 변화를 가능한 감소시킨다.In other words, for at least some reinforced glass or glass-ceramic articles 500, the reinforced glass, which is under negative tensile stress, with and without ion-exchange or injection, Or at least a portion of the portions 530, 540 of the glass-ceramic sheet 500 is the same as the composition of at least a portion of the interior portion 550 under a positive tensile stress. In this embodiment, at least a portion of the negative tensile stress of the stress profile is independent of the change in the composition of the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 (e.g., ion composition). Such a structure can provide sufficient strength without chemical tempering and / or with less chemical tempering to simplify the composition of the glass or glass-ceramic sheet 500 that has been reinforced to at least to some extent. Moreover, such a structure can reduce stress concentrations in glass or glass-ceramic sheets 500 that have been reinforced due to discontinuities / variations in the composition, thereby reducing possible delamination and / or cracking changes in composition discontinuities .

특정 구체 예에서, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (500)은 열적으로 템퍼링되고 화학적으로 강화(이온 교환 강화와 같은)되지 않은 적어도 몇몇 섹션 또는 부분을 구비한다. 몇몇 이러한 구체 예에서, 음의 인장 하에 부분 (530,540)의 적어도 일부의 화학적 조성(예를 들면, 이온 조성)과 표면 (510,520)의 적어도 일부의 화학적 조성은 양의 인장 응력 하에 내부 부분(550)의 적어도 일부의 화학적 조성과 동일하다. 특정 구체 예에서, 음의 인장 응력 하에 모든 부분 (530,540)의 화학적 조성(예를 들면, 이온 조성)과 모든 표면 (510,520)의 화학적 조성은 양의 인장 응력 하에 내부 부분 (550)의 화학적 조성과 동일하다. 몇몇 이러한 구체 예에서, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (500)의 화학적 조성은 적어도 몇몇 단면 두께 위치에서 측정된 두께 (t)를 걸쳐 실제 일정하다. 이러한 구체 예에서, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 응력 프로파일은 열적으로 템퍼링된 응력 프로파일이며, 여기에 논의된 압축 응력(예를 들면, 음의 인장 응력)과 양의 인장 응력(예를 들면, 중심 인장 응력)의 다양한 수준은 열적 템퍼링 만을 통해서 생성된다.  In certain embodiments, the reinforced glass or glass-ceramic article 500 comprises at least some sections or portions that are thermally tempered and not chemically strengthened (such as ion exchange enhancement). In some such embodiments, the chemical composition (e.g., ionic composition) of at least a portion of portions 530, 540 under negative tension and the chemical composition of at least a portion of surfaces 510, Is the same as the chemical composition of at least a part of. In certain embodiments, the chemical composition (e.g., ionic composition) of all portions 530, 540 and the chemical composition of all surfaces 510, 520 under negative tensile stress is determined by the chemical composition of internal portion 550 same. In some of these embodiments, the chemical composition of the reinforced glass or glass-ceramic article 500 is practically constant over the thickness t measured at least at some cross-sectional thickness locations. In this embodiment, the stress profile of the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 is a thermally tempered stress profile, which is the compressive stress (e. G., Negative tensile stress) and positive tensile stress For example, the various levels of the center tensile stress) are generated only through thermal tempering.

열적으로 템퍼링된 유리 시트 파괴 성능 (Break Performance)Thermally Tempered Glass Sheet Break Performance

충분한 에너지가 인장 응력의 영역 (550)에 저장되는 경우, 유리는 충분히 손상된 경우 안전유리 또는 "다이스" 같이 파괴될 것이다. 여기에 사용된 바와 같은, 유리 시트는 유리 시트 25㎠의 면적이 40개 이상의 조각으로 파괴되는 경우 다이스로 고려된다. 몇몇 구체 예에서, 다이싱은 유리 시트가 "완전히 템퍼링"된 (즉, 2mm 이상의 두꺼운 유리, 여기서 유리 시트는 적어도 65MPa의 압축 응력 또는 적어도 67MPa의 에지 압축을 가짐) 것을 나타내는 질적 측정으로 사용된다. 다양한 구체 예에서, 유리 시트 (500)는, 25㎠의 면적의 유리 시트 (500)가 40개 이상의 조각으로 파괴되도록 인장 응력의 영역 (550)에서 충분한 인장 응력을 갖는다. If sufficient energy is stored in the region 550 of tensile stress, the glass will fracture like a safety glass or "die" if fully damaged. As used herein, a glass sheet is considered a die when the area of the glass sheet 25 cm < 2 > is broken into more than 40 pieces. In some embodiments, the dicing is used as a qualitative measurement indicating that the glass sheet is "fully tempered" (i.e., thicker glass of 2 mm or more, wherein the glass sheet has a compressive stress of at least 65 MPa or at least 67 MPa of edge compression). In various embodiments, the glass sheet 500 has sufficient tensile stress in the region 550 of tensile stress such that the glass sheet 500 with an area of 25 cm 2 is broken into more than 40 pieces.

도 7을 참조하면, 시트 (500)와 같은, 유리 또는 유리-세라믹 시트에 대해 여기에 개시된 바와 같은 특성을 갖는, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)은, 예를 들어, 뽀족한 펀치 또는 다른 기구를 사용하여 및/또는 일반적으로 미국 표준 협회 (ANSI) Z97.1 (충격 시험) 및 ASTM 1048 표준에 따라, 파단된다. 예시적인 구체 예에 따르면, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)은, 파단시 다이싱이 일어나는 정도로 강화되어, 다수의 작은 알갱이 모양의 덩어리 (616) (예를 들어, 파편, 조각)을 형성한다. 몇몇 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)은, 충격이 해머로 또는 펀치로 가해져서 알갱이 모양의 조각으로 유리의 균열을 개시하는, 파편화 시험에서 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)의 50mm × 50mm의 면적 내에 40개 이상인 다수의 알갱이 모양의 덩어리 (616)를 생성하기에 충분한 열적으로-유도된 응력을 갖는다. 약 1cm의 금속 핀 길이 (614)를 갖는, 표준 사무용 압정 (612)은 참조를 위해 나타낸다. 7, a glass or glass-ceramic article 610 having properties as described herein for a glass or glass-ceramic sheet, such as a sheet 500, may be formed, for example, by a pointed punch or other Are broken using a tool and / or generally in accordance with American National Standards Institute (ANSI) Z97.1 (impact test) and ASTM 1048 standard. According to an exemplary embodiment, the glass or glass-ceramic article 610 is reinforced to the extent that dicing occurs at break, forming a plurality of small granular masses 616 (e.g., debris, pieces) . In some embodiments, the glass or glass-ceramic article 610 is a glass or glass-ceramic article 610 in a fragmentation test, wherein the impact is applied to the hammer or punch to initiate cracking of the glass into granular pieces. Has a thermally-induced stress sufficient to produce a plurality of granular masses (616) of at least 40 in an area of 50 mm x 50 mm. A standard office tack 612, having a metal pin length 614 of about 1 cm, is shown for reference.

다양한 고려된 구체 예에 따르면, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)의 얇은 두께에도 불구하고, 응력 프로파일 (일반적으로, 도 6, 참조)은, 파단시 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)이, 90 ㎟ 미만, 예컨대 50 ㎟ 미만, 예컨대 20 ㎟ 미만, 예컨대 10 ㎟ 미만, 예컨대 5 ㎟ 미만, 및/또는 적어도 10 ㎛2의 제1 또는 제2표면에 대한 면적을 가진, 특히 작은 알갱이 모양의 덩어리 (616)로 산산이 부서지도록, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)의 높은 파편화 잠재력을 부여한다. 이러한 몇몇 구체 예에서, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)의 파편화 잠재력은, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품이 파단되는 경우, 알갱이 모양의 덩어리 (616)의 적어도 20% (예를 들어, 적어도 50%, 적어도 70%, 적어도 95%)가 전술한 양 중 하나의 제1 또는 제2표면 중 적어도 하나의 면적을 갖는다. According to various contemplated embodiments, in spite of the thin thickness of the reinforced glass or glass-ceramic article 610, the stress profile (generally, Fig. 6) 610) having an area for the first or second surface of less than 90 mm 2, such as less than 50 mm 2, such as less than 20 mm 2, such as less than 10 mm 2, such as less than 5 mm 2 , and / Ceramic product 610 so as to be shattered by the granular mass 616 of the glass-ceramic article 610. In some such embodiments, the fragmentation potential of the reinforced glass or glass-ceramic article 610 is such that at least 20% of the granular mass 616 (e.g., , At least 50%, at least 70%, at least 95%) of at least one of the above-mentioned amounts of the first or second surface.

몇몇 구체 예에서, 본 발명의 기술을 사용하여 여기에 개시된 바와 같은 인장 응력으로 제조될 수 있는 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)의 특히 얇은 기하학 구조에 적어도 부분적으로 기인하여, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)의 파편화 잠재력은, 파단시, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)이, 50 mm3 미만, 예컨대 40 mm3 미만, 30 mm3 미만, 예를 들어 25 mm3 미만 및/또는 적어도 50 ㎛3의 체적을 가진, 특히 저-체적의 알갱이 모양의 덩어리로 산산이 부서지는 것이다. In some embodiments, reinforced glass or glass, such as glass or ceramic, may be used, at least in part due to the particularly thin geometry of the glass or glass-ceramic article 610, which may be produced with tensile stress as disclosed herein using the techniques of the present invention The fragmentation potential of the ceramic product 610 is such that at break the reinforced glass or glass-ceramic article 610 is less than 50 mm 3 , such as less than 40 mm 3, less than 30 mm 3 , for example less than 25 mm 3 And / or with a volume of at least 50 mu m < 3 & gt ;, in particular a low-volume granular mass.

몇몇 구체 예에서, 본 발명의 기술을 사용하여 여기에 개시된 바와 같은 인장 응력으로 제조될 수 있는 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)의 특히 대면적에 적어도 부분적으로 기인하여, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)의 파편화 잠재력은, 파단시, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)이, 체적으로 적어도 50 ㎛3의 적어도 100개의 알갱이 모양의 덩어리 (616)로, 예를 들어, 체적으로 적어도 50 ㎛3의 적어도 200개, 적어도 400개, 적어도 1000개, 적어도 4000개의 알갱이 모양의 덩어리 (616)로 산산이 부서지는 것이다. In some embodiments, the reinforced glass or glass-ceramic article 610, which is at least partially due to the particularly large area of the glass or glass-ceramic article 610 that can be produced with tensile stress as disclosed herein using the techniques of the present invention, The fragmentation potential of the ceramic product 610 is such that at breakage the reinforced glass or glass-ceramic article 610 is divided into at least 100 granular masses 616 of at least 50 占 퐉 3 in volume, At least 200, at least 400, at least 1000, at least 4000 granular masses (616) of at least 50 占 퐉 3 .

이하, 도 8 및 도 9를 참조하면, 실험은, 적어도 70 wt.%의 이산화규소, 및/또는 적어도 10 wt.%의 산화나트륨, 및/또는 적어도 7 wt.%의 산화칼슘을 포함하고, 및 여기에 개시된 장비 및 공정을 사용하여 강화된 1.1mm 두께의 유리 시트에 대해 수행된다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 유리의 제곱 센티미터 당 알갱이 모양의 덩어리 (616)의 수는, 각각의 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)의 중심에서 양의 인장 응력의 크기와 일반적으로 관련되는 것으로 밝혀졌다. 유사하게, 도 9에 나타낸 바와 같이, 각각의 유리 또는 유리-세라믹 제품 (610)의 파편화 잠재력은 또한, 퀀칭 동안에 유리 시트 표면과 히트 싱크/가스 베어링 사이에 갭의 크기 및 갭에서 사용된 가스의 열 전도도에 기초한, 퀀칭 동안에 유리 표면에 유효하게 가해진 cal/㎠·s·℃ 단위 (SI 단위는 watt/㎡·K)로 계산된 예상 열전달 계수 (h) 및 고온 존 (예를 들어, 도 21, 도 22 및 도 23, 참조)에서 유리의 온도와 관련된 것으로 밝혀졌다. Referring now to Figures 8 and 9, experiments were conducted to determine the amount of silicon dioxide, at least 70 wt.% Silicon dioxide, and / or at least 10 wt.% Sodium oxide, and / or at least 7 wt.% Calcium oxide, And a reinforced 1.1 mm thick glass sheet using the equipment and process disclosed herein. As shown in FIG. 8, the number of granular masses 616 per square centimeter of glass is found to be generally related to the magnitude of the positive tensile stress at the center of each glass or glass-ceramic article 610 lost. 9, the fragmentation potential of each glass or glass-ceramic article 610 is also determined by the size and gap of the gap between the glass sheet surface and the heat sink / gas bearing during quenching, (H) calculated in cal / cm 2 s 占 폚 unit (SI unit is watt / m 2 K) effectively applied to the glass surface during quenching based on the thermal conductivity, and a high temperature zone (for example, , Fig. 22 and Fig. 23).

열적으로 템퍼링된 유리 시트 가상 온도 Thermally Tempered Glass Sheet Virtual Temperature

다양한 구체 예에서, 여기서 논의된 시스템 및 방법에 의해 형성된 열적으로 강화된 유리 시트 (예를 들어, 유리 시트 (500))는, 높은 가상 온도를 갖는다. 다양한 구체 예에서, 여기서 논의된 자동차 유리 물질의 높은 가상 온도는, 유리 시트 (500)의 높은 수준의 템퍼링, 높은 중심 인장 응력 및/또는 높은 압축 표면 응력과 관련되는 것으로 이해될 것이다. 표면 가상 온도는, 시차 주사 열량측정법, 브릴루인 광법 (Brillouin spectroscopy), 또는 라만 분광법을 포함하는, 임의의 적합한 방법에 의해 결정될 수 있다. In various embodiments, the thermally enhanced glass sheet (e.g., glass sheet 500) formed by the systems and methods discussed herein has a high virtual temperature. In various embodiments, the high virtual temperature of the automotive glass material discussed herein will be understood to relate to a high level of tempering, high center tensile stress and / or high compressive surface stress of the glass sheet 500. Virtual surface temperature can be determined by differential scanning calorimetry, Brill ruin minutes gwangbeop any suitable method, including a (Brillouin spectroscopy), or Raman spectroscopy.

예시적인 구체 예에 따르면, 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)는, 소다-라임 유리의 경우와 같이, 몇몇 구체 예에서 적어도 500℃, 예컨대 적어도 600℃, 또는 심지어 적어도 700℃와 같은, 특히 높은 가상 온도를 가진 제1 및/또는 제2표면 (510, 520)에 또는 그 근처와 같은, 유리 또는 유리-세라믹 시트의 부분을 갖는다. 예시적인 구체 예에 따르면, 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)는, 예를 들어, 적어도 10℃ 초과, 적어도 30℃ 초과, 적어도 50℃ 초과, 적어도 70℃ 초과, 또는 심지어 적어도 100℃ 초과와 같은, 동일한 화학적 조성물의 어닐링된 유리에 비해 특히 높은 가상 온도를 갖는, 제1 및/또는 제2표면 (510, 520)에 또는 그 근처와 같은, 유리 또는 유리-세라믹 시트의 부분을 갖는다. 높은 가상 온도는, 강화 시스템 (예를 들어, 도 21, 22, 및 도 23, 참조)에서 고온 존으로부터 냉각 존으로 빠른 전환으로 인해 적어도 부분적으로 현재 논의된 발명 기술에 의해 달성될 수 있다. 본 발명자들은, 높은 가상 온도가 유리의 증가된 내손상성 (damage resistance)에 상응하거나 또는 관련될 수 있는 것으로 믿는다. According to an exemplary embodiment, the glass or glass-ceramic sheet 500 can be made to have a thickness of at least 500 캜, such as at least 600 캜, or even at least 700 캜, in some embodiments, such as in the case of soda- Ceramic sheet, such as at or near the first and / or second surface 510, 520 having a fictive temperature. According to an exemplary embodiment, the glass or glass-ceramic sheet 500 may have a thickness of, for example, at least 10 占 폚, at least 30 占 폚, at least 50 占 폚, at least 70 占 폚, or even at least 100 占 폚 And a portion of the glass or glass-ceramic sheet, such as at or near the first and / or second surface 510, 520, having a particularly high virtual temperature compared to the annealed glass of the same chemical composition. High virtual temperatures can be achieved by the presently discussed inventive techniques, at least in part, due to the rapid transition from a hot zone to a cooling zone in a fortification system (e.g., see Figs. 21, 22, and 23). The inventors believe that high virtual temperatures can correspond to or be associated with increased damage resistance of the glass.

표면 가상 온도를 결정하는 몇몇 방법에서, 가상의 온도를 합리적인 정확도로 측정하기 위해 열 강화 공정에 의해 유도된 "템퍼링 응력"을 완화하기 위해 유리를 파괴할 필요가 있을 수 있다. 라만 분광법에 의해 측정된 특징적인 구조 밴드 (characteristic structure bands)는 가상 온도 및 실리케이트 유리에서 적용된 응력 모두에 대하여 제어된 방식으로 시프트 (shift)하는 것으로 잘 알려져 있다. 이러한 시프트는, 템퍼링 응력이 알려진 경우, 열적으로 강화된 유리 시트의 가상 온도를 비-파괴적으로 측정하는데 사용될 수 있다. In some methods of determining the surface virtual temperature, it may be necessary to destroy the glass to mitigate the "tempering stress" induced by the heat-hardening process to measure the imaginary temperature with reasonable accuracy. The characteristic structure bands measured by Raman spectroscopy are well known to shift in a controlled manner for both the virtual temperature and the stress applied in the silicate glass. Such a shift can be used to non-destructively measure the fictitious temperature of the thermally enhanced glass sheet when the tempering stress is known.

일반적으로, 도 10을 참조하면, 몇 가지 대표적인 유리 제품에 대한 가상 온도의 결정을 나타낸다. 실리카 유리의 라만 스펙트럼에 대한 응력 효과는, D.R. Tallant, T.A. Michalske, 및 W.L. Smith, "The effects of tensile stress on the Raman spectrum of silica glass," J. Non-Cryst. Solids, 106 380-383 (1988)에 보고되어 있다. 65 wt.% 이상의 실리카의 상업적인 유리는 실질적으로 동일한 반응을 갖는다. 보고된 응력 반응이 단축 (uniaxial) 응력에 대한 것일지라도, σxx = σyy인, 템퍼링된 유리에서 관찰되는 것과 같은 2축 응력 상태의 경우에서, 피크는 단축 응력에 의해 예상된 것의 두 배 만큼 시프트될 것으로 예상될 수 있다. 소다-라임 유리 및 유리 2에서 1090cm-1 근처의 피크는, 실리카 유리에서 관찰된 1050cm-1 피크에 상응한다. 실리카에서 1050cm-1 피크, 및 SLG 및 다른 실리케이트 유리에서 상응하는 피크에 대한 응력의 효과는, 수학식 a) ω (cm-1) = 1054.93-0.00232·σ에 의해, MPa 단위로 응력 σ의 함수에 따라, 표현될 수 있다. Generally, with reference to FIG. 10, the determination of a virtual temperature for some representative glassware is shown. The stress effect on the Raman spectrum of silica glass is described in DR Tallant, TA Michalske, and WL Smith, "The effects of tensile stress on the Raman spectrum of silica glass, J. Non-Cryst. Solids , 106 380-383 (1988). A commercial advantage of 65 wt.% Or more of silica has substantially the same reaction. In the case of biaxial stress states, such as those observed in tempered glass, where the reported stress response is for uniaxial stresses, σ xx = σ yy , the peaks are twice as predicted by uniaxial stress Can be expected to be shifted. Soda-peak near 1090cm -1 in lime glass and glass 2 is, 1050cm -1 corresponds to the peak observed in the silica glass. The effect of the stress on the 1050 cm - 1 peak in silica and the corresponding peak in SLG and other silicate glasses is determined by a function of the stress? In units of MPa, by the formula a)? (Cm -1 ) = 1054.93-0.00232? , ≪ / RTI >

SLG 및 또 다른 유리인, 유리 2에 대한 가상 온도의 함수에 따른 라만 밴드 위치의 보정 곡선은 생성된다. 유리 샘플은, τ = 10*η/G에 의해 계산된 구조 완화 시간보다 2-3배 더 긴, 다양한 시간에 대해 열-처리되며, 여기서 η는 점도이고, G는 전단 탄성계수이다. 열-처리 이후, 유리는 열-처리 온도에서 가상 온도를 냉각시키기 위해 물에서 퀀칭된다. 유리 표면은 그 다음, 200-1800cm-1범위에 걸쳐, 442nm 레이저, 10-30초 노출 시간, 및 100% 파워를 사용하는, 1-2 ㎛ 스폿 크기 및 50x 배율로 마이크로 라만 (micro Raman)에 의해 측정된다. 1000-1200cm-1에서 피크의 위치는, 이 경우에, Renishaw WiRE 버전 4.1, 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 맞춰졌다. 가상 온도 Tf (℃)의 함수에 따라 공기 측에 대해 SLG에서 측정된 1090cm-1 라만 피크의 우수한 적합성은, 수학식 b) ω (cm-1) = 1110.66 - 0.0282·Tf에 의해 주어진다. 유리 2에 대해, 우수한 적합성은 수학식 c) ω (cm-1) = 1102.00 - 0.0231·Tf에 의해 주어진다. A calibration curve of the Raman band position with a function of the virtual temperature for SLG and another glass, Glass 2, is generated. The glass sample is heat-treated for various times, 2-3 times longer than the structural relaxation time calculated by? = 10 *? / G, where? Is the viscosity and G is the shear modulus. After the heat-treatment, the glass is quenched in water to cool the imaginary temperature at the heat-treating temperature. The glass surface is then, in the micro,, 1-2 ㎛ spot size and 50x magnification using a 442nm laser, a 10-30 second exposure time, and 100% power over a range of 200-1800cm -1 Raman (micro Raman) . The position of the peak at 1000-1200 cm -1 , in this case, was fitted using Renishaw WiRE version 4.1, computer software. The good fit of the 1090 cm -1 Raman peak measured at the SLG to the air side according to a function of the imaginary temperature T f (° C) is given by the equation b) ω (cm -1 ) = 1110.66 - 0.0282 · T f . For glass 2, an excellent fit is given by the equation c) ω (cm -1 ) = 1102.00 - 0.0231 · T f .

수학식 a), b) 및 c)에 설정된 관계를 사용하여, 표면 압축 응력에 기인한 보정 인자로 측정된 라만 피크 위치의 함수에 따라 유리의 가상 온도를 표현하는 것이 가능하다. 100MPa의 압축 응력, σc는, 가상 온도에서 대략 15 내지 20℃ 감소와 같은 라만 밴드 위치를 시프트시킨다. 하기 수학식 1은 SLG에 적용할 수 있다: It is possible to express the virtual temperature of the glass according to the function of the Raman peak position measured with the correction factor due to the surface compressive stress, using the relation set in equation (a), (b) and (c). A compressive stress of 100 MPa, σ c , shifts the Raman band position, such as approximately 15 to 20 ° C reduction at the imaginary temperature. The following Equation (1) can be applied to the SLG:

[수학식 1][Equation 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

유리 2에 적용 가능한 수학식은 하기 수학식 2이다: The formula applicable to glass 2 is: < RTI ID = 0.0 >

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pct00002
Figure pct00002

이들 수학식에서, ω는 1090cm-1 근처의 피크에 대해 측정된 피크 파수 (wavenumber)이며, σc는 임의의 적합한 기술에 의해 측정된 표면 압축 응력으로서, ℃ 단위로 가상 온도의 응력-보정된 측정값을 산출한다. 결정된 가상 온도와 관련된 증가된 내손상성의 입증으로서, 4개의 유리 시트 샘플은 준비되는데, 2개의 6mm 소다-라임 유리 (SLG) 시트는, 약 70 및 110 MPa의 표면 압축 응력 (CS)으로 종래의 템퍼링 방법에 의해, 및 2개의 1.1 mm SLG 시트는, 대략 동일 수준의 CS로 여기에 개시된 방법 및 시스템에 의해 준비된다. 각각의 두께 중 하나인, 2개의 부가적인 시트들은, 대조구로 사용된다. 각 시험 시트의 표면은, 표준 비커스 압입 (Vickers indentation)에 적용된다. 각 15초 동안, 다양한 수준의 힘은 가해지며, 24시간의 대기 이후, 압입은 각각 조사다. 표 1에 나타낸 바와 같이, (균열이 시작하는 경향이 있는 압입자 (indenter)의 4개 지점 중에서 2개가 균열의 평균 수로 나타나는 하중으로서 정의된) 50% 균열 임계값은 각 샘플에 대해 결정된다. These equations, ω is the frequency peak (wavenumber) measured for the peak near 1090cm -1, σ c is a surface compressive stress measured by any suitable technique, a virtual temperature stress as ℃ unit - the corrected measured Lt; / RTI > As a demonstration of the increased abrasion resistance associated with the determined fictitious temperature, four glass sheet samples are prepared, two 6 mm soda-lime glass (SLG) sheets having a surface compressive stress (CS) of about 70 and 110 MPa, By the tempering method, and the two 1.1 mm SLG sheets are prepared by the method and system disclosed herein at approximately the same level of CS. Two additional sheets, one of each thickness, are used as a control. The surface of each test sheet is subjected to standard Vickers indentation. During each 15 seconds, and is applied becomes different levels of power, after waiting for 24 hours, the press is that each investigation. As shown in Table 1, a 50% crack threshold (defined as the load at which two of the four points of the indenter that tend to start cracking are represented by the average number of cracks) is determined for each sample.

표 1은, (6mm 시트에 반영된 것으로) 종래의 대류 가스 템퍼링에 의해 가공된 SLG에 대한 비커스 균열 개시 임계값이, 어닐링된 또는 인도된-대로의 SLG 시트에 대한 것과 본질적으로 동일하여, 0과 1 뉴톤 (N) 사이로부터 약 1 내지 2 뉴톤 (N) 미만으로 상승하는 것을 나타낸다. 이는 종래의 템퍼링에 의해 제공된 유리 전이 온도 (η=1012-13.3 Poise로 정의된, SLG에 대해 Tg = 550℃)에 비해 ~25 내지 35℃의 표면 가상 온도 (Tfs 또는 Tfsurface)에서 상대적으로 적당한 상승과 관련이 있다. 대조적으로, 본 방법 및 시스템을 사용한 템퍼링에 의해, 비커스 균열 개시 임계값은, 종래의 템퍼링에 의해 부여된 비커스 내손상성을 넘어 10-배 증가인, 10N을 초과하여 개선된다. 구체화된 유리에서, Tfs - Tg는 적어도 50℃, 또는 적어도 75℃, 또는 적어도 90℃, 또는 대략 75℃ 내지 100℃의 범위이다. 심지어, 낮은 수준의 열 강화를 포함하는 구체 예에서, 구체화된 유리는, 예를 들어, 5N과 같은 수준에서, 증가된 내성을 여전히 제공할 수 있다. 특정 고려된 구체 예에서, 15초 비커스 균열 개시 시험 이후에 50%의 균열 임계값은, 5N, 10N, 20N, 또는 30N 이상일 수 있다. Table 1 shows that the Vickers crack initiation threshold for the SLG machined by conventional convective gas tempering (as reflected in the 6 mm sheet) is essentially the same as for the annealed or guided-as-SLG sheet, (N) from about 1 to 2 Newtons (N). (T fs or T f surface ) of ~ 25 to 35 ° C compared to the glass transition temperature (η = 10 12-13.3 Poise defined for traditional SLG, T g = 550 ° C for SLG) provided by conventional tempering It is related to a relatively moderate rise. In contrast, by the tempering with the present method and system, the Vickers crack initiation threshold is improved beyond 10 N, which is a 10-fold increase over the Vickers damage tolerance imparted by conventional tempering. In the specified glass, T fs - T g is in the range of at least 50 ° C, or at least 75 ° C, or at least 90 ° C, or approximately 75 ° C to 100 ° C. Even in embodiments involving a low level of thermal strengthening, the incorporated glass can still provide increased resistance at the same level as, for example, 5N. In certain contemplated embodiments, a crack threshold of 50% after the 15 second Vickers crack initiation test may be 5N, 10N, 20N, or 30N or higher.

표 1Table 1 샘플Sample 두께 (mm)Thickness (mm) CS (MPa)CS (MPa) 표면 Tf (℃)Surface T f (° C) 균열 임계값 (N)Crack Threshold (N) 대조구Control 1.11.1 어닐링Annealing ~Tg (550)T g (550) 0 - 10 - 1 대조구Control 66 어닐링Annealing ~Tg (550)T g (550) 0 - 10 - 1 얇은 저 강도Thin low strength 1.11.1 -72-72 626626 10 - 2010 - 20 두꺼운 저 강도Thick low strength 66 -66-66 575575 1 - 21 - 2 얇은 중간 강도Thin Medium Strength 1.11.1 -106-106 642642 10 - 2010 - 20 두꺼운 중간 강도Thick Medium Strength 66 -114-114 586586 1 - 21 - 2

하기 무-차원 가상 온도 파라미터 θ는, 생성된 가상 온도의 측면에서 열적 강화 공정의 상대 성능을 비교하는데 사용될 수 있다. 이 경우에서 표면 가상 온도 θs의 측면에서 고려하면 하기 수학식 3과 같다: The following non-dimensional virtual temperature parameter [theta] can be used to compare the relative performance of the thermal strengthening process in terms of the generated virtual temperature. In this case, considering the surface virtual temperature &thetas; s, the following equation (3)

[수학식 3]&Quot; (3) "

θs = (T fs - T anneal )/(T soft - T anneal )θ s = ( T fs - T anneal ) / ( T soft - T anneal )

여기서, T fs 는 표면 가상 온도이고, T anneal (η=1013.2 Poise의 점도에서 유리의 온도)는 어닐링점이며, T soft (η=107.6 Poise의 점도에서 유리의 온도)는 유리 시트의 연화점이다. 도 10은 두 개의 다른 유리에 대한 열적 강화 동안에 적용된, 열 전달률 (h)의 함수에 따라 측정된 표면 가상 온도에 대한 θs의 플롯이다. 도 10에서 나타낸 바와 같이, 2개의 다른 유리에 대한 결과는, 서로 상당히 가깝게 중첩된다. 이것은, 파라미터 θ가 유리를 생산하는데 필요한 열 전달률 (h)와 관련하여, 직접 비교된 다른 유리의 가상 온도를 비교하기 위한 수단을 제공한다는 것을 의미한다. 각 h에서 결과의 수직 범위는, 퀀칭의 시작에서 초기 온도인, T0의 값에서 변화에 상응한다. 구체 예에서, 파라미터 θs는 약 (예를 들어, ±10%) 0.2 내지 약 0.9, 또는 0.21 내지 0.09, 또는 0.22 내지 0.09, 또는 0.23 내지 0.09, 또는 0.24 내지 0.09, 또는 0.25 내지 0.09, 또는 0.30 내지 0.09, 또는 0.40 내지 0.09, 또는 0.5 내지 0.9, 또는 0.51 내지 0.9, 또는 0.52 내지 0.9, 또는 0.53 내지 0.9, 또는 0.54 내지 0.9, 또는 0.54 내지 0.9, 또는 0.55 내지 0.9, 또는 0.6 내지 0.9, 또는 심지어 0.65 내지 0.9을 포함한다. Where T fs is the surface virtual temperature, T anneal ( η = 10 13.2 Poise viscosity glass temperature) is the annealing point and T soft ( η = 10 7.6 Poise viscosity glass temperature) is the glass sheet softening point to be. 10 is a plot of? S versus surface virtual temperature measured according to a function of heat transfer rate (h) applied during thermal strengthening to two different glasses. As shown in Fig. 10, the results for the two different glasses are superimposed very close to each other. This means that the parameter [theta] provides a means for comparing the virtual temperatures of other glasses directly compared with the heat transfer rate (h) required to produce the glass. The vertical extent of the result at each h corresponds to a change in the value of T 0 , which is the initial temperature at the beginning of the quenching. In an embodiment, the parameter θ s is from about 0.2 to about 0.9, or from 0.21 to 0.09, alternatively from 0.22 to 0.09, alternatively from 0.23 to 0.09, alternatively from 0.24 to 0.09, alternatively from 0.25 to 0.09, alternatively from 0.30, Or 0.09, or 0.40 to 0.09, or 0.5 to 0.9, or 0.51 to 0.9, or 0.52 to 0.9, or 0.53 to 0.9, or 0.54 to 0.9, or 0.54 to 0.9, or 0.55 to 0.9, or 0.6 to 0.9, 0.65 to 0.9.

열적으로 Thermally 템퍼링된Tempered 유리 시트  Glass sheet 템퍼링Tempering 가능성 파라미터  Possibility parameter

다양한 구체 예에서, 여기에 논의된 시스템 및 방법으로 형성된 열적으로 강화된 유리 시트(예를 들면, 유리 시트 (500))는 높은 템퍼링 가능성 및/또는 열전달 값을 갖는다. 유리의 "특정 열적 응력"은 다음과 같이 주어진다. In various embodiments, the thermally enhanced glass sheet (e.g., glass sheet 500) formed in the systems and methods discussed herein has a high temperability and / or heat transfer value. The "specific thermal stress" of the glass is given by

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure pct00003
Figure pct00003

여기서 α는 유리의 (낮은 온도 선형) CTE이고, E는 유리 물질의 탄성 계수이고, μ는 유리 물질의 푸아송 비(Poisson's ratio)이다. 이러한 값은 온도 구배에 영향을 받을 경우에 주어진 유리 조성 내에 생성된 응력의 수준을 나타내기 위해 사용된다. 또한, 열적으로 "템퍼링 가능성"의 어림자로 사용될 수 있다. 높은 열 전달률 (예를 들어, 약 800W/㎡K 이상)에서, 그러나, 유리의 고온 또는 "액상선 (liquidus)" CTE는, 템퍼링 성능에 영향을 미치기 시작한다. 그러므로, 이러한 조건하에서, 점도 곡선을 가로지르는 변화하는 CTE 값에 대한 적분의 근사치에 기초한, 템퍼링 가능성 파라미터 Ψ는 하기 수학식 5와 같이 용한 것으로 밝혀졌다:Where α is the glass (low temperature linear) CTE, E is the modulus of elasticity of the glass material, and μ is the Poisson's ratio of the glass material. These values are used to indicate the level of stress produced within a given glass composition when subjected to a temperature gradient. It can also be used thermally as a canter of "temperability ". At high heat transfer rates (for example, above about 800 W / m2K), however, the high temperature or "liquidus" CTE of the glass begins to affect the tempering performance. Therefore, under these conditions, the tempering likely parameter Ψ is based on an approximation of the integral of the CTE value that changes across the curve for viscosity were found to yonghan oil as shown in Equation 5:

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure pct00004
Figure pct00004

여기서, α S CTE 는, 1/℃ (℃-1)로 표현되는, 저온 선형 CTE (유리에 대해 0-300℃의 평균 선형 팽창계수와 동일)이며, α L CTE 는, 1/℃ (℃-1)로 표현되는, 고온 선형 CTE (유리 전이와 연화점 사이에 어느 곳에서 일어나는 것으로 관찰되는 고온 플래토 값 (plateau value)과 동일)이고, E는, (일반적으로 0 내지 1의 범위에 있는 (무차원) 파라미터 Ψ의 값을 가능하게 하는) GPa (MPa 아님)로 표현되는, 유리의 탄성 모듈러스이며, T strain 는, ℃로 표현되는 (η=1014.7 Poise의 점도에서 유리의 온도인), 유리의 변형점 온도이고, T soft 는, ℃로 표현되는, (η=107.6 Poise의 점도에서 유리의 온도인) 유리의 연화점이다. Here, α S CTE Is a (equal to the average coefficient of linear expansion of 0-300 ℃ for glass), low-temperature linear CTE, which is expressed by 1 / ℃ (℃ -1), α L CTE is expressed in 1 / ℃ (℃ -1) (The same as the high temperature linear CTE (the high temperature plateau value observed to occur anywhere between the glass transition and the softening point), and E is the (non-dimensional) parameter Is a modulus of elasticity of glass, expressed in GPa (not MPa), which allows the value of Ψ, and T strain is the strain point of glass, expressed in degrees Celsius (η = 10 14.7 Poise viscosity) Temperature, and T soft is the softening point of the glass, expressed in degrees Celsius (the temperature of the glass at a viscosity of? = 10 7.6 Poise).

열적 강화 공정 및 그 결과로 생긴 표면 압축 응력은, 템퍼링 파라미터, Ψ를 결정하기 위해 변하는 특성을 갖는 유리에 대해 모델링된다. 유리는 변하는 열전달계수 및 108.2 Poise의 동일한 출발 점도에서 모델링된다. 다양한 유리의 특성은, 108.2 Poise에서 각 유리에 대한 온도 및 각각에 대해 템퍼링 가능성 파라미터 Ψ의 계산된 값과 함께, 표 2에 나타낸다. The thermal strengthening process and the resulting surface compressive stresses are modeled for glass with properties that vary to determine the tempering parameter, [Psi]. The glass is modeled at the same starting point viscosity of 10 8.2 Poise and a varying heat transfer coefficient. The properties of the various glasses are shown in Table 2, together with the temperature for each glass at 10 8.2 Poise and the calculated values of the temperability parameter Ψ for each.

유리Glass 모듈러스Modulus 저 CTECTE 고 CTEAnd CTE 108.2 Poise ℃10 8.2 Poise ° C 연화점 ℃Softening point ℃ 변형점 ℃Strain point ℃ ΨΨ SLGSLG 7272 8.88.8 27.6127.61 705705 728728 507507 0.760.76 22 73.373.3 8.538.53 20.4920.49 813813 837837 553553 0.770.77 33 65.565.5 8.268.26 2626 821821 862862 549549 0.830.83 44 6565 8.698.69 20.220.2 864864 912912 608608 0.740.74 55 63.963.9 10.6110.61 2222 849849 884884 557557 0.840.84 66 58.2658.26 3.53.5 20.220.2 842842 876876 557557 0.490.49 77 73.673.6 3.63.6 13.313.3 929929 963963 708708 0.440.44 88 81.181.1 3.863.86 12.1312.13 968968 995995 749749 0.480.48

표 2의 결과는, Ψ이 유리의 열적 강화 성능에 비례한다는 것을 나타낸다. 이 상관관계는, 단지 1mm의 유리 시트 두께 및 높은 열 전달률 (2093 W/㎡K (0.05 cal/s·㎠·℃)의 열전달계수)에 대한 구체화된 실시예를 제공하는, 도 11에 더욱 나타낸다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 7개의 다른 유리의 결과한 압축 응력에서 변화는, 제안된 템퍼링 가능성 파라미터 Ψ에서 변화와 상당히 상관관계가 있다. The results in Table 2 show that [Psi] is proportional to the thermal strengthening performance of the glass. This correlation is further shown in FIG. 11, which provides a concrete embodiment for a glass sheet thickness of only 1 mm and a high heat transfer coefficient (heat transfer coefficient of 2093 W / m 2 K (0.05 cal / s. . As can be seen in the figure, the change in the resulting compressive stress of the seven different glasses is highly correlated with the change in the proposed temperability parameter Ψ.

