KR20200083043A - LAS crystallized glass including Y2O3 and Fe2O3 and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an LAS (Li_2O-Al_2O_3-SiO_2)-based crystallized glass including Y_2O_3 and Fe_2O_3 and a manufacturing method thereof, capable of ensuring transparency of the glass while smoothly performing formation of a crystal. According to the present invention, the method of manufacturing the LAS-based crystallized glass including Y_2O_3 and Fe_2O_3 includes: mixing a raw material of Li_2O, Al_2O_3, and SiO_2 or a precursor for generating the raw material through a heat treatment with an additive including Y_2O_3, Fe_2O_3, and a Zr-based compound; heating and melting a mixture of the raw material and the additive to prepare a melt; cooling the melt; and baking the cooled melt after molding the cooled melt, or molding the cooled melt after baking the cooled melt.

Description

Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS계 결정화 유리 및 그의 제조방법{LAS crystallized glass including Y2O3 and Fe2O3 and manufacturing method of the same}LAS crystallized glass containing Y2O3 and 2e2O3 and a manufacturing method therefor {LAS crystallized glass including Y2O3 and Fe2O3 and manufacturing method of the same}

본 발명은 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리 및 그의 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 Li2O, Al2O3, SiO2 원료 또는 열처리에 의하여 상기 원료를 생성하는 전구체와, Y2O3, Fe2O3 및 Zr 계열 화합물을 포함하는 첨가제를 혼합하는 단계; 상기 혼합된 원료와 첨가제를 가열하여 용융함으로써 용융체를 제조하는 단계; 융융체를 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 용융체를 성형한 후 소성하거나, 소성후 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리의 제조방법 및 이러한 방법으로 제조되는 LAS계 결정화 유리를 제공한다.The present invention relates to a crystallized glass of LAS (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ) containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 and a method for manufacturing the same, more specifically Li 2 O, Al 2 O 3 , SiO 2 raw material or a precursor for generating the raw material by heat treatment, and Y 2 O 3 , Fe 2 O 3 And mixing the additive containing the Zr-based compound; Preparing a melt by heating and melting the mixed raw material and additives; Cooling the melt; And LAS (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 characterized in that it contains; A method of manufacturing a crystallized glass based on LA and a crystallized glass of LAS produced by such a method is provided.

유리 소재는 투명하다는 장점이 있지만, 기계적인 성질이 세라믹에 비해서 떨어진다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위한 방법으로 적절한 조성의 모유리를 열처리하여 유리 내부에 미세한 결정의 집합체가 석출되도록 함으로써 기계적인 성질을 개선한 결정화 유리(glass-ceramics)가 개발되었다. 결정화 유리는 모유리와 달리 유리 내부에 석출된 결정에 의해서 특정 물성을 나타낸다.Glass materials have the advantage of being transparent, but have the disadvantage that mechanical properties are inferior to ceramics. As a method to compensate for these drawbacks, crystallized glass (glass-ceramics) with improved mechanical properties has been developed by heat-treating a parent glass of a suitable composition to precipitate a collection of fine crystals inside the glass. Crystallized glass, unlike the parent glass, exhibits specific properties by crystals precipitated inside the glass.

일반적으로 결정화 유리는 모유리에 비해서 전기적, 기계적, 열적, 물리·화학적인 성질이 우수하다는 장점이 있다. 결정화 유리는 석출된 결정상과 유리상 간의 계면산란이나 굴절률 차 등에 의하여 투과성이 낮아진다는 단점이 있으나, 결정상의 종류, 크기 및 굴절률과 같은 특성을 잘 조절하게 되면 투명상태의 결정화 유리를 얻을 수 있다.In general, crystallized glass has the advantage of superior electrical, mechanical, thermal, and physical and chemical properties compared to the parent glass. Crystallized glass has the disadvantage that the permeability decreases due to interfacial scattering between the precipitated crystal phase and the glass phase, or a difference in refractive index, but if the properties such as the type, size, and refractive index of the crystal phase are well controlled, a crystallized glass in a transparent state can be obtained.

결정화 유리는 전기적, 기계적, 열적, 물리·화학적인 성질이 우수하기 때문에 고온재료, 내열재료, 전자 기기용 재료, 고강도재료, 건축재료, 생체재료 등으로 사용될 수 있다.Crystallized glass has excellent electrical, mechanical, thermal, and physical and chemical properties, so it can be used as high-temperature materials, heat-resistant materials, electronic device materials, high-strength materials, building materials, and biomaterials.

결정화 유리는 적절한 조성의 모유리를 열처리하여 제조할 수 있으므로, 복잡한 형상을 용이하게 얻을 수 있으며, 열처리 방법에 따라 결정 입자크기를 조절하여 기계적 성질을 향상시키고 열팽창 계수를 조절할 수 있다는 장점이 있다. 결정화 유리 중 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 유리는 거의 0에 가까운 열팽창계수와 고투과도를 가진다는 장점이 있어서 활발히 연구되고 있다.Since crystallized glass can be produced by heat-treating a parent glass of a suitable composition, complex shapes can be easily obtained, and there is an advantage in that mechanical properties can be improved and thermal expansion coefficient can be adjusted by controlling the crystal grain size according to the heat treatment method. Among crystallized glass, LAS(Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 )-based glass has been actively studied because it has the advantage of having a coefficient of thermal expansion close to 0 and high permeability.

유리의 결정화는 핵 생성과 결정 성장 두 단계로 나눠지고 핵 생성 단계에서 주결정상이 형성되기 시작하고 결정 성장 단계에서 주결정상의 입자크기가 정해진다. 일반적으로 투명성을 유지하기 위해서는 결정의 크기가 가시광선의 파장보다 작은 0.1㎛ 이하이거나 결정상의 광학적 이방성이 작고, 결정상과 유리상의 굴절률 차이가 작아야 한다.Crystallization of glass is divided into two stages, nucleation and crystal growth, and the main crystal phase begins to form in the nucleation stage, and the particle size of the main crystal phase is determined in the crystal growth stage. In general, in order to maintain transparency, the crystal size should be 0.1 µm or less, which is smaller than the wavelength of visible light, or the optical anisotropy of the crystal phase should be small, and the difference in refractive index between the crystal phase and the glass phase should be small.

LAS 결정화 유리의 핵 생성에 사용되는 조핵제로는 지르코니아(ZrO2) 또는 지르콘(ZrSiO4)가 주로 사용되며, 결정상으로는 β-석영(β-quartz), β-스포듀민(β-spodumene), β-유크립타이트(β-eycryptite) 결정이 석출될 수 있다. 그런데 지르코니아(ZrO2)는 융점이 2680℃로 매우 높으며, 비중 또한 6g/㎤로 높아서 대량으로 유리를 용융 시 하부에 지르코니아(ZrO2)의 함유량이 많아진다는 문제가 있었다. 지르콘의 경우에도 유사한 문제점이 존재한다. 또한, 유리의 균질도를 확보하는데 일정 수준 문제가 발생되고 있다. Zirconia (ZrO 2 ) or zircon (ZrSiO 4 ) is mainly used as a nucleating agent for nucleation of LAS crystallized glass, and β-quartz, β-spodumene, and β as crystal phases. -Eucryptite (β-eycryptite) crystals may be precipitated. However, the zirconia (ZrO 2 ) has a very high melting point of 2680° C., and the specific gravity is also high at 6 g/cm 3, which causes a problem that the content of zirconia (ZrO 2 ) increases in the lower part when the glass is melted in large quantities. Similar problems exist in the case of zircons. In addition, a certain level of problems has arisen in securing the homogeneity of the glass.

그러나, 이와 같은 유리의 제조방법에 의하면, 800℃ 미만의 온도까지는 열팽창계수가 대체로 안정성을 보이나 800℃ 부근에서 열팽창계수가 급격히 상승하는 문제점이 있다. However, according to the manufacturing method of such a glass, the thermal expansion coefficient is generally stable up to a temperature of less than 800°C, but there is a problem in that the thermal expansion coefficient increases rapidly at around 800°C.

또한, 전술한 균질도의 문제점을 해결하기 위하여 ZrO2를 대신하여 옥시염화지르코늄(ZOC, ZrOCl2)을 사용하였는데, 종래 ZOC는 졸겔법에 의하여 매우 적은 양의 유리를 합성하는데 주로 사용하였으며, 용융로를 사용하여 유리를 제조하는 경우에는 사용되지 않았다. In addition, in order to solve the above-mentioned problems of homogeneity, zirconium oxychloride (ZOC, ZrOCl 2 ) was used instead of ZrO 2 , and conventional ZOC was mainly used to synthesize a very small amount of glass by a sol-gel method, and was used as a melting furnace. It was not used when producing glass using.

그러나, ZOC는 염소가스를 발생하며, 이로 인한 환경오염 및 내화물과 기계설비의 부식을 초래할 수 있다. 또한 염소가스의 포집설비는 복잡하고 고도의 운영기술을 요하며, 따라서 설비확보도 곤란한 문제점이 있다. However, ZOC generates chlorine gas, which can lead to environmental pollution and corrosion of refractories and machinery. In addition, the chlorine gas capture facility is complicated and requires advanced operation technology, so it is difficult to secure the facility.