열적으로 템퍼링된 유리 시트 열 전달 계수 및 표면 압축 응력 및 중심 인장 응력의 관계Relationship between thermally tempered glass sheet heat transfer coefficient and surface compressive stress and center tensile stress

다른 관점에서, 임의의 유리에 대해, (cal/㎠·s·℃로 표현되는) 열전달계수 (h)의 임의의 주어진 값에서, 표면 압축 응력 (MPa 단위, σ CS ) 대 두께 (t, mm 단위)의 곡선은, (0 내지 6mm의 범위에 대해) 쌍곡선으로 맞춰질 수 있으며, 여기서 P1 및 P2는 다음과 같은 h의 함수이다: In other respects, for any given glass, the surface compressive stress (in MPa units, CS ) versus the thickness (t, mm) at any given value of the heat transfer coefficient h (expressed in cal / Units) can be fitted in a hyperbola (for a range of 0 to 6 mm), where P 1 and P 2 are functions of h as follows:

[수학식 6] &Quot; (6) "

Figure pct00005
Figure pct00005

또는, 대체된 Ψ에 대한 표현으로, 압축 응력 σcs (Glass,h,t)의 곡선은 다음과 같이 주어진다: Alternatively, as a replacement for Ψ, the curve of the compressive stress σ cs (Glass, h, t) is given by:

[수학식 7] &Quot; (7) "

Figure pct00006
Figure pct00006

여기서, 수학식 6 또는 7에서, 상수 P1, P2는, 각각 하기 수학식 8 및 9에 의해 주어진, 열전달 값, h의 연속 함수이다: Here, in the equation (6) or (7), the constants P 1 and P 2 are successive functions of the heat transfer value, h, given by the following equations (8) and

[수학식 8] &Quot; (8) "

Figure pct00007
Figure pct00007

And

[수학식 9] &Quot; (9) "

Figure pct00008
Figure pct00008

상수 P1, P2는, 각각, 도 12 및 13에서 h의 함수에 따라 그래프화된다. 따라서, P1의 값을 사용하여, 주어진 h 및 상응하는 P2에 대해, 수학식 6 또는 7에서 동일한 h에 대해, 두께 (t)의 함수에 따라, h에서 얻을 수 있는 표면 압축 응력 (CS)에 상응하는 곡선은 명시된다. The constants P 1 and P 2 are plotted according to the function of h in FIGS. 12 and 13, respectively. Thus, for a given h and the corresponding P 2 , using the value of P 1 , the surface compressive stress (CS) that can be obtained at h, depending on the function of thickness t, for the same h in Equation 6 or 7, ) Is specified.

몇몇 구체 예에서, 유사한 식은, 동일한 전도하에서 예측된 압축 응력을 2로 간단하게 나누어, 특히 6mm 이하의 두께에서, 및 800 W/㎡K 이상과 같은, 열전달계수에서, 열적으로 강화된 유리 시트의 중심 장력 (CT)을 예측하는데 사용될 수 있다. 따라서, 예상된 중심 장력은 하기 수학식 10과 같이 주어질 수 있다: In some embodiments, a similar equation can be obtained by simply dividing the predicted compressive stresses under the same conduction into 2, in particular, at a thickness of 6 mm or less, and at a heat transfer coefficient, such as 800 W / Can be used to predict the center tension (CT). Thus, the expected center tension can be given as: < RTI ID = 0.0 >

[수학식 10]&Quot; (10) "

Figure pct00009
Figure pct00009

여기서, P1CT 및 P2CT는 하기 수학식 11 및 12와 같이 주어진다: Here, P 1 CT and P 2 CT are given by the following equations (11) and (12):

[수학식 11] &Quot; (11) "

Figure pct00010
Figure pct00010

And

[수학식 12] &Quot; (12) "

Figure pct00011
Figure pct00011

몇몇 구체 예에서, h 및 hCT는 열적 강화의 주어진 물리적 사례에 대해 동일한 값을 가질 수 있다. 그러나, 몇몇 구체 예에서, 이들은 변할 수 있으며, 개별적인 변수를 제공하고, 및 그들 사이에 변화의 허용은, 2:1 CS/CT의 통상적인 비가 유지되지 않는 사례를, 묘사적인 성능 곡선 (descriptive performance curves) 내에서, 포착하는 것을 가능하게 한다. In some embodiments, h and h CT may have the same value for a given physical instance of thermal strengthening. However, in some embodiments, they may be variable, providing individual variables, and allowing for a change between them, to illustrate the case where a typical ratio of 2: 1 CS / CT is not maintained, a descriptive performance in the curves).

현재 개시된 공정 및 시스템 중 하나 이상의 구체 예는, 표 3에 나타낸 모든 열 전달률 값 (h 및 hCT)에서 열적으로 강화된 SLG 시트를 생성한다.One or more embodiments of the presently disclosed processes and systems produce thermally enhanced SLG sheets at all of the heat transfer rate values (h and h CT ) shown in Table 3.

예시적인 구체 예에 따른 hh CT 값들The h and h CT values < RTI ID = 0.0 > cal/s·㎠·℃cal / s · ㎠ · ° C W/㎡KW / ㎡K cal/s·㎠·℃cal / s · ㎠ · ° C W/㎡KW / ㎡K cal/s·㎠·℃cal / s · ㎠ · ° C W/㎡KW / ㎡K 0.0100.010 418.68418.68 0.0420.042 1758.4561758.456 0.0700.070 2930.762930.76 0.0130.013 544.284544.284 0.0450.045 1884.061884.06 0.0710.071 2972.6282972.628 0.0180.018 753.624753.624 0.0470.047 1967.7961967.796 0.0780.078 3265.7043265.704 0.0190.019 795.492795.492 0.0480.048 2009.6642009.664 0.0800.080 3349.443349.44 0.0200.020 837.36837.36 0.0490.049 2051.5322051.532 0.0810.081 3391.3083391.308 0.0210.021 879.228879.228 0.0500.050 2093.42093.4 0.0820.082 3433.1763433.176 0.0220.022 921.096921.096 0.0510.051 2135.2682135.268 0.0950.095 3977.463977.46 0.0230.023 962.964962.964 0.0520.052 2177.1362177.136 0.0960.096 4019.3284019.328 0.0270.027 1130.4361130.436 0.0530.053 2219.0042219.004 0.1020.102 4270.5364270.536 0.0280.028 1172.3041172.304 0.0540.054 2260.8722260.872 0.1040.104 4354.2724354.272 0.0290.029 1214.1721214.172 0.0550.055 2302.742302.74 0.1050.105 4396.144396.14 0.0300.030 1256.041256.04 0.0600.060 2512.082512.08 0.1270.127 5317.2365317.236 0.0310.031 1297.9081297.908 0.0610.061 2553.9482553.948 0.1440.144 6028.9926028.992 0.0330.033 1381.6441381.644 0.0620.062 2595.8162595.816 0.1480.148 6196.4646196.464 0.0340.034 1423.5121423.512 0.0630.063 2637.6842637.684 0.1490.149 6238.3326238.332 0.0380.038 1590.9841590.984 0.0650.065 2721.422721.42 0.1840.184 7703.7127703.712 0.0400.040 1674.721674.72 0.0670.067 2805.1562805.156     0.0410.041 1716.5881716.588 0.0690.069 2888.8922888.892    

몇몇 구체 예에서, 열 전달률 값 (hh CT )은, 약 0.024 내지 약 0.15, 약 0.026 내지 약 0.10, 또는 약 0.026 내지 약 0.075 cal/s·㎠·℃일 수 있다. In some embodiments, the heat transfer coefficient values ( h and h CT ) may be from about 0.024 to about 0.15, from about 0.026 to about 0.10, or from about 0.026 to about 0.075 cal / s 占 · m 占 폚.

도 14는, 표 2에서 SLG에 대한 Ψ의 값에 상응하는 Ψ (SLG)로, 상기 수학식 6-9에 따른 선택된 h의 값에 대한 C(h,t)·Ψ (SLG)의 그래프에 의해, 두께 (t) (mm)의 함수에 따라 유리 시트의 표면 압축의 MPa 단위의 새롭게 개방된 성능 공간을 나타낸다. 트레이스 표지 (traces labeled) (GC)는, 108.2 Poises의 가열된 유리 점도 또는 대류 가스 공정의 능력 이상의 온도인, 약 704℃에서 그 공정에 이러한 수준의 열전달계수가 사용될 수 있는 것으로 가정하여, 0.02 cal/s·㎠·℃ (또는 840 W/㎡K)로부터 0.03 cal/s·㎠·℃ 또는 1250 W/㎡K로, 가스 대류 템퍼링에 의해 달성될 수 있는 SLG 시트의 두께에 대한 최대 응력의 예상 범위를 나타낸다. Figure 14 is a graph of C (h, t) · Ψ (SLG) versus the value of selected h according to Equation 6-9 with Ψ (SLG) corresponding to the value of Ψ for SLG in Table 2 Shows the newly opened performance space in units of MPa of the surface compression of the glass sheet according to a function of thickness (t) (mm). Trace labeled (GC) is assumed to be such that the heat transfer coefficient at this level can be used in the process at about 704 캜, which is a temperature above the glass viscosity of 10 8.2 Poises or the capability of a convective gas process. The maximum stress for the thickness of the SLG sheet, which can be achieved by gas convection tempering, at 0.03 cal / s 占 · m 占 폚 or 1250 W / m2K from cal / s 占 · m 占 폚 (or 840 W / Represents the expected range.

가스 대류 템퍼링 공정에 기초한 가장 높게 보고된 시트 CS 값의 예로는, 범례에서 가스로 표지된 삼각형 마커에 의해 나타낸다. 값 (601)은, 상업용 장비의 광고 상품 성능을 나타내며, 반면에 값 (602)은 유리 공정 학회에서의 구두 보고에 기초한다. 트레이스 표지 (LC)는, 108.2 Poise의 초기 가열된 유리 점도 또는 약 704℃에서 공정을 또한 가정하여, 0.0625 cal/s·㎠·℃ (또는 약 2600 W/㎡K)의 열전달계수 h로 주어진, 액체 접촉 템퍼링에 의해 달성 가능한 것으로 예상되는 SLG 시트의 두께에 대한 최대 응력의 곡선을 나타낸다. 액체 접촉 템퍼링 공정에 기초한 가장 높게 보고된 시트 CS 값의 예로는, 범례에서 액체로 표지된 원형 마커로 나타낸다. 2mm 두께에서 두 값 중 더 높은 값은, 보로실리케이트 (borosilicate) 유리 시트의 템퍼링의 보고에 기반하며, 및 달성된 응력은, 스케일링된 직접 비교를 위해 (Ψ SLG )/(Ψborosilicate)로 도면에 대해 스케일링된다. Examples of the highest reported sheet CS values based on gas convection tempering processes are represented by triangular markers labeled with a gas in the legend. The value 601 represents the commercial product performance of the commercial equipment, while the value 602 is based on the oral report at the Glass Processing Society. The trace label (LC) is given by the heat transfer coefficient h of 0.0625 cal / s 占 ㎠ m2 占 폚 (or about 2600 W / m2K), assuming also the process at an initial heated glass viscosity of about 10 8.2 Poise or about 704 占Shows the curve of the maximum stress with respect to the thickness of the SLG sheet which is expected to be achievable by liquid contact tempering. An example of the highest reported sheet CS value based on a liquid contact tempering process is represented by a circular marker labeled as liquid in the legend. The higher of the two values at a thickness of 2 mm is based on the report of tempering of the borosilicate glass sheet, and the achieved stress is plotted as (S SLG ) / (Ψ borosilicate ) for the scaled direct comparison Lt; / RTI >

트레이스 표지 (704)은, 0.20 cal/s·㎠·℃ (또는 약 8370 W/㎡K)의 열 전달률 및 704℃의, 퀀칭 직전의, 초기 온도에서 본 개시된 방법 및 시스템 중 하나 이상의 구체 예에 의해 달성될 수 있는 응력을 나타낸다. 이렇게 달성 가능한 유리 시트에 대한 응력의 수준은, 액체 템퍼링이 최첨단의 가스 대류 템퍼링 이상을 나타냄에 따라, 액체 템퍼링 강도 수준을 넘는 거의 동일한 범주의 개선을 나타낸다. 그러나, 트레이스 표지 (704)는 상한이 아니다 - 구체 예는 심지어 더 고온에서 (유리의 낮은 점도에서) 작은-갭의 가스 베어링 열적 강화에서 달성 가능한 형태 및 평탄도의 양호한 제어에 기인하여 이 값 이상에서 실행 가능하다는 것을 나타낸다. 트레이스 표지 (730)는, 유리의 연화점에 매우 가깝거나 그 이상인, 730℃의 SLG 시트에 대한 출발온도에서 0.20 cal/s·㎠·℃ (또는 약 8370 W/㎡K)의 열 전달률에 의해 달성된 부가적인 강화 성능의 일부를 나타낸다. 압축 응력에서, 및 이에 따라 유리 시트 강도에서 상당한 개선은, 특히 높은 열 전달률 및 타이트한 가스 베어링 (tight gas bearing)에서 시트 평탄도 및 형상의 양호한 취급 및 제어에 의해 가능한 높은 초기 온도의 사용의 조합에 의해 이렇게 달성되며 - 및 상기 개선은 2mm 이하의 두께에서 특히 두드러진다. The trace mark 704 may be used in one or more of the methods and systems disclosed herein at an initial temperature of 704 占 폚 at a heat transfer rate of 0.20 cal / s 占 ㎠ m 占 폚 (or about 8370 W / ≪ / RTI > The level of stress on the glass sheet achievable in this manner represents an improvement of almost the same category above the liquid tempering strength level, as liquid tempering represents more than state of the art gas convection tempering. However, the trace mark 704 is not an upper limit - the embodiment is more than this value because of good control of the shape and flatness achievable in the gas-bearing thermal strengthening of the small-gap at even higher temperatures (low viscosity of the glass) Lt; / RTI > The trace label 730 is achieved by a heat transfer rate of 0.20 cal / s 占 ㎠ m 占 폚 (or about 8370 W / m2K) at a starting temperature for the SLG sheet of 730 占 폚, which is very close to or above the softening point of the glass ≪ / RTI > Significant improvements in compressive stresses, and thus in glass sheet strength, are due to the combination of the use of as high a starting temperature as possible, especially by a high heat transfer rate and good handling and control of sheet flatness and shape in tight gas bearings And the improvement is particularly pronounced at thicknesses of less than 2 mm.

도 15는, 2mm 이하에서, 그러나, 본 개시에 의해 가능한 열적 강화 수준 및 가늠의 극단적인 조합을 나타내는, 본 개시의 하나 이상의 구체 예에 의해 제조된 강화된 유리 시트의 선택된 실시 예에 대해 플롯된 두께의 함수에 따른 압축 응력으로, 상기에서 설명된 도 14의 트레이스를 나타낸다. Figure 15 is a plot of the thermal conductivity of a glass sheet plotted against a selected embodiment of an enhanced glass sheet produced by one or more embodiments of the present disclosure at 2 mm or less but showing an extreme combination of thermal enhancement levels and cuts possible by this disclosure Figure 14 shows the trace of Figure 14 described above with compressive stresses as a function of thickness.

낮은 표면 거칠기 및 높은 Low surface roughness and high 평탄도를Flatness 갖는 열적으로 템퍼링된 유리 시트  Thermally-tempered glass sheet

다양한 구체 예에서, 시트 (500)와 같은, 여기에 개시된 열적으로 강화된 유리 시트는, 높은 열적 응력 및 낮은, 형성된-대로의 표면 거칠기 모두를 갖는다. 여기에 개시된 공정 및 방법은, 형성된-대로의 표면의 표면 거칠기를 증가시키기 않고 유리의 시트를 열적으로 강화할 수 있다. 예를 들어, 유입 플로우트 (incoming float) 유리 공기-측 표면 및 유입 퓨전 형성된 유리 표면은 공정 전 및 후에 원자력 현미경 (atomic force microscopy, AFM)에 의해 특징화된다. Ra 표면 거칠기는, 유입 1.1mm 소다-라임 플로우트 유리에 대해 1nm (0.6-0.7nm) 미만이며, Ra 표면 거칠기는 본 공정에 따른 열적 강화에 의해 증가되지 않는다. 유사하게, 퓨전-형성된 유리의 1.1mm 시트에 대해 0.3nm 이하 (0.2-0.3)의 Ra 표면 거칠기는, 본 개시에 따른 열적 강화에 의해 유지된다. 따라서, 열적으로 강화된 유리 시트는, 적어도 10 x 10㎛의 면적에 대해, 0.2 내지 1.5nm, 0.2 내지 0.7nm, 0.2 내지 0.4nm, 또는 심지어 0.2 내지 0.3nm와 같은, Ra 거칠기의 범위에서 적어도 제1 표면에 대해 표면 거칠기를 갖는다. 표면 거칠기는, 예시적인 구체 예에서, 10 x 10㎛의 면적, 또는 몇몇 구체 예에서 15 x 15㎛의 면적에 대해 측정될 수 있다. In various embodiments, the thermally enhanced glass sheet disclosed herein, such as sheet 500, has both a high thermal stress and a low, surface-to-surface roughness. The processes and methods disclosed herein can thermally enhance the sheet of glass without increasing the surface roughness of the formed-in-surface. For example, an incoming float glass air-side surface and an inflow-fusion-formed glass surface are characterized by atomic force microscopy (AFM) before and after the process. The R a surface roughness is less than 1 nm (0.6-0.7 nm) for the inflowing 1.1 mm soda-lime float glass and the R a surface roughness is not increased by thermal strengthening according to the present process. Similarly, an R a surface roughness of 0.3 nm or less (0.2-0.3) for a 1.1 mm sheet of fusion-formed glass is maintained by thermal strengthening according to the present disclosure. Thus, the thermally enhanced glass sheet can have a thickness in the range of R a roughness, such as 0.2 to 1.5 nm, 0.2 to 0.7 nm, 0.2 to 0.4 nm, or even 0.2 to 0.3 nm, for an area of at least 10 x 10 μm And has at least a surface roughness with respect to the first surface. The surface roughness can be measured in an exemplary embodiment, for an area of 10 x 10 mu m, or in some embodiments for an area of 15 x 15 mu m.

몇몇 고려된 구체 예에서, 여기에 개시된 열적으로 강화된 유리 시트는, 높은 열적 응력 및 낮은, 형성된-대로의 (예를 들면, 연마되지 않은) 표면 거칠기 및/또는 코팅된 표면 모두를 갖는다. 여기에 개시된 공정 및 방법은, 유리 시트의 매끄러운 형성된-대로의 또는 인도된-대로의 표면의 표면 거칠기를 증가시키지 않고, 및 민감한 저-E 또는 반사-방지 또는 기타 코팅들을 손상시키지 않고, 유리의 시트를 열적으로 강화시킬 수 있다. 유입 플로우트 유리 공기-측 표면, 및 유입 퓨전 형성된 유리 표면은, 공정 전 및 후에 원자력 현미경 (AFM)에 의해 특징화될 수 있다. Ra 표면 거칠기는, 1.1 mm 소다-라임 플로우트 유리의 공기 측 상에 유입에 대해 (0.6 내지 0.7 nm와 같은) 1 nm 미만이고, 본 개시에 따른 열적 강화에 의해 증가되지 않는다. Ra 표면 거칠기는 퓨전-형성된 유리의 1.1mm 시트 상에 유입에 대해 (0.2 내지 0.3nm와 같은) 0.3nm 이하이고, 및 비슷하게, 본 개시에 따른 열적 강화에 의해 증가되지 않는다. 따라서, 고려된 구체 예에서, 본 개시에 따른, 열적으로 강화된 유리 시트는, 적어도 0.2nm 및/또는 1.5nm 이하 Ra 거칠기, 예컨대 0.7nm 이하, 예를 들어, 0.4nm 이하, 또는 심지어 0.3nm 이하의 Ra 거칠기의 범위에 적어도 제1 표면상에 표면 거칠기를 가지거나, 또는 강화 전에 적용될 수 있는 타입의 시트 위에 코팅을 갖는 열적으로 강화된 시트를 가지거나, 또는 출발 물질로서 상응하는 유리 시트와 함께 사용된 본 공정으로부터 얻어진, 코팅 및 이들 낮은 거칠기 값들의 조합을 갖는다. 특정 구체 예에서, 본 명세서에 따른 열적으로 강화된 유리 시트는 제1 및 제2 주 표면(예를 들면, 도 5에 도시된 표면 (510,520)) 모두에 언급된 낮은 표면 거칠기를 갖으며, 몇몇 이러한 구체 예에서, 제1 및 제2 주 표면은 전술된 낮은 표면 거칠기를 갖는 연마되지 않은 표면이다. 표면 품질 및/또는 표면 코팅(들)의 이러한 보호는, 본 공정 및 방법으로 이용 가능한 전체 범위에 비해 제한된 열적 강화 효과를 생성하는, 대류 가스 템퍼링 또는 아마도 낮은 열전달 액체 템퍼링 공정의 사용을 사전에 요구하는 것으로, 본 출원인은 이해하고 있다. In some contemplated embodiments, the thermally enhanced glass sheet disclosed herein has both a high thermal stress and a low, formed-like (e. G., Unpolished) surface roughness and / or a coated surface. The processes and methods disclosed herein can be applied to various types of glass substrates without increasing the surface roughness of the smoothly formed-in-conveyor or guided-boulevard surfaces of the glass sheet, and without damaging sensitive low-E or anti- The sheet can be thermally strengthened. The inflow float glass air-side surface, and the inflow-fusion-formed glass surface, can be characterized by atomic force microscopy (AFM) before and after the process. The R a surface roughness is less than 1 nm (such as 0.6 to 0.7 nm) for influx on the air side of a 1.1 mm soda-lime float glass and is not increased by the thermal strengthening according to this disclosure. R a surface roughness is 0.3 nm or less (such as 0.2 to 0.3 nm) for the influx on a 1.1 mm sheet of fusion-formed glass, and likewise, is not increased by the thermal strengthening according to the present disclosure. Thus, in a contemplated embodiment, a thermally enhanced glass sheet according to the present disclosure has an R a roughness of at least 0.2 nm and / or 1.5 nm or less, such as 0.7 nm or less, such as 0.4 nm or less, or even 0.3 having a surface roughness on the first surface in the range of R a roughness of less than or equal to nm, or having a thermally enhanced sheet having a coating on a sheet of the type that can be applied prior to the tempering, Coatings and combinations of these low roughness values obtained from the present process used with the sheet. In certain embodiments, the thermally enhanced glass sheet according to the present disclosure has the low surface roughness mentioned in both the first and second major surfaces (e.g., surfaces 510 and 520 shown in FIG. 5) In such embodiments, the first and second major surfaces are un-polished surfaces having the low surface roughness described above. Such protection of the surface quality and / or surface coating (s) may require pre-use of convective gas tempering or perhaps a low heat transfer liquid tempering process that produces a limited thermal strengthening effect over the entire range available with the present process and method The applicant of the present invention understands that,

또 다른 구체 예에서, 여기에 기재된 열적으로 강화된 유리 시트는, 높은 평탄도를 갖는다. 다양한 구체 예에서, 여기서 논의된 강화 시스템은, 이송 및 가열 동안에 유리 물질을 지지하기 위해 제어된 가스 베어링을 활용하며, 몇몇 구체 예에서, 유리 시트의 평탄도를 제어 및/또는 개선하는데 도움을 주기 위해 사용될 수 있어, 특히 얇고 및/또는 고도로 강화된 유리 시트에 대해, 이전에 얻을 수 있는 것보다 더 높은 평탄도를 결과한다. 예를 들어, 적어도 0.6mm의 시트는, 개선된 강화-후 평탄도로 강화될 수 있다. 여기서 구체화된 열적으로 강화된 유리 시트의 평탄도는, 제1 또는 제2표면 중 하나를 따른 임의의 50mm 길이를 따라 100㎛ 이하의 총 인디케이터 런-아웃 (TIR), 제1 또는 제2표면 중 하나 상에 50mm 길이 내에서 300㎛ TIR 이하, 또는 제1 또는 제2표면 중 하나에서 50mm 길이 내에 70㎛ TIR 이하를 포함할 수 있다. 예시적인 구체 예에서, 평탄도는, 유리 시트의 임의의 50mm 이하 프로파일을 따라 측정된다. 고려된 구체 예에서, 여기에 개시된 두께를 가진 시트는, 제1 또는 제2표면 중 하나에서 20mm 길이 내에서 평탄도 200㎛ TIR 이하, 예컨대 평탄도 100㎛ TIR 이하, 평탄도 70㎛ TIR 이하, 평탄도 50㎛ TIR 이하를 갖는다. In yet another embodiment, the thermally enhanced glass sheet described herein has a high flatness. In various embodiments, the reinforcing system discussed herein utilizes a controlled gas bearing to support the glass material during transfer and heating, and in some embodiments, helps to control and / or improve the flatness of the glass sheet , Resulting in a higher flatness than previously obtained, especially for thin and / or highly reinforced glass sheets. For example, a sheet of at least 0.6 mm can be reinforced with improved post-enhancement flatness. The flatness of the thermally enhanced glass sheet embodied herein may be determined by measuring a total indicator run-out (TIR) of less than or equal to 100 microns along any 50 mm length along one of the first or second surfaces, Less than 300 占 퐉 TIR within 50 mm length on one, or 70 占 퐉 TIR or less within 50 mm length on one of the first or second surfaces. In an exemplary embodiment, the flatness is measured along any 50 mm or less profile of the glass sheet. In a contemplated embodiment, the sheet having the thickness disclosed herein has a flatness of 200 占 퐉 TIR or less, e.g., a flatness of 100 占 퐉 TIR or less, a flatness of 70 占 퐉 TIR or less, And a flatness of 50 mu m TIR or less.

고려된 구체 예에 따르면, 여기서 논의된 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 (예를 들어, 도 4에 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 제1 및 제2 표면 (510,520))은, 몸체 (522)의 1cm 길이방향 스트레치를 따라 이의 두께 (t)가 50㎛ 이하만큼, 예컨대 10㎛ 이하만큼, 5㎛ 이하만큼, 2㎛ 이하만큼 변화하지 않도록, 고-도의 치수 일치성을 갖는다. 이러한 치수 일치성은, 치수를 왜곡할 수 있는 냉각 판 정렬 및/또는 표면 불규칙과 같은, 실제 고려사항에 기인한 고체 퀀칭에 의해, 여기에 개시된 바와 같은, 주어진 두께, 면적, 및/또는 음의 인장 응력의 크기에 대해 달성될 수 없다. According to a contemplated embodiment, the reinforced glass or glass-ceramic article discussed herein (e. G., The first and second surfaces 510 and 520 of the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 in Fig. 4) Degree dimensional conformity such that the thickness t thereof does not vary by not more than 5 占 퐉 and not more than 2 占 퐉 by 50 占 퐉 or less such as 10 占 퐉 or less along a 1 cm longitudinal stretch of the body 522. [ This dimensional correspondence can be determined by solid quenching due to actual considerations, such as cold plate alignment and / or surface irregularities that can distort the dimensions, such that a given thickness, area, and / Can not be achieved for the magnitude of the stress.

고려된 구체 예에 따르면, 여기서 논의된 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품은, 1cm 길이방향 프로파일이 이를 따라서, 20㎛, 10㎛, 5㎛, 2㎛ 내에서와 같은, 50㎛의 직선 내에서 머무르도록; 및/또는 1cm 폭방향 프로파일이 이를 따라서, 20㎛, 10㎛, 5㎛, 2㎛ 내에서와 같은, 50㎛의 직선 내에서 머무르도록, 평평한, 적어도 하나의 주 표면 (예를 들어, 도 4에서 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 제1 및 제2 표면 (510, 520))을 갖는다. 이러한 높은 평탄도는, 액체의 대류 및 관련 힘으로 인한 이들 공정에서 강화된 유리의 뒤틀림 (warping) 또는 굽힘 (bending)과 같은, 실질적 고려사항에 기인한 액체 퀀칭에 의해, 여기에 개시된 바와 같은, 주어진 두께, 면적, 및/또는 음의 인장 응력의 크기에 대해 달성될 수 없다. According to a contemplated embodiment, the reinforced glass or glass-ceramic article discussed herein is characterized in that a 1 cm longitudinal profile is thereby formed within a straight line of 50 m, such as within 20 m, 10 m, 5 m, 2 m, To stay; And / or the 1 cm width direction profile is thus set so as to remain within a straight line of 50 m, such as within 20 m, 10 m, 5 m, 2 m, (E. G., Reinforced glass in FIG. 4 or first and second surfaces 510 and 520 of glass-ceramic sheet 500). Such high flatness can be achieved by liquid quenching due to substantial considerations such as warping or bending of the glass reinforced in these processes due to liquid convection and associated forces, Can not be achieved for a given thickness, area, and / or magnitude of negative tensile stress.

열적으로 강화된 유리 시트 Thermally enhanced glass sheet CTECTE

또 다른 관점은 열적으로 강화된 낮은 열팽창계수 (CTE) 유리 시트를 포함한다. 전술한 바와 같이 (수학식 7 및 10, 참조), 열적 강화 효과는, 유리 시트가 포함되는 유리의 CTE에 상당히 의존한다. 그러나, 낮은 CTE 유리의 열적 강화는, 예를 들어, 증가된 내약품성, 또는 낮은 알칼리 함량으로 인한 전자 디바이스와의 우수한 호환성과 같은, 유리한 특성을 가진 강화된 유리 조성물을 제공할 수 있다. 65, 60, 55, 50, 45, 40, 및 심지어 35 x 10-6-1 이하의 CTEs를 가진 유리 시트는, 4mm 이하, 3.5mm 이하, 3mm 이하, 및 심지어 2mm 이하의 두께에서 파괴 패턴 ("다이싱") 같은 안전유리일 수 있다. 40 x 10-61 이하의 CTE 값을 가진 유리는, 여기에 기재된 공정을 사용하여 강화될 수 있다. 여기서 논의된 시스템 및 방법에 의해 강화된 이러한 낮은 CTE 자동차 유리는, 동일한 두께에서 종래의 상업용 (가스 대류) 공정에 의해 강화된 SLG 시트와 비슷한 표면 압축을 가질 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 낮은 CTE 자동차 유리의 압축 응력은, 1 cm 이하, 5 mm 이하, 3 mm 이하, 2 mm 이하, 1.5 mm 이하, 1 mm 이하, 0.75 mm 이하, 0.5 mm 이하, 0.3 mm 이하, 0.2 mm 이하, 또는 0.1 mm 이하의 두께를 가진 유리 시트에 대해 적어도 50 MPa, 적어도 100 MPa, 적어도 125 MPa, 적어도 150 MPa, 적어도 200 MPa, 적어도 250 MPa, 적어도 300 MPa, 또는 적어도 400 MPa를 포함할 수 있다. Another aspect includes thermally enhanced low thermal expansion coefficient (CTE) glass sheets. As described above (see Equations 7 and 10), the thermal strengthening effect is highly dependent on the CTE of the glass in which the glass sheet is contained. However, the thermal strengthening of low CTE glass can provide enhanced glass compositions with favorable properties, such as, for example, increased chemical resistance, or excellent compatibility with electronic devices due to low alkali content. A glass sheet having CTEs of 65, 60, 55, 50, 45, 40, and even 35 x 10 -6-1 or less has a fracture pattern at a thickness of 4 mm or less, 3.5 mm or less, 3 mm or less, ("Dicing"). A glass having a CTE value of 40 x 10 < -6 > C 1 or less can be strengthened using the process described herein. This low CTE automotive glass enhanced by the systems and methods discussed herein can have a surface compression similar to a SLG sheet reinforced by conventional commercial (gas convection) processes at the same thickness. In some embodiments, the compressive stress of the low CTE automotive glass is less than 1 cm, less than 5 mm, less than 3 mm, less than 2 mm, less than 1.5 mm, less than 1 mm, less than 0.75 mm, less than 0.5 mm, less than 0.3 mm, At least 100 MPa, at least 125 MPa, at least 150 MPa, at least 200 MPa, at least 250 MPa, at least 300 MPa, or at least 400 MPa for a glass sheet having a thickness of 0.2 mm or less, or 0.1 mm or less can do.

본 개시에 따라 형성된 유리 시트는, 자동차 유리 사이드 라이트에 사용된 유리-중간층-유리 적층물과 같은, 예를 들어, 적층물에 전기 다비이스, 전자 디스플레이에서, 다수의 적용을 갖는다. 더 강하고 및 더 얇은 적층물은 생산될 수 있어, 중량과 비용의 절감 및 연료 효율성 중가를 결과한다. 바람직하게, 열적으로 강화된 얇은 시트는, 저온 굽힘될 수 있고 및 형성된 두꺼운 유리에 적층될 수 있어, 얇은 시트의 임의의 고온 성형을 요구하지 않는 쉽고 신뢰성 있는 제조 공정을 제공한다. Glass sheets formed in accordance with the present disclosure have a number of applications, for example, in electrodevices, electronic displays, in laminates, such as glass-interlayer-glass laminates used in automotive glass sidelights. Stronger and thinner laminates can be produced, resulting in reduced weight and cost, and greater fuel efficiency. Preferably, the thermally enhanced thin sheet can be bended at low temperatures and laminated to the formed thick glass, providing an easy and reliable manufacturing process that does not require any high temperature molding of the thin sheet.

열적으로 템퍼링된 유리 시트의 알파 The alpha of the thermally tempered glass sheet

하기 표 4는 (표에서 "방법의 소스"로 나타낸) 본 개시의 방법에 의해 얻어진 결과, 및 성능 지수 (figure of merit), 즉, 템퍼링 공정 내에서 얻어진 열교환의 계수의 개략적인 측정인, 알파 (Alpha)를 나타낸다. 알파는 하기 수학식 13에 의해 주어진다: The following Table 4 summarizes the results obtained by the method of the present disclosure (indicated in the table as the "source of the method") and the figure of merit, that is, the approximate measurement of the coefficient of heat exchange obtained in the tempering process, (Alpha). Alpha is given by: < RTI ID = 0.0 >

[수학식 13]&Quot; (13) "

Figure pct00012
Figure pct00012

여기서, CS는 물리적 압축 응력 (MPa)이며, t는 밀리미터 단위 두께이고, CTE는 ℃-1 단위의 열팽창계수이며, 및 E는 MPa 단위로 유리의 탄성율이고, 및 알파는 ℃/mm 단위로 산출된다. Where CS is the physical compression stress (MPa), t is the thickness in millimeters, CTE is the coefficient of thermal expansion in units of C -1 , E is the elastic modulus of the glass in MPa, and alpha is in units of C / mm do.

Figure pct00013
Figure pct00013

샘플 1 및 샘플 3은 개시된 공정으로부터 얻어진 반복 가능한 값이며, 공정에서 가스로서 샘플 1은 공기를 사용하고 및 샘플 3은 헬륨을 사용한다. 샘플 2는 본 공정 내에서 공기를 사용하는 "챔피언 (champion)" 값을 나타낸다, 즉, 현재까지 신뢰성 높게 반복할 수 없다. 본 개시의 공정에 의해 처리된 유리 샘플 (샘플 1-3)은 모두 알파 117℃/mm를 초과한다. 본 발명자들은, 두께에 따라 알파의 기울기가 더 낮은 유리 두께에 따라 더 낮은 고유 경향을 가질 수 있는 것으로 믿는다. 여기에 개시된 유리는, 몇몇 구체 예에서, 20t+77를 초과하는 알파를 가지며, 여기서 t (mm)는 유리의 두께이다. Sample 1 and Sample 3 are repeatable values obtained from the disclosed process, Sample 1 uses air as the gas in the process and Sample 3 uses helium. Sample 2 exhibits a "champion" value using air in the process, i.e. it can not be repeated reliably to date. The glass samples (Samples 1-3) processed by the process of this disclosure all exceed alpha 117 C / mm. The present inventors believe that the slope of alpha according to thickness can have a lower inherent tendency depending on the lower glass thickness. The glass disclosed herein, in some embodiments, has alpha above 20t + 77, where t (mm) is the thickness of the glass.

열적 강화 시스템 및 공정 Thermal strengthening systems and processes

다양한 구체 예에서, 유리 시트를 강화하기 위한 공정은, 유리 시트 (500)와 같은, 유리 시트의 적어도 일부를, 여기서 논의된 특성 중 하나 이상을 가진 강화된 유리 시트를 생성하는, 시트가 빠르게 냉각되는 냉각 또는 퀀칭 존으로 지지하거나 안내하는 단계를 포함한다. 다양한 구체 예에서, 유리 시트는, 유리 시트의 표면과 하나 이상의 히트 싱크 사이에 갭으로 전달된 가스의 유동 또는 압력에 의해 적어도 부분적으로 지지된다. 일반적으로, 유리 시트의 온도는, 시트가 냉각 존으로 이동될 때, 유리의 전이 온도 이상이며, 및 다양한 구체 예에서, 유리 시트는, 대류보다 열 전도에 의해 냉각 존 내에서 냉각된다. 전도는, 인접한 분자들 사이에 상호작용을 통해 에너지가 전달되는 열전달의 과정이며, 및 대류는, 가열된 유체가 열원에서 멀리 이동하고 및 더 차가운 유체에 의해 대체되는 것과 같은, 유체 (예를 들어, 공기, 헬륨, 등)의 운동을 통해 에너지가 전달되는 열전달의 과정이다. 따라서, 본 시스템은, 유리 시트의 냉각 동안 열전달의 주 모드가 대류인 종래의 대류-기반 유리 강화/템퍼링 시스템과 현저하게 다르다. In various embodiments, the process for strengthening a glass sheet may include at least a portion of a glass sheet, such as a glass sheet 500, to produce a reinforced glass sheet having at least one of the characteristics discussed herein, Lt; RTI ID = 0.0 > cooling / quenching zone. ≪ / RTI > In various embodiments, the glass sheet is at least partially supported by the flow or pressure of the gas delivered to the gap between the surface of the glass sheet and the at least one heat sink. In general, the temperature of the glass sheet is above the transition temperature of the glass when the sheet is moved into the cooling zone, and, in various embodiments, the glass sheet is cooled in the cooling zone by thermal conduction rather than convection. Conduction is the process of heat transfer through which energy is transferred through interaction between adjacent molecules, and convection occurs when a heated fluid is moved away from a heat source and replaced by a cooler fluid, , Air, helium, etc.) is the process of heat transfer through which energy is transferred. Thus, the present system is significantly different from conventional convection-based glass tempering / tempering systems where the main mode of heat transfer during cooling of the glass sheet is convection.

몇몇 구체 예에서, 유리 시트를 강화하기 위한 전체 공정은, 고온 존에서 유리 시트를 가열하는 단계 및 그 다음 냉각 존에서 유리 시트를 냉각하는 단계를 포함한다. 유리 시트는, 유리의 점도가 η= 1012 - 1013.3 Poise 값을 갖는 온도인, 전이 온도를 갖는다. 유리는, 유리 시트를 전이 온도 이상으로 올리기 위해 충분히 가열되고, 및 그 다음 냉각 존으로 이동된다. 선택적으로, 유리는, 전환 존 (transition zone)을 통해서 고온 존에서 냉각 존으로 전환될 수 있다. 냉각 존에서, 유리 시트의 표면은, 유리 시트의 양쪽 상에 하나가, 각각 유리 표면 중 하나와 히트 싱크의 대립하는 표면 사이에 갭으로, 히트 싱크에 인접하게 위치된다. 가스는, 히트 싱크에서 다수의 구멍을 통해 갭으로 전해지고, 및 몇몇 구체 예에서, 이렇게 전해진 가스는, 유리 표면이 히트 싱크와 접촉하지 않도록, 히트 싱크들 사이에 유리를 지지하는 에어 베어링을 형성한다. 냉각 존 내에서, 유리 시트는, 대류보다 전도에 의해 냉각되며 및 여기에서 논의된 바와 같은 증가된 강도를 제공하는 시트의 열적으로 유도된 표면 압축 및 열적으로 유도된 중심 장력을 고정 또는 생성하도록 충분히 냉각된다. 다양한 구체 예에서, 전도를 통한 주된 냉각은, 유리 시트가 히트 싱크의 대립하는 표면과 가깝지만 접촉하지 않도록, 냉각 존 내에 매우 작은 갭 크기를 가짐으로써 달성된다. In some embodiments, the entire process for strengthening the glass sheet comprises heating the glass sheet in the high temperature zone and then cooling the glass sheet in the cooling zone. The glass sheet has a transition temperature at which the viscosity of the glass is a temperature having a value of eta = 10 12 - 10 13.3 Poise. The glass is heated sufficiently to raise the glass sheet above the transition temperature, and then transferred to the cooling zone. Alternatively, the glass can be converted from a high temperature zone to a cooling zone through a transition zone. In the cooling zone, the surface of the glass sheet is positioned adjacent to the heat sink, one on each side of the glass sheet, with a gap between one of the glass surfaces and the opposing surface of the heat sink, respectively. The gas is conducted to the gap through the plurality of holes in the heat sink, and in some embodiments, the thus delivered gas forms an air bearing that supports the glass between the heat sinks so that the glass surface does not contact the heat sink . Within the cooling zone, the glass sheet is cooled by conduction, rather than convection, and thermally induced surface compression of the sheet providing increased strength as discussed herein and sufficient And cooled. In various embodiments, the main cooling through conduction is achieved by having a very small gap size in the cooling zone such that the glass sheet does not touch but close to the opposing surface of the heat sink.

개시된 공정을 가능하게 하기 위한 장치는, 전이 온도 이상의 온도로 유리 시트를 가열하기 위한 가열 존 및 가열된 유리 시트를 냉각하기 위한 냉각 존을 포함하여, 강화된 유리 시트를 제공할 수 있다. 장치는 가열 존과 냉각 존 사이에 선택적인 전환 존을 포함할 수 있다. 냉각 존은, 가열된 유리 시트가 수용되는, 갭을 한정하는 한 쌍의 대립 표면을 가진 히트 싱크를 포함할 수 있다. 냉각 존은, 갭 내에 유리 시트를 지지하도록 작용하는 갭의 대립 측면 상에 배치된 한 쌍의 가스 베어링을 포함할 수 있다. 갭은 대류보다 전도에 의해 가열된 유리 시트를 냉각하도록 구성될 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 가스 베어링은, 갭으로 가스를 전하기 위한 다수의 구멍을 포함할 수 있으며, 및 가스 베어링 표면은, 대류보다 전도에 의해 가열된 유리 시트로부터 열을 전도시킬 수 있는, 히트 싱크로서 작용한다. The apparatus for enabling the disclosed process may provide a tempered glass sheet including a heating zone for heating the glass sheet to a temperature above the transition temperature and a cooling zone for cooling the heated glass sheet. The apparatus may include a selective transition zone between the heating zone and the cooling zone. The cooling zone may include a heat sink having a pair of opposing surfaces defining a gap in which the heated glass sheet is received. The cooling zone may include a pair of gas bearings disposed on opposing sides of the gap that serve to support the glass sheet in the gap. The gap can be configured to cool the glass sheet heated by conduction rather than convection. In some embodiments, the gas bearing may include a plurality of apertures for delivering gas to the gap, and the gas bearing surface may be a heat sink, which is capable of conducting heat from the heated glass sheet by conduction, .

여기에 개시된 강화 공정 및 장치 (일반적으로, 도 21-25, 참조)는, 독창적인 형태의 열적 템퍼링에 의해 유리 또는 유리-세라믹 제품 (일반적으로, 도 4-7 및 27-30, 참조)의 강화를 가능하게 한다. 공정은, 가파른, 인장 응력 대 두께/깊이 곡선 (일반적으로, 도 6, 참조), 특히 유리 또는 유리-세라믹 제품의 표면 근처에서 가파른 기울기를 가능하게 하며, 이는 이온-교환에 의한 강화 또는 다른 유리를 적층하는 것을 요구하지 않고, 각각의 제품의 표면 근처에 주어진 두께에 대해 특히 높은 수준의 음의 인장 응력으로 유리 또는 유리-세라믹 제품의 강화를 가능하게 한다. 그러나, 몇몇 구체 예에서, 여기에 개시된 열적 템퍼링 공정은, 이온 교환으로 증가되거나 또는 유리-대-유리 적층에 적용될 수 있다. 여기에 개시된 열적 템퍼링 공정은, 접촉 퀀칭 장비의 정렬 제한, 종래의 대류 시스템의 냉각 속도 제한, 및/또는 액체 퀀칭 템퍼링과 연관된 뒤틀림 손상과 같은, 종래의 열적 템퍼링 방법을 통해 강화하는데 너무 클 수 있는 대-면적의 제품 (예를 들어, 시트)에서 특히 높은 수준의 강화를 가능하게 한다. 여기에 개시된 공정은, 예컨대, 종래의 대류 템퍼링의 냉각 속도 제한에 기인하여 및/또는 고체 또는 액체 퀀칭과 연관된 접촉력 및 강화 공정 동안에 얇은 유리 또는 유리-세라믹 제품의 파괴 또는 파단에 대한 민감성에 기인하여, 종래의 템퍼링 방법을 통해 강화하는데 너무 얇을 수 있는 특히 얇은 시트에서 높은 수준의 강화를 독특하게 가능하게 한다. 그러나, 다른 고려된 구체 예에서, 여기에 개시된 바와 같은 유리 또는 유리-세라믹 제품은, 예컨대 여기에 개시된 독특한 강화 공정과 조합하는 것과 같이, 적어도 몇몇 고체 또는 액체 퀀칭으로 제조될 수 있다. The tempering process and apparatus disclosed herein (see Figs. 21-25 in general) can be applied to a glass or glass-ceramic article (see Figs. 4-7 and 27-30, generally) by unique type of thermal tempering Enables enhancement. The process enables a steep slope near the surface of a steep, tensile stress versus thickness / depth curve (see Fig. 6 in general), particularly a glass or glass-ceramic article, which can be strengthened by ion- And allows for the strengthening of glass or glass-ceramic products with a particularly high negative tensile stress for a given thickness near the surface of each product. However, in some embodiments, the thermal tempering process disclosed herein can be increased by ion exchange or applied to glass-to-glass lamination. The thermal tempering process disclosed herein may be too large to be enforced through conventional thermal tempering methods, such as alignment limitations of contact quenching equipment, cooling rate limitations of conventional convective systems, and / or torsional damage associated with liquid quenching tempering Particularly high levels of strength in large-area products (e. G., Sheets). The process disclosed herein can be used for a variety of purposes, for example, due to the cooling rate limitations of conventional convection tempering and / or contact forces associated with solid or liquid quenching and sensitivity to fracture or fracture of thin glass or glass- , Which uniquely enables a high level of reinforcement, especially in thin sheets, which can be too thin to strengthen through conventional tempering methods. However, in other contemplated embodiments, glass or glass-ceramic articles as disclosed herein can be made with at least some solid or liquid quenching, such as in combination with the unique tempering process disclosed herein.

본 개시에 따른 방법의 하나의 구체 예는, 도 16의 흐름도에 예시된다. 방법 또는 공정 (100)은, 유리 시트의 전이 온도 이상의 온도에서 유리 시트를 제공하는 단계 (140)를 포함한다. 방법 또는 공정 (100)은 또한 가스에 의해 (가스 유동 및 압력을 통해) 적어도 부분적으로 유리 시트를 지지하는 단계 (160)를 포함한다. 단계 (160)는, 유리 시트가 가스에 의해 지지되는 동안, 1) 가스를 통해 히트 싱크로 대류보다 전도에 의해, 및 2) 주위 온도에 있을 때 시트의 열적으로-유도된 표면 압축 응력 및 열적으로-유도된 중심 인장 응력을 충분히 생성하거나 고정하기 위해, 시트를 냉각시키는 단계를 포함한다. One embodiment of the method according to the present disclosure is illustrated in the flow chart of Fig. The method or process (100) includes providing (140) a glass sheet at a temperature above the transition temperature of the glass sheet. The method or process 100 also includes supporting 160 the glass sheet at least partially (via gas flow and pressure) by gas. Step 160 may be performed while the glass sheet is supported by a gas, such as by 1) conduction through the gas to heat sink rather than convection, and 2) thermally-induced surface compressive stress and thermal - cooling the sheet to sufficiently generate or fix the induced central tensile stress.

도 17의 흐름도에서 방법 (100')으로 도시된, 도 16의 구체 예의 변형에 따르면, 방법은, 시트가 유리의 전이 온도 이상이 되도록 유리 시트를 충분하게 가열하는 단계 (110)를 포함할 수 있다. 냉각 단계 (160)에 대한 준비로서, 또는 일부로서, 방법 (100')은, 단계 (120)에서, 구멍을 각각 가진, 제1 및 제2 히트 싱크 표면 (일반적으로, 도 21-25, 참조)을 갖는 (단일 피스 (single piece)으로 또는 개별 피스로) 히트 싱크를 제공하는 단계를 더욱 포함한다. 단계 (130A)에서, 방법은 제1 갭을 가로지르는 제1 히트 싱크 표면과 마주하는 제1 시트 표면을 위치시키는 단계 및, 단계 (130B)에서, 제2 갭을 가로질러 제2 히트 싱크 표면과 마주하는 제2 시트 표면을 위치시키는 단계를 포함한다. 히트 싱크 표면은, 구멍을 포함할 수 있으며, 및/또는 다공성일 수 있다. 방법 (100')은, 단계 (160)에서, 유리를 충분히 강화시키기 위해 (예를 들어, 열적으로-유도된 표면 압축 응력 및 열적으로-유도된 중심 인장 응력을 시트에서 충분히 생성 또는 고정하기 위해), 각각의 히트 싱크 표면으로 가스를 통해 대류보다 전도에 의해, 시트를 냉각시키는 단계를 더욱 포함할 수 있다. 단계 (160)는 또한, 구멍 또는 다공성 히트 싱크를 통해 제1 및 제2 갭으로 가스를 전하는 단계를 포함할 수 있으며, 및 몇몇 이러한 구체 예에서, 가스는, 히트 싱크에 인접하여 유리 시트를 지지하는 에어 베어링을 형성하도록 전해진다. 몇몇 구체 예에서, 가스는 단지 히트 싱크의 구멍을 통해 또는 단지 다공성 히트 싱크의 기공 또는 기공 및 구멍을 통해 전해진다. According to a variation of the embodiment of FIG. 16, illustrated in the flowchart of FIG. 17 by method 100 ', the method may include the step 110 of sufficiently heating the glass sheet so that the sheet is above the transition temperature of the glass have. As a prelude to, or as part of, the cooling step 160, the method 100 'includes, at step 120, first and second heat sink surfaces, each having a hole, (Either as a single piece or as an individual piece) having a heat sink (not shown). In step 130A, the method includes positioning a first sheet surface opposite the first heat sink surface across the first gap, and, in step 130B, passing the second gap across the second heat sink surface And positioning the facing second sheet surface. The heat sink surface may include holes, and / or may be porous. The method 100'includes, at step 160, to sufficiently strengthen the glass (e.g., to sufficiently generate or fix the thermally-induced surface compressive stress and the thermally-induced central tensile stress in the sheet) ), Cooling the sheet by conduction through the gas to each heat sink surface rather than by convection. Step 160 may also include the step of transferring the gas to the first and second gaps through a hole or porous heat sink, and in some such embodiments, the gas may be heated To form an air bearing. In some embodiments, the gas is only passed through a hole in the heat sink or only through pores or pores and holes in the porous heat sink.

본 개시의 이들 및 기타 관련 방법은, 대류 대신에, 냉각의 기본 모드로서 전도를 사용하여 가스-대류-냉각의 현재 지배적인 기술에 반대된다. 고체-대-가스 (유리 대 공기) 열교환 대신에, 여기에 개시된 방법은, 열적 강화를 생성하는 냉각을 시작 및 완료를 모두 하기 위해, (예를 들어, 유리 표면과 히트 싱크 사이에 물리적 접촉 없이) 소량의 가스에 의한 작은 갭을 가로질러 매개된, 고체-대-고체 (유리 대 히트 싱크) 열교환을 사용한다. 비록 약간의 대류가 작은 갭으로 가스 (예를 들어, 에어 베어링 가스)가 유동에 따라 존재하지만, 가스를 통해 및 히트 싱크로 갭을 직접적으로 가로지르는 전도는, 냉각의 주 모드이다. 본 발명자들은, 전도 열전달의 우세가 대류 지배적인 냉각 공정에 비해 열 전달률을 증가시키는 것을 알아냈다. These and other related methods of the present disclosure are contrary to the current dominant technology of gas-convection-cooling using conduction as a fundamental mode of cooling, instead of convection. Instead of a solid-to-gas (glass-to-air) heat exchange, the method disclosed herein can be used to both initiate and complete cooling to create thermal strengthening (e.g., without physical contact between the glass surface and the heat sink Solid-to-solid (glass-to-heat-sink) heat exchange mediated across a small gap by a small amount of gas. Conduction, which is directly across the gap, through the gas and through the heat sink, is the main mode of cooling, although some convection is a small gap and gas (e.g., air bearing gas) is present along the flow. The inventors have found that the dominance of conduction heat transfer increases the heat transfer rate as compared to a convection-dominant cooling process.

(심지어 갭을 가로지르는) 고체-대-고체 전도가 대류보다 더 빠른 열 유동을 가능하게 하기 때문에, 더 얇은 유리 시트에 대해 필요한 냉각 속도 증가는, 가스 속도 및 체적과 관련 있지 않다. 다양한 구체 예에 따르면, 대류 시스템에서 가스 유동 및 갭 크기에 의해 통상적으로 부과된 제약 없이, 예컨대, 갭에서 가스 쿠션 (gas cushion)의 강성 (stiffness)를 제어하기 위해, 시트를 지지하기 위해, 시트를 평탄화 또는 다른 형태화를 위해, 열 전도를 최적화하기 위해, 열적 강화 동안에 시트 평탄도 및/또는 형태를 유지하기 위해, 및/또는 시트의 용이한 취급과 높은 냉각 속도 간의 균형을 위해, 가스 유동 및 갭 크기는, 다른 목적을 위해 선택되거나, 제어되거나 또는 최적화될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구체 예에서, 냉각이 대류를 통한 것이 아니기 때문에, 가스 베어링을 지지하는 매우 낮은 가스 유량로 인해, 헬륨은, 본 개시의 시스템에서 공기에 대한 경제적으로 실행 가능한 대안이 되며, 및 이러한 구체 예에서, 헬륨은 공기의 약 5배의 열 전도도를 제공한다. 현재 이용 가능한 것들의 몇 배로 예상되는 가격을 가진 헬륨조차도 본 개시의 시스템의 낮은 유량에서 경제적으로 실행 가능한 대안이 된다. Because the solid-to-solid conduction (even across the gap) allows for faster heat flow than convection, the required cooling rate increase for thinner glass sheets is not related to gas velocity and volume. According to various embodiments, in order to control the stiffness of the gas cushion in the gap, without constraints normally imposed by the gas flow and gap size in the convection system, To optimize heat conduction, to maintain sheet flatness and / or shape during thermal strengthening, and / or to balance between easy handling and high cooling rate of the sheet, And gap size may be selected, controlled, or optimized for other purposes. For example, in some embodiments, because cooling is not through convection, helium becomes an economically viable alternative to air in the system of this disclosure because of the very low gas flow rate that supports the gas bearing, and In these embodiments, helium provides about five times the thermal conductivity of air. Even helium with a price expected to be several times that currently available becomes an economically feasible alternative at low flow rates of the present disclosure.

더욱이, 본 개시의 시스템이 (대류 시스템에 비해) 냉각 동안에 유리 시트에 대하여 흐르는 공기의 체적을 줄이기 때문에, 여기서 논의된 시스템 및 방법은, 종래의 대류 기반 템퍼링 시스템에 필요한 고속의, 높은 체적 공기 유동에 의해 통상적으로 유발된 유리의 고온의 얇은 시트의 변형에 대한 잠재적 위험을 줄인다. 이는 또한 더 부드럽고, 고온의 유리 시트가 찌그러짐 없이 또는 최소한의 찌그러짐으로 취급되는 것을 가능하게 하여, 강화의 달성 가능한 정도를 더욱 개선시킨다. 높은 공기 유량의 제거는, 또한 (높은 공기 유동에 반대로 움직이는) 퀀칭 챔버로 시트를 이송하는데 및 높은-유동의, 냉각 공기가 시트를 가열하는데 사용된 가열로의 인접한 부분으로 진입하고 및 냉각시키는 것을 막는데 종종 볼 수 있는 문제를 완화시킨다. Moreover, since the system of the present disclosure reduces the volume of air flowing relative to the glass sheet during cooling (as compared to a convection system), the systems and methods discussed herein provide a high velocity, high volume air flow required for conventional convection- ≪ / RTI > reduces the potential risk of deformation of the high temperature thin sheet of glass normally caused by the glass. This also allows a softer, hot glass sheet to be handled without distortion or with minimal distortion, further improving the achievable degree of reinforcement. Removal of the high air flow rate can also be used to transfer the sheet to a quenching chamber (which moves inversely to the high air flow) and to allow high-flow, cool air to enter and cool adjacent portions of the heating furnace used to heat the sheet It helps alleviate problems that are often seen.

더욱이, 가스를 통한, 전도의 이용은, 종래의 액체 접촉 또는 고체 접촉 퀀칭 템퍼링과 관련된, 접촉 손상, 뒤틀림, 변형, 등을 완화시킬 수 있다. 중간 전도체로서의 가스의 이용은, 고체-대-고체 접촉을 피하여 가공된 제품의 표면 품질을 보존한다. 가스를 통한 높은 전도 속도를 매개하는 것은 또한 액체 접촉을 피한다. 몇몇 타입의 액체 퀀칭은, 원치않는 찌그러짐, 템퍼링에서 공간적 변형 및 유리 표면의 오염을 도입할 수 있다. 이들 구체 예는, 본질적으로 비-접촉 (가스는 제외)이지만 매우 높은-속도의 냉각을 제공한다. 다른 구체 예에서, 전술한 바와 같이, 고체- 또는 액체-접촉은 포함될 수 있다.Moreover, the use of conduction through the gas can alleviate contact damage, distortion, deformation, etc., associated with conventional liquid contact or solid contact quenching tempering. The use of gas as an intermediate conductor preserves the surface quality of the processed product by avoiding solid-to-solid contact. Mediating high conduction velocity through the gas also avoids liquid contact. Some types of liquid quenching can introduce unwanted distortion, spatial deformation in tempering, and contamination of the glass surface. These embodiments provide intrinsically non-contact (but not gas), but very high-speed cooling. In other embodiments, as discussed above, solid-liquid or liquid-contact may be included.

열적 템퍼링 시스템/공정의 파워 소모 Power consumption of thermal tempering system / process

높은 공기 유량를 피하는 또 다른 장점은, 주 유리 냉각 메커니즘으로서 고체-가스-고체 전도를 이용하여 달성된 파워 및 에너지 절감에 있다. 도 18 및 19의 지점 A 및 B는, 상대적으로 높은 유동에서 압축된 공기 공급에 의한, 유리 시트 제곱미터 당, 에어 베어링의 피크 전력 사용의 최고 예상치를 나타낸다. 압축된 공기의 실질적 최저 피크 전력 사용은, 나타낸 값의 1/16만큼 작을 수 있다. 지점 A 및 B는, 히트 싱크의 활성 냉각을 포함하지 않지만, 몇몇 구체 예에서, 특히 기계가 연속적이고, 준-연속 또는 고주파수 작동인 경우 포함될 수 있다. Another advantage of avoiding high air flow is in the power and energy savings achieved using solid-gas-solid conduction as the main glass cooling mechanism. Points A and B in Figures 18 and 19 represent the highest estimate of the peak power use of the air bearing per glass sheet square meter, by compressed air supply in a relatively high flow. The actual minimum peak power usage of the compressed air may be as small as 1/16 of the indicated value. Points A and B do not include active cooling of the heat sink, but may be included in some embodiments, particularly when the machine is continuous, semi-continuous or high frequency operation.

도 18 및 도 19를 참조하면, 지점 A' 및 B'는, 유리 시트 온도에서 300℃ 강하의 열 부하 등량 (thermal load equivalent)이, 지점 A'에 대해 2.1초의 및 지점 B'에 대해 1초 내에 제한 시간 내에서, 7.5 내지 1의 열-대-기계 (또는 전기) 효율비를 가진 활성 냉각 시스템에 의해 달성되는 것으로 가정하여, 히트 싱크 표면의 활성 냉각이 고려될 때, 지점 A 및 B에서 에어 베어링의 작동에 대한 보수적으로 예측된 피크 전력 수준을 나타낸다. (이들 지점들은 여기에 개시된 장치에서 실제로 템퍼링된 유리 시트에 거의 상응한다.) Referring to Figures 18 and 19, points A 'and B' indicate that the thermal load equivalent of 300 deg. C drop at the glass sheet temperature is 2.1 seconds for point A 'and 1 second for point B' (Or electricity) efficiency ratio of 7.5 to 1 within a time limit within a predetermined time period, for example, at a point A and B, when active cooling of the heat sink surface is considered, It represents the conservatively predicted peak power level for the operation of the air bearing. (These points correspond substantially to the glass sheets actually tempered in the apparatus disclosed herein.)

도 18 및 19의 영역 R 내의 4개의 지점이 (적어도 정도로) 본 개시의 방법 및 시스템에 의해 얻어질 수 있는 개선의 의의를 예시하지만, 전력 수요가 나타낸 양이기 때문에 최대한의 이익이 도면들에서 상당히 과소 평가될 가능성이 있음을 주의해야 한다. 예를 들어, 곡선 (N)에 의해 나타낸 것과 같은, 에어 블로어의 피크 전력은, 효율적으로 켜고 끌 수 없어, 공기가 필요하지 않을 경우, (감소된 부하로) 그러나 여전히 회전하는, 대형 팬 (fan)을 차단하기 위한 게이트로 제어되는 공기통로 (gated airways)를 통상적으로 필요로 한다. 본 개시에 따라 쉽게 달성될 수 있는 실시 예로서 지점 A' 및 B'로 나타낸, 냉방 설비 (chilled water plants)와 같은 유체 냉각 시스템의 피크 전력 수요는, 일반적으로 훨씬 효율적으로 공급될 수 있으며, 및 유효 피크 전력은, 훨씬 더 낮아져서, 완전 연속 작동이 접근됨에 따라 오직 A' 및 B'에 접근할 수 있다. 따라서, 전체 에너지 수요에서 차이는, 도면에 나타낸, 피크 전력 수요에 대한 차이보다 더 커지는 경향이 있다. 몇몇 구체 예에서, 여기에 개시된 공정은, 2mm 두께 이하의 유리 시트를 열적으로 강화하기 위해 120 KW/㎡ 미만, 100 KW/㎡ 미만, 80 KW/㎡ 미만의 피크 전력을 갖는다. Although the four points in the area R of Figures 18 and 19 illustrate the significance of the improvements that can be achieved by the method and system of the present disclosure (at least to some extent), the maximum benefit is significant in the Figures It should be noted that there is a possibility of being underestimated. For example, the peak power of an air blower, such as that shown by curve N, can not be effectively turned on and off, and if a large fan (with a reduced load) Lt; RTI ID = 0.0 > airways < / RTI > The peak power demand of a fluid cooling system, such as chilled water plants, represented by points A 'and B' as an embodiment that can be easily achieved in accordance with the present disclosure, can generally be supplied much more efficiently, and The effective peak power is much lower, so that only A 'and B' can be accessed as full continuous operation is approached. Thus, the difference in total energy demand tends to be greater than the difference in peak power demand shown in the figure. In some embodiments, the process described herein may be used to heat a glass sheet of 2 mm or less in thickness to 120 KW / Less than 100 KW / ㎡ And a peak power of less than 80 KW / m < 2 >.

열적 템퍼링 동안에 얇은 유리 시트로부터의 열전달 Heat transfer from a thin sheet of glass during thermal tempering

일반적으로, 본 개시의 시스템 및 공정에서 얇은 유리 시트로부터의 열전달은, 전도 성분, 대류 성분 및 복사 성분을 포함한다. 여기서 상세히 전술되고 설명된 바와 같은, 본 개시의 열적 템퍼링 시스템은, 얇은 유리 시트를 퀀칭하기 위한 주 메커니즘으로서 전도성 열전달을 활용하여 얇은 유리 템퍼링을 제공한다. Generally, the heat transfer from a thin glass sheet in the system and process of the present disclosure includes a conduction component, a convection component, and a radiation component. The thermal tempering system of the present disclosure, as detailed and discussed herein in detail, utilizes conductive heat transfer as the main mechanism for quantifying thin glass sheets to provide thin glass tempering.

다음은 기본 이론에 대한 본 출원인의 이해이다. 얇은 유리 시트 (예를 들어, 2mm 이하)에 대한 충분히 높은 냉각 속도가, 공기와 같은 가스를 통한 전도에 의해 실제로 달성될 수 있는지 - 및 만일 그렇다면, 이러한 속도가 실제 갭 크기에서 달성될 수 있는지를 묻는 것은, 전도 효과가 보통, 대류 및 복사의 분석을 위하여 흔히 무시될 만큼 너무 작은, 유리 템퍼링 분야의 당업자에게 당연할 수 있다. The following is the applicant's understanding of the basic theory. A sufficiently high cooling rate for a thin glass sheet (e.g., 2 mm or less) can actually be achieved by conduction through a gas such as air - and if so, whether this speed can be achieved at the actual gap size It is natural for a person skilled in the art of glass tempering to question whether the conduction effect is usually too small to be ignored for analysis of convection and radiation.

여기에 개시된 시스템을 사용하는 공정에서 구체화된 조건에서 열전도의 양은, 다음을 통해 결정될 수 있다. 먼저, 본 개시에서와 같은 전도에 의한 열적 강화의 맥락에서, 갭 내에 가스의 열 전도도는, 열 기울기를 따르는, 전도의 방향으로 평가되어야 한다. 냉각되는 시트의 표면에 또는 그 근처에, 고온의 공기는, 히트 싱크의 표면에 또는 그 근처에 실온 또는 그에 가까운 공기와 같은, 더 낮은 온도의 공기보다 충분히 더 높은 열 전도도를 갖는다 ((건조) 실온 공기 (25℃)의 공칭 열 전도도는 대략 0.026 W/m·K이다). 전체 갭에 걸친 공기가 냉각 시작시 두 개의 마주보는 표면들의 평균 온도에 있는 것으로 가정하는 근사치는 사용된다. 냉각의 시작시, 유리 시트는, 예를 들어, 670℃의 온도일 수 있으며, 반면에, 히트 싱크 표면은, 예를 들어, 30℃에서 시작할 수 있다. 따라서, 시트가 타당하게 고도의 표면 및 두께 일치성으로 마감된다고 가정하여, 갭의 공기의 평균 온도는 350℃일 것이고, 여기서 건조 공기는, 하기에서 논의된 바와 같은, 본 개시의 시스템 내에서 갭의 크기를 통해 많은 양의 열 에너지를 전도시키기 충분히 높고 및 실온에서 이의 열 전도도보다 75% 높은, 약 0.047 W/m·K의 열 전도도를 갖는다. The amount of heat conduction in the conditions specified in the process using the system disclosed herein can be determined through: First, in the context of thermal strengthening by conduction as in this disclosure, the thermal conductivity of the gas in the gap must be evaluated in the direction of conduction along the thermal gradient. At or near the surface of the sheet to be cooled, the hot air has a thermal conductivity sufficiently higher than the lower temperature air, such as air at or near room temperature, at or near the surface of the heat sink ((dry) The nominal thermal conductivity of room temperature air (25 캜) is approximately 0.026 W / m K). An approximation is used that assumes that the air across the entire gap is at the average temperature of the two opposing surfaces at the beginning of the cooling. At the beginning of cooling, the glass sheet may be at a temperature of, for example, 670 캜, while the heat sink surface may start at, for example, 30 캜. Thus, assuming that the sheet is reasonably finished with a high surface and thickness consistency, the average temperature of the air in the gap will be 350 DEG C, where the dry air will flow through the gaps in the system of this disclosure, Of about 0.047 W / m 占 충분히, which is sufficiently high to conduct large amounts of thermal energy through the size of the substrate and at least 75% higher than its thermal conductivity at room temperature.

예시를 위해, 갭이 (갭 거리 (g)의 방향에 수직인 모든 방향에서) 면적 (Ag)을 갖는 갭의 거리 (g)를 통한 전도 성분의 열 전달률 (Qcond)은, 하기 수학식 14와 같이 주어질 수 있다: The heat transfer coefficient Q cond of the conduction component through the gap g of the gap with the area A g in all directions perpendicular to the direction of the gap distance g is given by the following equation: 14: < RTI ID = 0.0 >

[수학식 14]&Quot; (14) "

Figure pct00014
Figure pct00014

여기서, k는 열 전도의 방향 (또는 반대)에서 값을 구한 갭에서 물질 (가스)의 열 전도도이며, T S 는 유리 표면의 온도이고, 및 T HS 는 히트 싱크 표면 (다른 구체 예의 경우, 열원 표면)의 온도이다. 전술한 바와 같은, 엄밀하게 k의 값을 구하기 위해, 가스의 열 전도도가 온도에 따라 변하기 때문에, 전도 열 유동의 방향을 따라 (또는 반대로) 가스의 열 전도도를 적분하는 것이 필요할 것이며, - 그러나, 양호한 근사치로서, k는 두 표면의 온도 (T S T HS )의 평균일 때 갭에서 가스에 대한 k의 값으로서 취해질 수 있다. Where T s is the temperature of the glass surface and T HS is the temperature of the heat sink surface (in other embodiments, the temperature of the heat source, in other embodiments), k is the thermal conductivity of the material Surface). It will be necessary to integrate the thermal conductivity of the gas along the direction of the conduction heat flow (or vice versa), since the thermal conductivity of the gas varies with temperature to obtain a value of k strictly as described above, As a good approximation, k can be taken as the value of k for gas in the gap when it is the average of the temperatures of the two surfaces ( T S and T HS ).

수학식 14를 열전달계수의 단위 (켈빈 온도당 제곱미터 당 열 유동 파워 (heat flow power)의 단위)로 재구성하면 하기 수학식 15와 같이 주어진다: (14) is reconstructed as a unit of heat transfer coefficient (unit of heat flow power per square meter per Kelvin temperature) is given by Equation (15): " (15) "

[수학식 15]&Quot; (15) "

Figure pct00015
Figure pct00015

그래서, 갭을 가로지르는 전도에 대한 유효 열전달계수는, 갭의 길이 (미터)에 의해 나누어진 갭에서 매체 (이 경우에 공기)의 열 전도도 (W/mK의 단위)이어서, 온도 차이의 정도에 대해 제곱미터 당 와트 (Watt)의 값을 제공한다. 표 5는, 각 10㎛의 스텝으로 10㎛로부터 200㎛까지의 갭 크기의 공기 및 헬륨 충진 갭에 대한, 단독 전도에 기인한, 열전달계수 (k/g)를 나타낸다. Thus, the effective heat transfer coefficient for conduction across the gap is the thermal conductivity (in W / mK) of the medium (in this case air) at a gap divided by the length of the gap in meters, Provides a value of Watt per square meter. Table 5 shows the heat transfer coefficient (k / g) due to sole conduction for air and helium filling gaps of gap sizes from 10 mu m to 200 mu m in each 10 mu m step.

Figure pct00016
Figure pct00016

도 20 (종래 기술)은, 특정한 가정된 조건하에서, mm 단위의 두께의 함수에 따라, 유리의 시트를 완전히 템퍼링하기 위해 필요한 열전달계수를 나타내는 (부가된 2mm에서 기준선을 갖는) 약 35년 전의 산업 표준 곡선을 나타낸다. 도 20과 표 5의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, 대략 40㎛의 공기로 채워진 갭은, 전도에 의해 2mm 두께의 유리의 완전한 템퍼링을 가능하게 할 수 있다. 40 micrometers 약간 미만인 다소 작은 갭이지만, 컨베이어 적용 (conveyor applications)에서 평면 다공성 에어 베어링은, 일반적으로 20 micrometers만큼 작은 갭으로 신뢰성 있게 운전될 수 있다. 따라서, 37 micrometers는, 히트 싱크 표면에서 기공들에 의해 공급된 공기 갭에 대해 달성될 수 있다. 가스로서 헬륨 (또는 열 전도도가 비슷한, 수소)을 사용한 경우, 약 200㎛의 갭은, 2mm 두께의 유리를 완전히 템퍼링하는데 사용될 수 있다. 가스로서 헬륨 또는 수소의 사용은, 동일한 열전달계수에 대해 약 5배 더 큰 갭 크기를 가능하게 한다. 다시 말해서, 갭에서 가스로서 수소 또는 헬륨의 사용은, 동일한 갭 크기에서 약 5배 만큼의 퀀칭이 가능하게 열전달계수를 증가시킨다. 그래서, 공기를 사용하더라도, 간격은 실용적이지 않고, 및 전도성이 높은 가스의 경우, 갭 간격은, 2 millimeters 미만의 시트 두께에서도, 비교적 쉽게 달성할 수 있다. Figure 20 (prior art) shows that, under certain hypothetical conditions, an industry about 35 years ago (with a baseline at 2 mm added) indicating the heat transfer coefficient needed to fully temper the sheet of glass, as a function of thickness in mm, Standard curve. As can be seen from a comparison of Fig. 20 and Table 5, a gap filled with air of approximately 40 占 퐉 can enable complete tempering of 2 mm thick glass by conduction. While somewhat smaller gaps of slightly less than 40 micrometers, planar porous air bearings in conveyor applications can be reliably operated with a gap typically as small as 20 micrometers. Thus, 37 micrometers can be achieved for the air gap supplied by the pores at the heat sink surface. When helium (or hydrogen having a similar thermal conductivity) is used as the gas, a gap of about 200 mu m can be used to completely temper the 2 mm thick glass. The use of helium or hydrogen as the gas allows about a five times larger gap size for the same heat transfer coefficient. In other words, the use of hydrogen or helium as a gaseous gas in the gap increases the heat transfer coefficient to allow quenching about 5 times at the same gap size. Thus, even if air is used, the spacing is not practical and, in the case of highly conductive gas, the gap spacing can be relatively easily achieved even with a sheet thickness of less than 2 millimeters.

대류보다 전도에 의한 가스를 통한 냉각에 부가하여, 또 다른 구체 예는, 대류보다 전도에 의한 가스를 통한 가열 (또는 가열 및/또는 냉각)을 포함한다. 전도 및 대류의 상대적인 기여에 대해, 가열에 대한 것인지 또는 냉각에 대한 것인지는, 갭 (또는 갭들)을 가로지르는 대류 성분의 열 전달률 (Q conv )은 다음 수학식 16과 같이 주어질 수 있다: In addition to cooling via conduction by convection rather than convection, another embodiment includes heating (or heating and / or cooling) through a gas by conduction rather than convection. For a relative contribution of conduction and convection, whether for heating or cooling, the heat transfer coefficient ( Q conv ) of the convection component across the gap (or gaps) can be given as:

[수학식 16]&Quot; (16) "

Figure pct00017
Figure pct00017

여기서,

Figure pct00018
은 가스의 질량 유속이며, Cp는 가스의 비열용량이고, Ti는 가스가 갭으로 흐를 때 가스의 유입 온도이며, 및 e는 갭에서 흐르는 가스, 시트 표면 및 히트 싱크/열원의 표면 (갭의 "벽들") 사이에서 열교환의 유효성 (effectiveness)이다. e의 값은 (0의 표면-대-가스 열교환을 나타내는) 0으로부터 (가스가 표면 온도에 완전한 도달을 나타내는) 1로 변한다. e의 값은, 예를 들어, e-NTU 방법을 사용하여 열전달의 기술분야의 당업자에 의해 계산될 수 있다. here,
Figure pct00018
Ti is the inlet temperature of the gas when the gas flows into the gap, and e is the temperature of the gas flowing in the gap, the surface of the sheet and the surface of the heat sink / heat source (the " Walls "). ≪ / RTI > The value of e changes from 0 (indicating zero surface-to-gas heat exchange) to 1 (gas indicates complete attainment of surface temperature). The value of e can be calculated by one of ordinary skill in the art of heat transfer, for example, using the e-NTU method.