대한민국등록특허 10-1760039Korea Registered Patent 10-1760039 대한민국등록특허 10-0614886Korea Registered Patent 10-0614886 대한민국공개특허 특2003-0040438Republic of Korea Patent Special 2003-0040438

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 결정의 생성을 원활하게 하면서도 유리의 투명도를 확보하고, 유리의 균질화를 달성하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and the present invention is a LAS containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 that ensures the transparency of the glass and achieves homogenization of the glass while facilitating the formation of crystals. It is an object to provide a (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 )-based crystallized glass and a manufacturing method thereof.

또한, 본 발명은 LAS 결정화 유리의 급격한 열팽창계수 상승온도를 종래보다 보다 높은 온도로 시프트(shift) 함으로써 LAS 결정화유리의 고온에서의 사용상 안정성을 제고하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to improve the stability of the LAS crystallized glass at a high temperature by shifting the temperature of the rapid increase in the coefficient of thermal expansion of the LAS crystallized glass to a higher temperature than before.

또한, 본 발명은 LAS 결정화 유리의 고온에서의 사용시 열팽창계수 안정성을 도모함으로써 해당 사용온도에서의 열팽창계수 안정성과 함께 열충격 저항성도 확보하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to secure thermal expansion coefficient stability and thermal shock resistance at the use temperature by promoting thermal expansion coefficient stability when used at a high temperature of the LAS crystallized glass.

또한, 본 발명은 유리의 제조시 ZOC를 사용하는 과정에서 환경을 오염시키고, 내화물과 기계설비의 부식을 초래하는 염소가스가 발생되는 문제가 있는 바, 이를 방지하고 환경과 설비를 보호할 수 있으며, 추가적으로 염소가스 제거설비와 같은 오염방지설비의 확보를 요하지 않도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention has a problem in that chlorine gas that causes pollution of the refractory and mechanical equipment in the process of using ZOC in the manufacture of glass, and prevents this and can protect the environment and equipment, Another object is to prevent the need to secure additional pollution prevention equipment such as chlorine gas removal equipment.

또한, 본 발명은 낮은 밀도와 녹는점을 가진 Zr(SO4)2를 첨가제로 사용함으로써 유리의 제조과정에서 발생될 수 있는 침전현상을 억제하며, 제조온도를 낮추고, 첨가제가 균질하게 유리의 내부로 침투하여 균일한 결정성장이 가능하도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention suppresses the precipitation phenomenon that may occur in the manufacturing process of glass by using Zr(SO 4 ) 2 with low density and melting point as an additive, lowers the manufacturing temperature, and the additive is homogeneously inside the glass. It is another object to allow uniform crystal growth by penetrating into the furnace.

본 발명은 Zr(SO4)2를 첨가함으로써, Zr(SO4)2가 청징효과를 나타내며, 기존에 사용하는 SnO2와 같은 청징제와 함께 기포의 제거가 더욱 효과적으로 이루어질 수 있으며, SOx 가스만 발생하기 때문에 포집이 용이한 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. The present invention by the addition of Zr (SO 4) 2, Zr (SO 4) , and 2 denotes a refining effect, be the removal of the air bubbles take place more effectively with a refining agent such as SnO 2 used in the conventional, SO x gas Another object is to provide a crystallized glass based on LAS (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ) containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 which is easy to collect because it only occurs, and a manufacturing method thereof .

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, Li2O, Al2O3, SiO2 원료 또는 열처리에 의하여 상기 원료를 생성하는 전구체와, Y2O3, Fe2O3 및 Zr 계열 화합물을 포함하는 첨가제를 혼합하는 단계; 상기 혼합된 원료와 첨가제를 가열하여 용융함으로써 용융체를 제조하는 단계; 융융체를 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 용융체를 성형한 후 소성하거나, 소성후 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a Li 2 O, Al 2 O 3 , SiO 2 raw material or a precursor for generating the raw material by heat treatment, and Y 2 O 3 , Fe 2 O 3 and Zr-based compounds Mixing the additives; Preparing a melt by heating and melting the mixed raw material and additives; Cooling the melt; And LAS (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 characterized in that it contains; It provides a method for producing a)-based crystallized glass.

상기 Zr 계열 화합물은 Zr(SO4)2인 것이 바람직하다.The Zr-based compound is preferably Zr(SO 4 ) 2 .

상기 Zr(SO4)2는 유리 조성을 기준으로 1 ~ 2 중량부의 ZrO2가 생성되도록 칭량되어 첨가되는 것이 바람직하다.It is preferable that the Zr(SO 4 ) 2 is weighed and added to produce 1 to 2 parts by weight of ZrO 2 based on the glass composition.

상기 Y2O3, Fe2O3는 각각 유리 조성을 기준으로 0 초과 1 중량부 이하, 0 초과 0.2 중량부 이하 첨가되는 것이 바람직하다.It is preferable that Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 are added in excess of 0 to 1 part by weight, and more than 0 to 0.2 part by weight, respectively, based on the glass composition.

상기 Y2O3, Fe2O3가 동시에 첨가되었을 때, Y2O3는 0.1 ~ 1중량부, Fe2O3는 0.2 ~ 1중량부 첨가되는 것이 바람직하다.When Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 are simultaneously added, Y 2 O 3 is preferably added in an amount of 0.1 to 1 part by weight, and Fe 2 O 3 is added in an amount of 0.2 to 1 part by weight.

상기 Zr 계열 화합물은 Zr(SO4)2인 경우, 유리 전이온도가 적어도 855℃인 것이 바람직하다.When the Zr-based compound is Zr(SO 4 ) 2 , the glass transition temperature is preferably at least 855°C.

또한, 본 발명은 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리로서, 상기 유리의 제조과정중에서 혼합제가 첨가되며, 상기 혼합제는 Y2O3와 Fe2O3의 혼합물인 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리를 제공한다.In addition, the present invention is a LAS (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 )-based crystallized glass, a mixing agent is added during the manufacturing process of the glass, and the mixing agent is a mixture of Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 It provides a crystallized glass of LAS (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ) containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 characterized in that.

상기 Y2O3는 유리전체 조성을 기준으로 0 초과 1 중량부 이하 첨가되며, Fe2O3는 0 초과 0.2 중량부 이하 첨가되는 것이 바람직하다.The Y 2 O 3 is added more than 0 and 1 part by weight or less based on the total glass composition, and Fe 2 O 3 is preferably added more than 0 and 0.2 part by weight or less.

상기 Y2O3, Fe2O3가 동시에 첨가되었을 때, Y2O3는 0.1 ~ 1중량부, Fe2O3는 0.2 ~ 1중량부 첨가되는 것이 바람직하다.When Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 are simultaneously added, Y 2 O 3 is preferably added in an amount of 0.1 to 1 part by weight, and Fe 2 O 3 is added in an amount of 0.2 to 1 part by weight.

상기 용융하는 단계는 1550 ~ 1700℃에서 2 ~ 4시간 가열하여 용융하는 단계인 것이 바람직하다.The melting step is preferably a step of heating at 1550 ~ 1700 ℃ for 2 to 4 hours to melt.

상기 냉각하는 단계는 유리의 유리 전이 온도보다 10℃ ~ 25℃ 상승된 온도에서 30분 ~ 1시간 30분 냉각하는 단계인 것이 바람직하다.The cooling step is preferably a step of cooling for 30 minutes to 1 hour and 30 minutes at a temperature elevated by 10° C. to 25° C. than the glass transition temperature of the glass.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 결정의 생성을 원활하게 하면서도 유리의 투명도를 확보하고, 유리의 균질화를 달성하는 효과를 기대할 수 있다. According to the present invention as described above, while smoothly generating crystals, it is possible to secure the transparency of the glass and to expect an effect of achieving homogenization of the glass.

또한, 본 발명은 LAS 결정화 유리의 급격한 열팽창계수 상승온도를 종래보다 보다 높은 온도로 시프트함으로써 LAS 결정화유리의 고온에서의 사용상 안정성을 제고하는 효과를 기대할 수 있다.In addition, the present invention can be expected to improve the stability of the LAS crystallized glass in use at high temperatures by shifting the temperature of the rapid increase in the coefficient of thermal expansion of the LAS crystallized glass to a higher temperature than in the prior art.

또한, 본 발명은 LAS 결정화 유리의 고온에서의 사용시 열팽창계수 안정성을 도모함으로써 해당 사용온도에서의 열팽창계수 안정성과 함께 열충격 저항성도 확보하는 효과를 기대할 수 있다.In addition, the present invention can be expected to have an effect of securing thermal shock resistance as well as thermal expansion coefficient stability at the use temperature by promoting the thermal expansion coefficient stability when used at a high temperature of the LAS crystallized glass.

또한, 본 발명은 유리의 제조시 ZOC를 사용하는 과정에서 환경을 오염시키고, 내화물과 기계설비의 부식을 초래하는 염소가스가 발생되는 문제가 있는 바, 이를 방지하고 환경과 설비를 보호할 수 있으며, 추가적으로 염소가스 제거설비와 같은 오염방지설비의 확보를 요하지 않도록 하는 효과를 기대할 수 있다.In addition, the present invention has a problem in that chlorine gas that causes pollution of the refractory and mechanical equipment in the process of using ZOC in the manufacture of glass, and prevents this and can protect the environment and equipment, In addition, it is possible to expect an effect of not requiring securing of pollution prevention equipment such as a chlorine gas removal facility.