통상적으로, 그러나, 시트의 표면과 히트 싱크/열원의 표면 사이의 갭이 작은 경우, e의 값은 거의 1과 같을 것이어서, 가스가 갭을 떠나기 전에, - 양쪽의 두 표면의 온도의 평균과, 대체로, 같도록 - 거의 완전히 가스를 가열되는 것을 의미한다. e=1 (대류 열 전달률의 약간 과대평가), 및 가스가 히트 싱크/열원의 표면을 통해 갭으로 공급되는 것으로 가정하여, 갭에서 가스의 초기 온도가, 히트 싱크/열원의 표면의 온도와 동일한 (T i = T HS ) 것으로 가정될 수 있다. 대류로 인한 열 전달률은, 그 다음 수학식 17과 같이 단순화될 수 있다: Typically, however, if the gap between the surface of the sheet and the surface of the heat sink / heat source is small, the value of e will be approximately equal to one before the gas leaves the gap, On the whole, it means that the gas is almost completely heated. Assuming that e = 1 (slightly overestimated convective heat transfer rate) and the gas is fed into the gap through the surface of the heat sink / heat source, the initial temperature of the gas in the gap is equal to the temperature of the surface of the heat sink / ( T i = T HS ). The heat transfer rate due to convection can then be simplified as: < RTI ID = 0.0 >

[수학식 17]&Quot; (17) "

Figure pct00019
Figure pct00019

유리 및 유사한 물질을 열 강화 또는 열처리에 통상적으로 유용한 온도에서, 처리 동안에 시트에서 나가는 복사 열전달은 상대적으로 작다. 갭의 구역 (예를 들어, 도 21에 나타낸 갭 (204a, 204b))에서, 주로 전도에 의한 시트 (예를 들어, 도 21에 나타낸 시트 (200))를 냉각하기 위해 (또는, 가열할 때 열원으로부터의 복사의 양이 너무 많지 않다고 가정하여, 가열하기 위해), 다음 수학식 18만이 필요하다: At temperatures typically useful for heat strengthening or heat treating glass and similar materials, the radiative heat transfer from the sheet during processing is relatively small. (E.g., the sheet 200 shown in FIG. 21) in the region of the gap (e.g., the gap 204a, 204b shown in FIG. 21) (Assuming that the amount of radiation from the heat source is not too high), then only the following equation 18 is required:

[수학식 18]&Quot; (18) "

Figure pct00020
Figure pct00020

수학식 18과 수학식 14 및 17을 조합하면, 다음 수학식 19의 조건이 주어지며: Combining Equation (18) with Equations (14) and (17) gives the condition of Equation (19): <

[수학식 19]&Quot; (19) "

Figure pct00021
Figure pct00021

수학식 19는, 유지되는 경우, 문제의 갭의 구역에서, 시트가 주로 전도에 의해 냉각되는 (또는 가열되는) 것을 본질적으로 보장할 것이다. 따라서, 가스의 질량 유속

Figure pct00022
은 갭 구역의 제곱미터 당 2kA g / gC p , 또는 2k/ gC p 미만이어야 한다. 하나의 구체 예에서,
Figure pct00023
< B· (2kA g / gC p ), 여기서 B는 전도 냉각에 대한 대류 냉각의 비이다. 여기에 사용된 바와 같이, B는 1보다 작고 0보다 큰 양의 정수이며, 구체적으로 2/3 이하, 또는 심지어 4/5 또는 9/10 이하의 값을 갖는다. 일반적으로, 유리 시트 (예를 들어, 히트 싱크 표면에 대한 도 21에 나타낸 시트 (200)) (예를 들어, 도 21에 나타낸, 히트 싱크 표면 (201b, 202b))의 위치 또는 열교환 표면 자체의 위치를 제어하는데 가스 유동을 사용할 필요성에 맞게,
Figure pct00024
은 가능한 낮게 유지되어야 한다. 전도 냉각에 대한 대류 냉각의 비는 1 미만 내지 1x10-8의 값일 수 있다. 몇몇 구체 예에서, B는 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.1, 5x10-2, 1x10-2, 5x10-3, 1x10-3, 5x10-4, 1x10-4, 5x10-5, 1x10-5, 5x10-6, 1x10-6, 5x10-7, 1x10-7, 5x10-8, 또는 1x10-8 미만이다. 몇몇 구체 예에서,
Figure pct00025
은 히트 싱크 표면에 대해 시트 위치를 제어하고 지지하기 위해 가스 유동을 이용할 필요성에 맞게, 최소화된다. 다른 구체 예에서,
Figure pct00026
은 시트에 대해, 열교환 표면 그 자체의 위치를 제어하기 위해 선택되어야 한다. Equation 19 will essentially guarantee that, in the region of the gap in question, the sheet is cooled (or heated) primarily by conduction when held. Therefore, the gas mass flow rate
Figure pct00022
Is 2 kA g / gC p , or 2 k / g C p . In one embodiment,
Figure pct00023
&Lt; B (2 kA g / gC p ), where B is the ratio of convection cooling to conduction cooling. As used herein, B is a positive integer less than 1 and greater than 0, specifically less than or equal to 2/3, or even less than or equal to 4/5 or 9/10. Generally, the position of the glass sheet (e.g., the sheet 200 shown in FIG. 21 relative to the heat sink surface) (e.g., heat sink surfaces 201b, 202b shown in FIG. 21) Depending on the need to use a gas flow to control the position,
Figure pct00024
Should be kept as low as possible. The ratio of convection cooling for conduction cooling may be a value of less than 1 to 1 x 10 &lt;&quot; 8 &gt;. In some embodiments, B is 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.1, 5x10 -2, 1x10 -2, 5x10 -3, 1x10 -3, 5x10 -4, 1x10 -4, 5x10 -5, 1x10 -5, 5x10 -6, 1x10 -6, a 5x10 -7, 1x10 -7, 5x10 -8 , or less than 1x10 -8. In some embodiments,
Figure pct00025
Is minimized to meet the need to utilize the gas flow to control and support the seat position relative to the heat sink surface. In another embodiment,
Figure pct00026
For the sheet, should be selected to control the position of the heat exchange surface itself.

다양한 구체 예에서, 본 개시의 전도성-기반 냉각 시스템 내의 가스의 질량 유속 (

Figure pct00027
)은, 종래의 대류-기반 템퍼링 시스템과 비교하여 실질적으로 더 낮다. 이러한 실질적으로 더 낮은 가스 유속은, 여기서 논의된 바와 같이, 전도성 시스템이 실질적으로 감소된 전력 사용으로 작동되는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 적어도 몇몇 구체 예에서, 감소된 가스 유속은 또한 종래의 대류 냉각 시스템과 비교하여 실질적으로 더 조용한 냉각 시스템을 결과한다. 이러한 구체 예에서, 소음의 감소는 청각 손상의 잠재성을 감소시키고 및 심지어 작업자가 청각 보호를 사용할 필요성을 감소시키거나 제거하여, 작업자 안전을 증가시킬 수 있다. 몇몇 구체 예에서,이러한 낮은 가스 유속 장점은 전도성-기반 냉각 시스템 내에서 실현되어, 여기에 논의된 결과적으로 개선된 템퍼링과 유리 특징 및 높은 냉각 속도를 가능하게 한다. In various embodiments, the mass flow rate of the gas in the conductive-based cooling system of the present disclosure
Figure pct00027
) Is substantially lower compared to conventional convection-based tempering systems. This substantially lower gas flow rate enables the conductive system to be operated with substantially reduced power usage, as discussed herein. Moreover, in at least some embodiments, the reduced gas flow rate also results in a cooling system that is substantially quieter as compared to conventional convection cooling systems. In this embodiment, the reduction in noise can reduce the potential for hearing damage and even reduce or eliminate the need for the operator to use hearing protection, thereby increasing operator safety. In some embodiments, this low gas flow rate advantage is realized within a conductive-based cooling system, resulting in improved tempering and glass characteristics and high cooling rates as discussed herein.

특정 구체 예에서, 전도성-기반 냉각 시스템의 에어 베어링 채널에서 총 가스 유속은 낮으며 (즉, 가스가 대류 냉각으로 전달되지 않기 때문에) 특히 몇몇 구체 예에서 냉각 시스템 내에서 유리 제품을 지지하는 초소 가스 유속일 수 있다. 특정 구체 예에서, 에어 베어링 채널(예를 들면, 유리 제품의 모든 표면)에서 가스 유속은 유리 표면적의 제곱 미터 당 50 표준리터/분(slpm;standard liters per minute) 내지 50,000 slpm이고, 특히 유리 표면적의 제곱 미터 당 100 slpm 내지 30,000 slpm이다. 몇몇 이러한 구체 예에서, 갭 길이 (g)는, 10㎛ 이상이고 500㎛ 이하이며, 특히 25㎛ 이상이고 300㎛ 이하이다. 특정 구체 예에서, 가스는 공기, 헬륨 또는 다른 적당한 가스일 수 있다. 적어도 몇몇 대류 기반 템퍼링 시스템과 비교하여, 출원인은 본 개시의 시스템으로 구현된 공기 유속은 전형적으로 적어도 몇몇 대류 기반 템퍼링 시스템에 적어도 20%의 가스 유속 미만이고, 전형적으로 적어도 몇몇 대류 기반 템퍼링 시스템에 0.1% 이하의 가스 유속일 수 있는 것으로 생각한다. In certain embodiments, the total gas flow rate in the air bearing channel of the conductive-based cooling system is low (i.e., the gas is not delivered in convective cooling) and, in some embodiments, Flow rate. In certain embodiments, the gas flow rate in the air bearing channel (e.g., all surfaces of the glass product) is from 50 standard liters per minute (slpm) to 50,000 slpm per square meter of glass surface area, Lt; RTI ID = 0.0 &gt; slpm &lt; / RTI &gt; In some of these embodiments, the gap length g is 10 占 퐉 or more and 500 占 퐉 or less, particularly 25 占 퐉 or more and 300 占 퐉 or less. In certain embodiments, the gas may be air, helium, or other suitable gas. Compared to at least some convection-based tempering systems, Applicants believe that the air flow rate embodied in the system of this disclosure is typically less than at least 20% gas flow rate in at least some convection-based tempering systems, typically at least 0.1 % Gas flow rate.

예를 들면, 여기에 논의된 전도성 기반 냉각 시스템에 사용될 낮은 가스 유속을 더 설명하기 위해, 출원인은 가스 베어링 가스와 같은 공기와 헬륨, 다양한 갭 길이, 및 다양한 공기 유속을 사용하는 냉각 시스템을 시험하였다. 출원인은 유리 표면적의 제곱 미터 당 3600과 12,000 slpm의 공기 유속에서 38㎛의 갭 길이를 갖는 베어링 가스로 공기를 사용하여 유리 시트를 냉각시켜, 개별적으로 95%와 92%의 총 열전단률로 전도성 열전달을 갖는다. 출원인은 유리 표면적의 제곱 미터 당 3600 내지 12,000 slpm의 공기 유속에서 250㎛의 갭 길이를 갖는 베어링 가스로 공기를 사용하여 유리 시트를 냉각시켜, 개별적으로 76%와 64%의 총 열전달률로 전도성 열전달을 갖는다. For example, to further illustrate the low gas flow rates to be used in the conductive-based cooling systems discussed herein, Applicants have tested cooling systems that use air, such as gas bearing gas, helium, various gap lengths, and various air flow rates . The Applicant cools the glass sheet using air as the bearing gas with a gap length of 38 mu m at an air flow rate of 3600 and 12,000 slpm per square meter of glass surface area to provide conductive heat transfer with total heat transfer rates of 95% and 92% Respectively. Applicants use air as a bearing gas with a gap length of 250 mu m at an air flow rate of 3600 to 12,000 slpm per square meter of glass surface area to cool the glass sheet to provide a conductive heat transfer with a total heat transfer rate of 76% Respectively.

출원인은 유리 표면적의 제곱 미터당 3600과 12,000 slpm의 헬륨 유속에서 38㎛의 갭 길이를 갖는 베어링 가스로 헬륨을 사용하여 유리 시트를 냉각시켜, 개별적으로 99%와 98%의 총 열전달율로 전도성 열전달을 갖는다. 출원인은 유리 표면적의 제곱 미터 당 3600과 12,000 slpm의 헬륨 유속에서 250㎛이 갭 길이를 갖는 베어링 가스로 헬륨을 사용하여 유리 시트를 냉각시켜, 개별적으로 94%와 90%의 총 열전달률로 전도성 열전달을 갖는다.The Applicant cools the glass sheet using helium as a bearing gas having a gap length of 38 μm at a helium flow rate of 3600 and 12,000 slpm per square meter of glass surface area, and has conductive heat transfer with a total heat transfer rate of 99% and 98%, respectively . The Applicant cools the glass sheet using helium as a bearing gas with a gap length of 250 microns at a helium flow rate of 3600 and 12,000 slpm per square meter of glass surface area, resulting in a total heat transfer rate of 94% and 90% Respectively.

고려된 구체 예에서, 출원인은 유리 표면의 제곱 미터 당 100과 28,700 slpm의 공기 유속에서 25㎛의 갭 길이를 갖는 베어링 가스로 공기를 사용하는 여기에 논의된 전도성 냉각 존이 개별적으로 98%와 91%의 총 열전도률로 전도성 열전달되는 것으로 결정한다. 다른 고찰된 구체 예에서, 출원인은 유리 표면적의 제곱 미터 당 100과 28,700 slpm의 공기 유속에서 300㎛의 갭 길이를 갖는 베어링 가스로 공기를 사용하는 여기에 논의된 전도성 냉각 존이 개별적으로 80%와 44%의 총 열전도률로 전도성 열전달되는 것으로 결정한다. In the contemplated embodiment, the Applicant has found that the conductive cooling zones discussed herein using air as the bearing gas with a gap length of 25 microns at an air flow rate of 100 and 28,700 slpm per square meter of glass surface are 98% and 91 % Of the total heat conductivity. In another contemplated embodiment, the Applicant has found that the conductive cooling zones discussed herein using air as the bearing gas with a gap length of 300 microns at air flow rates of 100 and 28,700 slpm per square meter of glass surface area, It is determined that conductive heat transfer is achieved with a total thermal conductivity of 44%.

다른 고찰된 구체 예에서, 출원인은 유리 표면적의 제곱 미터 당 100과 10,000 slpm의 헬륨 유속에서 25㎛의 갭 길이를 갖는 베어링 가스로 헬륨을 사용하는 여기에 논의된 전도성 냉각 존이 개별적으로 100%와 99%의 총 열전도률로 전도성 열전달되는 것으로 결정한다. 다른 고찰된 구체 예에서, 출원인은 유리 표면적의 제곱 미터 당 100과 10,000 slpm의 헬륨 유속에서 300㎛의 갭 길이를 갖는 베어링 가스로 헬륨을 사용하는 여기에 논의된 전도성 냉각 존이 개별적으로 95%와 89%의 총 열전도률로 전도성 열전달되는 것으로 결정한다. 특정 구체 예에서, 여기서 논의된 전도성 열전달률은 680℃의 Tg를 갖는 유리 물질을 기반으로 한다. In another contemplated embodiment, applicants have found that the conductive cooling zones discussed herein using helium as a bearing gas with a gap length of 25 [mu] m at a helium flow rate of 100 and 10,000 slpm per square meter of glass surface area, It is determined that conductive heat transfer is achieved with a total thermal conductivity of 99%. In another contemplated embodiment, applicants have found that the conductive cooling zones discussed herein using helium as a bearing gas having a gap length of 300 microns at a helium flow rate of 100 and 10,000 slpm per square meter of glass surface area, It is determined that conductive heat transfer is achieved with a total thermal conductivity of 89%. In certain embodiments, the conductive heat transfer rate discussed herein is based on a glass material having a Tg of 680 캜.

이해되는 바와 같이, 유리 물질의 시트가 대립하는 히트 싱크 표면 사이의 에어 베어링 상에 지지되는 구체 예에서, 전도성 열 전달은 유리 시트의 양 측면으로부터 양쪽 히트 싱크 표면으로 발생할 것이다. 따라서, 이러한 구체 예에서, 유리 시트는 제1 및 제2 시트 표면을 가지며, 및 유리 시트의 냉각은 제1 갭이 제1 시트 표면과 제1 히트 싱크 표면 사이에 위치되도록 제1 시트 표면 (예를 들어, 유리 시트의 하부 표면)을 제1 히트 싱크 표면 (예를 들어, 하부 히트 싱크의 표면)에 인접하게 위치시킴으로써, 제2 갭이 제2 시트 표면과 제2 히트 싱크 표면 사이에 위치되도록 제2 시트 표면 (예를 들어, 유리 시트의 상부 표면)을 제2 히트 싱크 표면 (예를 들어, 상부 히트 싱크의 표면)에 인접하게 위치시킴으로써, 수행된다. 이러한 구체 예에서, 제1 시트 표면으로부터 제1 히트 싱크 표면으로 및 제2 시트 표면으로부터 제2 히트 싱크 표면으로 열 전도가 일어나도록 허용된다. 이러한 구체 예에서, 제1 갭은 g1의 제1 갭에 걸친 길이 및 Ag1의 제1 갭의 면적을 가지며, 제2 갭은 g2의 제2 갭에 걸친 길이 및 Ag2의 제2 갭의 면적을 가진다. 이러한 구체 예에서, 제1 갭으로의 제1 가스의 제1 유동이 제공되고, 제2 갭으로의 제2 가스의 제2 유동이 제공된다. 이해되는 바와 같이, 상기 논의와 유사하게, 제1 가스는 열 용량 (Cp1) 및 열 전도도 (k1)를 가지며, 제1 유동은 질량 유속 (

Figure pct00028
)으로 제공된다. 이러한 구체 예에서,
Figure pct00029
은 0보다 크고 (2k1Ag1)/ (g1Cp1)보다 작다. 더욱이, 제2 가스는 열 용량 (Cp2) 및 열 전도도 (k2)를 가지며, 제2 유동은 질량 유속 (
Figure pct00030
)으로 제공된다. 이러한 구체 예에서,
Figure pct00031
는 0보다 크고 (2k2Ag2)/ (g2Cp2)보다 작다. 이러한 구체 예에서, 제1 및 제2 유동은 유리 시트가 히트 싱크 표면에 접촉함 없이 지지되도록 유리 시트와 접촉한다. 이러한 방식으로, 시트는 시트의 중심 장력 및 표면 압축 응력을 생성하는 방식으로, 대류보다 전도에 의해 많이 냉각된다. As will be appreciated, in embodiments in which sheets of glass material are supported on air bearings between opposing heatsink surfaces, conductive heat transfer will occur from both sides of the glass sheet to both heat sink surfaces. Thus, in this embodiment, the glass sheet has first and second sheet surfaces, and the cooling of the glass sheet is performed such that the first gap is between the first sheet surface and the first heat sink surface, (E.g., the lower surface of the glass sheet) adjacent the first heat sink surface (e.g., the surface of the lower heat sink) so that the second gap is positioned between the second sheet surface and the second heat sink surface By positioning the second sheet surface (e.g., the upper surface of the glass sheet) adjacent to the second heat sink surface (e.g., the surface of the upper heat sink). In this embodiment, thermal conduction is allowed to occur from the first sheet surface to the first heat sink surface and from the second sheet surface to the second heat sink surface. In these embodiments, the first gap has an area of the first gap length, and A g1 over the first gap g 1, the second gap to the second gap in the longitudinal and A g2 over the second gap g 2 . In this embodiment, a first flow of the first gas to the first gap is provided and a second flow of the second gas to the second gap is provided. As will be appreciated, similar to the discussion above, the first gas has a heat capacity (C p1 ) and a thermal conductivity (k 1 ), the first flow is the mass flow rate
Figure pct00028
). In this embodiment,
Figure pct00029
Is greater than zero and less than (2k 1 A g1 ) / (g 1 C p1 ). Further, the second gas has a heat capacity (C p2 ) and a thermal conductivity (k 2 ), and the second flow has a mass flow rate
Figure pct00030
). In this embodiment,
Figure pct00031
Is greater than 0 (2k 2 A g2) / less than (g 2 C p2). In this embodiment, the first and second flows contact the glass sheet such that the glass sheet is supported without contacting the heat sink surface. In this way, the sheet is much more cooled by conduction than by convection, in a manner that produces the center tension and surface compressive stress of the sheet.

고전도 냉각 존을 포함하는 유리 강화 시스템 Glass reinforced systems including high conductivity cooling zones

도 21을 참조하면, 고전도 유리 냉각/퀀칭 스테이션 (station)의, 및 대류보다 전도에 의해 많이 냉각되는 유리 시트의 개략적인 단면은 나타낸다. 고온 유리 시트 (200)는, 각각 갭 (204a 및 204b)에 걸친 각각의 제1 및 제2 히트 싱크 (201a, 202a)의 각각의 제1 및 제2표면 (201b, 202b)을 각각 대면한 제1 및 제2 (주) 표면 (200a, 200b)을 가진다. 가스 (230)는 화살표로 나타낸 바와 같이 제1 및 제2표면 (201b, 202b)을 통해 공급되어, 갭 (204a, 204b)을 공급하고 유리 시트를 히트 싱크 (201a, 202a) 중심에, 또는 그렇지 않으면 상기 히트 싱크 사이에 위치시키는 것에 도움을 준다. 공기 또는 다른 가스는 화살표 (240)에 의해 나타낸 바와 같이 히트 싱크 (201a, 202a)의 에지를 지나갈 수 있다. 여기에서 논의에 따라, 갭 (204a, 204b)의 크기 및 가스 및 가스 (230)의 유속을 선택하여, 유리 시트 (200)는 대류보다 전도에 의해 많이 냉각될 것이다. 특정 구체 예에서, 유리 시트 (200)는, 유리 시트 (200)와 같은, 가열된 제품에서 빠져나가는 20% 초과, 30% 초과, 40% 초과, 구체적으로 50% 초과, 보다 구체적으로는 80% 초과의 열 에너지가 갭 (204a, 204b)과 같은 갭을 가로질러 히트 싱크 (201a 및 202a)에 의해 수용되도록, 히트 싱크 (201a 및 202a)에 의해 냉각된다. Referring to Figure 21, there is shown a schematic cross-section of a high-conductivity glass cooling / quenching station and a glass sheet that is much more cooled by conduction than convection. High temperature glass The sheet 200 includes first and second surfaces 201b and 202b respectively facing first and second surfaces 201b and 202b of respective first and second heat sinks 201a and 202a across gaps 204a and 204b, And second (main) surfaces 200a and 200b. Gas 230 is supplied through first and second surfaces 201b and 202b as indicated by arrows to provide gaps 204a and 204b and to direct the glass sheet to the center of heat sinks 201a and 202a, It helps to place them between the heat sinks. Air or other gas may pass the edges of heat sinks 201a, 202a as indicated by arrow 240. In accordance with the discussion herein, by selecting the size of the gaps 204a, 204b and the flow rate of the gas and gas 230, the glass sheet 200 will be much more cooled by conduction than convection. In certain embodiments, the glass sheet 200 is greater than 20%, greater than 30%, greater than 40%, specifically greater than 50%, and more specifically greater than 80% exiting the heated product, such as a glass sheet 200, Is cooled by heat sinks 201a and 202a such that excess thermal energy is received by heat sinks 201a and 202a across gaps such as gaps 204a and 204b.

몇몇 구체 예에서, 갭 (204a, 204b)은 가열된 유리 시트가 대류보다 전도에 의해 많이 냉각되도록, 갭에 걸친 충분한 두께 또는 거리를 가지도록 구성된다. 이해되는 바와 같이, 갭 (204a, 204b)의 크기는 일반적으로 주 유리 표면과 대립하는 히트 싱크 표면 사이의 거리이다. In some embodiments, the gaps 204a, 204b are configured to have a sufficient thickness or distance across the gap such that the heated glass sheet is much more cooled by conduction than convection. As will be appreciated, the size of the gaps 204a, 204b is generally the distance between the major glass surface and the opposing heat sink surface.

몇몇 구체 예에서, 갭 (204a 및 204b)은, 약 (예를 들어, ±1%) 100 ㎛ 이상 (예를 들어, 약 100 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 190 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 180 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 170 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 160 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 150 ㎛, 약 110 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 약 120 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 약 130 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 또는 약 140 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 범위)의 두께를 가질 수 있다. 다른 구체 예에서, 갭 (204a 및 204b)은, 약 (예를 들어, ±1%) 100 ㎛ 이하 (예를 들어, 약 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 30 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 40 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 90 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 80 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 70 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 또는 약 10 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 범위)의 두께를 가질 수 있다. In some embodiments, the gaps 204a and 204b may be about 100 microns or greater (e.g., +/- 1%) (E.g., from about 100 microns to about 200 microns, from about 100 microns to about 190 microns, from about 100 microns to about 180 microns, from about 100 microns to about 170 microns, from about 100 microns to about 160 microns, from about 100 microns to about 150 um, from about 110 um to about 200 um, from about 120 um to about 200 um, from about 130 um to about 200 um, or from about 140 um to about 200 um). In other embodiments, gaps 204a and 204b may be about 100 microns or less (e.g., about 10 microns to about 100 microns, about 20 microns to about 100 microns, about 30 microns From about 10 microns to about 100 microns, from about 40 microns to about 100 microns, from about 10 microns to about 90 microns, from about 10 microns to about 80 microns, from about 10 microns to about 70 microns, from about 10 microns to about 60 microns, About 50 [mu] m).

히트 싱크 (201a, 202a)는 고체 또는 다공성 형상일 수 있다. 적합한 물질은 알루미늄, 청동, 탄소 또는 흑연, 스테인리스 강, 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 히트 싱크 치수는 유리 시트의 크기를 처리하기에, 및 히트 싱크 온도를 현저하게 변화시킴 없이 효율적으로 및 효과적으로 열을 전달하기에 충분하도록 설계될 수 있다. 히트 싱크 (201a 및/또는 202a)가 다공성인 경우에, 그들은 가스를 흐르게 하는 추가의 구멍 또는 홀을 여전히 포함할 수 있거나, 유동을 제공하기 위해 다공성 구조물을 사용할 수 있거나, 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 히트 싱크는 도 23-25 및 이하에서 보다 상세하게 기재된, 히트 싱크의 온도를 제어하는 유체 유동을 허용하기 위한 통로를 더욱 포함한다. The heat sinks 201a, 202a may be in solid or porous form. Suitable materials include, but are not limited to, aluminum, bronze, carbon or graphite, stainless steel, and the like. The heat sink dimensions can be designed to handle the size of the glass sheet and to be sufficient to efficiently and effectively transfer heat without significantly changing the heat sink temperature. In the case where heat sinks 201a and / or 202a are porous, they may still include additional holes or holes to flow the gas, or may use porous structures to provide flow, or both . In some embodiments, the heat sink further includes a passageway for allowing fluid flow to control the temperature of the heat sink, as described in more detail in Figures 23-25 and below.

종래 기술의 높은 가스 유속을 제거하는 것은 도 21에 나타낸 바와 같이, 매우 작은 구멍 또는 기공 (206)의 사용을 히트 싱크 면에서 가능하게 하여, 갭(들)에 가스를 제공할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 구멍은 가장 작은 방향 (예를 들어, 원형 구멍의 경우 직경)으로 측정할 시에 2 mm 미만, 1.5 mm 미만, 1 mm 미만, 0.5 mm 미만, 0.25 mm 미만 또는 200, 150, 100, 50, 30, 20, 또는 10 ㎛ 이하일 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 구멍은 약 (예를 들어, ±1%) 10 ㎛ 내지 약 1 ㎜, 약 20 ㎛ 내지 약 1 ㎜, 또는 약 50 ㎛ 내지 약 1 mm이다. Removing the prior art high gas flow rate may enable the use of very small holes or pores 206 on the heat sink surface, as shown in FIG. 21, to provide gas to the gap (s). In some embodiments, the apertures are less than 2 mm, less than 1.5 mm, less than 1 mm, less than 0.5 mm, less than 0.25 mm, or less than 200, 150, or 150 mm, as measured in the smallest direction (e.g., 100, 50, 30, 20, or 10 탆 or less. In some embodiments, the pores are from about 10 microns to about 1 millimeter, from about 20 microns to about 1 millimeter, or from about 50 microns to about 1 millimeter (e.g., +/- 1%).

인접한 구멍 (206) 사이의 간격은 에지 간의 구멍으로 측정된, 약 (예를 들어, ±1%) 10 ㎛ 내지 약 3 mm, 약 20 ㎛ 내지 약 2 mm, 또는 약 50 ㎛ 내지 약 1 mm일 수 있다. 작은 구멍 또는 기공은 개별 유동 제한장치 (flow restrictors)로서 기능할 수 있어, 시트를 위치시키고 및 갭 크기를 제어하기 위해, 시트의 지지의 일치성 및 높은 수준의 강성과 같은, 고-성능, 가스-베어링-타입 동역학을 제공하고, 열적 강화 효과의 높은 균질성을 가능하게 하여 응력 복굴절을 피하거나 줄일 수 있다. 더욱이, 매우 작은 기공 또는 구멍이 사용될 수 있기 때문에, 갭(들)에 걸친 시트 표면을 대면하는 히트 싱크의 표면에서의 고형물의 상대 양이 최대화될 수 있고, 그에 따라 전도성 열 유동을 증가시킨다. The spacing between adjacent holes 206 may be from about 10 microns to about 3 mm, from about 20 microns to about 2 mm, or from about 50 microns to about 1 mm . The small holes or pores can serve as individual flow restrictors to provide a high performance, high-performance, high-performance, high- - Provides bearing-type kinetics and enables high homogeneity of the thermal strengthening effect to avoid or reduce stress birefringence. Moreover, since very small pores or holes can be used, the relative amount of solids at the surface of the heat sink facing the sheet surface across the gap (s) can be maximized, thereby increasing conductive heat flow.

다양한 구체 예에 따라, 히트 싱크 (201a,202a)는 고온 유리 시트 (200)를 지지하는 가스 베어링과 실제로 고온 유리 시트 (200)를 냉각하는 히트 싱크로 모두 작용하기 때문에, 히트 싱크 (201a,202a)는 이러한 이중 역할을 수행하도록 구성된다. 특정 구체 예에서, 히트 싱크 (201a,202a)는 고온 유리 시트 (200)로부터 전도를 통해 열을 수용하는 동시에 고온 유리 시트 (200)를 지지하는 가스를 충분히 전달할 수 있는 충분한 열질량을 구비하도록 구성된다. According to various embodiments, since the heat sinks 201a and 202a act as both the gas bearing that supports the hot glass sheet 200 and the heat sink that actually cools the hot glass sheet 200, Are configured to perform these dual roles. In certain embodiments, the heat sinks 201a, 202a are configured to receive heat through conduction from the hot glass sheet 200 while at the same time having sufficient thermal mass to sufficiently deliver the gas supporting the hot glass sheet 200 do.

몇몇 이러한 구체 예에서, 구멍 (206)으로 점유된 히트 싱크 (201a,202a)의 양은 비교적 작아 열을 수용하기 위해 히트 싱크 (201a,202a)에 존재하는 재료의 양이 증가하거나 최대화된다. 특정 구체 예에서, 구멍 (206)은 히트 싱크 표면 (201b,202b)의 표면적의 10% 미만, 구체적으로 5% 미만, 구체적으로 2% 미만, 및 더욱 구체적으로 1% 미만을 차지한다. 특정한 예시적인 시험 시스템에서, 출원인은 구멍 (206)으로 점유된 히트 싱크 표면 (201b,202b)의 표면적의 1.1%와 0.5%를 전도성 냉각을 위한 히트 싱크로 사용한다. 히트 싱크 (201a,202a)가 기공성 물질(예를 들면, 기공성 흑연 또는 기공성 알루미늄)로 형성된 특정 구체 예에서, 기공이 매우 작아 열 전도를 위해 사용될 수 있는 표면 (201b,202b)의 표면적은 본질적으로 100% 이다. 출원인은 본 시스템에 열 전도를 위해 사용될 수 있는 표면 (201b,202b)의 비율은 적어도 몇몇 종래의 에어 베어링 설계와 비교하여 실제 높다. In some such embodiments, the amount of heat sinks 201a, 202a occupied by holes 206 is relatively small to increase or maximize the amount of material present in the heat sinks 201a, 202a to accommodate the heat. In certain embodiments, the holes 206 occupy less than 10%, specifically less than 5%, specifically less than 2%, and more specifically less than 1% of the surface area of the heat sink surfaces 201b, 202b. Applicants use 1.1% and 0.5% of the surface area of the heat sink surfaces 201b, 202b occupied by the holes 206 as a heat sink for conductive cooling in certain exemplary test systems. In certain embodiments in which the heat sinks 201a and 202a are formed of a porous material (e.g., porous graphite or porous aluminum), the surface area of the surfaces 201b and 202b, which pores are so small that they can be used for thermal conduction Lt; / RTI &gt; is essentially 100%. Applicants have found that the ratio of surfaces 201b, 202b that can be used for thermal conduction to the present system is actually high compared to at least some conventional air bearing designs.

다양한 구체 예에 따르면, 갭 (204a, 204b)에 가스를 제공하는 유일한 경로로서의 이러한 구멍 (206)의 사용, 및 히트 싱크 표면 (201b, 202b)의 수직선에 가까운 방향으로 놓이는 구멍 (206)을 바람직하게 사용하는 것은 에어 베어링 타입 동역학이 최적화되는 것, 및 더 큰 구멍으로부터의 또는 시트 (200)에 인접한 히트 싱크 표면(들) (201b, 202b)를 통하는 것과는 다른 열원으로부터의 가스 유동에 의해, 또는 다른 과도한 측 방향 유동에 의해 손상되지 않는 것을 보장한다. 다른 구체 예에서, 가스는 이를테면 구멍 (206) 또는 기공에 부가하여, 다른 열원을 통해 갭 (204a, 204b)에 제공될 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 관점은 이를테면 종래의 대류 템퍼링 공정에 관해 저 가스 유동 및 고체-가스-고체 전도의 사용에 의한 전력 및 에너지 절감을 가능하게 한다. According to various embodiments, the use of such apertures 206 as a unique path to provide gas to the gaps 204a, 204b and the use of apertures 206 that lie in a direction near the vertical lines of the heat sink surfaces 201b, Is optimized for air bearing type dynamics and by gas flow from a heat source other than through a larger aperture or through the heat sink surface (s) 201b, 202b adjacent the sheet 200, or And is not damaged by other excessive lateral flow. In other embodiments, the gas may be provided to the gaps 204a, 204b through other heat sources, such as in addition to the apertures 206 or pores. Accordingly, the teachings of the present disclosure enable power and energy savings by using low gas flow and solid-gas-solid conduction, for example, with respect to conventional convective tempering processes.

도 22-25는 본 개시에 따른 유리 강화 시스템 (300)의 예시적인 구체 예를 나타낸다. 도 22는 유리 시트가 유리 시트로부터 가스를 통해 전도성 히트 싱크 내로 열 전도에 의해 냉각될 수 있는 시스템 (300)의 개략적인 단면도를 나타낸다. 장치는 고온 존 (310), 냉각 존 (330) 및 전환 가스 베어링 (320)을 포함한다. 전환 가스 베어링 (320)은 유리와 베어링 사이에 접촉이 없거나 실질적으로 어떠한 접촉도 일어나지 않도록 유리 제품 (예를 들어, 유리 시트 (400a))을 고온 존 (310)으로부터 냉각 존 (330)으로 이동 또는 안내한다. 고온 존 (310)은 고온 존 플리넘 (plenum) (318)으로부터 각각 공급되는 가스 베어링 (312)을 가지며, 베어링 (312)은 고온 존 가스 베어링 (312)을 원하는 시작 공정 온도까지 가열시키는 역할을 하는, 베어링 (312)을 통해 홀에 삽입된 카트리지 히터 (314)를 가진다. 유리 시트 (고온 존) (400a)는 원하는 사전 냉각 온도 (예를 들어, 전이온도 이상)를 갖도록 충분히 긴 기간 동안 고온 존 가스 베어링 (312) 사이에서 유지된다. 22-25 illustrate an exemplary embodiment of a glass fortification system 300 in accordance with the present disclosure. 22 shows a schematic cross-sectional view of a system 300 in which a glass sheet can be cooled by thermal conduction into a conductive heat sink from a glass sheet through a gas. The apparatus includes a high temperature zone (310), a cooling zone (330) and a transition gas bearing (320). The transition gas bearing 320 may move or move the glass product 400a from the hot zone 310 to the cooling zone 330 so that there is no contact or substantially no contact between the glass and the bearing, Guide. The high temperature zones 310 have gas bearings 312 that are each fed from a hot zone plenum 318 and the bearings 312 serve to heat the hot zone gas bearings 312 to the desired start process temperature And a cartridge heater 314 inserted into the hole through the bearing 312, The glass sheet (hot zone) 400a is maintained between the hot zone gas bearings 312 for a period long enough to have the desired pre-cooling temperature (e.g., above the transition temperature).

몇몇 구체 예에서, 고온 존에서 시트를 가열하는 것은 얇은 가스 배리어 (gas barrier)를 통한 히트 싱크로부터의 열의 전도에 의해 주로 이행될 수 있다. 고온 존에서 사용되는 전도성 가열 공정은, 여기에 기재된 냉각 공정과 유사할 수 있지만, 뒤바뀔 수도 있다 (예를 들어, 유리 시트 내로 열을 밀어넣음). In some embodiments, heating the sheet in the high temperature zone can be largely accomplished by conduction of heat from the heat sink through a thin gas barrier. The conductive heating process used in the high temperature zone may be similar to the cooling process described herein, but may be reversed (e.g., pushing heat into the glass sheet).

몇몇 구체 예에서, 고온 존 가스 베어링 (312)과 유리 시트 (400a) 사이의 갭 (316)은 0.05" (1.27 mm) 내지 0.125" (3.175 mm) 또는 그보다 큰 정도로 상대적으로 클 수 있는데, 이는 유리 시트 (400a)가 상대적으로 천천히 가열될 수 있고, 고온 가스 베어링 (312)으로부터 유리 시트 (400a) 내로 열 복사가 이러한 목적에 적당하기 때문이다. 다른 구체 예에서, 고온 존 갭 크기는 측면당 150 microns 또는 측면당 500 microns 만큼 작을 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 더 작은 갭이 유리할 수 있는데, 이는 그들이 베어링이 더 우수한 "강성" - 즉, 유리를 중심에 모아 상기 유리가 연화된 상태에 있을 동안 그를 평평하게 하는 능력을 갖는 것을 가능하게 하기 때문이다. 몇몇 구체 예에서, 공정은, 예를 들어, 가스 베어링 (312)에 의해 공급된 압력을 통해 초기 가열 단계에서 유리 시트를 재-형성을 - 그들을 평평하게 하는 것을 - 할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 상부 및 하부 고온 존 베어링은 액추에이터 상에 있을 수 있어, 연속적인 방식으로 갭 폭을 변화시키거나, 선택적으로, 갭이 클 시에 유리가 고온 존 내로 들어가도록 하게 하여 그 후에 유리가 여전하게 연화적일 동안 상기 자동차 유리를 평평하게 하기 위해 갭을 압축시킨다. In some embodiments, the gap 316 between the hot zone gas bearing 312 and the glass sheet 400a may be relatively large, on the order of 0.05 "(1.27 mm) to 0.125" (3.175 mm) or more, Because the sheet 400a can be heated relatively slowly and thermal radiation from the hot gas bearing 312 into the glass sheet 400a is suitable for this purpose. In other embodiments, the high temperature zone gap size may be as small as 150 microns per side or 500 microns per side. In some embodiments, smaller gaps may be advantageous because they enable the bearings to have a better "stiffness ", i.e., the ability to center the glass and flatten it while the glass is in the softened state Because. In some embodiments, the process can re-form the glass sheet-flatten them-in an initial heating step, for example, through the pressure supplied by the gas bearing 312. In some embodiments, the upper and lower high temperature zone bearings may be on the actuator to change the gap width in a continuous manner or, alternatively, allow the glass to enter the high temperature zone at a large gap, Lt; / RTI &gt; compresses the gap to flatten the car glass for a period of time that is still soft.

전도를 통해 실제로 유리 시트 (400a)를 가열하도록 구성된 고온 존 (310)를 갖는 특정 구체 예에서, 전도성-기반 고온 존 (310) 시스템의 갭 (316)의 총 가스 유량은 낮으며, 특히 몇몇 구체 예에서 고온 존 (310) 내에 유리 제품을 지지하기 위해 가스 유량을 최소화할 수 있다. 몇몇 이러한 구체 예에서, 갭 (316, 예를 들면, 유리 시트 (400a)의 양 표면)에 가스 유량은 유리 표면적의 제곱 미터 당 50 slpm 내지 50,000 slpm이며, 특히 유리 표면적의 제곱 미터 당 100 slpm 내지 30,000 slpm이다. 몇몇 이러한 구체 예에서, 갭 길이 (g)는 50㎛ 이상이고 1000㎛ 이하이며, 특히 700㎛ 이하이다. 특정 구체 예에서, 가스는 공기, 헬륨, 또는 다른 적당한 가스일 수 있다. 특정 구체 예에서, 고온 존 (310)으로 전달된 가스는 수증기를 포함하고, 이러한 구체 예에서 수증기의 사용은 고온의 유리 표면의 낮은 표면 점도를 (잠재적으로) 증진시켜, 그 결과로 크랙을 치유한다. In a particular embodiment having a high temperature zone 310 configured to actually heat the glass sheet 400a through conduction, the total gas flow rate in the gap 316 of the conductive-based high temperature zone 310 system is low, In the example, the gas flow rate can be minimized to support the glass product in the hot zone 310. In some such embodiments, the gas flow rate at the gap 316 (e.g., both surfaces of the glass sheet 400a) is between 50 slpm and 50,000 slpm per square meter of glass surface area, and in particular between 100 slpm and 100 slpm per square meter of glass surface area 30,000 slpm. In some of these embodiments, the gap length g is greater than or equal to 50 microns and less than or equal to 1000 microns, and more specifically, less than or equal to 700 microns. In certain embodiments, the gas may be air, helium, or other suitable gas. In certain embodiments, the gas delivered to the hot zone 310 comprises water vapor, and in this embodiment the use of water vapor potentially enhances the low surface viscosity of the hot glass surface, resulting in crack healing do.

고려될 구체 예에서, 출원인은 유리 표면적의 제곱 미터 당 100과 28,700 slpm의 공기 유량으로 75㎛의 갭 길이를 갖고 베어링 가스로 공기를 사용하는 여기에서 논의된 고온 존 (310)과 같은 전도성 가열 존이 개별적으로 98%와 91%의 총 열전달률로 전도성 열전달되는 것으로 결정된다. 다른 고려될 구체 예에서, 출원인은 유리 표면적의 제곱 미터 당 100과 28,700 slpm의 공기 유량으로 700㎛의 갭 길이를 갖고 베어링 가스로 공기를 사용하는 여기에서 논의된 고온 존 (310)과 같은 전도성 가열 존이 개별적으로 74%와 27%의 총 열전달률로 전도성 열전달되는 것으로 결정된다. In the embodiment to be contemplated, the Applicant has found that a conductive heating zone &lt; RTI ID = 0.0 &gt; 310 &lt; / RTI &gt; such as the high temperature zone 310 discussed herein using air as the bearing gas, with a gap length of 75 microns at an air flow rate of 100 and 28,700 slpm per square meter of glass surface area, Are individually determined to be conductive heat transfer with a total heat transfer rate of 98% and 91%. In other contemplated embodiments, the Applicant has found that conductive heating (e.g., high temperature zone 310 discussed herein) using air as the bearing gas with a gap length of 700 microns at an air flow rate of 100 and 28,700 slpm per square meter of glass surface area, It is determined that the zones are conducting heat conduction at a total heat transfer rate of 74% and 27%, respectively.

다른 고려될 구체 예에서, 출원인은 유리 표면적의 제곱 미터 당 100과 10,000 slpm의 헬륨 유속에서 75㎛의 갭 길이를 갖고 베어링 가스로 헬륨을 사용하는 여기에서 논의된 고온 존 (310)과 같은 전도성 가열 존이 개별적으로 96%와 89%의 총 열전달률로 전도성 열전달되는 것으로 결정한다. 다른 고려될 구체 예에서, 출원인은 유리 표면적의 제곱 미터 당 100과 10,000 slpm의 헬륨 유속에서 700㎛의 갭 길이를 갖고 베어링 가스로 헬륨을 사용하는 여기에서 논의된 고온 존 (310)과 같은 전도성 가열 존이 개별적으로 74%와 46%의 총 열전달률로 전도성 열전달되는 것으로 결정한다. 특정 구체 예에서, 여기에서 논의된 전도성 열전달률은 680℃의 Tg를 갖는 유리 물질을 기반으로 한다. In other contemplated embodiments, the Applicant has found that conductive heating with a gap length of 75 microns at a helium flow rate of 100 and 10,000 slpm per square meter of glass surface area and using the helium as the bearing gas, The zones are individually determined to be conductive heat transfer with a total heat transfer rate of 96% and 89%. In other contemplated embodiments, the Applicant has found that conductive heating with a gap length of 700 microns at a helium flow rate of 100 and 10,000 slpm per square meter of glass surface area and using the helium as the bearing gas, It is determined that the zones will conductively conduct heat individually at a total heat transfer rate of 74% and 46%. In certain embodiments, the conductive heat transfer rate discussed herein is based on a glass material having a Tg of 680 캜.

고온 존 가스 베어링 (312)이 가스 베어링 (312)에서 유리 시트 (400a)로 열 전도를 통해 유리 시트 (400a)를 가열하는 이러한 구체 예에서, 가스 베어링 (312)은 유리 시트 (400a)를 지지하고 열 전도성을 촉진하도록 구성된다. 특정 구체 예에서, 가스 베어링 (312)은 고온 존 가스 베어링 (312)에서 유리 시트 (400a)로 여열 전도를 통해 열을 전달하는 동시에 유리 시트 (400a)를 지지하도록 충분한 가스를 전달할 수 있는 충분한 열 질량을 갖도록 구성된다. 몇몇 이러한 구체 예에서, 구멍으로 전달된 가스로 점유된 가스 베어링 (312)의 양은 비교적 작아 열을 전달하기 위한 고온 가스 베어링 (312)에 존재하는 재료의 양이 증가하거나 최대화된다. 특정 구체 예에서, 구멍 (206)은 히트 싱크 표면 (201b,202b)의 표면적의 10% 미만, 구체적으로 5% 미만, 구체적으로 2% 미만, 및 더욱 구체적으로 1% 미만을 차지한다. 특정 구체 예에서, 고온 존 가스 베어링 구멍은 대립하는 베어링 표면 베어링 (312)의 표면적의 10% 미만, 구체적으로 5% 미만, 더욱 구체적으로 4% 미만을 차지한다. 특정한 예시적인 시험 시스템에서, 출원인은 가스 전달 구멍으로 점유된 대립하는 베어링 표면 베어링 (312)의 표면적의 3.7%와 0.8%를 고온 존 가스 베어링 (312)으로 사용한다. 다른 구체 예에서, 별개의 가스 전달 구멍을 갖추기 보다는, 고온 존 가스 베어링 (312)은 기공성 물질(예를 들면, 기공성 흑연 또는 기공성 알루미늄)로 형성될 수 있다. 이러한 구체 예에서, 기공은 매우 작아 유리 시트 (400a)에 열 전도를 위해 사용될 수 있는 고온 존 가스 베어링 (312)의 대립하는 표면의 표면적은 본질적으로 100%이다. In this embodiment in which the high temperature zone gas bearing 312 heats the glass sheet 400a through thermal conduction from the gas bearing 312 to the glass sheet 400a, the gas bearing 312 supports the glass sheet 400a And to promote thermal conductivity. In certain embodiments, the gas bearing 312 may be heated to a temperature sufficient to transfer heat through the heat conduction to the glass sheet 400a in the hot zone gas bearing 312 and at the same time to deliver sufficient gas to support the glass sheet 400a Mass. In some such embodiments, the amount of gas bearing 312 occupied by the gas delivered to the bore is relatively small, thereby increasing or maximizing the amount of material present in the hot gas bearing 312 for transferring heat. In certain embodiments, the holes 206 occupy less than 10%, specifically less than 5%, specifically less than 2%, and more specifically less than 1% of the surface area of the heat sink surfaces 201b, 202b. In certain embodiments, the hot zone gas bearing holes occupy less than 10%, specifically less than 5%, and more specifically less than 4% of the surface area of opposing bearing surface bearings. In a particular exemplary test system, Applicants use 3.7% and 0.8% of the surface area of conflicting bearing surface bearings 312 occupied by gas delivery holes as the hot zone gas bearings 312. In other embodiments, the hot zone gas bearing 312 may be formed of a porous material (e.g., porous graphite or porous aluminum) rather than having a separate gas delivery hole. In this embodiment, the pores are so small that the surface area of the opposing surface of the hot zone gas bearing 312 that can be used for thermal conduction to the glass sheet 400a is essentially 100%.

공정 온도는 유리 조성물, 유리 두께, 유리 속성 (CTE 등), 및 원하는 강화 수준을 포함하는 다수의 요인에 좌우된다. 일반적으로, 시작 공정 온도는 유리 전이 온도와 리틀톤 (Littleton) 연화점 사이의 임의의 값일 수 있거나, 몇몇 구체 예에서 심지어 더 높을 수 있다. SLG 경우, 예를 들어, 시스템 (300)은 약 (예를 들어, ±1%) 640 내지 약 730℃ 또는 약 690 내지 약 730℃의 온도까지 유리 시트 (400a)를 가열한다. 몇몇 구체 예에서, 시스템 (300)은 약 (예를 들어, ±1%) 620 내지 약 800℃, 약 640 내지 약 770℃, 약 660 내지 약 750℃, 약 680 내지 약 750℃, 약 690 내지 약 740℃, 또는 약 690 내지 약 730℃의 온도까지 유리 시트 (400a)를 가열한다. The process temperature depends on a number of factors including the glass composition, glass thickness, glass properties (such as CTE), and the desired level of enhancement. In general, the starting process temperature may be any value between the glass transition temperature and the Littleton softening point, or even higher in some embodiments. In the case of SLG, for example, the system 300 heats the glass sheet 400a to a temperature of about 640 to about 730 [deg.] C or about 690 to about 730 [deg.] C. In some embodiments, the system 300 may have a temperature of about 620 to about 800 ° C, about 640 to about 770 ° C, about 660 to about 750 ° C, about 680 to about 750 ° C, about 690 to about 750 ° C, The glass sheet 400a is heated to a temperature of about 740 占 폚, or about 690 占 폚 to about 730 占 폚.

유리 시트 (400a)는 그의 원하는 시작 공정 온도 (예를 들어, 자동차 유리 전이 온도 이상)로 가열되고, 그 후에, 임의의 적합한 수단을 사용하여 고온 존 (310)으로부터 냉각 존 (330)으로 이동된다. 몇몇 구체 예에서, 고온 존 (310)으로부터 냉각 존 (330)으로 유리 시트 (400a)를 이동시키는 것은, 예를 들어, (1) 전체 조립체를 기울어지게 하여 유리 시트 상에 작용하는 중력이 그를 냉각 존으로 이동하게 하여, (2) 고온 존 (310)의 최 좌측 출구로부터 가스 유동을 차단하여 (이 구체 예에서 측면이 둘러싸여 있음), 모든 가스 베어링으로부터 나오는 모든 가스가 냉각 존의 최 우측 출구로부터 배출되게 하고, 유체 힘이 유리 시트 (400a) 상에 가해지도록 하고 그를 냉각 존 (330)으로 이동하게 하여, 또는 (3) 상기 항목 (1) 및 (2)의 조합에 의해 달성될 수 있다. The glass sheet 400a is heated to its desired starting process temperature (e.g., above the auto glass transition temperature) and then moved from the hot zone 310 to the cooling zone 330 using any suitable means . In some embodiments, moving the glass sheet 400a from the high temperature zone 310 to the cooling zone 330 can be accomplished by, for example, (1) tilting the entire assembly to allow gravity acting on the glass sheet to cool (2) shutting off the gas flow from the leftmost outlet of the hot zone 310 (in this embodiment, the side is enclosed) so that all the gas from all the gas bearings flows from the rightmost outlet of the cooling zone (3) by a combination of the above items (1) and (2), so that a fluid force is applied to the glass sheet (400a) and then moved to the cooling zone (330).

전환 가스 베어링 (320)은, 전환 베어링 플리넘 (328)에 의해 가스가 공급될 수 있다. 전환 가스 베어링 (320)의 표면 뒤의 고체 물질 두께는 얇고, 저 열 질량 및/또는 저 열 전도도를 가질 수 있어, 고온 존 (310)으로부터 냉각 존 (330)으로 감소된 열 전도를 허용한다. 전환 가스 베어링 (320)은 2개의 존 (310 및 330) 사이에 열 파괴 또는 전환으로서의 역할을 할 수 있고, 고온 존의 더 큰 갭 (316)으로부터 냉각 존 (330)의 작은 갭 (336)으로 하향 전환하는 역할을 할 수 있다. 더욱이, 전환 가스 베어링 (320)의 저 열 질량 및/또는 저 열 전도도는 열 전달의 양을, 나아가 전환 가스 베어링 (320)을 지나가는 동안 유리 시트 (400a)에 의해 겪게 되는 냉각을 제한한다. The transition gas bearing 320 may be gas fed by the transition bearing plenum 328. The solid material thickness behind the surface of the transition gas bearing 320 may be thin, low thermal mass, and / or low thermal conductivity, allowing reduced thermal conduction from the hot zone 310 to the cooling zone 330. The transition gas bearing 320 may serve as a thermal break or transition between the two zones 310 and 330 and may extend from a larger gap 316 in the high temperature zone to a small gap 336 in the cooling zone 330 It can play a role of switching downward. Moreover, the low thermal mass and / or low thermal conductivity of the conversion gas bearing 320 restricts the amount of heat transfer and hence the cooling experienced by the glass sheet 400a while passing through the transition gas bearing 320. [

일단 유리 시트 (냉각 존) (400b)가 냉각 존 (330) 및 채널 (330a) 내로 이동하면, 정지 게이트 (341)로 나타낸 기계 정지 또는 임의의 다른 적합한 차단 메커니즘에 의해 우측 출구에서 빠져나가는 것이 정지된다. 일단 유리 시트 (400b)가 충분히 냉각되어 중심이 유리 전이 (예를 들어, 이 실시 예에 표면에서의 약 325℃에 상응하는 약 490℃ 이하의 1 mm 두께의 SLG의 경우)를 지나가게 되면, 정지 게이트 (341)는 이동되어 냉각 존 채널 (330a)을 차단해제할 수 있고, 그 후에 유리 시트 (400b)는 시스템 (300)으로부터 제거될 수 있다. 원한다면, 유리 시트 (400b)는 제거되기 전에 실온 부근의 어느 곳까지 냉각 존 (330)에 남겨질 수 있다. Once the glass sheet (cooling zone) 400b has been moved into the cooling zone 330 and channel 330a, the escape from the right outlet is stopped by a mechanical stop indicated by the stop gate 341 or any other suitable shut- do. Once the glass sheet 400b has been sufficiently cooled and the center passes through a glass transition (for example, for a 1 mm thick SLG of about 490 DEG C or less, corresponding to about 325 DEG C on the surface in this embodiment) The stop gate 341 may be moved to unblock the cooling zone channel 330a and then the glass sheet 400b may be removed from the system 300. [ If desired, the glass sheet 400b may be left in the cooling zone 330 somewhere near room temperature before being removed.

전술한 바와 같이, 고온 존 (310) 내에서, 유리 시트 (400)는 유리 시트의 유리 전이 온도보다 높은 온도로 가열된다. 도 22에 나타낸 구체 예에서, 냉각 존 (330)은 개구 (330b)를 통해 가열된 유리 시트 (400b)를 수용하고, 유리 시트 (400b)를 운반하며, 냉각 존에서 유리 시트 (400b)를 냉각시키는 채널 (330a)을 포함한다. 하나 이상의 구체 예에서, 채널 (330a)은, 가스 베어링, 롤러 휠, 컨베이어 벨트, 또는 냉각 존을 통해 유리 시트를 물리적으로 수송하는 다른 수단을 포함할 수 있는 운반용 시스템을 포함한다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 냉각 존 (330)은 고온 존 플리넘 (318) 및 전환 플리넘 (328)으로부터 분리된 플리넘 (338)에 공급된 가스 베어링 (332)을 포함한다. As described above, in the high temperature zone 310, the glass sheet 400 is heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the glass sheet. 22, the cooling zone 330 receives the heated glass sheet 400b through the opening 330b, conveys the glass sheet 400b, and cools the glass sheet 400b in the cooling zone Channel 330a. In one or more embodiments, the channel 330a includes a gas bearing, a roller wheel, a conveyor belt, or a transport system that may include other means for physically transporting the glass sheet through the cooling zone. 22, the cooling zone 330 includes a high temperature zone plenum 318 and a gas bearing 332 supplied to the plenum 338 separated from the diverting plenum 328.

도 22에 나타낸 바와 같이, 냉각 존 (330)은 채널 (330a)에 인접하게 배치된 하나 이상의 히트 싱크 (331)를 포함한다. 2개의 히트 싱크가 이용되는 경우, 이러한 히트 싱크는 채널 갭 (330a)에 걸친 서로 대면한 채널 (330a)의 대립 측 상에 배치될 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 히트 싱크는, 가스 베어링 (332)의 몇몇을 형성하는 복수의 구멍 (331a)을 포함하며, 냉각 존 (330)의 저온 가스 베어링 (332)의 표면은 2개의 히트 싱크 표면으로서의 역할을 한다. 채널 (330a) 내에서의 저 공기 유속 및 채널 갭 (330a)의 작은 크기로 인해, 유리 시트 (400b)는, 유리 시트 (400b)가 히트 싱크 표면을 접촉하지 않고, 갭에 걸친 유리 시트로부터 고체 히트 싱크 (331) 내로 열의 전도에 의해 주로 냉각 존 (330) 내에서 냉각된다. As shown in FIG. 22, the cooling zone 330 includes one or more heat sinks 331 disposed adjacent the channel 330a. When two heat sinks are used, such a heat sink may be placed on the opposite side of the mutually facing channel 330a across the channel gap 330a. In some embodiments, the heat sink includes a plurality of holes 331a that form some of the gas bearings 332, and the surface of the low temperature gas bearing 332 of the cooling zone 330 is formed as two heat sink surfaces It plays a role. Due to the low air flow rate in the channel 330a and the small size of the channel gap 330a the glass sheet 400b is prevented from touching the surface of the heat sink 400b from the glass sheet across the gap, And is cooled mainly in the cooling zone 330 by conduction of heat into the heat sink 331.

몇몇 구체 예에서, 히트 싱크 및/또는 그의 표면은 세그먼트화될 수 있다. 전술한 바와 같이, 몇몇 구체 예에서, 히트 싱크는 다공성일 수 있으며, 이러한 구체 예에서, 가스 베어링 (332)용 가스가 전달되는 구멍은 다공성 히트 싱크의 기공이다. 복수의 구멍 (332b), 가스 소스 및 채널 갭 (330a)은 유체 연통될 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 가스는 구멍 (331a)를 통해 흘러 채널 갭 (330a)에서 가스 쿠션, 층 또는 베어링을 형성한다. 몇몇 구체 예의 가스 쿠션은, 유리 시트 (400b)가 히트 싱크 (331) 표면과 접촉하는 것을 방지한다. 가스는 또한 유리 시트 (400b)가 대류보다 전도에 의해 많이 냉각되는 가스로서의 역할을 한다. In some embodiments, the heat sink and / or its surface may be segmented. As described above, in some embodiments, the heat sink may be a porous, in these embodiments, the hole where the gas-bearing 332, the gas delivery is the porosity of the porous heat sink. The plurality of holes 332b, the gas source, and the channel gap 330a may be in fluid communication. In some embodiments, the gas flows through hole 331a to form a gas cushion, layer or bearing in channel gap 330a. Some embodiments of the gas cushion prevent the glass sheet 400b from contacting the surface of the heat sink 331. The gas also serves as a gas in which the glass sheet 400b is cooled more by conduction than by convection.

냉각은 본질적으로 갭에 걸친 고체 간의 열 전도에 의해 발생하기 때문에, 대류-지배형 냉각에 존재하지 않는 문제가 해결될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 크고 얇은 시트의 템퍼링의 경우, 시트는 (1) 대류-기반 퀀칭에서 통상적으로 사용되는 것보다 빠른 속도로 옵션으로 냉각 존 내로 빠르게 도입될 수 있고/있거나, (2) 공정은 다수의 시트가 그들 사이의 작은 공간을 두고 연속적인 스트림으로 번갈아 (one after the other) 가열 및 냉각되고, 히트 싱크가 열적 평형에 도달하도록 활발히 냉각되어 대형 시트의 전면 및 트레일링 (trailing) 에지가 유사한 열 이력을 가지는 준-연속 모드 (quasi-continuous mode)로 동작된다. Since cooling is essentially caused by thermal conduction between solids across the gap, problems that do not exist in convective-dominant cooling may need to be resolved. For example, in the case of large and thin sheet tempering, the sheet may (1) be introduced quickly into the cooling zone, optionally at a faster rate than conventionally used in convection-based quenching, and / or (2) Is heated and cooled one after the other with a small space therebetween, and the heat sink is actively cooled to reach thermal equilibrium so that the front and trailing edges of the large sheet are similar And operates in quasi-continuous mode with thermal history.

몇몇 구체 예에서, 구멍 (331a)을 통해 흐르는 가스는 히트 싱크를 냉각시킨다. 몇몇 구체 예에서, 구멍을 통해 흐르는 가스는 갭에 걸친 유리로부터 히트 싱크 내로 열 전도를 용이하게 하고, 또한 히트 싱크 (331)를 냉각시킨다. 몇몇 사례에서, 별도의 가스 또는 유체가 히트 싱크 (331)를 냉각시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 히트 싱크 (331)는 도 23에 대해 보다 상세하게 기재된 바와 같이, 히트 싱크 (331)를 냉각시키기 위해 냉각 유체를 흐르게 하는, 통로 (334)를 포함할 수 있다. 통로 (334)는 둘러싸일 수 있다. In some embodiments, the gas flowing through hole 331a cools the heat sink. In some embodiments, the gas flowing through the holes facilitates thermal conduction from the glass across the gap into the heat sink and also cools the heat sink 331. In some instances, a separate gas or fluid may be used to cool the heat sink 331. For example, the heat sink 331 may include a passageway 334 that allows cooling fluid to flow to cool the heat sink 331, as described in more detail with respect to FIG. The passageway 334 may be enclosed.

2개의 히트 싱크가 사용되는 경우 (즉, 제1 히트 싱크 및 제2 히트 싱크), 채널 갭 (330a)에 가스를 제공하기 위해, 하나 이상의 가스 소스는 사용될 수 있다. 가스 소스는 서로 동일한 가스 또는 다른 가스를 포함할 수 있다. 채널 갭 (330a)은, 그러므로, 하나의 가스, 다른 가스 소스의 가스들의 혼합물, 또는 동일 가스 소스를 포함할 수 있다. 예시적인 가스는, 공기, 질소, 이산화탄소, 헬륨 또는 기타 불활성 가스, 수소 및 이들의 다양한 조합을 포함한다. 예시적인 구체 예에서, 채널 갭 (330a)으로 전달된 가스는 수증기이다. 가스는, 유리 시트 (400b)를 전도적으로 냉각하기 시작하기 직전에 채널 (330a)에 진입할 시에 이의 열 전도도로 설명될 수 있다. 몇몇 사례에서, 가스는 약 (예를 들어, ±1%) 0.02 W/ (m·K) 이상, 약 0.025 W/ (m·K) 이상, 약 0.03 W/ (m·K) 이상, 약 0.035 W/ (m·K) 이상, 약 0.04 W/ (m·K) 이상, 약 0.045 W/ (m·K) 이상, 약 0.05 W/ (m·K) 이상, 약 0.06 W/ (m·K) 이상, 약 0.07 W/ (m·K) 이상, 약 0.08 W/ (m·K) 이상, 약 0.09 W/ (m·K) 이상, 약 0.1 W/ (m·K) 이상, 약 0.15 W/ (m·K) 이상, 또는 약 0.2 W/ (m·K) 이상)의 열 전도도를 가질 수 있다. If two heat sinks are used (i.e., the first heat sink and the second heat sink), one or more gas sources may be used to provide gas to the channel gap 330a. The gas source may comprise the same gas or another gas. The channel gap 330a may thus comprise a gas, a mixture of gases of different gas sources, or the same gas source. Exemplary gases include air, nitrogen, carbon dioxide, helium or other inert gases, hydrogen, and various combinations thereof. In an exemplary embodiment, the gas delivered to the channel gap 330a is water vapor. The gas can be described by its thermal conductivity when it enters the channel 330a just before it begins to conductively cool the glass sheet 400b. In some instances, the gas may be at least about 0.02 W / (m · K), at least about 0.03 W / (m · K), at least about 0.035 W / At least about 0.04 W / (mK), at least about 0.045 W / (mK), at least about 0.05 W / (mK) At least about 0.07 W / (mK), at least about 0.08 W / (mK), at least about 0.09 W / (mK), at least about 0.1 W / / (m · K) or more, or about 0.2 W / (m · K) or more).

여기에 기재된 공정 및 시스템은, 상기에서 논의한 바와 같이, 매우 얇은 유리 시트 내에서도 온도 차이에 의한 강화 정도가 형성되도록 하는 높은 열 전달률을 허용한다. 유리 시트와 히트 싱크 사이에 갭을 두고 가스로 공기를 사용하면, 높은 열 전달률은 전도만을 통해 350, 450, 550, 650, 750, 1000 및 1200 kW/㎡ 이상 높은 만큼 가능해진다. 헬륨 또는 수소를 사용하면, 5000 kW/㎡ 이상의 열 전달률이 달성될 수 있다. 다른 구체 예에서, 액제 물질은 가스를 대신하여 채널 갭 (330a)으로 전달될 수 있다. 몇몇 이러한 구체 예에서, 전달될 액체는 예를 들어 용융 염, 용융 금속 등과 같이 공정 온도의 최고점에서 상변화 또는 분해되지 않는다. The processes and systems described herein permit a high heat transfer rate, which, as discussed above, allows a degree of strengthening by temperature difference to be formed even in very thin glass sheets. By using air as a gas with a gap between the glass sheet and the heat sink, the high heat transfer rate is only possible by conduction to 350, 450, 550, 650, 750, 1000 and 1200 kW / m2 or higher. Using helium or hydrogen, a heat transfer rate of 5000 kW / m 2 or more can be achieved. In another embodiment, the liquid material may be delivered to the channel gap 330a instead of the gas. In some such embodiments, the liquid to be delivered is not phase-changed or decomposed at the highest temperature of the process, such as, for example, molten salt, molten metal, and the like.

하나 이상의 구체 예의 히트 싱크 (331)는 고정될 수 있거나 또는 채널 갭 (330a)의 두께를 변경하도록 이동될 수 있다. 유리 시트 (400b)의 두께는 히트 싱크 (331)의 대립 표면 (예를 들어, 도 22의 배치에서 히트 싱크 (331)의 상부 및 하부 표면) 사이의 거리로서 정의된, 채널 갭 (300a)의 약 0.4 배 두께 내지 약 0.6 배 두께의 범위에 있을 수 있다. 몇몇 사례에서, 채널 갭은 가열된 유리 시트가 대류보다 전도에 의해 많이 냉각되도록 충분한 두께를 가지도록 구성된다. The heat sink 331 of one or more embodiments can be fixed or moved to change the thickness of the channel gap 330a. The thickness of the glass sheet 400b is greater than the thickness of the channel gap 300a defined as the distance between the opposing surfaces of the heat sink 331 (e.g., the top and bottom surfaces of the heat sink 331 in the arrangement of FIG. 22) And may range from about 0.4 times thickness to about 0.6 times thickness. In some instances, the channel gap is configured to have a sufficient thickness such that the heated glass sheet is much cooled by conduction than convection.

몇몇 구체 예에서, 채널 갭은, 유리 시트 (400b)가 채널 (330a)을 통해 운반되거나, 또는 상기 채널 내에 위치되는 경우, 유리 시트 (400b)의 주 표면과 히트 싱크 표면 사이에 거리 (예를 들어, 상기에서 논의된 갭 크기)가, 약 (예를 들어, ±1%) 100 ㎛ 이상 (약 100 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 190 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 180 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 170 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 160 ㎛, 약 100 ㎛ 내지 약 150 ㎛, 약 110 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 약 120 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 약 130 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 또는 약 140 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 범위)이 되도록, 두께를 가질 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 채널 갭은, 유리 시트 (400b)가 채널을 통해 운반되는 경우, 유리 시트와 히트 싱크 표면 사이에 거리 (갭 또는 갭들 (336))가, 약 (예를 들어, ±1%) 100 ㎛ 이하 (예를 들어, 약 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 20 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 30 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 40 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 90 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 80 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 70 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 60 ㎛, 또는 약 10 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 범위)가 되도록, 두께를 가질 수 있다. 채널 갭 (330a)의 전체 두께는, 유리 시트 (400b)의 두께에 의존하지만, 일반적으로 유리 시트의 두께 더하기, 히트 싱크 표면과 유리 시트 사이에 거리의 2배를 특징으로 할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 유리 시트와 히트 싱크 사이의 거리 또는 갭 (336)은, 동일하지 않을 수 있다. 이러한 구체 예에서, 채널 갭 (330a)의 전체 두께는, 유리 시트의 두께 더하기, 유리 시트와 각 히트 싱크 표면 사이에 거리의 합을 특징으로 할 수 있다. In some embodiments, the channel gap is defined as the distance between the major surface of the glass sheet 400b and the heat sink surface (e.g., the distance between the major surface of the glass sheet 400b and the surface of the heat sink 400b when the glass sheet 400b is transported through the channel 330a, For example, the gap size discussed above may be less than about 100 占 퐉 (about 100 占 퐉 to about 200 占 퐉, about 100 占 퐉 to about 190 占 퐉, about 100 占 퐉 to about 180 占 퐉, From about 100 microns to about 200 microns, from about 130 microns to about 200 microns, or from about 140 microns to about 170 microns, from about 100 microns to about 160 microns, from about 100 microns to about 150 microns, from about 110 microns to about 200 microns, Mu m to about 200 mu m). In some embodiments, the channel gap is approximately equal to the distance (gap or gaps 336) between the glass sheet and the heat sink surface when the glass sheet 400b is transported through the channel, (E.g., from about 10 microns to about 100 microns, from about 20 microns to about 100 microns, from about 30 microns to about 100 microns, from about 40 microns to about 100 microns, from about 10 microns to about 90 microns, from about 10 microns to about 100 microns, From about 10 microns to about 80 microns, from about 10 microns to about 70 microns, from about 10 microns to about 60 microns, or from about 10 microns to about 50 microns). The overall thickness of the channel gap 330a depends on the thickness of the glass sheet 400b, but it can be generally characterized by the thickness of the glass sheet, or twice the distance between the heat sink surface and the glass sheet. In some embodiments, the distance or gap 336 between the glass sheet and the heat sink may not be the same. In this embodiment, the overall thickness of the channel gap 330a may be characterized by the thickness of the glass sheet plus the sum of the distance between the glass sheet and each heat sink surface.

몇몇 사례에서, 채널 갭의 전체 두께는, 약 (예를 들어, ±1%) 2500 ㎛ 미만 (예를 들어, 약 120 ㎛ 내지 약 2500 ㎛, 약 150 ㎛ 내지 약 2500 ㎛, 약 200 ㎛ 내지 약 2500 ㎛, 약 300 ㎛ 내지 약 2500 ㎛, 약 400 ㎛ 내지 약 2500 ㎛, 약 500 ㎛ 내지 약 2500 ㎛, 약 600 ㎛ 내지 약 2500 ㎛, 약 700 ㎛ 내지 약 2500 ㎛, 약 800 ㎛ 내지 약 2500 ㎛, 약 900 ㎛ 내지 약 2500 ㎛, 약 1000 ㎛ 내지 약 2500 ㎛, 약 120 ㎛ 내지 약 2250 ㎛, 약 120 ㎛ 내지 약 2000 ㎛, 약 120 ㎛ 내지 약 1800 ㎛, 약 120 ㎛ 내지 약 1600 ㎛, 약 120 ㎛ 내지 약 1500 ㎛, 약 120 ㎛ 내지 약 1400 ㎛, 약 120 ㎛ 내지 약 1300 ㎛, 약 120 ㎛ 내지 약 1200 ㎛, 또는 약 120 ㎛ 내지 약 1000 ㎛의 범위)일 수 있다. 몇몇 사례에서, 채널 갭의 전체 두께는, 약 2500 ㎛ 이상 (예를 들어, 약 2500 ㎛ 내지 약 10,000 ㎛, 약 2500 ㎛ 내지 약 9,000 ㎛, 약 2500 ㎛ 내지 약 8,000 ㎛, 약 2500 ㎛ 내지 약 7,000 ㎛, 약 2500 ㎛ 내지 약 6,000 ㎛, 약 2500 ㎛ 내지 약 5,000 ㎛, 약 2500 ㎛ 내지 약 4,000 ㎛, 약 2750 ㎛ 내지 약 10,000 ㎛, 약 3000 ㎛ 내지 약 10,000 ㎛, 약 3500 ㎛ 내지 약 10,000 ㎛, 약 4000 ㎛ 내지 약 10,000 ㎛, 약 4500 ㎛ 내지 약 10,000 ㎛, 또는 약 5000 ㎛ 내지 약 10,000 ㎛의 범위)일 수 있다. In some instances, the overall thickness of the channel gap may be less than about 2500 占 퐉 (e.g., from about 120 占 퐉 to about 2500 占 퐉, from about 150 占 퐉 to about 2500 占 퐉, from about 200 占 퐉 to about From about 300 microns to about 2500 microns, from about 300 microns to about 2500 microns, from about 400 microns to about 2500 microns, from about 500 microns to about 2500 microns, from about 600 microns to about 2500 microns, from about 700 microns to about 2500 microns, From about 1000 microns to about 2500 microns, from about 120 microns to about 2250 microns, from about 120 microns to about 2000 microns, from about 120 microns to about 1800 microns, from about 120 microns to about 1600 microns, from about 1200 microns to about 1600 microns From about 120 μm to about 1500 μm, from about 120 μm to about 1400 μm, from about 120 μm to about 1300 μm, from about 120 μm to about 1200 μm, or from about 120 μm to about 1000 μm). In some instances, the total thickness of the channel gap may be greater than or equal to about 2500 microns (e.g., from about 2500 microns to about 10,000 microns, from about 2500 microns to about 9,000 microns, from about 2500 microns to about 8,000 microns, from about 2500 microns to about 7,000 microns From about 2500 microns to about 10,000 microns, from about 2500 microns to about 10,000 microns, from about 2500 microns to about 10,000 microns, from about 2500 microns to about 5,000 microns, from about 2500 microns to about 4,000 microns, from about 2750 microns to about 10,000 microns, From about 4000 microns to about 10,000 microns, from about 4500 microns to about 10,000 microns, or from about 5000 microns to about 10,000 microns).

히트 싱크 (331)에서의 구멍 (331a)은, 히트 싱크 표면에 수직으로 위치될 수 있거나, 또는 히트 싱크 표면에 대해 수직으로부터 20도 이하, 이를테면, 약 (예를 들어, ±1%) 15도 이하, 약 10도 이하 또는 약 5도 이하의 각도로 위치될 수 있다. The hole 331a in the heat sink 331 may be positioned perpendicular to the heat sink surface or may be about 20 degrees or less from perpendicular to the heat sink surface such as about 15 degrees About 10 degrees or less, or about 5 degrees or less.