또한, 본 발명은 낮은 밀도와 녹는점을 가진 Zr(SO4)2를 첨가제로 사용함으로써 유리의 제조과정에서 발생될 수 있는 침전현상을 억제하며, 제조온도를 낮추고, 첨가제가 균질하게 유리의 내부로 침투하여 균일한 결정성장이 가능하도록 하는 효과를 기대할 수 있다.In addition, the present invention suppresses the precipitation phenomenon that may occur in the manufacturing process of glass by using Zr(SO 4 ) 2 with low density and melting point as an additive, lowers the manufacturing temperature, and the additive is homogeneously inside the glass. It can be expected to penetrate into the structure to enable uniform crystal growth.

또한, 본 발명은 Zr(SO4)2를 첨가함으로써, Zr(SO4)2가 청징효과를 나타내며, 기존에 사용하는 SnO2와 같은 청징제와 함께 기포의 제거가 더욱 효과적으로 이루어질 수 있으며, SOx 가스만 발생하기 때문에 포집이 용이한 효과를 기대할 수 있다. The present invention is by the addition of Zr (SO 4) 2, Zr (SO 4) , and 2 denotes a refining effect, be the removal of the air bubbles take place more effectively with a refining agent such as SnO 2 used in the conventional, SO Since only gas is generated, it is possible to expect an effect of easy collection.

도 1은 본 발명의 제조예 4에 의하여 Y2O3와 Fe2O3가 첨가된 LAS 유리의 열팽창계수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 제조예 5에 의하여 Y2O3와 Fe2O3가 첨가된 LAS 유리의 열팽창계수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명에서 제조예 0에 의하여 Y2O3와 Fe2O3가 첨가되지 않은 LAS 유리의 열팽창계수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예들과 이에 대응되는 비교예들의 제조과정에서 만들어진 모유리의 TMA 분석결과이다.
도 5는 본 발명의 실시예들과 비교예들의 TMA 분석결과이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의하여 860℃로 열처리하여 β-quartz solid solution으로 결정화시킨 사진을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예들과 비교예들의 결정상의 크기 및 균질도를 비교하기 위한 SEM 사진이다. 여기서는 비교결과가 뚜렷한 β-spodumene의 사진을 수록하였다.
도 8은 본 발명의 실시예 1, 비교예 1, 비교예 3, 비교예 5의 시편을 이용하여 3점 굽힘강도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
1 is a graph showing the change in the coefficient of thermal expansion of LAS glass to which Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 are added according to Preparation Example 4 of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the change in the coefficient of thermal expansion of LAS glass to which Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 are added by Preparation Example 5 of the present invention.
3 is a graph showing the change in the thermal expansion coefficient of LAS glass to which Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 are not added according to Preparation Example 0 in the present invention.
4 is a TMA analysis result of the mother glass made in the manufacturing process of the embodiments of the present invention and corresponding comparative examples.
5 is a TMA analysis result of the embodiments and comparative examples of the present invention.
Figure 6 shows a photo crystallized with a β-quartz solid solution by heat treatment at 860 ℃ according to an embodiment of the present invention.
7 is a SEM image for comparing the size and homogeneity of the crystal phase of the Examples and Comparative Examples of the present invention. Here, pictures of β-spodumene with distinct comparison results are included.
8 is a graph showing the measurement of three-point bending strength using the specimens of Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 3, and Comparative Example 5 of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the embodiment of the present invention are described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor is appropriate as a concept of terms to describe his or her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and a concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined as such. Therefore, the embodiments shown in the embodiments and the drawings described in this specification are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of this application It should be understood that there may be water and variations.

A. A. YY 22 OO 33 Wow FeFe 22 OO 33 To 첨가하였을 때 열팽창 계수가 급격히 상승하는 온도에 대한 영향 Effect of temperature when the coefficient of thermal expansion increases rapidly when added

이하에서는 Y2O3와 Fe2O3를 첨가하였을 때 열팽창 계수가 급격히 상승하는 온도에 대하여 어떠한 영향이 있는지 살펴보았다. Hereinafter, it was examined how the thermal expansion coefficient increases when Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 are added.

<제조예><Production Example>

Li2O, Al2O3, SiO2 원료 또는 열처리에 의하여 상기 원료를 생성하는 전구체와, Y2O3, Fe2O3 및 Zr 계열 화합물을 포함하는 첨가제를 볼 밀을 이용하여 혼합한 후 백금 도가니에 넣고, 1600℃에서 2시간 유지하여 용융하였다. 여기서, Zr 계열의 화합물은 ZOC를 사용하였다. After mixing Li 2 O, Al 2 O 3 , SiO 2 raw material or a precursor for generating the raw material by heat treatment, and additives including Y 2 O 3 , Fe 2 O 3 and Zr-based compounds, using a ball mill It was put in a platinum crucible and kept at 1600°C for 2 hours to melt. Here, ZOC was used as the Zr-based compound.

또한, 본 발명에서는 Y2O3, Fe2O3를 첨가한다. 현재, 결정화유리에 사용되는 원료의 특성으로 인해 유리의 점도가 매우 높은 특성이 있다. 유리의 점도가 높다는 것은 그만큼 유리를 용융하는 과정에서 매우 높은 열에너지가 소비된다는 것이다. 따라서, 약간의 알칼리 산화물, 알칼리 토류 산화물을 첨가하여 용융온도를 낮춰주고 있으나, 열팽창계수가 증가하여 이를 0에 근접하게 맞추는 것이 쉽지 않다. 그로 인해 일부 다른 산화물을 첨가하여 이러한 단점을 보완하고 있으며, 그것이 바로 란탄족계 원소인데, Y2O3는 란탄족 원소이며 결정화유리의 점도를 낮추기 위해 사용한 알칼리족 원소로 인해 증가한 열팽창계수를 다시 0에 근접시키는 역할을 한다. Further, in the present invention, Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 are added. Currently, there is a property that the viscosity of the glass is very high due to the properties of the raw material used for crystallized glass. The high viscosity of glass means that very high thermal energy is consumed in the process of melting the glass. Therefore, although some alkali oxides and alkaline earth oxides are added to lower the melting temperature, the coefficient of thermal expansion increases, making it difficult to set it close to zero. As a result, some other oxides are added to compensate for this shortcoming, which is a lanthanide element, Y 2 O 3 is a lanthanide element, and the increased thermal expansion coefficient due to the alkali group element used to lower the viscosity of the crystallized glass is zero again. It plays a role of approaching.

또한, Y2O3는 결정화 유리내에 생성되는 결정의 크기를 균일하고 작게 만드는 경향으로 인해 가시광선의 투과율이 우수해지면서 투명한 결정화유리를 제조할 수 있는 장점이 있다. 즉, 결정성장속도를 억제시키는 효과가 존재한다. 그러나, 실험결과 Y2O3를 조성물 중량 대비 1 중량% 이상으로 다량으로 사용할 경우 결정의 생성을 방해하며, 활성화에너지를 높여서 Bulk 상태의 결정화를 표면에 집중적으로 변경시기는 결과를 초래하기도 한다. 따라서 적절한 양의 Y2O3를 사용하여 결정생성과 점도조절의 역할을 할 수 있도록 해야 한다.In addition, Y 2 O 3 has an advantage in that a transparent crystallized glass can be produced while the transmittance of visible light is excellent due to a tendency to make the size of crystals generated in the crystallized glass uniform and small. That is, there is an effect of suppressing the crystal growth rate. However, when Y 2 O 3 is used in an amount of 1% by weight or more based on the weight of the composition, the generation of crystals is hindered, and the activation energy is increased to intensively change the crystallization of the bulk state to the surface. Therefore, an appropriate amount of Y 2 O 3 should be used to play a role in crystal formation and viscosity control.

또한, Fe2O3는 일정범위내에서 첨가되면 투명한 결정상인 β-quartz 상의 생성온도를 낮추는 효과가 있으며, 그로 인해 제조과정 중 에너지 절감의 효과가 있다. β-quartz 상에서 β-spodumene 상으로의 전이를 막아주는 역할을 하여 좀더 넒은 범위의 가시광이 투과되는 결정화유리를 제조할 수 있는 장점이 있다. In addition, when Fe 2 O 3 is added within a certain range, it has the effect of lowering the formation temperature of the transparent crystalline phase, β-quartz phase, thereby reducing energy during the manufacturing process. It serves to prevent the transition from the β-quartz phase to the β-spodumene phase, and has the advantage of producing a crystallized glass through which a wider range of visible light is transmitted.

β-quartz 상이 중요한 이유는 Zero(0) 열팽창계수를 갖게 하는 결정상이기 때문인데  β-spodumene 상으로 전이되는 온도가 낮으면 전이되는 양이 많아지므로 열팽창계수의 특성이 완전히 달라지게 된다. 즉, 예를 들어 제품 유리 사용 온도가 800℃인데 800℃에서 결정상의 전이가 되면 사용시간이 길어질수록 β-quartz가 β-spodumene로 다량 전이된다. 그렇지만, Fe2O3를 사용함으로서 β-quartz으로부터 β-spodumene상으로 전이 온도를 높이는 효과가 있다. 따라서, 보다 많은 β-quartz의 잔량을 유지할 수 있다. The reason why the β-quartz phase is important is because it is a crystalline phase having a zero (0) thermal expansion coefficient. When the temperature that is transferred to the β-spodumene phase is low, the amount of transition increases, and thus the properties of the thermal expansion coefficient are completely different. That is, for example, the product glass use temperature is 800° C., but when the crystal phase transitions at 800° C., the longer the use time, the larger the β-quartz is converted to β-spodumene. However, there is an effect of increasing the transition temperature from β-quartz to β-spodumene by using Fe 2 O 3 . Therefore, more β-quartz residual amount can be maintained.