몇몇 구체 예에서, 히트 싱크 (냉각 베어링 (332)) 표면 뒤의 물질은, 금속 (예를 들어, 스테인리스 강, 구리, 알루미늄), 세라믹, 탄소, 등을 포함하는, 높은 열 전달률을 가진 임의의 적합한 물질일 수 있다. 이러한 물질은, 히트 싱크가 상대적으로 많은 양의 열 에너지를 손쉽게 받아들 수 있도록, 도 22에 나타낸 바와 같이, 전환 베어링 (320)의 표면 뒤의 물질과 비교하여 상대적으로 두꺼울 수 있다. 예시적인 구체 예에서, 히트 싱크 (331)의 물질은 스테인리스 강이다. In some embodiments, the material behind the surface of the heat sink (cooling bearing 332) may be any material that has a high heat transfer rate, including metals (e.g., stainless steel, copper, aluminum), ceramics, carbon, It may be a suitable material. Such a material may be relatively thick compared to the material behind the surface of the transition bearing 320, as shown in Fig. 22, so that the heat sink can easily accommodate a relatively large amount of thermal energy. In an exemplary embodiment, the material of the heat sink 331 is stainless steel.

도 23은, 좌우가 거꾸로 일지라도, 도 22의 것과 유사한 장치의 절개된 사시 단면도이며, 상기 장치는 부가적으로 유리 시트 (400c)가 그 위에 위치된 로드/언로드 가스 베어링 (342)을 포함하는, 로드/언로드 존 (340), 그 다음에 시스템 (300)의 냉각 존 (330)을 포함한다. 또한, 도 23의 장치는 고온 존 (310), 전환 베어링 (320), 및 냉각 존 (330)에서 타이트한 채널 갭 (도면상에 나타나 있지 않음)을 사용한다. Figure 23 is an exploded perspective view of an apparatus similar to that of Figure 22, even though the left and right are inverted. The apparatus additionally includes a load / unload gas bearing 342 on which the glass sheet 400c is placed, A load / unload zone 340, and then a cooling zone 330 of the system 300. 23 also uses a tight channel gap (not shown in the drawing) in the high temperature zone 310, the transition bearing 320, and the cooling zone 330.

도 23에서의 삽도는, 가스 베어링 (322a)이 가스 베어링 공급 홀 (333) 사이의 냉각제 채널 (334)에 의해 활발하게 냉각되는 냉각 존 가스 베어링 (332a)의 선택적인 구체 예를 나타내며, 이 경우 공급 홀은 베어링 (322a)의 표면에 구멍을 공급한다. 냉각 채널 (334)은 히트 싱크 세그먼트 (333b) 사이에서 정의되며, 상기 히트 싱크 세그먼트는 함께 조립되어 히트 싱크 (331) 및 유리 시트 (400b)에 대면하는 표면을 형성한다. 23 shows an alternative embodiment of the cooling zone gas bearing 332a in which the gas bearing 322a is actively cooled by the coolant channel 334 between the gas bearing supply holes 333, The supply hole supplies a hole to the surface of the bearing 322a. The cooling channel 334 is defined between the heat sink segments 333b and the heat sink segments are assembled together to form a surface facing the heat sink 331 and the glass sheet 400b.

냉각 채널 (334)은, 가스 베어링 (332)의 고체 물질로, 히트 싱크 (331)의 표면에 매우 근접하에 위치될 수 있고, 이때 히트 싱크/가스 베어링 표면과 냉각제 채널 (334)의 가장 근접한 표면 에지 사이의 고체 베어링 물질의 영역은 냉각제 채널 (334)의 가장 근접한 표면 에지와 동일한 폭을 가진다. 따라서, 몇몇 구체 예에서, 냉각제 채널 (334)과 유리 (400b)에 대면하는 표면 사이의 히트 싱크 (331)/가스 베어링 (332a)의 고체 물질에는 감소된 단면 영역이 없다. 이는, 높은 가스 유속에 따르면 가스 유동이 빠져나가기 위해 가스 노즐 어레이의 중간에 상당한 공간이 제공되도록 되어 있기 때문에, 통상적인 대류 가스 냉각 장비와는 상이하다. 활성 냉각이 사용되는 경우, 히트 싱크 (331)/가스 베어링 (332a)은, 유리 표면에 가장 근접한 고체 물질에 대해, 가스 노즐 설계의 고체 물질에서 감소된 단면 영역을 가진다. 감소된 단면 영역은 일반적으로 시트로부터 되돌아오는 다량의 가열된 가스에 대해 고-체적 경로를 제공하기 위해, 처리 중에 활성 냉각 유체와 유리 시트 사이에 위치된다. The cooling channel 334 may be located in close proximity to the surface of the heat sink 331 with the solid material of the gas bearing 332 wherein the nearest surface of the heat sink / gas bearing surface and coolant channel 334 The area of the solid bearing material between the edges has the same width as the nearest surface edge of the coolant channel 334. Thus, in some embodiments, there is no reduced cross-sectional area in the solid material of the heat sink 331 / gas bearing 332a between the coolant channel 334 and the surface facing the glass 400b. This differs from conventional convection gas cooling equipment because a high gas flow rate allows a substantial space to be provided in the middle of the gas nozzle array to escape the gas flow. When active cooling is used, the heat sink 331 / gas bearing 332a has a reduced cross-sectional area in the solid material of the gas nozzle design, relative to the solid material closest to the glass surface. The reduced cross-sectional area is typically positioned between the active cooling fluid and the glass sheet during processing to provide a high-volume path for a large amount of heated gas returning from the sheet.

도 24는 도 23의 삽도의 것과 마찬가지로 냉각 존 가스 베어링 (332)의 또 다른 선택적인 구체 예를 여전히 나타낸다. 이러한 구체 예에서, 냉각제 채널 (334)은 가스 베어링 공급 홀 (333)을 포함한 가스 베어링 공급 부재 (335)와, 가스 베어링 (332)의 표면에 대면하는 유리 시트 (400b)를 제공하는 가스 베어링 대면 부재 (337a) 사이에 형성된다. 도 25는 도 24의 구체 예와 유사한 구조물을 가지지만, 다공성 부재 (339)가 유리 시트 (400b)에 대면하는 표면을 형성하도록, 베어링 플레이트 부재 (337b)와 유리 시트 (400b) 사이에 다공성 부재 (339)를 가진 또 다른 대안 냉각 존 가스 베어링 (332c)을 여전히 나타낸다. Fig. 24 still shows another alternative embodiment of the cooling zone gas bearing 332 as in the illustration of Fig. In this embodiment, the coolant channel 334 includes a gas bearing supply member 335 that includes a gas bearing supply hole 333 and a gas bearing surface 332 that provides a glass sheet 400b that faces the surface of the gas bearing 332. [ Member 337a. 25 has a structure similar to that of the embodiment of Fig. 24, but a porous member 339 is provided between the bearing plate member 337b and the glass sheet 400b, so that the porous member 339 forms a surface facing the glass sheet 400b. Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 332c &lt; / RTI &gt;

다양한 구체 예에서, 도 16-26에 관련하여 여기에 기재된 유리 강화 공정 및 시스템은, 여기에서 논의된 유리 제품 구체 예 중 어느 하나의 특색, 특징, 치수, 물리적 특성, 등의 임의의 조합을 가진 유리 또는 유리-세라믹 제품 (이를테면, 유리 시트 (500))을 형성하기 위해 사용되거나 작동될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. In various embodiments, the glass strengthening processes and systems described herein with respect to Figures 16-26 may be used with any combination of features, features, dimensions, physical properties, etc. of any of the glass product embodiments discussed herein Ceramic, glass, or glass-ceramic article (e.g., glass sheet 500).

여기에 기재된 열적 강화 공정을 거친 유리 시트는, 그들 강도를 더욱 향상시키기 위해, 이온 교환을 거침으로써 더욱 처리될 수 있다. 여기에 기재된 바와 같이 열 강화된 유리의 표면의 이온-교환은, 몇몇 이러한 고려된 구체 예에서, 적어도 20 MPa, 이를테면 적어도 50 MPa, 이를테면 적어도 70 MPa, 이를테면 적어도 80 MPa, 이를테면 적어도 100 MPa, 이를테면 적어도 150 MPa, 이를테면 적어도 200 MPa, 이를테면 적어도 300 MPa, 이를테면 적어도 400 MPa, 이를테면 적어도 500 MPa, 이를테면 적어도 600 MPa 및/또는 1 GPa 이하만큼 전술된 압축 응력을 증가시킬 수 있다. Glass sheets that have undergone the thermal strengthening process described herein can be further processed by ion exchange to further enhance their strength. In some of these contemplated embodiments, the ion-exchange of the surface of the thermally enhanced glass as described herein is at least 20 MPa, such as at least 50 MPa, such as at least 70 MPa, such as at least 80 MPa, such as at least 100 MPa, Such as at least 150 MPa, such as at least 200 MPa, such as at least 300 MPa, such as at least 400 MPa, such as at least 500 MPa, such as at least 600 MPa and / or 1 GPa.

유리 시트를 열적 제어하고 및/또는 가열하는 시스템 및 공정 Systems and processes for thermally controlling and / or heating glass sheets

얇은 유리 시트를 열적 강화에 부가하여, 여기에 기재된 공정 및 시스템은 부가적인 열적 제어 (thermal conditioning) 공정에도 사용될 수 있다. 냉각이 여기서 구체적으로 논의되지만, 시스템 및 공정은 전도성 방법을 통해 유리 시트 내로 열을 전달하는데 사용될 수 있다. 이에 따라서, 대류보다 많이 전도에 의해 가스를 통한 가열을 포함한, 본 개시의 공정의 부가적인 구체 예가 있다. 이러한 공정 또는 방법 (700)은, 도 26의 흐름도에 예시된다. In addition to thermal strengthening of thin glass sheets, the processes and systems described herein may also be used in additional thermal conditioning processes. Although cooling is specifically discussed herein, systems and processes can be used to transfer heat into a glass sheet through a conductive method. Accordingly, there is an additional embodiment of the process of the present disclosure, including heating through gas by conduction more than convection. This process or method 700 is illustrated in the flow chart of Fig.

방법 (700)은 2개의 주 단계를 포함한다. 제1단계 (단계 710)는. 적어도 하나의 표면을 가진, 유리 시트와 같은 제품을 제공하는 단계를 포함한다. 제2단계 (단계 720)는 제품의 표면의 일부, 제품의 전체 표면까지 및 전체 표면을 포함하여 가열 또는 냉각시키는 단계를 포함한다. 단계 (720)는, 하위-부분 (720a)에 나타낸 바와 같은, 열원 또는 히트 싱크 소스로, 또는 열원 또는 히트 싱크 소스로부터 가스를 통해 대류보다 전도에 의해 많이 수행되고, 및 하위-부분 (720a)에서 제품의 표면의 일부 또는 제품의 열적 제어를 완성하기에 충분하게 수행되며, 및 단계 (720)의 냉각/가열의 전도는, 하위-부분 (720b)에서 일부의 면적의 ㎡당 적어도 450 kW인, 높은 열 전달률로 수행된다. The method 700 includes two main steps. The first step (step 710) Providing a product, such as a glass sheet, having at least one surface. The second step (step 720) includes heating or cooling, including a portion of the surface of the article, the entire surface of the article, and the entire surface. Step 720 is performed much more by conduction than convection through a gas or heat source, such as a heat source or a heat sink source, as shown in lower portion 720a, and a lower portion 720a, And the conduction of cooling / heating in step 720 is performed sufficiently to achieve a thermal control of at least 450 kW per square meter of area of the sub-part 720b , With a high heat transfer rate.

예를 들어, 제품은, 제품의 표면의 일부, 제품의 전체 표면 (면적을 가진 일 부분)까지 포함하여 냉각 또는 가열시킴으로써, 대류보다 전도에 의해 많이 열적으로 제어 - 즉, 가열 또는 냉각될 수 있으며, 상기 전도는 히트 싱크 또는 열원으로부터 또는 히트 싱크 또는 열원으로 고체-대-고체 접촉을 통하지 않고, 가스를 통해 매개되며, 제품의 또는 제품 표면의 일부의 열 환경을 충분히 완성하고, 및 상기 전도는 제곱미터당 적어도 250, 450, 550, 650, 750, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1500, 2000, 3000, 4000 또는 심지어 5000 이상의 kW의 비율로 가열 또는 냉각을 적어도 몇몇 시간 동안 수행된다. For example, a product can be controlled much more thermally by conduction than convection, i.e., heated or cooled, by cooling or heating up to a portion of the product's surface, the entire surface of the product , The conduction is mediated through a gas, not through a solid-to-solid contact from a heat sink or heat source or from a heat sink or a heat source, and sufficiently completes the thermal environment of the product or part of the product surface, Heating or cooling is performed for at least several hours at a rate of at least 250, 450, 550, 650, 750, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1500, 2000, 3000, 4000 or even 5000 kW or more per square meter.

템퍼링에 부가하여, 여기서 논의된 시스템 및 방법에 의해 제공되는 높은 화력 전달률은, 템퍼링 동안에 가열 및 냉각, 유리의 에지 강화, 세라믹, 유리, 또는 기타 물질의 소성 또는 소결, 등을 포함하여, 모든 종류의 열 공정 또는 환경을 가능하게 한다. 부가적으로, 열이 주로 전도에 의해 추출되거나 전해지기 때문에, 처리된 제품에서 열 이력 및 열 분포에 대해 엄격한 제어는 제공하면서, 표면 평활도 및 품질을 보존한다. 따라서, 여전히 본 개시의 또 다른 관점에서, 열이 주로 전도에 의해 추출되거나 전해지지만, 표면 평활도 품질이 보존되기 때문에, 처리된 제품에서의 열 이력 및 열 분포에 대해 엄격한 제어는 제공된다. 따라서, 본 개시의 시스템 및 방법을 사용하여, 갭을 변화시키고, 히트 싱크/열원 물질을 변화시키고, 히트 싱크/열원 온도를 변화시키며, 가스 혼합물을 변화시킴으로써, 시트 평면이 놓인 방향 및 두께 방향 둘 다에서 강화 공정으로부터의 응력 프로파일을 의도적으로 변화시키는 것이 가능할 것이다 - 그리고 이들 모두는 시트가 이동함에 따라 상기 시트의 경로를 따라 또는 시트의 경로에 걸쳐 위치에 의해 변화되거나, 또는 잠재적으로는 위치뿐만 아니라, (파라미터 대부분에 대해) 시간에 따라 변화될 수 있다. In addition to tempering, the high thermal power transfer rates provided by the systems and methods discussed herein can be achieved by any type of heating, including heating and cooling during tempering, edge strengthening of glass, firing or sintering of ceramics, / RTI &gt; thermal process or environment. Additionally, since heat is primarily extracted or conducted by conduction, it preserves surface smoothness and quality while providing tight control over thermal history and heat distribution in the treated product. Thus, still from another aspect of the present disclosure, strict control over thermal history and heat distribution in treated products is provided, since surface smoothness and quality are preserved, although heat is primarily extracted or conducted by conduction. Thus, by using the system and method of the present disclosure, by changing the gap, changing the heat sink / heat source material, changing the heat sink / heat source temperature, and changing the gas mixture, It will then be possible to intentionally change the stress profile from the reinforcement process - and both of these may be changed by the position along the path of the sheet or along the path of the sheet as the sheet moves, or potentially by position But can vary over time (for most parameters).

강화 유리 시트를 혼입한 Tempered glass sheet 디바이스device , 생산품 및 구조물 , Products and structures

여기서 논의된 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 및 시트는, 광범위한 제품, 디바이스, 생산품, 구조물, 등에 광범위한 용도를 갖는다. The reinforced glass or glass-ceramic products and sheets discussed herein have broad applications in a wide variety of products, devices, products, structures, and the like.

도 27을 참조하면, 빌딩, 집, 차량, 등과 같은 구조물 (1010)은, 창, 벽의 일부 (예를 들어, 표면), 칸막이, 등의 형태로 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)을 포함한다. 고려된 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)은, 여기에 개시된 바와 같은, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)이, 이의 내부에서 양의 인장 응력에 의해 균형을 이루는, 이의 표면상에 또는 그 근처에 음의 인장 응력을 가지도록 강화될 수 있다. 더욱이, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)은, 상대적으로 높은 이산화규소 함량, 이를테면, 적어도 70 wt.%의 이산화규소, 이를테면, 적어도 75 wt.%의 이산화규소를 가짐으로써 옥외 환경에서 존재할 수 있음에 따라, 화학물질 및/또는 부식에 저항하는 조성물을 가질 수 있다. 27, a structure 1010 such as a building, house, vehicle, etc. includes a glass or glass-ceramic article 1012 in the form of a window, a portion of a wall (e.g., a surface), a partition, do. In a contemplated embodiment, a glass or glass-ceramic article 1012 can be a glass or glass-ceramic article 1012, such as a glass or glass-ceramic article 1012, as disclosed herein, having a surface on its surface that is balanced by positive tensile stress To have a negative tensile stress at or near &lt; RTI ID = 0.0 &gt; and / or &lt; / RTI &gt; Furthermore, the glass or glass-ceramic article 1012 may be present in an outdoor environment with a relatively high silicon dioxide content, such as at least 70 wt.% Silicon dioxide, such as at least 75 wt.% Silicon dioxide. , It may have chemical and / or corrosion resistant compositions.

예시적인 구체 예에 따르면, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)은, 이의 두께에 직각인 주 표면을 가지며 (도 4에 나타낸 바와 같이 일반적인 시트 (500), 참조), 이 경우에 상기 주 표면은 다른 적용들 (예를 들어, 렌즈, 배터리 구성요소, 등)에 사용된 유리 또는 유리-세라믹 제품에 비해 큰 면적 (예를 들어, 적어도 5 ㎠, 적어도 9 ㎠, 적어도 15 ㎠, 적어도 50 ㎠, 적어도 250 ㎠)을 가진다. 고려된 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)을 통한 전체 광 투과율은, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)이 여기에 개시된 바와 같이 두께 (t), 이를테면, 5 cm 미만, 3 cm 미만, 2 cm 미만, 1.75 cm 미만, 1.5 cm 미만, 1 cm 미만, 5 mm 미만, 3 mm 미만, 2 mm 미만, 1.75 mm 미만, 1.5 mm 미만, 1 mm 미만, 0.8 mm 미만, 0.6 mm 미만, 0.5 mm 미만, 0.4 mm 미만, 0.2 mm 미만, 및/또는 적어도 10 micrometers, 이를테면 적어도 50 micrometers의 두께를 갖는 경우, 약 300 nm 내지 800 nm의 파장으로부터의 적어도 약 50% (예를 들어, 적어도 65%, 적어도 75%)이다. According to an exemplary embodiment, the glass or glass-ceramic article 1012 has a major surface at right angles to its thickness (see general sheet 500 as shown in Fig. 4), in this case the major surface (E.g., at least 5 cm 2, at least 9 cm 2, at least 15 cm 2, at least 50 cm 2, at least 50 cm 2, at least 50 cm 2, At least 250 cm &lt; 2 &gt;). In the considered embodiment, the total light transmittance through the glass or glass-ceramic article 1012 is less than the thickness t, such as less than 5 cm, 3 cm &lt; RTI ID = 0.0 &gt; Less than 2 cm, less than 1.75 cm, less than 1.5 cm, less than 1 cm, less than 5 mm, less than 3 mm, less than 2 mm, less than 1.75 mm, less than 1.5 mm, less than 1 mm, less than 0.8 mm, At least about 50% (e.g., at least about 65%) from a wavelength of about 300 nm to about 800 nm, such as less than 0.5 mm, less than 0.4 mm, less than 0.2 mm, and / or at least 10 micrometers, %, At least 75%).

유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)의 얇은 두께는, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)의 높은 수준의 강도가 여기에 개시된 독창적인 공정에 의해 제공되기 때문에, 종래의 제품에 비해서 건축용, 자동차용, 또는 다른 적용들에서 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)의 기능을 훼손시키지 않는다. 얇은 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)은, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)이 종래의 이러한 제품보다 가벼울 수 있기 때문에, 건축용, 자동차용, 또는 다른 적용들에 특히 유용할 수 있어, 상응하는 전체 구조물의 중량을 감소시킨다. 자동차의 경우, 더 높은 연료 효율을 결과할 수 있다. 건물의 경우, 더 튼튼하거나 또는 덜 자원-집약적인 구조물을 결과할 수 있다. 다른 고려된 구체 예에서, 여기에 개시된 유리 또는 유리-세라믹 제품은, 더 작은 크기, 더 두꺼운 두께의 구역을 가질 수 있고, 적은 광을 투과시킬 수 있으며, 및/또는 예를 들어, 도 27-30와 관련하여 개시된 다른 적용들에 사용될 수 있다. The thin thickness of the glass or glass-ceramic article 1012 is advantageous compared to conventional products because the high level of strength of the glass or glass-ceramic article 1012 is provided by the inventive process disclosed herein, Ceramic, or other applications. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; [0042] &lt; / RTI &gt; The thin glass or glass-ceramic article 1012 may be particularly useful for architectural, automotive, or other applications, since the glass or glass-ceramic article 1012 may be lighter than these conventional articles, Thereby reducing the weight of the entire structure. In the case of automobiles, higher fuel efficiency can be achieved. In the case of buildings, it can result in a more robust or less resource-intensive structure. In other contemplated embodiments, the glass or glass-ceramic article disclosed herein can have a smaller size, a thicker thickness of area, can transmit less light, and / Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 30 &lt; / RTI &gt;

도 28을 참조하여, 표면 (1110)은, 조리대 및/또는 디스플레이의 일부로 기능하는, 여기에서 논의된 응력 프로파일, 구조 및/또는 물리적 특성의 임의의 조합으로 및/또는 여기에 기재된 바와 같이 제조된, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1112)을 포함한다. 몇몇 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1012)을 관통하는 총 투과율은, 쿡탑 (cooktop)과 같이 표면 (1110)의 사용에 용이하도록, 약 800㎚에서 약 1500㎚의 적외선 파장으로부터 적어도 약 30% (예를 들어, 적어도 50%)이다. 몇몇 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1112)은, 약 10×10-7-1 내지 약 140×10-7-1, 약 20×10-7-1 내지 약 120×10-7-1, 약 30×10-7-1 내지 약 100×10-7-1, 약 40×10-7-1 내지 약 100×10-7-1, 약 50×10-7-1 내지 약 100×10-7-1, 또는 약 60×10-7-1 내지 약 120×10-7-1의 열팽창계수 (CTE)를 갖는다. 다양한 구체 예에서, 공정은 중간 내지 높은 CTE를 갖는 유리 조성물에 이상적으로 적합하다. 여기에 기재된 공정에서 잘 작동하는 대표 유리는, Corning's® Gorilla® 유리, 보로알루미노실리케이트, 및 소다-라임 유리와 같은, 알칼리 알루미노실리케이트를 포함한다. 몇몇 구체 예에서, 사용된 유리는 40×10-7/℃ 초과, 50×10-7/℃ 초과, 60×10-7/℃ 초과, 70×10-7/℃ 초과, 80×10-7/℃ 초과, 90×10-7/℃ 초과의 CTEs를 갖는다. 몇몇 이러한 CTEs는, 여기에 개시된 바와 같은 열적 템퍼링에 대해 특히 낮을 수 있고, 여기서 음의 인장 응력의 정도는 50 MPa 이하 및/또는 적어도 10 MPa이다. 28, surface 1110 may be formed by any combination of stress profiles, structures, and / or physical properties discussed herein, which function as a part of the cooktop and / or display, and / , Glass or glass-ceramic product (1112). In some embodiments, the total transmittance through the glass or glass-ceramic article 1012 is at least about &lt; RTI ID = 0.0 &gt; about &lt; / RTI &gt; about infrared light wavelengths from about 800 nm to about 1500 nm so as to facilitate use of surface 1110, such as a cooktop. 30% (e.g., at least 50%). In some embodiments, the glass or glass-ceramic article 1112 has a thickness of about 10 x 10 -7 C- 1 to about 140 x 10 -7 C- 1 , about 20 x 10 -7 C- 1 to about 120 x 10 -7 DEG C- 1 , about 30 x 10-7 DEG C- 1 to about 100 x 10-7 DEG C- 1 , about 40 x 10-7 DEG C- 1 to about 100 x 10-7 DEG C- It has -7-1 to about 100 × 10 -7-1, or coefficient of thermal expansion (CTE) of about 60 × 10 -7-1 to about 120 × 10 -7-1. In various embodiments, the process is ideally suited for glass compositions having medium to high CTE. Representative glasses that work well in the processes described herein include alkali aluminosilicates, such as Corning's® Gorilla® glass, boroaluminosilicate, and soda-lime glass. In some embodiments, the glass used is 40 × 10 -7 / ℃ excess, 50 × 10 -7 / ℃ excess, 60 × 10 -7 / ℃ excess, 70 × 10 -7 / ℃ excess, 80 × 10 -7 / [Deg.] C and greater than 90 x 10 &lt; -7 &gt; / [deg.] C. Some such CTEs may be particularly low for thermal tempering as disclosed herein, wherein the degree of negative tensile stress is 50 MPa or less and / or at least 10 MPa.

도 29를 참조하면, 디바이스 (1210; 예를 들어, 포켓용 컴퓨터 (handheld computer), 태블릿, 휴대용 컴퓨터, 휴대폰, 텔레비전, 디스플레이 보드, 등)는, 여기에서 논의된 바와 같은 응력 프로파일, 구조 및/또는 물리적 특성의 임의의 조합으로 및/또는 여기에 개시된 바와 같이 제조된, 하나 이상의 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1212, 1214, 1216)을 포함하고, 및 전기부품 (1218) 및 하우징 (1220)을 더욱 포함한다. 고려된 구체 예에서, 하우징 (1220)은, 여기에 개시된 바와 같은 유리 또는 유리-세라믹 제품이거나 또는 이를 포함할 수 있다. 고려된 구체 예에서, 전자부품 (1218)용 기판 (1222)은 여기에 개시된 바와 같은 유리 또는 유리-세라믹 제품일 수 있다. 29, a device 1210 (e.g., a handheld computer, a tablet, a portable computer, a cell phone, a television, a display board, etc.) may have a stress profile, structure and / Ceramic article 1212, 1214, 1216, and / or an electrical component 1218 and a housing 1220, as described herein, and / or any combination thereof, . In contemplated embodiments, the housing 1220 can be or include a glass or glass-ceramic article as disclosed herein. In the contemplated embodiment, the substrate 1222 for the electronic component 1218 may be a glass or a glass-ceramic article as described herein.

몇몇 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1212, 1214)은, 전면과 후면 기판으로 기능할 수 있고, 및 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1216)은, 디바이스 (1210)에서 커버 유리로 기능할 수 있다. 예시적인 구체 예에 따르면, 디바이스 (1210)의 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1216)은, 알칼리-알루미노실리케이트 유리이다. 이러한 조성물은, 여기에 기재된 바와 같은, 열적 템퍼링에 의해 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1216)을 강화시킬 수 있으며, 및 이의 표면에 또는 그 근처에서 특히 고도의 음의 인장 응력 (예를 들어, 적어도 200 MPa, 적어도 250 MPa)을 제공하는, 이온-교환에 의해 부가적으로 강화될 수 있다. 다른 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1216)은, 탄산나트륨, 산화칼슘, 탄산마그네슘칼슘, 이산화규소 (예를 들어, 적어도 70 wt.%), 산화알루미늄, 및/또는 기타 성분을 포함할 수 있으며; 및 여기에 개시된 독창적인 공정으로 강화될 수 있다. 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1216)은, 특히 얇거나 또는 여기에 개시된 바와 같은 치수들 중 어느 하나를 갖는 것과 같은, 구조를 가질 수 있다. In some embodiments, the glass or glass-ceramic article 1212, 1214 can function as a front and back substrate, and the glass or glass-ceramic article 1216 can function as a cover glass in the device 1210 . According to an exemplary embodiment, the glass or glass-ceramic article 1216 of the device 1210 is an alkali-aluminosilicate glass. Such a composition may strengthen the glass or glass-ceramic article 1216 by thermal tempering, as described herein, and may have a particularly high negative tensile stress (e. G., At least 200 MPa, at least 250 MPa). &Lt; / RTI &gt; In other embodiments, the glass or glass-ceramic article 1216 may comprise at least one of sodium carbonate, calcium oxide, calcium magnesium carbonate, silicon dioxide (e.g., at least 70 wt.%), Aluminum oxide, and / ; And the inventive process disclosed herein. The glass or glass-ceramic article 1216 may be particularly thin, or may have a structure, such as having any of the dimensions as disclosed herein.

이하, 도 30을 참조하면, 여기에 개시된 바와 같은 응력 프로파일, 구조 및/또는 물리적 특성의 어떤 조합으로, 및/또는 여기에 개시된 공정에 따라 제조된, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1310)은, 곡률 및/또는 가변 단면 치수 (D)를 갖는다. 이러한 제품은 치수 (D)의 평균으로 또는 치수 (D)의 최대 값으로 여기에 개시된 두께를 가질 수 있다. 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1310)이 만곡된 시트로 나타내지만, 좀 더 복합 형태와 같은, 다른 형태는, 여기에 개시된 공정에 의해 강화될 수 있다. 고려된 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1310)은, 자동차용 창 (예를 들어, 선루프 등)으로, 렌즈로, 용기 (container)로, 또는 다른 적용을 위해 사용될 수 있다. 하나 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1310)은 절단 전에 열 강화된 시트로부터 절단된다. 다른 구체 예에서, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1310)은 열 처리 전에 유리 물질의 시트로부터 절단되고, 유리 또는 유리-세라믹 제품 (1310)은 절단된 이후에 여기에서 논의된 바와 같이 열적으로 강화된다. Referring now to Figure 30, a glass or glass-ceramic article 1310, made according to the process disclosed herein and / or in any combination of stress profile, structure and / or physical properties as disclosed herein, Curvature and / or variable cross-sectional dimension (D). Such a product may have a thickness as disclosed herein either as an average of the dimensions D or as the maximum of the dimensions D. While the glass or glass-ceramic article 1310 is shown as a curved sheet, other forms, such as a more complex form, may be enhanced by the process disclosed herein. In a contemplated embodiment, the glass or glass-ceramic article 1310 can be used for an automotive window (e.g., sunroof etc.), as a lens, as a container, or for other applications. In one embodiment, the glass or glass-ceramic article 1310 is cut from the heat-enhanced sheet prior to cutting. In another embodiment, the glass or glass-ceramic article 1310 is cut from the sheet of glass material prior to heat treatment and the glass or glass-ceramic article 1310 is thermally enhanced as discussed herein after being cut .

다양한 구체 예에서, 여기에 개시된 바와 같은 응력 프로파일, 구조 및/또는 물리적 특성의 어떤 조합으로, 및/또는 여기에 개시된 공정에 따라 제조된 유리 물질은, 많은 자동차 사이드 라이트들에 사용된 바와 같이, 유리-고분자-중간층-유리 적층물의 적어도 하나의 시트를 형성하는데 유용하다. 더 강하고 및 얇은 적층물은, 생산될 수 있어, 중량 및 비용 절감 및 연료 효율성 증가를 결과한다. 바람직하게는, 열적으로 강화된 얇은 시트는, 냉간 굴곡(일반적으로, 도 32 참조)되고 더 두껍게 형성된 유리에 적층될 수 있어, 얇은 시트의 고온 형성/형태화를 필요로 하지 않고 쉽고 신뢰할 수 있는 제조 공정을 제공한다. In various embodiments, the glass material produced according to any of the combinations of stress profiles, structures and / or physical properties as disclosed herein, and / or according to the processes disclosed herein, Is useful for forming at least one sheet of glass-polymer-interlayer-glass laminate. Stronger and thinner laminates can be produced, resulting in weight and cost savings and increased fuel efficiency. Preferably, the thermally enhanced thin sheet can be laminated to a glass which has been formed by cold bending (see Fig. 32 in general) and thicker, so that an easy and reliable Thereby providing a manufacturing process.

열적으로 강화된 유리 시트용 유리 또는 유리-세라믹 물질 Glass or glass-ceramic material for thermally enhanced glass sheets

논의된 시스템 및 방법은, 광범위한 유리 또는 유리-세라믹 물질을 열적 제어, 강화, 및/또는 템퍼링에 사용될 수 있다. The systems and methods discussed can be used for thermal control, strengthening, and / or tempering a wide range of glass or glass-ceramic materials.

여기에 기재된 공정 및 시스템은, 일반적으로 거의 모든 유리 조성물에 사용될 수 있으며, 몇몇 구체 예에서, 유리 적층물, 유리 세라믹, 및/또는 세라믹에 사용될 수 있다. 다양한 구체 예에서, 공정은 높은 CTE를 갖는 유리 조성물에 사용될 수 있다. 구체 예에서, 여기에서 논의된 공정과 시스템을 통해 강화된 유리는, Corning's® Gorilla® 유리와 같은, 알칼리 알루미노실리케이트, SLG, 무-소다 또는 무-알칼리 유리 및 이와 유사한 것을 포함한다. 몇몇 구체 예에서, 여기에서 논의된 공정 및 시스템을 통해 강화된 유리는, 40×10-7/℃ 초과, 50×10-7/℃ 초과, 60×10-7/℃ 초과, 70×10-7/℃ 초과, 80×10-7/℃ 초과, 90×10-7/℃ 초과의 CTEs를 갖는다. The processes and systems described herein can generally be used in almost all glass compositions and, in some embodiments, glass laminates, glass ceramics, and / or ceramics. In various embodiments, the process can be used in a glass composition having a high CTE. In embodiments, the glass reinforced through the processes and systems discussed herein includes alkali aluminosilicates, such as Corning's® Gorilla® glass, SLG, no-soda or no-alkali glass, and the like. In some embodiments, enhanced by the processes and systems discussed herein are glass, 40 × 10 -7 / ℃ excess, 50 × 10 -7 / ℃ excess, 60 × 10 -7 / ℃ excess, 70 × 10 - 7 / ℃, greater than 80 × 10 -7 / ℃ exceeded, and has a CTEs of 90 × 10 -7 / ℃ out.

몇몇 적용들 및 구체 예에서, (유리 시트 (500)와 같은) 여기에서 논의된 공정과 시스템을 통해 강화된 유리는, 화학적 내구성을 위해 구성된 조성물을 가질 수 있다. 몇몇 이러한 구체 예에서, 조성물은, 적어도 70 wt.%의 이산화규소, 및/또는 적어도 10 wt.%의 산화나트륨, 및/또는 적어도 7 wt.%의 산화칼슘을 포함한다. 이러한 조성물의 종래 제품은, 깊은 깊이로 화학적으로 템퍼링하는 것이 어려울 수 있으며, 및/또는 불가능하지는 않지만, 종래 공정의 취성 (fragility) 및 물리력 때문에, 얇은 두께에 대해 충분한 크기의 음의 표면 인장 응력으로 종래 공정에 의해 열적으로 템퍼링하는 것이 어려울 수 있다. 그러나, 고려된 구체 예에서, 여기에 개시된 독창적인 공정은, 이러한 조성물로, 유리 시트 (500)와 같은, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품 또는 시트를 가능하게 하고, 여기서 음의 인장 응력은, 적어도 하나의 제1 및 제2표면 (예를 들어, 유리 시트 (500)의 표면 (510, 520))으로부터 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트의 두께의 적어도 10%, 예컨대, 두께의 적어도 12%, 두께의 적어도 15%, 두께의 적어도 18%, 또는 두께의 적어도 20%의 거리까지 각각의 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 내로 확장된다. In some applications and embodiments, glass reinforced through the processes and systems discussed herein (such as glass sheet 500) may have a composition configured for chemical durability. In some such embodiments, the composition comprises at least 70 wt.% Silicon dioxide, and / or at least 10 wt.% Sodium oxide, and / or at least 7 wt.% Calcium oxide. Conventional products of such compositions may and may not be chemically tempered to deep depths, but are not susceptible to a negative surface tensile stress of sufficient size for thin thicknesses, due to the fragility and physical strength of conventional processes It may be difficult to thermally temper by conventional processes. However, in the contemplated embodiment, the inventive process disclosed herein enables, with such a composition, a reinforced glass or glass-ceramic article or sheet, such as a glass sheet 500, At least 10% of the thickness of the reinforced glass or glass-ceramic sheet from at least one of the first and second surfaces (e. G., Surfaces 510 and 520 of glass sheet 500) Ceramic, at least 15% of the thickness, at least 18% of the thickness, or at least 20% of the thickness.

몇몇 구체 예에서, 여기에서 논의된 바와 같이 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 및 제품은, 유리 시트의 열적 강화 전에 유리 상에 놓이는 하나 이상의 코팅을 갖는다. 여기에서 논의된 공정은, 하나 이상의 코팅을 갖춘 강화된 유리 시트를 생산하는데 사용될 수 있으며, 몇몇 구체 예에서, 코팅은 열적 강화 전에 유리 상에 놓이고 및 열적 강화 공정에 의해 영향을 받지 않는다. 본 개시의 유리 시트 상에 유리하게 보존되는 특별한 코팅은, 낮은 E 코팅, 반사 코팅, 반사방지 코팅, 내-지문 코팅, 차단 필터, 열분해 코팅, 등을 포함한다. In some embodiments, reinforced glass or glass-ceramic sheets and articles, as discussed herein, have one or more coatings that are placed on the glass prior to thermal strengthening of the glass sheet. The process discussed herein can be used to produce an enhanced glass sheet with one or more coatings, and in some embodiments, the coating is placed on glass prior to thermal strengthening and is not affected by the thermal strengthening process. Special coatings that are advantageously retained on the glass sheet of this disclosure include low E coatings, reflective coatings, antireflective coatings, anti-fingerprint coatings, barrier filters, pyrolytic coatings, and the like.

예시적인 구체 예에 따르면, 여기서 논의된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품, 예를 들어, 도 29에 나타낸 디바이스 (1210)의 제품 (1212,1214)은, 보로-알루미노실리케이트 유리이다. 몇몇 구체 예에서, 여기에서 논의된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품, 예를 들어, 도 29에 나타낸 디바이스 (1210)의 제품 (1212, 1214)은, 일반적으로 무-알칼리 유리이지만, 여전히 여기에 개시된 바와 같은 응력 프로파일 및 구조를 갖는다. 이러한 조성물은, 유리의 이완 정도를 감소시킬 수 있어, 유리에 트랜지스터 (transistors)의 결합을 용이하게 한다. 몇몇 구체 예에서, 여기에서 논의된 유리 시트/제품은, 플렉시블 유리 시트이다. 다른 구체 예에서, 여기에서 논의된 유리 시트/제품은, 둘 이상의 유리 시트의 적층물을 포함한다. According to an exemplary embodiment, the glass or glass-ceramic sheet or product discussed herein, for example products 1212 and 1214 of device 1210 shown in Fig. 29, is a boro-aluminosilicate glass. In some embodiments, the glass or glass-ceramic sheet or article discussed herein, e.g., products 1212, 1214 of device 1210 shown in Figure 29, is generally a no-alkali glass, And has a stress profile and structure as disclosed. Such compositions can reduce the degree of relaxation of the glass and facilitate bonding of the transistors to the glass. In some embodiments, the glass sheet / product discussed herein is a flexible glass sheet. In another embodiment, the glass sheet / article discussed herein comprises a laminate of two or more glass sheets.

몇몇 고려된 구체 예에서, (유리 시트 (500)와 같이) 여기에서 논의된 공정과 시스템을 통해 강화된 유리는, 유리-세라믹 기판(substrate)와 같이 비정질 기판, 결정질 기판 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 여기에서 논의된 공정과 시스템을 통해 강화된 유리는, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리 함유 보로실리케이트 유리, 알칼리 알루미노포스포실리케이트 유리, 또는 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리를 포함할 수 있다. 하나 이상의 구체 예에서, (유리 시트 (500)와 같이) 여기에서 논의된 공정 및 시스템을 통해 강화된 유리는, 이온-교환되지 않는 이의 일부에서, 몰 퍼센트 (mol%)로, 약 (예를 들어, ±1%) 40 내지 약 80 mol.% 범위의 SiO2, 약 10 내지 약 30 mol.% 범위의 Al2O3, 약 0 내지 약 약 10 mol.% 범위의 B2O3, 약 0 내지 약 20 mol.% 범위의 R2O, 및/또는 약 0 내지 약 15 mol.% 범위의 RO를 포함하는, 조성물을 갖는 유리를 포함할 수 있다. 몇몇 고려된 구체 예에서, 조성물은, 약 0 내지 약 5 mol.% 범위의 ZrO2 및 약 0 내지 약 15 mol.% 범위의 P2O5 중 하나 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 몇몇 고려된 구체 예에서, TiO2는 약 0 내지 약 2 mol.%로 존재할 수 있다. In some contemplated embodiments, glass reinforced through the processes and systems discussed herein (such as glass sheet 500) includes an amorphous substrate, a crystalline substrate, or a combination thereof, such as a glass-ceramic substrate can do. Enhanced glass through the processes and systems discussed herein may include alkali aluminosilicate glass, alkali containing borosilicate glass, alkali aluminosporosilicate glass, or alkali aluminoborosilicate glass. In one or more embodiments, the glass reinforced through the processes and systems discussed herein (such as glass sheet 500) can have a molar percent (mol%), a molar ratio (mol%), SiO 2 in the range of about 40 to about 80 mol%, Al 2 O 3 in the range of about 10 to about 30 mol%, B 2 O 3 in the range of about 0 to about 10 mol% From 0 to about 20 mol.% R 2 O, and / or from about 0 to about 15 mol.% RO. In some contemplated embodiments, the composition may include one or both of ZrO 2 in the range of about 0 to about 5 mol.% And P 2 O 5 in the range of about 0 to about 15 mol.%. In some contemplated embodiments, TiO 2 may be present in from about 0 to about 2 mol.%.

몇몇 고려된 구체 예에서, 여기에서 논의된 강화된 유리 또는유리-세라믹 시트 또는 제품에 사용되는 조성물은, Na2SO4, NaCl, NaF, NaBr, K2SO4, KCl, KF, KBr, 및 SnO2를 포함하는 군으로부터 선택된 0-2 mol.%의 적어도 하나의 청징제 (fining agent)와 함께 배칭될 수 있다. 하나 이상의 구체 예에 따른 유리 조성물은, 약 0 내지 약 2 mol.%, 약 0 내지 약 1 mol.%, 약 0.1 내지 약 2 mol.%, 약 0.1 내지 약 1 mol.%, 또는 약 1 내지 약 2 mol.%의 범위에서 SnO2를 더욱 포함할 수 있다. 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)에 대한 여기서 개시된 유리 조성물은, 몇몇 구체 예에서, As2O3 및/또는 Sb2O3가 실질적으로 없을 수 있다. In some contemplated embodiments, the compositions used in the reinforced glass or glass-ceramic sheets or articles discussed herein may comprise Na 2 SO 4 , NaCl, NaF, NaBr, K 2 SO 4 , KCl, KF, KBr, and And 0-2 mol.% Of at least one fining agent selected from the group comprising SnO 2 . The glass composition according to one or more embodiments comprises from about 0 to about 2 mol.%, From about 0 to about 1 mol.%, From about 0.1 to about 2 mol.%, From about 0.1 to about 1 mol.%, And may further contain SnO 2 in the range of about 2 mol.%. The glass compositions disclosed herein for the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 may, in some embodiments, be substantially free of As 2 O 3 and / or Sb 2 O 3 .

고려된 구체 예에서, 여기에서 논의된 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품은, 이온 교환 공정을 통해 더욱 강화되는 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물 또는 알칼리 알루미노보로실리케이트 유리 조성물을 포함할 수 있다. 하나의 대표 유리 조성물은, SiO2, B2O3, 및 Na2O를 포함하며, 여기서 (SiO2 + B2O3) ≥ 66 mol.%, 및/또는 Na2O ≥ 9 mol.%이다. 구체 예에서, 유리 조성물은, 적어도 6 wt.%의 산화알루미늄을 포함한다. 또 다른 구체 예에서, 여기에서 논의된 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품은, 알칼리토 산화물의 함량이 적어도 5 wt.%가 되도록, 하나 이상의 알칼리토 산화물을 갖는 유리 조성물을 포함할 수 있다. 적절한 유리 조성물은, 몇몇 구체 예에서, K2O, MgO, 및 CaO 중 적어도 하나를 더욱 포함한다. 특정 구체 예에서, 여기에서 논의된 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품에 사용되는 자동차 유리 조성물은, 61-75 mol.% SiO2; 7-15 mol.% Al2O3; 0-12 mol.% B2O3; 9-21 mol.% Na2O; 0-4 mol.% K2O; 0-7 mol.% MgO; 및/또는 0-3 mol.% CaO를 포함할 수 있다. In contemplated embodiments, the reinforced glass or glass-ceramic sheet or article discussed herein may comprise an alkali aluminosilicate glass composition or an alkali aluminoborosilicate glass composition that is further reinforced through an ion exchange process. One representative glass composition comprises SiO 2 , B 2 O 3 , and Na 2 O, wherein (SiO 2 + B 2 O 3 ) ≥ 66 mol.%, And / or Na 2 O ≥ 9 mol.%. to be. In an embodiment, the glass composition comprises at least 6 wt.% Aluminum oxide. In another embodiment, the reinforced glass or glass-ceramic sheet or article discussed herein may comprise a glass composition having at least one alkaline earth oxide, such that the content of alkaline earth oxide is at least 5 wt.% . A suitable glass composition, in some embodiments, further comprises at least one of K 2 O, MgO, and CaO. In certain embodiments, the automotive glass composition used in the reinforced glass or glass-ceramic sheet or article discussed herein comprises 61-75 mol.% SiO 2 ; 7-15 mol% Al 2 O 3 ; 0-12 mol% B 2 O 3 ; 9-21 mol.% Na 2 O; 0-4 mol% K 2 O; 0-7 mol% MgO; And / or 0-3 mol.% CaO.

여기에서 논의된 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품에 적절한 또 다른 대표 유리 조성물은: 60-70 mol.% SiO2; 6-14 mol.% Al2O3; 0-15 mol.% B2O3; 0-15 mol.% Li2O; 0-20 mol.% Na2O; 0-10 mol.% K2O; 0-8 mol.% MgO; 0-10 mol.% CaO; 0-5 mol.% ZrO2; 0-1 mol.% SnO2; 0-1 mol.% CeO2; 50 ppm 미만의 As2O3; 및 50 ppm 미만의 Sb2O3를 포함하며, 여기서 12 mol.% ≤ (Li2O + Na2O + K2O) ≤ 20 mol.% 및/또는 0 mol.% ≤ (MgO + CaO) ≤ 10 mol.%이다. 여기에서 논의된 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품에 대해 적절한 여전히 또 다른 대표 자동차 유리 조성물은: 63.5-66.5 mol.% SiO2; 8-12 mol.% Al2O3; 0-3 mol.% B2O3; 0-5 mol.% Li2O; 8-18 mol.% Na2O; 0-5 mol.% K2O; 1-7 mol.% MgO; 0-2.5 mol.% CaO; 0-3 mol.% ZrO2; 0.05-0.25 mol.% SnO2; 0.05-0.5 mol.% CeO2; 50 ppm 미만의 As2O3; 및 50 ppm 미만의 Sb2O3를 포함하며, 여기서 14 mol.% ≤ (Li2O + Na2O + K2O) ≤ 18 mol.% 및/또는 2 mol.% ≤ (MgO + CaO) ≤ 7 mol.%이다. Another representative glass composition suitable for the reinforced glass or glass-ceramic sheet or article discussed here is: 60-70 mol.% SiO 2 ; 6-14 mol% Al 2 O 3 ; 0-15 mol% B 2 O 3 ; 0-15 mol% Li 2 O; 0-20 mol% Na 2 O; 0-10 mol% K 2 O; 0-8 mol% MgO; 0-10 mol% CaO; . 0-5 mol% ZrO 2; 0-1 mol% SnO 2 ; . 0-1 mol% CeO 2; As 2 O 3 less than 50 ppm; And Sb 2 O 3 less than 50 ppm, wherein 12 mol.% (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) 20 mol.% And / or 0 mol.% (MgO + CaO) ≤ 10 mol.%. Still another representative automotive glass composition suitable for the reinforced glass or glass-ceramic sheet or article discussed here is: 63.5-66.5 mol.% SiO 2 ; 8-12 mol% Al 2 O 3 ; 0-3 mol% B 2 O 3 ; 0-5 mol% Li 2 O; 8-18 mol.% Na 2 O; 0-5 mol% K 2 O; 1-7 mol% MgO; 0-2.5 mol% CaO; . 0-3 mol% ZrO 2; 0.05-0.25 mol.% SnO 2 ; 0.05-0.5 mol.% CeO 2 ; As 2 O 3 less than 50 ppm; And Sb 2 O 3 of less than 50 ppm, wherein 14 mol.% (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) ≦ 18 mol.% And / or 2 mol.% (MgO + CaO) ≤ 7 mol.%.

특정 고려된 구체 예에서, 여기에서 논의된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품에 적절한 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물은, 알루미나, 적어도 하나의 알칼리 금속, 및 몇몇 구체 예에서, 50 mol.% 초과의 SiO2, 다른 구체 예에서, 적어도 58 mol.% SiO2, 및 또 다른 구체 예에서, 적어도 60 mol.% SiO2을 포함하며, 여기서 (Al2O3 + B2O3)/∑개질제 (즉, 개질제의 합)의 비는 1 초과이고, 이 경우 비에서 성분들은 mol.%로 표현되고 및 개질제는 알칼리 금속 산화물이다. 이 유리 조성물은, 특정 구체 예에서, 58-72 mol.% SiO2; 9-17 mol.% Al2O3; 2-12 mol.% B2O3; 8-16 mol.% Na2O; 및/또는 0-4 mol.% K2O를 포함하며, 여기서 (Al2O3 + B2O3)/∑개질제 (즉, 개질제의 합)의 비는 1 초과이다. 여전히 또 다른 구체 예에서, 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)는, 64-68 mol.% SiO2; 12-16 mol.% Na2O; 8-12 mol.% Al2O3; 0-3 mol.% B2O3; 2-5 mol.% K2O; 4-6 mol.% MgO; 및 0-5 mol.% CaO를 포함하며, 여기서 66 mol.% ≤ SiO2 + B2O3 + CaO ≤ 69 mol.%; Na2O + K2O + B2O3 + MgO + CaO + SrO > 10 mol.%; 5 mol.% ≤ MgO + CaO + SrO ≤ 8 mol.%; (Na2O + B2O3) - Al2O3 ≤ 2 mol.%; 2 mol.% ≤ Na2O - Al2O3 ≤ 6 mol.%; 및 4 mol.% ≤ (Na2O + K2O) - Al2O3 ≤ 10 mol.%인, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물을 포함할 수 있다. 선택적인 구체 예에서, 여기에서 논의된 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품은, 2 mol.% 이상의 Al2O3 및/또는 ZrO2, 또는 4 mol.% 이상의 Al2O3 및/또는 ZrO2를 포함하는 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물을 포함할 수 있다. In certain contemplated embodiments, an alkali aluminosilicate glass composition suitable for a glass or glass-ceramic sheet or article discussed herein may comprise alumina, at least one alkali metal, and in some embodiments, greater than 50 mol.% SiO 2, in other embodiments, at least 58 mol.% SiO 2, and in still other embodiments, comprises at least 60 mol.% SiO 2, where (Al 2 O 3 + B 2 O 3) / Σ modifier (i. e. , The sum of modifiers) is greater than 1, and in this case, The components are expressed in mol.% And the modifier is an alkali metal oxide. This glass composition comprises, in certain embodiments, from 58 to 72 mol.% SiO 2 ; 9-17 mol% Al 2 O 3 ; 2-12 mol% B 2 O 3 ; 8-16 mol% Na 2 O; And / or 0-4 mol.% K 2 O, wherein the ratio of (Al 2 O 3 + B 2 O 3 ) / S modifier (ie sum of modifier) is greater than 1. In yet another embodiment, the reinforced glass or glass-ceramic sheet 500 comprises 64-68 mol.% SiO 2 ; 12-16 mol% Na 2 O; 8-12 mol% Al 2 O 3 ; 0-3 mol% B 2 O 3 ; 2-5 mol% K 2 O; 4-6 mol% MgO; And 0-5 mol.% CaO, wherein 66 mol.% SiO 2 + B 2 O 3 + CaO 69 mol.%; Na 2 O + K 2 O + B 2 O 3 + MgO + CaO + SrO> 10 mol.%; 5 mol% MgO + CaO + SrO 8 mol.%; (Na 2 O + B 2 O 3 ) - Al 2 O 3 ≤ 2 mol.%; 2 mol% Na 2 O - Al 2 O 3 ≤ 6 mol.%; And 4 mol.% (Na 2 O + K 2 O) - Al 2 O 3 ≤ 10 mol.%, Based on the total weight of the glass composition. In an alternative embodiment, the reinforced glass or glass-ceramic sheet or article discussed herein may comprise at least 2 mol.% Al 2 O 3 and / or ZrO 2 , or at least 4 mol.% Al 2 O 3 and / It may include an alkali aluminosilicate glass composition comprising a ZrO 2.

고려된 구체 예에서, 여기서 논의된 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품에 대해 적절한 유리-세라믹의 예로는, Li2O-Al2O3-SiO2 시스템 (즉, LAS-시스템) 유리-세라믹, MgO-Al2O3-SiO2 시스템 (즉, MAS-시스템) 유리-세라믹, 및/또는 β-석영 고용체, β-스포듀멘 ss, 코디에라이트, 및 리튬 디실리케이트를 포함하는 주 결정상을 포함하는 유리-세라믹을 포함할 수 있다. 여기에서 논의된 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품은, 그것이 형성되는 방식을 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, 여기에서 논의된 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품은, 플로우트-형성 (즉, 플로우트 공정으로 형성됨), 다운-인발, 및 특히, 퓨전 형성 또는 슬롯-인발 (즉, 퓨전 인발 공정 또는 슬롯 인발 공정과 같은 다운 인발 공정으로 형성됨)을 특징으로 할 수 있다. In the considered embodiments, examples of suitable glass-ceramics for the reinforced glass or glass-ceramic sheet or product discussed herein include Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 systems (ie, LAS-systems) glass- Ceramics, MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 systems (ie, MAS-systems) glass-ceramics, and / or β-quartz solid solutions, β-spodumene ss, cordierite, and lithium disilicate Ceramics, including glass-ceramics. The reinforced glass or glass-ceramic sheet or article discussed herein may be characterized by the manner in which it is formed. For example, the reinforced glass or glass-ceramic sheet or article discussed herein may be used in a variety of applications including, but not limited to, float-forming (i.e., formed by a float process), down- And a down-drawing process such as a process or a slot-drawing process).

플로우트-형성 강화된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품은, 매끄러운 표면 및 일정한 두께를 특징으로 할 수 있으며, 및 용융 금속, 통상적으로 주석의 층 (bed) 상에 용융된 유리를 부유시켜 제조된다. 예시적인 공정에서, 용융된 주석 층의 표면상으로 공급되는 용융된 유리 또는 유리-세라믹은, 플로팅 유리 또는 유리-세라믹 리본을 형성한다. 유리 또는 유리-세라믹 리본이 주석 욕조 (bath)를 따라 유동에 따라, 유리-세라믹 리본이 상기 주석으로부터 롤러 상으로 들어올려 질 수 있는 단단한 유리 또는 유리-세라믹 제품으로 고체화될 때까지 온도는 점진적으로 낮아진다. 일단 욕조에서 꺼내지면, 유리 또는 유리-세라믹 제품은, 더욱 냉각되고 및 어닐링되어 내부 응력을 감소시킬 수 있다. 유리 또는 유리-세라믹 제품이 유리 세라믹인 경우, 플로우트 공정으로 형성된 유리 제품은, 하나 이상의 결정질 상이 발생되는 세라믹화 공정을 거칠 수 있다. A float-formed reinforced glass or glass-ceramic sheet or article may be characterized by a smooth surface and a constant thickness and is prepared by suspending molten glass on a molten metal, typically a bed of tin. In an exemplary process, molten glass or glass-ceramics fed onto the surface of the molten tin layer forms a floating glass or glass-ceramic ribbon. As the glass or glass-ceramic ribbon flows along the tin bath, the temperature gradually increases until the glass-ceramic ribbon solidifies into a hard glass or glass-ceramic article which can be lifted up from the tin onto the roller Lower. Once removed from the bath, the glass or glass-ceramic article can be further cooled and annealed to reduce internal stress. If the glass or glass-ceramic article is a glass ceramic, the glass article formed by the float process may be subjected to a ceramicizing process in which one or more crystalline phases are generated.

다운-인발 공정은, 상대적으로 원래 그대로의 표면을 보유하는 일정한 두께를 갖는 유리 또는 유리-세라믹 제품을 생산한다. 유리 또는 유리-세라믹 제품의 평균 휨 강도 (flexural strength)가 표면 흠의 양과 크기로 제어되기 때문에, 최소한의 접촉을 갖는 원래 그대로의 표면은 더 높은 초기 강도를 갖는다. 이러한 고강도 유리 또는 유리-세라믹 제품이 그 다음 (예를 들어, 화학적으로) 더욱 강화되는 경우, 그 결과로 생긴 강도는, 랩핑된 및 연마된 표면을 갖는 유리 또는 유리-세라믹 제품의 강도보다 더 높을 수 있다. 다운-인발된 유리 또는 유리-세라믹 제품은, 약 2 mm 미만의 두께로 인발될 수 있다. 부가적으로, 다운-인발된 유리 또는 유리-세라믹 제품은, 비용이 드는 글라인딩 및 연마 없이도 이의 최종 적용에 사용될 수 있는 매우 평평하고, 매끄러운 표면을 갖는다. 유리 또는 유리-세라믹 제품이 유리 세라믹인 경우, 다운-인발 공정으로 형성된 유리 또는 유리-세라믹 제품은, 하나 이상의 결정질 상이 발생되는 세라믹화 공정을 거칠 수 있다. The down-drawing process produces a glass or glass-ceramic article having a constant thickness that retains the surface as it was originally. Since the average flexural strength of a glass or glass-ceramic article is controlled by the amount and size of surface flaws, the original surface with minimal contact has a higher initial strength. If such a high strength glass or glass-ceramic article is then to be further strengthened (e.g., chemically), the resulting strength will be higher than the strength of the glass or glass-ceramic article having the wraps and polished surface . The down-drawn glass or glass-ceramic article can be drawn to a thickness of less than about 2 mm. In addition, down-drawn glass or glass-ceramic products have a very flat, smooth surface that can be used for their final application without costly glinding and polishing. If the glass or glass-ceramic article is a glass ceramic, the glass or glass-ceramic article formed by the down-drawing process may be subjected to a ceramicizing process in which one or more crystalline phases are generated.

퓨전 인발 공정은, 예를 들어, 용융된 유리 원료를 수용하는 채널을 갖춘 인발 탱크를 사용한다. 채널은 채널의 양 측면에 채널의 길이를 따라 상부가 개방된 웨어 (weir)를 갖는다. 채널이 용융된 물질로 채워지면, 용융된 유리는 웨어를 넘친다. 중력에 의해, 용융된 유리는 2개의 흐르는 유리 필름으로 인발 탱크의 외부 표면 아래로 흐른다. 인발 탱크의 외부 표면은 이들 표면이 인발 탱크 아래에 에지에서 합쳐지도록 내부를 향해 아래로 연장된다. 2개의 흐르는 유리 필름은 이 에지에서 합쳐져 융합하고, 단 하나로 흐르는 유리 제품을 형성한다. 퓨전 인발 방법은, 채널을 넘쳐 흐르는 2개의 유리 필름이 함께 융합되기 때문에, 그 결과로 생긴 유리 제품의 외부 표면은, 장치의 임의의 부분과 접촉을 일으키지 않는 장점을 제공한다. 따라서, 퓨전 인발된 유리 제품의 표면 특성은, 이러한 접촉에 의해 영향을 받지 않는다. 유리 또는 유리-세라믹 제품이 유리 세라믹인 경우, 퓨전 공정으로 형성된 유리 또는 유리-세라믹 제품은 하나 이상의 결정질 상이 발생되는 세라믹화 공정을 거칠 수 있다. The fusion drawing process uses, for example, a drawing tank equipped with a channel to receive the molten glass raw material. The channel has a top open weir along the length of the channel on both sides of the channel. When the channel is filled with molten material, the molten glass overflows the ware. By gravity, the molten glass flows under the outer surface of the drawing tank with two flowing glass films. The outer surface of the draw tank extends downwardly so that these surfaces join together at the edge under the draw tank. The two flowing glass films fuse together at this edge and form a single flowing glass product. The fusion drawing method offers the advantage that the outer surface of the resulting glass article does not cause contact with any part of the device since the two glass films flowing over the channel are fused together. Thus, the surface properties of the fusion drawn glass article are not affected by such contact. If the glass or glass-ceramic article is a glass ceramic, the glass or glass-ceramic article formed by the fusion process may be subjected to a ceramicizing process in which one or more crystalline phases are generated.

슬롯 인발 공정은 퓨전 인발 방법과는 다르다. 슬롯 인발 공정에서, 용융된 원료 유리는 인발 탱크로 제공된다. 인발 탱크의 버텀은 슬롯의 길이를 연장하는 노즐을 갖춘 개방 슬롯을 갖는다. 용융된 유리는 슬롯/노즐을 통해 흐르고 및 연속적인 유리 제품으로 어닐링 영역으로 다운 인발된다. 유리 또는 유리-세라믹 제품이 유리 세라믹인 경우, 슬롯 인발 공정으로 형성된 유리 제품은 하나 이상의 결정질 상을 발생하는 세라믹화 공정을 거칠 수 있다. The slot drawing process differs from the fusion drawing method. In the slot drawing process, the molten raw glass is provided to the drawing tank. The bottom of the draw tank has an open slot with a nozzle extending the length of the slot. The molten glass flows through the slots / nozzles and is drawn down into the annealing area as a continuous glass product. If the glass or glass-ceramic article is a glass ceramic, the glass article formed by the slot-drawing process may be subjected to a ceramicizing process that produces one or more crystalline phases.

몇몇 구체 예에서, 유리 제품은, 미국 특허 제8,713,972호, 미국 특허 제9,003,835호, 미국 공개특허 제2015/0027169호, 및 미국 공개특허 제2005/0099618에 기재된 바와 같이, 얇은 롤링 공정을 사용하여 형성될 수 있으며, 이들의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 혼입된다. 좀 더 구체적으로는, 유리 또는 유리-세라믹 제품은, 용융 유리의 수직 스트림을 공급하는 단계, 약 500℃ 이상 또는 약 600℃ 이상의 표면 온도에서 유지되는, 한 쌍의 형성 롤로 용융된 유리 또는 유리-세라믹의 공급 스트림을 형성하여, 형성된 두께를 갖는 형성된 유리 리본을 형성하는 단계, 및 약 400℃ 이하의 표면 온도에서 유지되는, 한 쌍의 사이징 롤 (sizing rolls)로 유리의 형성된 리본을 사이징하여, 형성된 두께 미만의 원하는 두께 및 원하는 두께 일치성을 갖는 사이징된 유리 리본을 생성하는, 사이징하는 단계에 의해 형성될 수 있다. 유리 리본을 형성하는데 사용되는 장치는, 용융된 유리의 공급 스트림을 공급하는 유리 공급 디바이스; 용융된 유리의 공급 스트림을 수용하기 위해 유리 공급 디바이스 아래에 수직되게 위치된 유리 형성 갭을 갖춘 형성 롤들 사이에 유리 형성 갭을 한정하고, 형성된 두께를 갖는 형성된 유리 리본을 형성하기 위해 형성 롤들 사이에 용융된 유리의 공급 스트림을 얇게 하도록, 상호 인접하게 이격되어 있고, 약 500℃ 이상의 표면 온도로 유지되는 한 쌍의 형성 롤; 및 형성된 유리 리본을 수용하기 위해 형성 롤 아래에 수직되게 위치된 유리 사이징 갭을 갖춘 사이징 롤들 사이에 유리 사이징 갭을 한정하고, 및 형성된 유리 리본을 얇게 하도록, 상호 인접하게 이격되어 있고, 약 400℃ 이하의 표면 온도로 유지되어, 원하는 두께 및 원하는 두께 일치성을 갖는 사이징된 유리 리본을 생성하는, 한 쌍의 사이징 롤을 포함할 수 있다. In some embodiments, the glass article is formed using a thin rolling process, such as described in U.S. Patent No. 8,713,972, U.S. Patent No. 9,003,835, U.S. Patent Publication No. 2015/0027169, and U.S. Patent Publication No. 2005/0099618 , The entire contents of which are incorporated herein by reference. More particularly, the glass or glass-ceramic article is produced by a process comprising the steps of feeding a vertical stream of molten glass, melting glass or glass-ceramic with a pair of forming rolls, maintained at a surface temperature above about &lt; Forming a supply stream of the ceramic to form a formed glass ribbon having a formed thickness and sizing the formed ribbon of glass with a pair of sizing rolls maintained at a surface temperature of about 400 DEG C or less, Creating a sized glass ribbon having a desired thickness and a desired thickness consistency that is less than a formed thickness. The apparatus used to form the glass ribbon comprises a glass supply device for supplying a feed stream of molten glass; To define a glass forming gap between forming rolls having a glass forming gap vertically positioned below the glass feeding device to receive a molten glass feed stream and to form a formed glass ribbon having a formed thickness between the forming rolls A pair of forming rolls spaced apart from one another and maintained at a surface temperature of at least about 500 DEG C to thin the feed stream of molten glass; To define a glass sizing gap between sizing rolls having a glass sizing gap vertically positioned below the forming roll to accommodate the formed glass ribbon, and to thin the formed glass ribbon, To produce a sized glass ribbon having a desired thickness and a desired thickness consistency. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; [0031] &lt; / RTI &gt;

몇몇 사례에서, 얇은 롤링 공정은 사용될 수 있는데, 여기서 유리의 점도는, 퓨전 또는 슬롯 인발 방법의 사용을 허용하지 않는다. 예를 들어, 얇은 롤링은, 자동차 유리가 100kP 미만의 액상선 점도를 나타내는 경우, 유리 또는 유리-세라믹 제품을 형성하는데 활용될 수 있다. 유리 또는 유리-세라믹 제품은, 표면 흠의 영향을 제거 또는 감소시키기 위해 산 연마 (acid polished)될 수 있거나 또는 이와 달리 처리될 수 있다. In some instances, a thin rolling process may be used, wherein the viscosity of the glass does not allow the use of fusion or slot drawing methods. For example, thin rolls can be utilized to form glass or glass-ceramic articles when the automotive glass exhibits a liquidus viscosity of less than 100 kP. A glass or glass-ceramic article can be acid polished or otherwise treated to remove or reduce the effects of surface flaws.

고려된 구체 예에서, 여기에서 논의된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품은, 측 표면 (side surface)에 따라 다른 조성물을 갖는다. 유리 또는 유리-세라믹 시트 (500)의 일 측에서, 대표적인 조성물은: 69-75 wt.% SiO2, 0-1.5 wt.% Al2O3, 8-12 wt.% CaO, 0-0.1 wt.% Cl, 0-500 ppm Fe, 0-500 ppm K, 0.0-4.5 wt.% MgO, 12-15 wt.% Na2O, 0-0.5 wt.% SO3, 0-0.5 wt.% SnO2, 0-0.1 wt.% SrO, 0-0.1 wt.% TiO2, 0-0.1 wt.% ZnO, 및/또는 0-0.1 wt.% ZrO2이다. 여기에서 논의된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품의 다른 측에서, 대표적인 조성물은: 73.16 wt.% SiO2, 0.076 wt.% Al2O3, 9.91 wt.% CaO, 0.014 wt.% Cl, 0.1 wt.% Fe2O3, 0.029 wt.% K2O, 2.792 wt.% MgO, 13.054 wt.% Na2O, 0.174 wt.% SO3, 0.001 wt.% SnO2, 0.01 wt.% SrO, 0.01 wt.% TiO2, 0.002 wt.% ZnO, 및/또는 0.005 wt.% ZrO2이다. In contemplated embodiments, the glass or glass-ceramic sheet or article discussed herein has another composition along the side surface. On one side of the glass or glass-ceramic sheet 500, exemplary compositions are: 69-75 wt.% SiO 2 , 0-1.5 wt.% Al 2 O 3 , 8-12 wt.% CaO, 0-0.1 wt % Cl, 0-500 ppm Fe, 0-500 ppm K, 0.0-4.5 wt.% MgO, 12-15 wt.% Na 2 O, 0-0.5 wt.% SO 3 , 0-0.5 wt. 2, 0-0.1 wt.% SrO, 0-0.1 wt.% TiO 2, 0-0.1 wt.% ZnO, and / or 0-0.1 wt.% ZrO 2 a. Typical compositions include: 73.16 wt.% SiO 2 , 0.076 wt.% Al 2 O 3 , 9.91 wt.% CaO, 0.014 wt.% Cl, 0.1 % Fe 2 O 3 , 0.029 wt.% K 2 O, 2.792 wt.% MgO, 13.054 wt.% Na 2 O, 0.174 wt.% SO 3 , 0.001 wt.% SnO 2 , 0.01 wt. 0.01 wt.% TiO 2 , 0.002 wt.% ZnO, and / or 0.005 wt.% ZrO 2 .

다른 고려된 구체 예에서, 여기에서 논의된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품의 조성물은, 55-85 wt.% SiO2, 0-30 wt.% Al2O3, 0-20 wt.% B2O3, 0-25 wt.% Na2O, 0-20 wt.% CaO, 0-20 wt.% K2O, 0-15 wt.% MgO, 5-20 wt.% BaO, 0.002-0.06 wt.% Fe2O3, 및/또는 0.0001-0.06 wt.% Cr2O3이다. 다른 고려된 구체 예에서, 여기에서 논의된 유리 또는 유리-세라믹 시트 또는 제품의 조성물은, 60-72 mol.% SiO2, 3.4-8 mol.% Al2O3, 13-16 mol.% Na2O, 0-1 mol.% K2O, 3.3-6 mol.% MgO, 0-0.2 mol.% TiO2, 0.01-0.15 mol.% Fe2O3, 6.5-9 mol.% CaO, 및/또는 0.02-0.4 mol.% SO3이다. In other contemplated embodiments, the glass or glass-ceramic sheet or composition of the product discussed herein may comprise 55-85 wt.% SiO 2 , 0-30 wt.% Al 2 O 3 , 0-20 wt.% B 2 O 3 , 0-25 wt.% Na 2 O, 0-20 wt.% CaO, 0-20 wt.% K 2 O, 0-15 wt.% MgO, 5-20 wt. 0.06 wt.% Fe 2 O 3 , and / or 0.0001-0.06 wt.% Cr 2 O 3 . In other contemplated embodiments, the glass or glass-ceramic sheet or composition of the product discussed herein may comprise 60-72 mol.% SiO 2 , 3.4-8 mol.% Al 2 O 3 , 13-16 mol.% Na 2 O, 0-1 mol% K 2 O, 3.3-6 mol% MgO, 0-0.2 mol% TiO 2 , 0.01-0.15 mol% Fe 2 O 3 , 6.5-9 mol% CaO, and / Or 0.02-0.4 mol.% SO 3 .

일체화된 유리 형성 시스템Integrated glass forming system

도 31에 나타난 바와 같이, 다양한 구체 예에서, 여기에서 논의된 유리 가열 및/또는 템퍼링은 다양한 유리 용융/형성 시스템과 관련하여 작동할 수 있다. 예를 들면, 여기에서 개시된 템퍼링 시스템 및 공정은 유리 형성 또는 유리 용융 및 형성 공정과 인-라인으로 작동될 수 있어, 열적으로 강화되고 열적으로 처리된 유리를 더욱 낮은 가격으로 생산할 수 있다. 예를 들면, 유리 시트 또는 유리 연속 리본은 형성 또는 용융 및 형성 공정 (1002)에서 직접적으로 시스템 (1000)으로 도시된 가스 베어링 열적 처리 시스템으로 수용될 수 있으며, 가스 자체는 여전히 유리 전이 온도에 근접하거나 유리 전이 온도 이상에 놓인다. 다양한 구체 예에서, 시스템 (1000)은 여기에서 논의된 임의의 템퍼링 시스템일 수 있다. 하나 구체 예에서, 시스템 (1000)은 위에서 논의된 시스템 (300)일 수 있다. 다른 구체 예에서, 시스템 (1000)은 도 21에 나타난 가스 베어링 냉각 배열일 수 있다. 이러한 인-라인 공정은 에너지 절감과 유리의 열적 이력을 잘 제어할 수 있다. 다양한 구체 예에서, 공정 (1002)는 플로트 유리 공정, 퓨전 인발 공정, 슬롯 인발 공정, 롤링 공정 등과 같은 공정을 포함할 수 있다. 또한, 시스템 (1000)은 예를 들면 시트 분리 공정 전 또는 후에 임의의 위치에서 형성 공정에 일체화될 수 있다. As shown in Figure 31, in various embodiments, the glass heating and / or tempering discussed herein may operate in conjunction with various glass melt / forming systems. For example, the tempering systems and processes disclosed herein can be operated in-line with glass forming or glass melting and forming processes to produce thermally enhanced, thermally treated glass at a lower cost. For example, a glass sheet or glass continuous ribbon can be received by a gas bearing thermal processing system, shown as system 1000 directly in the forming or melting and forming process 1002, and the gas itself is still close to the glass transition temperature Or above the glass transition temperature. In various embodiments, the system 1000 may be any of the tempering systems discussed herein. In one embodiment, the system 1000 may be the system 300 discussed above. In another embodiment, the system 1000 may be a gas bearing cooling arrangement as shown in FIG. This in-line process can control energy savings and thermal history of glass. In various embodiments, the process 1002 may include processes such as a float glass process, a fusion drawing process, a slot drawing process, a rolling process, and the like. In addition, the system 1000 may be integrated into the forming process at any position, for example, before or after the sheet separating process.

도 32를 참조하면, 여기에 개시된 시스템 및 공정은 또한 유리 리본의 롤-대-롤(또는 롤-대-다른 구성)에 사용될 수있다. 도 32에 나타나듯이, 시스템 (1400)은 롤 (1404)에서 시스템 (300)과 같은 가스 베어링 열적 처리 시스템을 통해 공급되는 유리 리본 (1402)를 포함하고, 열 처리 이후에 열적으로 템퍼링된 유리 리본 (1402)는 롤 (1406) 상에 저장된다. 롤-대-롤(또는 롤-대-시트와 같은 롤-대-다른 구성) 공정 중에 열적 강화 인-라인을 수행하여 유리 리본의 휨-감도를 더욱 낮출 수 있다. 여기에서 논의된 가열 및 냉각 공정은 리본 경로를 따라 단-거리 열 강화를 가능하게 하여, 결과적으로 다른 열 강화공정에 비해서 제작 공간 요건을 감소시킨다. 32, the systems and processes disclosed herein may also be used in a roll-to-roll (or roll-to-other configuration) of glass ribbon. As shown in Figure 32, the system 1400 includes a glass ribbon 1402 that is fed through a gas bearing thermal processing system, such as the system 300, at a roll 1404, and after thermal processing, a thermally tempered glass ribbon (1402) is stored on the roll (1406). It is possible to further reduce the warp-sensitivity of the glass ribbon by performing a thermally enhanced in-line during a roll-to-roll (or roll-to-other configuration such as a roll-to-sheet) process. The heating and cooling processes discussed herein enable short-distance heat strengthening along the ribbon path, resulting in reduced manufacturing space requirements compared to other heat strengthening processes.