그러나, Fe2O3를 다량으로 사용하게 될 경우, 유리를 어둡게 착색시키며 유리 제조과정시 용해로 내부 바닥까지 열선이 이동하는 것을 방해하여 균일한 유리를 제조하기 쉽지 않고 많은 열에너지가 소비되는 문제점이 있다.However, when a large amount of Fe 2 O 3 is used, the glass is darkly colored and it is difficult to produce a uniform glass by preventing heat rays from moving to the bottom of the melting furnace during the glass manufacturing process. .

따라서, 본 발명에서는 Y2O3와 Fe2O3를 혼합하여 사용하였는데, Y2O3와 Fe2O3를 전혀 사용하지 않은 실시예(ECK) 유리처럼 800℃ 부근에서 급격히 상승하는 열팽창계수를 가진 유리와 달리, 두 가지 원료를 적절히 사용한 KI-SKG-S, KI-SKG-Adv와 같은 다른 조성에서는 그 온도 구간이 40 ~ 50℃ 상승하는 모습을 보였으며, 이는 최종 제품의 열충격 온도 및 사용온도를 상승시키는 효과를 가져온다. 즉, Y2O3는 유리전체 조성을 기준으로 0 초과 1 중량부 이하 첨가되며, Fe2O3는 0 초과 0.2 중량부 이하 첨가되는 것이 바람직하다. 위 수치 범위는 위와 같이 온도 구간이 40 ~ 50℃ 상승하는 모습을 보이기 위한 임계적 의의이며, 이를 벗어나는 경우 열팽창계수의 상승이 일어나지 않거나 미미하다.Therefore, in the present invention, Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 were used in combination, and the thermal expansion coefficient rapidly increased at around 800° C. like Example (ECK) glass in which Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 were not used at all. Unlike glass with a different composition, such as KI-SKG-S and KI-SKG-Adv, which used two raw materials properly, the temperature range showed an increase of 40 to 50℃, which is the thermal shock temperature and It has the effect of raising the use temperature. That is, Y 2 O 3 is added in excess of 0 to 1 part by weight based on the total composition of the glass, and Fe 2 O 3 is preferably added in an amount of more than 0 and 0.2 parts by weight or less. The above numerical range is a critical significance for showing that the temperature range increases by 40 ~ 50℃ as above, and if it deviates, the thermal expansion coefficient does not rise or is insignificant.

요컨대, 본 발명에서는 실험적으로 규명된 사실은 β-quartz가 β-spodumene으로 상전이되는 온도를 높인다는 점에서는 Fe2O3와 Y2O3가 유사한 기능을 가진다는 점이며, 또한, 충분한 효과를 기대하고자 Fe2O3만을 사용하거나 Y2O3만을 과량으로 사용하였을 때에 발생되는 단점이나 불충분하였던 점을 상호 보완작용에 의하여 해결할 수 있었다는 점에 특징이 있으므로, Y2O3와 Fe2O3는 서로 유기적 결합관계에 있다. In short, the fact experimentally identified in the present invention is that Fe 2 O 3 and Y 2 O 3 have similar functions in that β-quartz increases the temperature at which phase is converted to β-spodumene. Since there are features in that it was possible to solve the disadvantages or insufficient points that occurred when using Fe 2 O 3 only or excessively using Y 2 O 3 by anti-complement, Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 Are organically linked to each other.

보다 구체적으로 각 성분의 기능을 살펴보면, Y2O3는 생성되는 결정상을 미세하게 만드는 효과를 발현시키는데, 미세한 결정들이 생성되면 성장시 균일성이 좋아짐을 의미하며, 열적, 기계적 물성의 안정성 또한 의미한다. Fe2O3와 함께 첨가하였을 때, 하한은 0.1중량%이며, 상한은 결정화도가 낮아지는 관점에서 생각했을 때, 1중량%가 바람직하다. 즉, Y2O3는 결정화 유리 중량을 기준으로 할 때, 그의 0.1 ~ 1중량% 포함되는 것이 바람직하다. Looking at the function of each component in more detail, Y 2 O 3 expresses the effect of making the resulting crystal phase fine, and when fine crystals are generated, it means that the uniformity is improved during growth, and also the stability of thermal and mechanical properties. do. When added with Fe 2 O 3 , the lower limit is 0.1% by weight, and the upper limit is preferably 1% by weight from the viewpoint of lowering crystallinity. That is, when Y 2 O 3 is based on the weight of the crystallized glass, it is preferable that 0.1 to 1% by weight thereof is included.

또한, Fe2O3는 제조된 β-quartz가 β-spodumene으로 상전이되는 것을 지연시키는 효과를 가장 큰 목적으로 하여 투입한 것이며, Y2O3와 함께 첨가하였을 때 0.2중량%를 하한으로 하고, 결정화 메커니즘과 투과도에서의 변화를 최소화하기 위하여 1중량%를 상한으로 하는 것이 바람직하다. 즉, Fe2O3는 결정화 유리 중량을 기준으로 할 때, 그의 0.2 ~ 1중량% 포함되는 것이 바람직하다.In addition, Fe 2 O 3 is the main purpose of the effect of delaying the phase transition of β-quartz prepared to β-spodumene, and when added together with Y 2 O 3 , 0.2 wt% is set as the lower limit. In order to minimize the change in the crystallization mechanism and permeability, it is preferable to set the upper limit of 1% by weight. That is, when Fe 2 O 3 is based on the weight of the crystallized glass, it is preferably contained 0.2 to 1% by weight.

또한, Y2O3 및 Fe2O3를 첨가하는 유리는 결정화가 개시되는 온도가 이를 첨가하지 않은 유리에 비하여 10 ~ 15℃ 가량 낮은 온도를 이루므로 결정조직이 치밀화되면서, Y2O3와 Fe2O3를 혼합한 조성은 (KI-SKG-Adv조성)은 Y2O3와 Fe2O3를 혼합되지 않은 조성(EKC)에 비하여 3점굽힘 강도가 13% 증가하였다.In addition, the glass to which Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 is added has a temperature at which the crystallization starts is 10 to 15° C. lower than that of the glass to which it is not added, and thus the crystal structure is densified, and Y 2 O 3 and The composition in which Fe 2 O 3 was mixed (composition of KI-SKG-Adv) increased the 3-point bending strength by 13% compared to the composition in which Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 were not mixed (EKC).

다음으로, 이를 1550 ~ 1700℃에서 2 ~ 4시간 가열하여 용융하였다. LAS 유리가 용융하기 위해서는 적어도 1550℃가 되어야 한다. 또한, 적어도 2시간 동안은 용융하여야 충분한 용융이 이루어진다. 여기서, 상기 용융 온도는 점도와 관련되어 있으며, log η=2 (100 poise라고도 표현함) 이하가 되도록 용융되어야 하는데 위 용융온도는 위 점도 조건을 만족하기 위한 범위로서 그 임계적 의의가 있다. 즉, 위 점도값 이하의 점도값을 유지하기 위하여서는 최소한 1550℃의 용융온도가 필요하며, 1700℃의 초과는 불필요한 수준의 용융온도가 된다. Next, it was melted by heating at 1550 to 1700°C for 2 to 4 hours. In order for the LAS glass to melt, it must be at least 1550°C. In addition, sufficient melting is achieved by melting for at least 2 hours. Here, the melting temperature is related to the viscosity, and must be melted to be less than log η=2 (also referred to as 100 poise). The melting temperature above has a critical significance as a range for satisfying the above viscosity conditions. That is, in order to maintain a viscosity value below the above viscosity value, a melting temperature of at least 1550°C is required, and an excess of 1700°C becomes an unnecessary melting temperature.

다음에, 용융된 유리를 흑연 몰드에 넣어 성형한 후, 유리 전이 온도(Tg) 보다 20℃ 정도 상승된 온도에서 약 1시간 동안 냉각(서냉)하여 모유리를 제조하였다. 그리고 모유리를 720℃에서 3시간 열처리하고, 이어서 870℃에서 3시간 열처리하여, β-석영(β-quartz) 결정을 석출시켜 결정화 유리를 제조하였다.Next, after the molten glass was molded into a graphite mold, the mother glass was prepared by cooling (slow cooling) for about 1 hour at a temperature elevated by about 20° C. from the glass transition temperature (Tg). Then, the mother glass was heat treated at 720° C. for 3 hours, and then heat treated at 870° C. for 3 hours to precipitate β-quartz crystals to prepare crystallized glass.

다만, 냉각온도는 유리전이온도에 비하여 10 ~ 25℃의 범위만큼 상승된 온도에서 이루어질 수 있다.However, the cooling temperature may be achieved at a temperature elevated by a range of 10 to 25°C compared to the glass transition temperature.