실시 예Example

장치 설정 - 전술된 바와 같이, 장치는 3개의 영역 - 고온 존, 전환 존, 및 저온 또는 퀀칭 존을 포함한다. 고온 존 및 퀀칭 존에서 상부 및 하부 열 베어링들 (히트 싱크들) 사이에 갭은, 원하는 간격으로 설정된다. 고온 존, 전환 존, 및 퀀칭 존에서 가스 유량은, 에어-베어링에서 유리 물질, 시트 또는 부품의 센터링을 보장하도록 설정된다. 고온 존은, 유리 제품이 이후에 퀀칭될 온도인, 원하는 TO로 예-열된다. 균일한 가열을 보장하기 위해, 유리 제품은, 배치 가열로 (batch furnace) 또는 연속 가열로와 같은, 별도의 예-열 장치에서 예열된다. 일반적으로, 유리 시트는 고온 존에 로딩 전에, 5분 이상 동안 예-열된다. 소다-라임 유리인 경우에, 예-열은 약 450℃에서 수행된다. 예-열 단계 이후에, 자동차 유리 제품은, 고온 존으로 로딩되고 및 평형을 허용하는데, 여기서 평형은 유리가 TO로 균일한 것이다. T0는 원하는 수준의 강화/템퍼링에 의해 결정될 수 있지만, 일반적으로 연화점과 유리 전이 온도 사이의 범위에서 유지된다. 평형까지의 시간은, 적어도 유리의 두께에 의존한다. 예를 들어, 대략 1.1 mm 이하의 유리 시트인 경우에, 평형은 대략 10초 내에 일어난다. 3 mm의 유리 시트인 경우에, 평형은 대략 10초 내지 30초에서 일어난다. 대략 6 mm까지의 두꺼운 시트인 경우에, 평형 시간은 대략 60초일 수 있다. 일단 유리가 T0로 평형을 이루면, 유리는 에어 베어링 상에 전환 존을 통해 냉각 또는 퀀칭 존으로 신속하게 이송된다. 유리 제품은, 유리 전이 온도인, Tg 아래의 온도까지 퀀칭 존에서 신속하게 퀀칭된다. 유리 시트는, 제거시 유리의 원하는 퀀칭의 정도 및/또는 원하는 온도에 따라, 1초, 10초, 또는 수 분 이상의 임의의 기간 동안 퀀칭 존에서 유지될 수 있다. 제거 동안에, 유리는 취급 전에 선택적인 냉각이 허용된다. Device Setup - As described above, the device includes three zones-a hot zone, a switch zone, and a cold zone or quenching zone. The gaps between the upper and lower thermal bearings (heat sinks) in the high temperature zone and the quenching zone are set at desired intervals. The gas flow rate in the high temperature zone, the switching zone, and the quenching zone is set to ensure centering of the glass material, sheet or part in the air-bearing. The high temperature zone is preheated to the desired T O , which is the temperature at which the glass product will subsequently be quenched. To ensure uniform heating, the glassware is preheated in a separate example-heat apparatus, such as a batch furnace or a continuous furnace. Generally, the glass sheet is preheated for more than 5 minutes prior to loading into the high temperature zone. In the case of soda-lime glass, the heat is carried out at about 450 &lt; 0 &gt; C. Example - After the thermal step, the automotive glass product is loaded into a hot zone and allowed to equilibrate, where the equilibrium is that the glass is homogeneous with T O. T 0 can be determined by the desired level of tempering / tempering, but is generally maintained in the range between the softening point and the glass transition temperature. The time to equilibration depends at least on the thickness of the glass. For example, in the case of a glass sheet of about 1.1 mm or less, the equilibrium occurs within about 10 seconds. In the case of a 3 mm glass sheet, the equilibration takes place in about 10 to 30 seconds. In the case of a thick sheet of up to approximately 6 mm, the equilibration time can be approximately 60 seconds. Once the glass is equilibrated to T 0 , the glass is quickly transported to the cooling or quenching zone through the transition zone on the air bearing. The glass product is rapidly quenched in the quenching zone to a temperature below the glass transition temperature, Tg. The glass sheet can be maintained in the quenching zone for any period of time of 1 second, 10 seconds, or several minutes or more, depending on the degree of desired quenching of the glass upon removal and / or the desired temperature. During removal, the glass is allowed to selectively cool before handling.

하기 실시 예들은 표 6에 요약된다. The following examples are summarized in Table 6.

실시 예 1 - 5.7 mm 두께의 소다-라임 실리케이트 유리 플레이트 (예를 들어, 적어도 70 wt.%의 이산화규소, 및/또는 적어도 10 wt.%의 산화나트륨, 및/또는 적어도 7 wt.%의 산화칼슘을 포함한 유리)는, 60초 동안 690℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에 450℃로 10분 동안 예-열된다. T0로 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는 91㎛의 갭 (여기서 갭은 유리 시트의 표면과 가장 가까운 히트 싱크 사이에 거리임)을 갖는, 헬륨으로 채워진 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지된다. 그 결과로 생긴 제품은 -312 MPa의 표면 압축, 127 MPa의 중심 인장, 및 83 ㎛의 평탄도를 갖는다. Examples 1 - Soda-lime silicate glass plates (e.g., at least 70 wt.% Silicon dioxide, and / or at least 10 wt.% Sodium oxide, and / or at least 7 wt. glass including calcium), for 10 minutes to 450 ℃ before sending it to a high temperature zone which is maintained at T 0 of 690 ℃ for 60 seconds - is open. After equilibrating to T 0 , the glass plate is quickly transported to a quenching zone filled with helium, with a gap of 91 μm (where the gap is the distance between the surface of the glass sheet and the nearest heat sink), where 10 Lt; / RTI &gt; The resulting product has a surface compression of -312 MPa, a center tension of 127 MPa, and a flatness of 83 [mu] m.

실시 예 2 - 5.7 mm 두께의 소다-라임 실리케이트 유리 플레이트는 60초 동안 690℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에 450℃로 10분 동안 예-열된다. 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는 90 ㎛의 갭을 갖는, 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지된다. 그 결과로 생긴 제품은 -317 MPa의 표면 압축, 133 MPa의 중심 인장, 및 89.7 ㎛의 평탄도를 갖는다. Example 2 A 5.7 mm thick soda-lime silicate glass plate is pre-heated to 450 캜 for 10 minutes before being transferred to a high temperature zone maintained at a T 0 of 690 캜 for 60 seconds. After equilibrating, the glass plate is quickly transported to the quenching zone, with a gap of 90 [mu] m, where it is held for 10 seconds. The resulting product has a surface compression of -317 MPa, a center tension of 133 MPa, and a flatness of 89.7 占 퐉.

실시 예 3 - 1.1 mm 두께의 소다-라임 실리케이트 유리 플레이트는 10초 동안 700℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에 450℃로 10분 동안 예-열된다. 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는 56 ㎛의 갭을 갖는, 헬륨으로 채워진 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지된다. 그 결과로 생긴 제품은 661℃로 측정된 표면 가상 온도, -176 MPa의 표면 압축, 89 MPa의 중심 인장, 190 ㎛의 평탄도, 및 10-20N의 비커스 균열 임계값을 갖는다. Example 3 - 1.1 mm thick soda-lime silicate glass plate, for example for 10 minutes to 450 ℃ before sending it to a high temperature zone which is maintained at T 0 of 700 ℃ for 10 seconds - is open. After equilibration, the glass plate is rapidly transported to a quenching zone filled with helium, with a gap of 56 [mu] m, where it is held for 10 seconds. The resulting product has a surface virtual temperature measured at 661 占 폚, a surface compression of -176 MPa, a center tension of 89 MPa, a flatness of 190 占 퐉, and a Vickers cracking threshold of 10-20 N.

실시 예 4 - 0.55 mm 두께의 소다-라임 실리케이트 유리 플레이트는, 10초 동안 720℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에 450℃로 10분 동안 예-열된다. 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는 25 ㎛의 갭을 갖는 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지되어, 0.184 cal/ (㎠·s·℃)의 유효 열 전달률을 결과한다. 그 결과로 생긴 제품은 -176 MPa의 표면 압축 및 63 MPa의 중심 인장을 갖는다. 또한, 그 결과로 생긴 강화된 제품은 (초기 710℃ 온도 샘플에 대해) 약 168㎛ 및 (초기 720 ℃ 온도 샘플에 대해) 125㎛의 평탄도를 갖는다. Example 4 - 0.55 mm thickness of soda-lime silicate glass plate is, for example, for 10 minutes to 450 ℃ before sending it to a high temperature zone which is maintained at T 0 of 720 ℃ for 10 seconds - is open. After equilibrating, the glass plate is quickly transported to a quenching zone with a gap of 25 [mu] m, where it is held for 10 seconds, resulting in an effective heat transfer rate of 0.184 cal / (cm &lt; 2 &gt; The resulting product has a surface compression of -176 MPa and a center tension of 63 MPa. The resulting reinforced product also has a flatness of about 168 μm (for the initial 710 ° C. temperature sample) and 125 μm (for the initial 720 ° C. temperature sample).

실시 예 5 - 1.5 mm 두께의 CORNING® GORILLA® 유리 플레이트는 30초 동안 790℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에 550℃로 10분 동안 예-열된다. 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는 226 ㎛의 갭을 갖는, 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지된다. 유리 제품은 공정-전 113 ㎛ 및 공정-후 58 ㎛로 측정된 평탄도에서 개선을 갖는다. Example 5 - A 1.5 mm thick CORNING® GORILLA® glass plate is pre-heated to 550 ° C. for 10 minutes before being transferred to a high temperature zone maintained at a T 0 of 790 ° C. for 30 seconds. After equilibrium is achieved, the glass plate is quickly transported to the quenching zone, with a gap of 226 m, where it is held for 10 seconds. The glass product has an improvement in flatness measured at 113 [mu] m before the process and at 58 [mu] m after the process.

실시 예 6 - 0.7 mm 두께의 소다-라임 실리케이트 유리 플레이트는, 10초 동안 730℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에 450℃로 10분 동안 예-열된다. 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는 31 ㎛의 갭을 갖는, 헬륨으로 채워진 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지되어, 0.149 cal/ (㎠·s·℃)의 유효 열 전달률을 결과한다. 그 결과로 생긴 제품은 -206 MPa의 표면 압축, 100 MPa의 중심 인장, 및 82 ㎛의 평탄도를 갖는다. 파단시, 유리 시트는 "다이스" (2 mm 두께 이상의 시트 다이싱에 대한 표준 용어를 사용 - 즉, 5×5 ㎠의 유리 시트가 40 이상의 조각으로 파괴됨)로 관찰되어, 시트가 완전히 템퍼링된 것을 시사한다. Example 6 - soda of 0.7 mm thick-lime silicate glass plate is, for example, for 10 minutes to 450 ℃ before sending it to a high temperature zone which is maintained at T 0 of 730 ℃ for 10 seconds - is open. After equilibration, the glass plate is rapidly transported to a quenching zone filled with helium, having a gap of 31 mu m, where it is held for 10 seconds, resulting in an effective heat transfer rate of 0.149 cal / (cm &lt; 2 &gt; do. The resulting product has a surface compression of -206 MPa, a center tension of 100 MPa, and a flatness of 82 mu m. Upon breakage, the glass sheet was observed with a "die" (using standard terminology for sheet dicing greater than 2 mm thickness - i.e., a 5 x 5 cm 2 glass sheet was broken into more than 40 pieces) It suggests.

실시 예 7 - 3.3 mm 두께의 Borofloat-33 유리 플레이트는, 30초 동안 800℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에 550℃로 10분 동안 예-열된다. 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는 119 ㎛의 갭을 갖는, 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지된다. 그 결과로 생긴 제품은 120 ㎛의 평탄도를 갖는다. 일부의 파단시, 유리 시트는 "다이스" (2 mm 두께 이상의 시트 다이싱에 대한 표준 용어를 사용 - 즉, 5×5 ㎠의 유리 시트가 40 이상의 조각으로 파괴됨)로 관찰되어, 시트가 완전히 템퍼링된 것을 나타낸다.Example 7 - 3.3 Borofloat-33 glass plate in mm thickness, for 10 minutes to 550 ℃ before sending it to a high temperature zone which is maintained at T 0 of 800 ℃ for 30 seconds - is open. After equilibration, the glass plate is quickly transported to the quenching zone, with a gap of 119 [mu] m, where it is held for 10 seconds. The resultant product has a flatness of 120 탆. At some fracture, the glass sheet is observed with a "die" (standard term for sheet dicing greater than 2 mm thick - i.e., a 5 x 5 cm 2 glass sheet is broken into more than 40 pieces) Lt; / RTI &gt;

실시 예 8 - 3.2 mm 두께의 소다-라임 실리케이트 유리 플레이트는 30초 동안 690℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에 450℃로 10분 동안 예-열된다. 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는 84 ㎛의 갭을 갖는, 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지된다. 그 결과로 생긴 제품은 -218 MPa의 표면 압축, 105 MPa의 중심 인장, 및 84 ㎛의 평탄도를 갖는다. Example 8 - 3.2 mm thickness of soda-lime silicate glass plate, for example for 10 minutes to 450 ℃ before sending it to a high temperature zone which is maintained at T 0 of 690 ℃ for 30 seconds - is open. After equilibrium is achieved, the glass plate is quickly transported to the quenching zone, with a gap of 84 [mu] m, where it is held for 10 seconds. The resulting product has a surface compression of -218 MPa, a center tension of 105 MPa, and a flatness of 84 탆.

실시 예 9 - 0.3 mm 두께의 소다-라임 실리케이트 유리 플레이트는 10초 동안 630℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에 450℃로 10분 동안 예-열된다. 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는 159 ㎛의 갭을 갖는, 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지된다. 그 결과로 생긴 제품은 그래이 필드 편광 분석 (gray field polarimetry)으로 관찰 가능한 멤브레인 응력 (membrane stresses)을 가져서, 유리가 열적 응력을 혼입한 것을 시사한다. Example 9 - A 0.3 mm thick soda-lime silicate glass plate is pre-heated to 450 占 폚 for 10 minutes before being transferred to a high temperature zone maintained at a T 0 of 630 占 폚 for 10 seconds. After equilibrating, the glass plate is quickly transported to the quenching zone, with a gap of 159 [mu] m, where it is held for 10 seconds. The resulting product has observable membrane stresses with gray field polarimetry, suggesting that the glass has incorporated thermal stresses.

실시 예 10 - 0.1 mm 두께의 CORNING® GORILLA® 유리 플레이트는 10초 동안 820℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에 550℃로 10분 동안 예-열된다. 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는 141 ㎛의 갭을 갖는, 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지되어, 0.033 cal/(㎠·s·℃)의 유효 열 전달률을 결과한다. 파단시, 그 결과로 생긴 제품은 잔류 응력이 있는 유리와 일치하는 거동을 보인다. Example 10 - A 0.1 mm thick CORNING® GORILLA® glass plate is pre-heated to 550 ° C. for 10 minutes before being transferred to a hot zone maintained at T 0 of 820 ° C. for 10 seconds. After equilibration, the glass plate is rapidly transported to the quenching zone, with a gap of 141 μm, where it is held for 10 seconds, resulting in an effective heat transfer rate of 0.033 cal / (cm 2 s · ° C). At fracture, the resulting product exhibits behavior consistent with residual stressed glass.

실시 예 11 - 1.1 mm 두께의 소다-라임 실리케이트 유리 플레이트는 10초 동안 700℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에 450℃로 10분 동안 예-열된다. 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는 65㎛의 갭을 갖는, 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지되어, 0.07 cal/(㎠·s·℃)의 유효 열 전달률을 결과한다. 그 결과로 생긴 제품은 657℃로 측정된 표면 가상 온도, -201 MPa의 표면 압축, 98 MPa의 중심 인장, 158㎛의 평탄도, 및 10-20N의 비커스 균열 임계값을 갖는다. Example 11 - 1.1 mm thickness of soda-lime silicate glass plate, for example for 10 minutes to 450 ℃ before sending it to a high temperature zone which is maintained at T 0 of 700 ℃ for 10 seconds - is open. After equilibrium is achieved, the glass plate is rapidly transported to the quenching zone, with a gap of 65 mu m, where it is held for 10 seconds, resulting in an effective heat transfer rate of 0.07 cal / (cm &lt; 2 &gt; The resulting product has a surface virtual temperature measured at 657 占 폚, a surface compression of -201 MPa, a center tension of 98 MPa, a flatness of 158 占 퐉, and a Vickers cracking threshold of 10-20 N.

실시 예 12 - 1.1 mm 두께의 CORNING® GORILLA® 유리 플레이트는, 10초 동안 810℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에, 550℃로 10분 동안 예-열된다. 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는, 86㎛의 갭을 갖는 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지되어, 0.058 cal/(㎠·s·℃)의 유효 열 전달률을 결과한다. 그 결과로 생긴 제품은 711℃로 측정된 표면 가상 온도, -201 MPa의 표면 압축, 67 MPa의 중심 인장, 및 20-30N의 비커스 균열 임계값을 갖는다. Example 12 - A 1.1 mm thick CORNING® GORILLA® glass plate is preheated to 550 ° C. for 10 minutes, before being transferred to a high temperature zone maintained at T 0 of 810 ° C. for 10 seconds. After equilibrating, the glass plate is quickly transported to a quenching zone with a gap of 86 占 퐉, where it is held for 10 seconds, resulting in an effective heat transfer rate of 0.058 cal / (cm2 占 퐏 占 폚). The resulting product has a surface virtual temperature measured at 711 占 폚, a surface compression of -201 MPa, a center tension of 67 MPa, and a Vickers crack threshold of 20-30 N.

실시 예 13 - 1.1 mm 두께의 CORNING® GORILLA® 유리 플레이트는, 10초 동안 800℃의 T0로 유지되는 고온 존으로 이송하기 전에 550℃로 10분 동안 예-열된다. 평형을 이룬 이후에, 유리 플레이트는 91㎛의 갭을 갖는 퀀칭 존으로 신속하게 이송되며, 여기서 10초 동안 유지된다. 그 결과로 생긴 제품은, 747℃로 측정된 표면 가상 온도, -138 MPa의 표면 압축, 53 MPa의 중심 인장, 66 ㎛의 평탄도, 및 20-30N의 비커스 균열 임계값을 갖는다. Example 13 - A 1.1 mm thick CORNING® GORILLA® glass plate is pre-heated to 550 ° C. for 10 minutes before being transferred to a high temperature zone maintained at T 0 of 800 ° C. for 10 seconds. After equilibrium is achieved, the glass plate is rapidly transported to a quenching zone with a gap of 91 mu m, where it is held for 10 seconds. The resulting product has a surface virtual temperature measured at 747 占 폚, a surface compression of -138 MPa, a center tension of 53 MPa, a flatness of 66 占 퐉, and a Vickers cracking threshold of 20-30 N.

실시 예Example 두께 (mm)Thickness (mm) 조성물Composition
(㎛)
gap
(탆)
T0 T 0 가스gas CS
(MPa)
CS
(MPa)
CT
(MPa)
CT
(MPa)
Flatmaster (㎛)Flatmaster (탆) 가상
(℃)
email
(° C)
비커스
(N)
Vickers
(N)
1One 5.75.7 SLGSLG 9191 690690 헬륨helium -312-312 127127 8383 --- --- 22 5.75.7 SLGSLG 9191 690690 헬륨helium -317-317 133133 9090 --- --- 33 1.11.1 SLGSLG 5656 700700 헬륨helium -176-176 8989 190190 661.3661.3 10-2010-20 44 0.550.55 SLGSLG 2525 720720 헬륨helium -176-176 6363 125125 --- --- 55 1.51.5 GGGG 226226 790790 헬륨helium --- --- 113 전/
58 후
113 I /
After 58
--- ---
66 0.70.7 SLGSLG 3131 730730 헬륨helium -206-206 100100 8282 --- --- 77 3.33.3 Borofloat 33Borofloat 33 119119 800800 헬륨helium --- --- 121121 --- --- 88 3.23.2 SLGSLG 8484 690690 헬륨helium -218-218 105105 8181 --- --- 99 0.30.3 SLGSLG 159159 630630 헬륨helium --- --- --- --- --- 1010 0.1 0.1 GGGG 141141 820820 헬륨helium --- --- --- --- --- 1111 1.11.1 SLGSLG 6565 700700 헬륨helium -201-201 9898 158158 657657 10-2010-20 1212 1.11.1 GGGG 8686 810810 헬륨helium -201-201 6767 --- 711711 20-3020-30 1313 1.11.1 GGGG 9191 800800 헬륨helium -138-138 5353 6666 747747 20-3020-30

부가적인 실시 예 - 적어도 70 wt.%의 이산화규소, 및/또는 적어도 10 wt.%의 산화나트륨, 및/또는 적어도 7 wt.%의 산화칼슘을 포함하는 5.7 mm 두께의 유리 시트는, 헬륨 가스 및 약 90 micrometers의 갭 (204a, 204b; 도 21)으로 진행된다. 상기 유리는 690℃의 초기 온도로 가열되고 및 신속하게 냉각된다. 그 결과로 생긴 강화된 제품은, 이의 표면에서 약 300 MPa의 음의 인장 응력 및 중심에서 약 121 MPa의 양의 인장 응력을 갖는다. 또한, 그 결과로 생긴 강화된 제품은 약 106.9 micrometers의 평탄도를 갖는다. Additional Examples - 5.7 mm thick glass sheets comprising at least 70 wt.% Silicon dioxide, and / or at least 10 wt.% Sodium oxide, and / or at least 7 wt.% Calcium oxide, And gaps 204a and 204b (FIG. 21) of about 90 micrometers. The glass is heated to an initial temperature of &lt; RTI ID = 0.0 &gt; 690 C &lt; / RTI &gt; The resulting reinforced product has a negative tensile stress of about 300 MPa at its surface and a tensile stress in the amount of about 121 MPa at its center. The resulting reinforced product also has a flatness of about 106.9 micrometers.

부가적인 실시 예 - 여기에 개시된 독창적인 기술을 사용하는 하나의 실험에서, 적어도 70 wt.%의 이산화규소, 및/또는 적어도 10 wt.%의 산화나트륨, 및/또는 적어도 7 wt.%의 산화칼슘을 포함하는 1.1 mm 두께의 유리 시트는, 헬륨 가스 및 약 160 micrometers의 갭 (204a, 204b; 도 21)으로 진행된다. 유리는 680℃의 초기 온도로 가열되고 신속하게 냉각된다. 그 결과로 생긴 강화된 제품은 이의 표면에서 약 112 MPa의 음의 인장 응력 및 중심에서 약 54 MPa의 양의 인장 응력을 갖는다. 강화 전에, 유리 시트는 약 96 micrometers의 평탄도를 갖지만, 그 결과로 생긴 강화된 제품은 약 90 micrometers의 평탄도를 갖는다. 따라서, 강화 공정은 또한 강화된 유리 또는 유리-세라믹 제품을 평평하게 한다. Additional Examples-In one experiment using the inventive techniques disclosed herein, at least 70 wt.% Silicon dioxide, and / or at least 10 wt.% Sodium oxide, and / or at least 7 wt.% Oxidation A 1.1 mm thick glass sheet containing calcium proceeds with helium gas and gaps 204a, 204b (Figure 21) of about 160 micrometers. The glass is heated to an initial temperature of &lt; RTI ID = 0.0 &gt; 680 C &lt; / RTI &gt; The resulting reinforced product has a negative tensile stress of about 112 MPa at its surface and a tensile stress of about 54 MPa in its center. Prior to consolidation, the glass sheet has a flatness of about 96 micrometers, but the resulting reinforced product has a flatness of about 90 micrometers. Thus, the tempering process also flattenes the reinforced glass or glass-ceramic article.

다른 관점들과 장점들은 전체 명세서와 첨부된 청구범위를 검토하여 명백해질 것이다. Other aspects and advantages will become apparent from a review of the entire specification and the appended claims.

다양한 예시적인 구체 예에 나타낸 바와 같이, 유리 또는 유리-세라믹 시트 및 적층물의 구성 및 배열은, 단지 예시적인 것이다. 비록 단지 몇 가지 구체 예가 본 설명에서 상세히 기재되었어도, 여기에 기재된 주제의 장점 및 새로운 교시로부터 실질적으로 벗어나지 않고, 많은 변형 (예를 들어, 다양한 요소의 크기, 치수, 구조, 형태, 및 비율에서 변화, 파라미터의 값, 장착 배열, 물질의 사용, 색상, 배향)은, 가능하다. 일체로 형성된 것으로 나타낸 몇몇 요소들은, 다수의 부품 또는 요소로 구성될 수 있으며, 요소의 위치는 역전될 수 있거나 또는 별도로 변화될 수 있고, 및 개별 요소 또는 위치의 성질 또는 개수는, 변경되거나 변화될 수 있다. 임의의 공정, 논리 알고리즘, 또는 방법 단계의 순서 또는 차례는, 선택적인 구체 예에 따라 변화되거나 또는 재-배열될 수 있다. 본 발명의 기술의 범주에서 벗어나지 않고, 다른 대안, 변형, 변화, 및 생략은 또한, 다양한 예시적인 구체 예의 설계, 작동 상태, 및 배열에서 이루어질 수도 있다. As shown in the various exemplary embodiments, the construction and arrangement of glass or glass-ceramic sheets and laminate are merely exemplary. Although only a few embodiments have been described in detail in this description, many variations (e.g., variations in size, dimensions, structure, form, and ratio of the various elements) can be made without departing substantially from the novel teachings and advantages of the subject matter described herein , Parameter values, mounting arrangements, use of materials, color, orientation) are possible. Some elements shown as being integrally formed can be composed of a number of parts or elements and the position of the elements can be reversed or changed separately and the nature or number of the individual elements or positions can be changed or changed . The order or order of any process, logic algorithm, or method step may be varied or reordered according to an optional embodiment. Other alternatives, modifications, variations, and omissions without departing from the scope of the present invention may also occur in the design, operating state, and arrangement of the various exemplary embodiments.

Claims (20)

유리 물질의 유리 전이 온도 이상으로 유리 물질의 제품을 가열하는 단계와;
가압된 가스의 유동으로 상기 가열된 제품을 지지하는 단계; 및
냉각 스테이션에서 상기 가열된 제품을 냉각하는 단계;를 포함하는데, 상기 냉각 스테이션은 상기 가열된 제품을 향하는 히트 싱크 표면을 가진 히트 싱크와 상기 가열된 제품으로부터 상기 히트 싱크 표면을 분리시키는 가스 갭을 포함하고, 상기 가열된 제품은 상기 가압된 가스의 유동으로 상기 가스 갭 내에서 지지되며,
상기 가열된 제품은 상기 유리 전이 온도 아래의 온도로 상기 냉각 스테이션에서 냉각되어, 표면 압축 응력이 상기 제품에서 생성되며,
상기 가압된 가스의 유동은 상기 가열된 제품의 표면적의 제곱 미터 당 50 slpm 내지 50,000 slpm의 유량으로 상기 가스 갭에 전달되는, 유리 물질을 열적으로 강화하는 공정.
Heating a product of the glass material above a glass transition temperature of the glass material;
Supporting the heated product with a flow of pressurized gas; And
And cooling the heated product at a cooling station, wherein the cooling station includes a heat sink having a heat sink surface facing the heated product and a gas gap separating the heat sink surface from the heated product Wherein the heated product is supported in the gas gap with a flow of the pressurized gas,
The heated product is cooled in the cooling station to a temperature below the glass transition temperature so that a surface compressive stress is generated in the product,
Wherein the flow of pressurized gas is transferred to the gas gap at a flow rate of 50 slpm to 50,000 slpm per square meter of the surface area of the heated product.
청구항 1에 있어서,
상기 가압된 가스의 유량은 상기 가열된 제품이 상기 가열된 제품으로부터 상기 가스 갭을 가로지르는 전도에 의해 상기 히트 싱크로 열 에너지를 전달하여 냉각되도록 낮으며, 상기 가열된 제품을 떠나는 열 에너지의 20% 이상은 상기 가스 갭을 가로지르고 및 상기 히트 싱크에 의해 수용되는, 공정.
The method according to claim 1,
Wherein the flow rate of the pressurized gas is such that the heated product is cooled to transfer heat energy to the heat sink by conduction across the gas gap from the heated product to cool the heated product, Wherein the gas is passed across the gas gap and is received by the heat sink.
청구항 1에 있어서,
상기 가압된 가스의 유량은 상기 가열된 제품이 상기 가열된 제품으로부터 상기 가스 갭을 가로지르는 전도에 의해 상기 히트 싱크로 열 에너지를 전달하여 냉각되도록 낮으며, 상기 가열된 제품을 떠나는 열 에너지의 50% 이상은 상기 가스 갭을 가로지르고 상기 히트 싱크에 의해 수용되는, 공정.
The method according to claim 1,
Wherein the flow rate of the pressurized gas is such that the heated product is cooled by transferring thermal energy to the heat sink by conduction across the gas gap from the heated product to cool the heated product to 50% Wherein said gas gap is received by said heat sink across said gas gap.
청구항 1에 있어서,
상기 가스 갭은 상기 가열된 제품의 외부 표면과 상기 히트 싱크 표면 사이에 작은 평균 길이를 가져, 상기 제품이 상기 가열된 제품으로부터 상기 가스 갭을 가로지르는 전도에 의해 상기 히트 싱크로 열 에너지를 전달하여 냉각되며, 상기 가열된 제품을 떠나는 열 에너지의 20% 이상은 상기 가스 갭을 가로지르고 상기 히트 싱크에 수용되고, 상기 가스 갭의 평균 길이는 10㎛ 이상이고 500㎛ 이하인, 공정.
The method according to claim 1,
The gas gap having a small average length between the outer surface of the heated product and the surface of the heat sink such that the product transfers thermal energy from the heated product to the heat sink by conduction across the gas gap, Wherein at least 20% of the heat energy leaving the heated product is received in the heat sink across the gas gap, wherein the average length of the gas gap is at least 10 占 퐉 and not more than 500 占 퐉.
청구항 4에 있어서,
상기 가스 갭의 평균 길이는 25㎛ 이상이고 300㎛ 이하인, 공정.
The method of claim 4,
Wherein an average length of the gas gap is 25 占 퐉 or more and 300 占 퐉 or less.
청구항 1에 있어서,
상기 가압된 가스는 공기이고, 가압된 공기의 유량은 상기 가열된 제품의 표면적의 제곱 미터 당 100 slpm 이상이고 30,000 slpm 미만인, 공정.
The method according to claim 1,
Wherein the pressurized gas is air and the flow rate of pressurized air is greater than or equal to 100 slpm and less than 30,000 slpm per square meter of surface area of the heated product.
청구항 1에 있어서,
상기 가압된 가스는 헬륨이고, 가압된 헬륨의 유량은 상기 가열된 제품의 표면적의 제곱 미터 당 100 slpm 이상이고 10,000 slpm 미만인, 공정.
The method according to claim 1,
Wherein the pressurized gas is helium and the flow rate of pressurized helium is greater than 100 slpm and less than 10,000 slpm per square meter of surface area of the heated product.
청구항 1에 있어서,
상기 유리 물질의 제품은 유리 리본이고, 상기 유리 리본은 제1 릴(reel)에서 상기 냉각 스테이션으로 공급되고 상기 유리 물질의 제품은 냉각 후에 제2 릴 상에 저장되는, 공정.
The method according to claim 1,
Wherein the product of the glass material is a glass ribbon and the glass ribbon is fed from the first reel to the cooling station and the product of the glass material is stored on the second reel after cooling.
청구항 1에 있어서,
상기 유리 물질의 제품은 상기 냉각 스테이션을 갖춘 인-라인으로 용융 및 형성 중 적어도 하나로 되어 있는, 공정.
The method according to claim 1,
Wherein the product of the glass material is at least one of melting and forming in-line with the cooling station.
청구항 1에 있어서,
상기 유리 물질은 어닐링된 유리 및 유리-세라믹 중 하나인, 공정.
The method according to claim 1,
Wherein the glass material is one of an annealed glass and a glass-ceramic.
유리 시트에 열을 전달하는 가열 소자를 포함한 가열 스테이션과;
대립하는 제1 및 제2 히트 싱크 표면을 포함하고, 이들 사이에 채널을 형성하여, 냉각 동안에 상기 유리 시트가 상기 채널 내에 위치되는 냉각 스테이션; 및
상기 유리 시트가 상기 채널 내에서 지지되도록 가압된 가스를 전달하는 가스 베어링;을 포함하고,
상기 가스 베어링은 상기 가압된 가스를 상기 유리 시트의 표면적의 제곱 미터 당 50 slpm 내지 50,000 slpm의 유량으로 상기 채널에 전달하는, 표면적을 가진 유리 시트를 열적으로 강화하는 시스템.
A heating station including a heating element for transferring heat to the glass sheet;
A cooling station including opposing first and second heat sink surfaces and forming a channel therebetween, wherein during cooling the glass sheet is located within the channel; And
And a gas bearing for delivering a pressurized gas such that the glass sheet is supported within the channel,
Wherein the gas bearing transfers the pressurized gas to the channel at a flow rate of 50 slpm to 50,000 slpm per square meter of the surface area of the glass sheet.
청구항 11에 있어서,
상기 가스 베어링은 상기 제1 및 제2 히트 싱크 표면에 형성된 구멍을 통해 상기 가압된 가스를 전달하며, 상기 구멍은 총 구멍 면적을 갖는데, 상기 총 구멍 면적은 상기 제1 및 제2 히트 싱크 표면의 총 표면적의 10% 미만인, 시스템.
The method of claim 11,
Wherein the gas bearing transmits the pressurized gas through a hole formed in the first and second heat sink surfaces, the hole having a total hole area, the total hole area being smaller than the total hole area of the first and second heat sink surfaces And less than 10% of the total surface area.
청구항 11에 있어서,
상기 가스 베어링은 상기 제1 및 제2 히트 싱크 표면에 형성된 구멍을 통해 상기 가압된 가스를 전달하며, 상기 구멍은 총 구멍 면적을 갖는데, 상기 총 구멍 면적은 상기 제1 및 제2 히트 싱크 표면의 총 표면적의 5% 미만인, 시스템.
The method of claim 11,
Wherein the gas bearing transmits the pressurized gas through a hole formed in the first and second heat sink surfaces, the hole having a total hole area, the total hole area being smaller than the total hole area of the first and second heat sink surfaces And less than 5% of the total surface area.
청구항 11에 있어서,
상기 가스 베어링은 상기 제1 및 제2 히트 싱크 표면에 형성된 구멍을 통해 상기 가압된 가스를 전달하며, 상기 구멍은 총 구멍 면적을 갖는데, 상기 총 구멍 면적은 상기 제1 및 제2 히트 싱크 표면의 총 표면적의 1% 미만인, 시스템.
The method of claim 11,
Wherein the gas bearing transmits the pressurized gas through a hole formed in the first and second heat sink surfaces, the hole having a total hole area, the total hole area being smaller than the total hole area of the first and second heat sink surfaces And less than 1% of the total surface area.
청구항 11에 있어서,
상기 가열 스테이션은 가열 채널을 형성하고 상기 가열 채널에 가압된 가스를 전달하는 가열 스테이션 가스 베어링을 추가로 포함하여, 상기 유리 시트가 상기 가열 채널 내에 지지되고, 가열 스테이션 가스 베어링은 가압된 가스를 상기 유리 시트의 표면적의 제곱 미터 당 50 slpm 내지 50,000 slpm의 유량으로 상기 가열 채널에 전달하는, 시스템.
The method of claim 11,
Wherein the heating station further comprises a heating station gas bearing forming a heating channel and delivering the pressurized gas to the heating channel such that the glass sheet is supported in the heating channel, To the heating channel at a flow rate of 50 slpm to 50,000 slpm per square meter of surface area of the glass sheet.
청구항 15에 있어서,
상기 가열 채널은 상기 유리 시트의 외부 표면과 상기 가열 스테이션 가스 베어링 사이에 50㎛ 이상이고 1000㎛ 이하인 평균 길이를 갖는, 시스템.
16. The method of claim 15,
The heating channel having an average length of at least 50 microns and no more than 1000 microns between the outer surface of the glass sheet and the heating station gas bearing.
청구항 15에 있어서,
상기 가열 스테이션은 상기 가열 스테이션의 채널에 전달되는 열을 생성하는 적어도 하나의 가열 소자를 포함하는, 시스템.
16. The method of claim 15,
Wherein the heating station comprises at least one heating element that generates heat to be delivered to the channel of the heating station.
제1 주 표면과;
상기 제1 주 표면과 대립하는 제2 주 표면; 및
상기 제1 및 제2 주 표면 사이에 위치된 내부 영역;을 포함하고,
상기 제1 및 제2 표면 중 적어도 하나는 비교적 넓은 표면 영역, 즉 적어도 2500 ㎟을 가지며,
상기 제1 주 표면과 상기 제2 주 표면 중 적어도 하나는 압축 응력 하에 있으며 상기 내부 영역은 인장 응력 하에 있고,
상기 압축 응력은 적어도 100 MPa의 열적 템퍼링 응력과 상기 열적 템퍼링 응력의 20 % 미만인 화화적 템퍼링 응력을 포함하는, 강화된 유리 제품.
A first major surface;
A second major surface opposite the first major surface; And
An inner region located between the first and second major surfaces,
At least one of the first and second surfaces has a relatively large surface area, i.e., at least 2500 mm &lt; 2 &gt;
Wherein at least one of the first major surface and the second major surface is under compressive stress and the inner region is under tensile stress,
Wherein the compressive stress comprises a thermal tempering stress of at least 100 MPa and a catalytic tempering stress of less than 20% of the thermal tempering stress.
청구항 18에 있어서,
상기 압축 응력은 적어도 500 MPa의 열적 템퍼링 응력과 상기 열적 템퍼링 응력의 10 % 미만인 화화적 템퍼링 응력을 포함하는, 강화된 유리 제품.
19. The method of claim 18,
Wherein the compressive stress comprises a thermal tempering stress of at least 500 MPa and a catalytic tempering stress of less than 10% of the thermal tempering stress.
청구항 18에 있어서,
상기 압축 응력 하에 있고 상기 내부 영역에 외부 및 인접한 상기 강화된 유리 제품의 부분들 중 적어도 일부에 위치된 상기 강화된 유리 제품의 조성은 이온 함량과 화학적 구성의 측면에서 인장 응력 하에 있는 상기 내부 영역의 적어도 일부에 위치된 조성과 동일하며, 적어도 몇몇 압축 응력은 상기 강화된 유리 제품의 조성 내에 변화에 독립적이며, 상기 제1 및 제2 주 표면 중 적어도 하나에 상기 강화된 유리 제품의 조성은 이온 함량과 화학적 구성의 측면에서 상기 내부 영역의 적어도 일부에 위치된 조성과 달라, 상기 인장 응력 하에서, 적어도 몇몇 압축 응력이 상기 강화된 유리 제품의 조성에 변화에 의존하는, 강화된 유리 제품.
19. The method of claim 18,
Wherein the composition of said reinforced glass product under said compressive stress and located in at least a portion of said portions of said reinforced glass product exterior and adjacent to said interior region has a composition of tensile stress of said interior region under tensile stress in terms of ionic content and chemical composition Wherein at least some of the compressive stresses are independent of the changes in the composition of the reinforced glass product and wherein the composition of the reinforced glass product at least on one of the first and second major surfaces comprises an ion content Wherein at least some compressive stresses depend on the composition of the tempered glass product under the tensile stress, different from a composition located at least in part of the internal region in terms of chemical composition.
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