상기 냉각온도는 추가적으로 그 응력을 완전히 제거하기 위한 온도 범위로서 의의가 있다.The cooling temperature is significant as a temperature range for completely removing the stress.

유리의 서냉은 유리의 표면과 내부의 열응력을 제거하기 위한 것으로 이것을 제거하기 위해서 유리 전이점보다 조금 낮은 점도에서 열을 가한 후 천천히 냉각하면 나중에 급냉 시에도 새로이 영구 스트레인이 들어가지 않는다. 이와 같이 점도와 관련된 서냉 온도가 유리 전이점보다 15 ~ 25℃ 높은 범위이며, 시간은 유리 두께에 따라 조금 차이가 있으나 30분 전후이다.The slow cooling of the glass is to remove the thermal stress on the surface and inside of the glass. To remove this, if heat is applied at a slightly lower viscosity than the glass transition point and cooled slowly, the permanent strain is not newly introduced even after rapid cooling. As described above, the slow cooling temperature related to viscosity is 15 to 25°C higher than the glass transition point, and the time is slightly different depending on the glass thickness, but is around 30 minutes.

한편, 아래 표 1에서 본 제조예 중 제조예0은 Y2O3와 Fe2O3를 모두 포함하지 않는 것으로, 제조예1은 Y2O3만 포함하는 것으로, 제조예2는 Fe2O3만 포함하는 것으로, 제조예3은 Y2O3와 Fe2O3를 모두 포함하되, 본 발명에서 제시한 바람직한 양보다 미달되는 양이 포함된 것으로 설정되었다.Meanwhile, in Table 1 below, Manufacturing Example 0 does not include both Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 , Manufacturing Example 1 includes only Y 2 O 3 , and Manufacturing Example 2 is Fe 2 O It contains only 3 , Preparation Example 3 includes both Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 , but was set to contain an amount that is less than the preferred amount presented in the present invention.

조성범위Composition range 제조예0Preparation Example 0 제조예1Preparation Example 1 제조예2Preparation Example 2 제조예3Preparation Example 3 제조예4Preparation Example 4 제조예5Preparation Example 5 구분/ wt%Category/ wt% ECKECK KI-SKG-YKI-SKG-Y KI-SKG-FKI-SKG-F KI-SKG-NKI-SKG-N KI-SKG-ADVKI-SKG-ADV KI-SKG-SKI-SKG-S SiO2SiO2 61-6661-66 64.70 64.70 64.18 64.18 63.88 63.88 63.95 63.95 64.00 64.00 64.40 64.40 Al2O3Al2O3 19-2319-23 20.90 20.90 20.15 20.15 20.15 20.15 20.15 20.15 20.00 20.00 20.60 20.60 Li2OLi2O 3-5.53-5.5 3.67 3.67 3.75 3.75 3.72 3.72 3.72 3.72 3.72 3.72 3.60 3.60 BaOBaO 2-4.52-4.5 2.50 2.50 2.55 2.55 2.45 2.45 2.45 2.45 2.45 2.45 2.20 2.20 TiO2TiO2 2-4.52-4.5 2.80 2.80 2.80 2.80 2.80 2.80 2.80 2.80 2.80 2.80 2.65 2.65 ZrO2ZrO2 1.5-41.5-4 1.68 1.68 1.67 1.67 1.60 1.60 1.60 1.60 1.60 1.60 1.60 1.60 ZnOZnO 0-30-3 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 P2O5P2O5 0-30-3 1.77 1.77 1.54 1.54 1.63 1.63 1.54 1.54 1.00 1.00 Na2ONa2O 0-20-2 0.50 0.50 1.05 1.05 0.90 0.90 CaOCaO 0-20-2 0.37 0.37 K2OK2O 0-20-2 0.85 0.85 0.75 0.75 MgOMgO 0-20-2 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 Fe2O3Fe2O3 0-0.60-0.6 0 0 0.53 0.53 0.05 0.05 0.27 0.27 0.37 0.37 Y2O3Y2O3 0-0.60-0.6 0.33 0.33 0 0 0.05 0.05 0.22 0.22 0.22 0.22 SnO2SnO2 0-0.60-0.6 0.53 0.53 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.50 0.50 0.46 0.46 TotalTotal 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 LAS 몰비율LAS molar ratio LAS 양(wt%)LAS amount (wt%) TiO2 : ZrO2 몰비율TiO2: ZrO2 molar ratio 핵형성제양(wt%)Nucleation agent content (wt%) Batch 양(g)Batch amount (g) 도가니종류Crucible type PtPt PtPt PtPt PtPt PtPt PtPt Stirrer 사용유무Whether to use Stirrer xx xx xx xx xx xx Melting Temp.(℃)Melting Temp.(℃) 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 Melting hourMelting hour 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Annealing Temp.(℃)Annealing Temp.(℃) 650 650 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600 실험결과Experiment result 점도Viscosity 용해성(상중하)Solubility (upper and lower) 균질도(상중하)Homogeneity (upper and lower) 청징성(상중하)Chengjing Province (upper and lower) color 갈색Brown 갈색Brown 짙은갈색Dark brown 옅은갈색Light brown 짙은갈색Dark brown 짙은갈색Dark brown 특이사항Uniqueness 모유리 열적특성Thermal properties of parent glass 전이온도(℃)Transition temperature (℃) 690 690 발열peak 시작온도(℃)Heat peak start temperature (℃) 863 863 866 866 858 858 867 867 875 875 851 851 발열peak 최대온도(℃)Maximum heating peak temperature (℃) 882 882 886 886 877 877 887 887 893 893 882 882 열팽창계수(10-7/℃) :50-600℃Coefficient of thermal expansion (10 -7 /℃): 50-600℃ 4.54 4.54 열처리Heat treatment 핵형성온도(℃)Nucleation temperature (℃) 710-730710-730 710-730710-730 710-730710-730 710-730710-730 710-730710-730 710-730710-730 결정성장온도(℃)Crystal growth temperature (℃) 850-890850-890 850-890850-890 850-890850-890 850-890850-890 850-890850-890 850-890850-890 결정화유리열적특성Crystallized glass thermal properties 전이온도(℃)Transition temperature (℃) 열충격온도℃Thermal shock temperature℃ 750℃만족750℃ satisfaction 650℃만족650℃ satisfaction 700℃만족700℃ satisfaction 700℃만족700℃ satisfaction 750℃만족750℃ satisfaction 750℃만족750℃ satisfaction 열팽창계수(10-7/℃) :50-600℃Coefficient of thermal expansion (10 -7 /℃): 50-600℃ -2.60 -2.60 -7.98 -7.98 8.85 8.85 11.30 11.30 -2.66 -2.66 -2.17 -2.17 열팽창계수(10-7/℃) :300-600℃Coefficient of thermal expansion (10 -7 /℃) :300-600℃ -0.20 -0.20 -6.84 -6.84 10.18 10.18 15.70 15.70 -0.56 -0.56 -0.19-0.19 열팽창계수가급격히상승하는온도Temperature at which the coefficient of thermal expansion rises rapidly 800-805800-805 800~810800~810 810-820810-820 800~810800~810 840~845840~845 835~840835~840

위 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 제조예 4, 5의 경우, 그 밖의 경우에 비하여 "열팽창계수가 급격히 상승(20×10-7/℃ 이상)하는 온도"가 더 높음을 알 수 있었다. 제조예1 및 2는 Y2O3와 Fe2O3 중 어느 하나만 포함되어 있으므로, 또한 제조예3의 경우, 본 발명에서 설정한 Y2O3와 Fe2O3의 양이 부족하였으므로, 각각 열팽창 계수가 급격히 상승하는 온도가 다소 낮았다. 그러므로, 본 발명에서는 LAS 유리의 열팽창계수의 안정성을 확보하기 위하여 Y2O3와 Fe2O3를 모두 사용하는 것이 바람직하며, 모두 표현하지는 아니하였으나, 그 임계적 수치도 Y2O3는 0.1 ~ 1중량%, Fe2O3는 0.2 ~ 1중량%의 범위임을 실험을 통하여 확인할 수 있었다.As can be seen from Table 1 above, it was found that in the case of Production Examples 4 and 5, the "temperature at which the coefficient of thermal expansion rises rapidly (above 20 x 10 -7 /°C)" is higher than in other cases. Preparation Examples 1 and 2 because it contains only one of Y 2 O 3 and Fe 2 O 3, in the case of Production Example 3, the lack of the amount of Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 set in the present invention hayeoteumeuro, respectively The temperature at which the coefficient of thermal expansion rises sharply was rather low. Therefore, in the present invention, it is preferable to use both Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 in order to secure the stability of the thermal expansion coefficient of the LAS glass, and although not all expressed, the critical value of Y 2 O 3 is 0.1 ~ 1% by weight, Fe 2 O 3 It was confirmed through experiments that the range of 0.2 to 1% by weight.

B. B. ZrSOZrSO 44 To 첨가했을 때의 영향 Effect when added

<실시예 1><Example 1>

본 실시예 1은 Y2O3, Fe2O3를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 위 A. 항목의 <제조예>와 동일하다. 여기서, 바람직하게는 Zr 계열 화합물로서, Zr(SO4)2를 사용하였는데, Zr(SO4)2는 Zirconium sulfate hydrate를 사용할 경우 ZOC의 준하는 가벼운 밀도와 낮은 녹는점으로 인한 장점을 그대로 가지고 있어 제조과정상에서 발생할 수 있는 침전현상이 현저히 줄어들며 균질하게 유리 내부로 들어가 균일한 결정성장이 가능하게 된다. 특히 ZOC와 비교하여 염소가스의 발생에 관한 염려가 없다는 장점을 가지고 있다. This Example 1 is the same as <Production Example> in A. above except that Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 are not added. Here, preferably, as a Zr-based compound, Zr(SO 4 ) 2 was used, and when Zr(SO 4 ) 2 is used, Zirconium sulfate hydrate has the advantages due to the light density and low melting point of ZOC. The precipitation phenomenon that can occur in the process is significantly reduced and uniformly grows into the glass interior to enable uniform crystal growth. In particular, it has the advantage that there is no concern about the generation of chlorine gas compared to ZOC.

유리에는 기포를 제거하는 청징제를 첨가하게 되는데 대부분의 청징제는 다가원소 산화물형태로 이루어져 있으며, 그 중 대표적인 형태가 SO4 산화물 형태로 되어 있다. 본 발명에서는 청징제로서 SnO2를 별도로 사용하였으므로, 부가적으로 Zr(SO4)2를 사용하게 될 경우, 이것이 청징제의 역할을 의도로 첨가된 것은 아니나, 기존에 사용하는 청징제와 더불어 기포제거효과를 얻을 수 있기 때문에 이와 같은 점에서 ZrO2, ZrOCl2, ZrOSiO4를 사용하는 것에 비해 장점이 있다. To the glass, a clarifying agent for removing air bubbles is added. Most of the clarifying agents are in the form of polyvalent oxides, and among them, the representative form is SO 4 oxide. In the present invention, since SnO 2 was separately used as a clarifier, when Zr(SO 4 ) 2 is additionally used, the role of the clarifier is not intentionally added, but air bubbles together with the conventional clarifier In this respect, there is an advantage over using ZrO 2 , ZrOCl 2 , and ZrOSiO 4 because the removal effect can be obtained.

<실시예 2><Example 2>

실시예 1과 동일한 방법으로 모유리를 제조한 후, 모유리를 720℃에서 3시간 열처리하고, 이어서 1100℃에서 3시간 열처리하여, β-스포듀민(β-spodumene) 결정을 석출시켜 결정화 유리를 제조하였다.After preparing the mother glass in the same manner as in Example 1, the mother glass was heat treated at 720° C. for 3 hours, and then heat treated at 1100° C. for 3 hours to precipitate β-spodumene crystals to obtain crystallized glass. It was prepared.

<비교예 1><Comparative Example 1>

조핵제로 옥시염화지르코늄(zirconium oxychloride 또는 zirconyl chloride, ZrOCl2)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 β-석영(β-quartz) 결정화 유리를 제조하였다. 옥시염화지르코늄과 지르콘은 밀도 및 녹는점이 지르코니아에 비해서 낮다.Β-quartz (β-quartz) crystallized glass was prepared under the same conditions as in Example 1, except that zirconium oxychloride or zirconyl chloride (ZrOCl 2 ) was used as a nucleating agent. Zirconium oxychloride and zircon have a lower density and melting point than zirconia.

<비교예 2><Comparative Example 2>

비교예 1과 동일한 방법으로 모유리를 제조한 후, 모유리를 720℃에서 3시간 열처리하고, 이어서 1100℃에서 3시간 열처리하여, β-스포듀민(β-spodumene) 결정을 석출시켜 결정화 유리를 제조하였다.After the mother glass was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, the mother glass was heat treated at 720° C. for 3 hours, and then heat treated at 1100° C. for 3 hours to precipitate β-spodumene crystals to obtain crystallized glass. It was prepared.

<비교예 3><Comparative Example 3>

조핵제로 지르콘(Zircon, Zr(SiO4))을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 β-석영(β-quartz) 결정화 유리를 제조하였다. 옥시염화지르코늄과 지르콘은 밀도 및 녹는점이 지르코니아에 비해서 낮다.Β-quartz (β-quartz) crystallized glass was prepared under the same conditions as in Example 1, except that zircon (Zircon, Zr(SiO 4 )) was used as a nucleating agent. Zirconium oxychloride and zircon have a lower density and melting point than zirconia.

<비교예 4><Comparative Example 4>

비교예 3과 동일한 방법으로 모유리를 제조한 후, 모유리를 720℃에서 3시간 열처리하고, 이어서 1100℃에서 3시간 열처리하여, β-스포듀민(β-spodumene) 결정을 석출시켜 결정화 유리를 제조하였다.After the mother glass was prepared in the same manner as in Comparative Example 3, the mother glass was heat treated at 720°C for 3 hours, and then heat treated at 1100°C for 3 hours to precipitate β-spodumene crystals to obtain crystallized glass. It was prepared.

<비교예 5><Comparative Example 5>

조핵제로 지르코니아를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 β-석영(β-quartz) 결정화 유리를 제조하였다. 옥시염화지르코늄과 지르콘은 밀도 및 녹는점이 지르코니아에 비해서 낮다.Β-quartz (β-quartz) crystallized glass was prepared under the same conditions as in Example 1, except that zirconia was used as a nucleating agent. Zirconium oxychloride and zircon have a lower density and melting point than zirconia.

<비교예 6><Comparative Example 6>

비교예 5와 동일한 방법으로 모유리를 제조한 후, 모유리를 720℃에서 3시간 열처리하고, 이어서 1100℃에서 3시간 열처리하여, β-스포듀민(β-spodumene) 결정을 석출시켜 결정화 유리를 제조하였다.After the mother glass was prepared in the same manner as in Comparative Example 5, the mother glass was heat treated at 720° C. for 3 hours, and then heat treated at 1100° C. for 3 hours to precipitate β-spodumene crystals to obtain crystallized glass. It was prepared.

실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 6의 조핵제 종류 및 결정상의 종류는 표 2에 정리된 바와 같다.The types of nucleating agents and crystal phases of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 6 are summarized in Table 2.

조핵제Nucleating agent 결정상Crystal phase 실시예1Example 1 Zr(SO4)2 Zr(SO 4 ) 2 β-석영β-quartz 실시예2Example 2 Zr(SO4)2 Zr(SO 4 ) 2 β-스포듀민β-spodumene 비교예1Comparative Example 1 옥시염화지르코늄Zirconium oxychloride β-석영β-quartz 비교예2Comparative Example 2 옥시염화지르코늄Zirconium oxychloride β-스포듀민β-spodumene 비교예3Comparative Example 3 지르콘zircon β-석영β-quartz 비교예4Comparative Example 4 지르콘zircon β-스포듀민β-spodumene 비교예5Comparative Example 5 지르코니아Zirconia β-석영β-quartz 비교예6Comparative Example 6 지르코니아Zirconia β-스포듀민β-spodumene

<시험예 1><Test Example 1>

도 4는 실시예들과 비교예들의 제조과정에서 만들어진 모유리의 TMA 분석결과이다. (a)는 조핵제로 Zr(SO4)2를 사용한 실시예 1과 2의 모유리의 TMA 분석결과이고, (b)는 조핵제로 옥시염화지르코늄을 사용한 비교예 1과 2의 모유리의 TMA 분석결과이며, (c)는 조핵제로 지르콘을 사용한 비교예 3과 4의 모유리의 TMA 분석결과이며, (c)는 조핵제로 지르코니아를 사용한 비교예 5와 6의 모유리의 TMA 분석결과이다. 4 is a TMA analysis result of the mother glass made in the manufacturing process of the examples and comparative examples. (a) is a TMA analysis result of the parent glass of Examples 1 and 2 using Zr(SO 4 ) 2 as a nucleating agent, and (b) is a TMA analysis of the parent glass of Comparative Examples 1 and 2 using zirconium oxychloride as a nucleating agent. Results, (c) is the result of TMA analysis of the parent glass of Comparative Examples 3 and 4 using zircon as a nucleating agent, and (c) is the result of TMA analysis of the parent glass of Comparative Examples 5 and 6 using zirconia as a nucleating agent.

도 4에서 알 수 있듯이, 실시예 1과 2의 모유리의 경우 0 ~ 600℃ 사이의 구간에서 열팽창계수가 비교예 1과 2의 모유리와 유사하며, 유리 전이 온도와 연화 온도는 각각 678℃ 및 759℃로서, 비교예 1과 2의 모유리의 유리 전이온도와 연화 온도인 707℃ 및 789℃, 한편 비교예 3, 4의 모유리의 유리 전이온도와 연화 온도인 693℃ 및 786℃ 등과는 다소간 차이가 있으나, 모두 상용화 가능한 수준으로 평가할 수 있다. As can be seen in Figure 4, in the case of the parent glass of Examples 1 and 2, the coefficient of thermal expansion in the section between 0 and 600°C is similar to that of Comparative Examples 1 and 2, and the glass transition temperature and the softening temperature are 678°C, respectively. And 759°C, the glass transition temperature and softening temperature of the parent glass of Comparative Examples 1 and 2 were 707°C and 789°C, while the glass transition temperature and softening temperature of the parent glass of Comparative Examples 3 and 4 were 693°C and 786°C, etc. Although there are some differences, they can all be evaluated as commercially available levels.

<시험예 2><Test Example 2>

도 5는 본 발명의 실시예들과 비교예들의 TMA 분석결과이다. (a)는 실시예 1의 TMA 분석결과이며, (b)는 실시예 2의 TMA의 분석결과이다. (c)는 비교예 1의 TMA 분석결과이며, (d)는 비교예 3의 TMA 분석결과이며, (e)는 비교예 5의 TMA 분석결과이다. (f)는 비교예 2의 TMA 분석결과이며, (g) 비교예 4의 TMA 분석결과이며, (h)는 비교예 6의 TMA 분석결과이다.5 is a TMA analysis result of the embodiments and comparative examples of the present invention. (a) is the TMA analysis result of Example 1, (b) is the TMA analysis result of Example 2. (c) is the TMA analysis result of Comparative Example 1, (d) is the TMA analysis result of Comparative Example 3, and (e) is the TMA analysis result of Comparative Example 5. (f) is a TMA analysis result of Comparative Example 2, (g) is a TMA analysis result of Comparative Example 4, and (h) is a TMA analysis result of Comparative Example 6.

도 5의 (c) 내지 (e)에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1, 비교예 1 및 3의 경우, 열팽창계수가 0에 가까운 구간이 비교예 5에 비해서 5 ~ 10℃가량 상승한 것을 확인할 수 있다. 비교예 5의 경우에는 약 848℃까지 0에 가까운 열팽창계수를 나타내지만, 실시예 1과 비교예 1의 경우에는 약 858℃까지 0에 가까운 열팽창계수를 나타내며, 비교예 3의 경우에는 약 854℃까지 0에 가까운 열팽창계수를 나타낸다. 이는 실시예 1과 비교예 1의 결정화 유리를 858℃ 정도까지 가열한 후에 수냉시켜도 열충격에 의해서 깨지지 않는다는 것을 의미한다. As can be seen from (c) to (e) of Figure 5, in the case of Example 1, Comparative Examples 1 and 3, it can be seen that the section near the coefficient of thermal expansion is increased by about 5 to 10 °C compared to Comparative Example 5. . In the case of Comparative Example 5, it shows a coefficient of thermal expansion close to 0 to about 848°C, but in the case of Example 1 and Comparative Example 1, it shows a coefficient of thermal expansion close to 0 to about 858°C, and in the case of Comparative Example 3, about 854°C It shows the coefficient of thermal expansion close to 0. This means that the crystallized glass of Example 1 and Comparative Example 1 is not broken by thermal shock even after water cooling after heating to about 858°C.

여기서, 열팽창계수라는 것은 어떤 온도 구간 범위에서 단위 온도, 단위 길이의 변화를 말하는데“열팽창계수가 0의 가까운”이라는 의미는 상온에서부터 850도 까지 직선이라는 것을 의미한다.. 다만, 유리가 상온에서 온도가 높아지면서 수축하다가 늘어나면서 원래의 길이에 도달되었다는 것을 의미하기도 한다. 극단적인 예로 V형 열팽창곡선을 갖더라도 0이 될수 있는 것이다. Here, the coefficient of thermal expansion refers to the change of the unit temperature and the unit length in a range of a temperature range. The term “thermal expansion coefficient is close to zero” means that the temperature is linear from room temperature to 850 degrees. It also means that the original length has been reached as shrinkage increases and shrinks. As an extreme example, even if it has a V-type thermal expansion curve, it can be zero.

고온으로 가열된 유리를 급속히 냉각하면 유리 표면과 내부의 열팽창계수 차이로 인해 유리 표면에는 인장력이, 내부에는 압축력이 가해진다. 그리고 이 둘 사이의 차이가 커지면 유리가 깨진다. 실시예 1과 비교예 1의 경우에는 858℃ 정도까지 열팽창계수가 0에 가까우므로, 급냉을 하여도 유리 표면에 인장력이 가해지지 않아서 깨지지 않는다.When the glass heated to a high temperature is rapidly cooled, a tensile force is applied to the glass surface and a compressive force is applied to the inside of the glass due to a difference in thermal expansion coefficient between the glass surface and the inside. And if the difference between the two increases, the glass breaks. In the case of Example 1 and Comparative Example 1, since the coefficient of thermal expansion is close to 0 to about 858°C, tensile strength is not applied to the glass surface even after rapid cooling, so that it does not break.

β-석영(β-quartz) 결정화 유리는 열팽창계수가 0에 가까운 구간이 높은 온도의 구간까지 이어져야 열충격에 견디는 온도 및 사용 온도가 높아지므로, 실시예 1, 비교예 1 및 3이 비교예 5에 비해서 유리하다.In the β-quartz (β-quartz) crystallized glass, the temperature close to the thermal shock and the use temperature increase when the section with a coefficient of thermal expansion close to 0 rises to a section of high temperature, and thus Examples 1, Comparative Examples 1 and 3 are used in Comparative Example 5. It is advantageous compared to.

또한, 도 5의 (f) 내지 (h)에서 확인할 수 있듯이, 실시예 2, 비교예 2 및 4는 비교예 6에 비해서 열팽창계수가 낮다. β-스포듀민(β-spodumene)상의 크기가 미세하고 좀 더 높은 온도구간에서 전이되기 때문이다.In addition, as can be seen from (f) to (h) of FIG. 5, Example 2, Comparative Examples 2 and 4 have a lower coefficient of thermal expansion than Comparative Example 6. This is because the size of the β-spodumene phase is fine and transitions at a higher temperature range.

<시험예 3><Test Example 3>

도 6에 860℃로 열처리하여 β-quartz solid solution으로 결정화시킨 사진을 나타내었다. ZrO2 사용하여 1650℃에서 용융한다면 도 6(a)에서와 같이 결정화가 불균일하게 일어나는 것을 부분적으로 확인할 수 있었다. ICP 결과에서도 ZrO2를 사용한 유리에서는 하부에서 ZrO2 함유량이 1.76%로 상부에서 측정된 1.49%보다 더 많이 존재하고 있음이 관찰되었다. 지르코니아는 일반적으로 융점이 2600℃ 이상이며 밀도가 6.0㎤/g에 이른다. 따라서, 1650℃에서 용융하였을 시 미용융물이 백금 도가니와 유리 내에서 다수 관찰된다. 그러나 원료를 ZOC 및 ZST로 사용하였을 때에는 용융 시 교반 없이도 미용융물이 전혀 발생하지 않았으며 도 6(c), (d)와 같이 육안으로 균일한 투명 결정화 유리를 나타내었다. ICP 결과에서도 상하부에서 유사한 ZrO2 함유량이 측정되었다. 이러한 결과는 ZOC와 ZST의 원료는 ZrO2와 다르게 융점이 400℃ 이하여서 미용융 될 여지가 없고 밀도는 각각 1.9, 2.1 g/㎤으로 ZrO2의 1/3 수준이기 때문에 균일하게 분포되는데 유리하며, 사용된 원료에서 Cl 및 S 가스의 방출로 인해 더 많은 균질화가 진행되었기 때문으로 여겨진다.6 shows a photo crystallized with β-quartz solid solution by heat treatment at 860°C. If it was melted at 1650° C. using ZrO 2 , it was partially confirmed that crystallization occurred non-uniformly as in FIG. 6( a ). ICP results in the glass with the ZrO 2 ZrO 2 content in the bottom was further observed that the presence of more than 1.49% measured at the top to 1.76%. Zirconia generally has a melting point of 2600°C or higher and a density of 6.0 cm 3 /g. Therefore, when melted at 1650°C, a number of cosmetic melts are observed in the platinum crucible and the glass. However, when the raw materials were used as ZOC and ZST, no unmelted melt was generated without stirring during melting, and as shown in Figs. 6(c) and (d), a uniform transparent crystallized glass was visually observed. Similar IrO 2 content was measured in the upper and lower parts of the ICP result. These results show that the raw materials of ZOC and ZST have a melting point of 400°C or less, which is unlikely to be unmelted, unlike the ZrO 2, and the density is 1.9 and 2.1 g/cm3, respectively, and it is advantageous to uniformly distribute the ZrO 2 level. , It is considered that more homogenization has progressed due to the release of Cl and S gas from the used raw material.

<시험예 4><Test Example 4>

도 7은 본 발명의 실시예들과 비교예들의 결정상의 크기 및 균질도를 비교하기 위한 SEM 사진이다. 여기서는 서로 구분이 뚜렷한 β-spodumene 사진으로써 비교하였다. 도 7의 (a)는 실시예 2의 SEM 사진이며, (b)는 비교예 2의 SEM 사진이고, (c)는 비교예 4의 SEM 사진이며, (d)는 비교예 6의 SEM 사진이다.7 is a SEM image for comparing the size and homogeneity of the crystal phase of the Examples and Comparative Examples of the present invention. Here, they were compared as β-spodumene pictures with distinct distinctions. FIG. 7(a) is the SEM photograph of Example 2, (b) is the SEM photograph of Comparative Example 2, (c) is the SEM photograph of Comparative Example 4, and (d) is the SEM photograph of Comparative Example 6. .

도 7의 (a) 내지 (d)에서 알 수 있듯이, 조핵제로 Zr(SO4)2, 옥시염화지르코늄 및 지르콘을 사용한 경우에 석출된 결정이 더욱 미세하며, 균질도가 높음을 알 수 있다. β-석영(β-quartz) 결정화 유리는 석출된 결정이 미세할수록 결정화 유리의 투과도가 향상된다는 장점이 있다. 본 시험에서는 조핵제의 종류에 따른 영향을 극대화하기 위해서 용융과정에서의 혼합을 최소화 하였다.As can be seen from (a) to (d) of FIG. 7, it can be seen that when Zr(SO 4 ) 2 , zirconium oxychloride and zircon are used as a nucleating agent, crystals precipitated are finer and have higher homogeneity. The β-quartz (β-quartz) crystallized glass has an advantage that the finer the precipitated crystal, the better the transmittance of the crystallized glass. In this test, the mixing in the melting process was minimized to maximize the effect of the nucleating agent.

<시험예 5><Test Example 5>

아래의 표 3은 조핵제의 종류를 달리하면서, 용융 유리의 상층과 하층에서 시료를 채취하여 각각의 Zr 함량을 측정한 ICP 분석 결과를 정리한 것이다. 표 3에서 알 수 있듯이, 조핵제로 Zr(SO4)2, 옥시염화지르코늄 또는 지르콘을 사용한 용융 유리는 지르코니아를 사용한 용융 유리에 비해서 균질하다.Table 3 below summarizes the results of the ICP analysis in which the Zr content was measured by taking samples from the upper and lower layers of molten glass while varying the type of nucleating agent. As can be seen from Table 3, molten glass using Zr(SO 4 ) 2 , zirconium oxychloride or zircon as a nucleating agent is homogeneous compared to molten glass using zirconia.

조핵제 종류Type of nucleating agent 상층Upper floor 하층substratum Zr(SO4)2 Zr(SO 4 ) 2 1.79%1.79% 1.76%1.76% 옥시염화지르코늄Zirconium oxychloride 1.85%1.85% 1.82%1.82% 지르콘zircon 1.70%1.70% 1.80%1.80% 지르코니아Zirconia 1.49%1.49% 1.76%1.76%

본 시험에서는 조핵제의 종류에 따른 영향을 극대화하기 위해서 용융과정에서의 혼합을 최소화하였다.In this test, mixing in the melting process was minimized in order to maximize the effect of the nucleating agent.

<시험예 6><Test Example 6>

실시예 1, 비교예 1, 비교예 3, 비교예 5의 시편을 이용하여 3점 굽힘강도를 측정하고, 이를 도 8에 나타내었다. 여기서, 각 예들에 있어서 각각 6개의 샘플을 측정하여 평균값과 범위를 표시하였는데 옥시염화지르코늄을 사용하여 제작한 결정화 유리 시편은 171MPa 값을 가지며 가장 높은 평균값을 나타내었으며, ZrO2을 사용하여 제조한 결정화 유리는 151MPa의 가장 낮은 굽힘강도를 가졌다. 특히 ZrO2와 지르콘을 사용한 샘플은 표준편차가 각각 26, 23MPa의 값을 가지며, 옥시염화지르코늄, Zr(SO4)2을 사용하여 제작한 유리에 비해 2배 이상의 높은 표준편차 값을 나타내었다. 따라서, 옥시염화지르코늄, Zr(SO4)2를 사용한 것과 같이 보다 균일하게 분포된 ZrO2로 인한 핵생성과 성장으로 인해 굽힘강도의 측정 오차범위가 작게 관찰된 것으로 판단된다. Three-point bending strength was measured using the specimens of Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 3, and Comparative Example 5, and this is illustrated in FIG. 8. Here, in each of the examples, six samples were measured, and the average value and range were displayed. The crystallized glass specimen produced using zirconium oxychloride had a value of 171 MPa and showed the highest average value, and crystallization prepared using ZrO 2 The glass had the lowest bending strength of 151 MPa. In particular, samples using ZrO 2 and zircon had standard deviation values of 26 and 23 MPa, respectively, and exhibited a standard deviation value higher than twice that of glass produced using zirconium oxychloride and Zr(SO 4 ) 2 . Therefore, it is judged that the measurement error range of bending strength was observed to be small due to nucleation and growth due to more uniformly distributed ZrO 2 such as using zirconium oxychloride and Zr(SO 4 ) 2 .

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 통해 설명하였으나, 이는 본 발명의 기술적 내용에 대한 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아니다. As described above, the present invention has been described through a preferred embodiment, but this is intended to help understanding of the technical content of the present invention and is not intended to limit the technical scope of the invention.

즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 물론이다. That is, a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains is capable of various modifications and modifications without departing from the technical gist of the present invention, and such changes or modifications are technical scope of the present invention in the interpretation of the claims. Of course it is within.

Claims (11)

Li2O, Al2O3, SiO2 원료 또는 열처리에 의하여 상기 원료를 생성하는 전구체와, Y2O3, Fe2O3 및 Zr 계열 화합물을 포함하는 첨가제를 혼합하는 단계;
상기 혼합된 원료와 첨가제를 가열하여 용융함으로써 용융체를 제조하는 단계;
융융체를 냉각하는 단계; 및
상기 냉각된 용융체를 성형한 후 소성하거나, 소성후 성형하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리의 제조방법.
Li 2 O, Al 2 O 3 , SiO 2 Mixing a raw material or a precursor for generating the raw material by heat treatment and an additive including Y 2 O 3 , Fe 2 O 3 and a Zr-based compound;
Preparing a melt by heating and melting the mixed raw material and additives;
Cooling the melt; And
Forming the cooled melt and then firing, or molding after firing;
Method for producing a crystallized glass of LAS (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ) containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 , comprising:
제1항에 있어서,
상기 Zr 계열 화합물은 Zr(SO4)2인 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리의 제조방법.
According to claim 1,
The Zr-based compound is a method for producing a crystallized glass of LAS (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ) containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 , which is characterized in that Zr(SO 4 ) 2 .
제2항에 있어서,
상기 Zr(SO4)2는 유리 조성을 기준으로 1 ~ 2 중량부의 ZrO2가 생성되도록 칭량되어 첨가되는 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리의 제조방법.
According to claim 2,
The Zr(SO 4 ) 2 is LAS (Li 2 O-Al 2 containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 , characterized in that 1 to 2 parts by weight of ZrO 2 is weighed and added based on the glass composition. Method for producing O 3 -SiO 2 )-based crystallized glass.
제1항에 있어서,
상기 Y2O3, Fe2O3는 각각 유리 조성을 기준으로 0 초과 1 중량부 이하, 0 초과 0.2 중량부 이하 첨가되는 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리의 제조방법.
According to claim 1,
The Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 are LAS (Li) containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 , each of which is added in an amount of more than 0 to 1 part by weight, and more than 0 to 0.2 part by weight, based on the glass composition. 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ) Method for producing crystallized glass.
제4항에 있어서,
상기 Y2O3, Fe2O3가 동시에 첨가되었을 때, Y2O3는 0.1 ~ 1중량부, Fe2O3는 0.2 ~ 1중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리의 제조방법.
According to claim 4,
When the Y 2 O 3, Fe 2 O 3 was added simultaneously, Y 2 O 3 is 0.1 to 1 part by weight, Fe 2 O 3 is Y 2 O 3 and Fe 2 characterized in that the addition of part 0.2 to 1 wt. O 3 is contained LAS is (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2) type method for producing a crystallized glass.
제2항에 있어서,
상기 Zr 계열 화합물은 Zr(SO4)2인 경우, 유리 전이온도가 적어도 855℃인 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리의 제조방법.
According to claim 2,
When the Zr-based compound is Zr(SO 4 ) 2 , LAS (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 , characterized in that the glass transition temperature is at least 855°C. 2 ) Method for producing crystallized glass.
LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리로서,
상기 유리의 제조과정중에서 혼합제가 첨가되며, 상기 혼합제는 Y2O3와 Fe2O3의 혼합물인 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리.
LAS (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 )-based crystallized glass,
And mixtures are added in the manufacturing process of the glass, the mixture is Y 2 O 3 and Fe LAS (Li 2 that includes the Y 2 O 3 and Fe 2 O 3, characterized in that the mixture of the 2 O 3 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ) based crystallized glass.
제7항에 있어서,
상기 Y2O3는 유리전체 조성을 기준으로 0 초과 1 중량부 이하 첨가되며, Fe2O3는 0 초과 0.2 중량부 이하 첨가되는 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리.
The method of claim 7,
The Y 2 O 3 is added to 0 parts by weight or less based on the total composition of the glass, Fe 2 O 3 is more than 0 and 0.2 parts by weight or less, characterized in that Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 containing LAS (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ) based crystallized glass.
제8항에 있어서,
상기 Y2O3, Fe2O3가 동시에 첨가되었을 때, Y2O3는 0.1 ~ 1중량부, Fe2O3는 0.2 ~ 1중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리.
The method of claim 8,
When the Y 2 O 3, Fe 2 O 3 was added simultaneously, Y 2 O 3 is 0.1 to 1 part by weight, Fe 2 O 3 is Y 2 O 3 and Fe 2 characterized in that the addition of part 0.2 to 1 wt. LAS O 3 is included is (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2) based crystallized glass.
제1항에 있어서,
상기 용융하는 단계는 1550 ~ 1700℃에서 2 ~ 4시간 가열하여 용융하는 단계인 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리.
According to claim 1,
The melting step is a LAS (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ) containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3 , which is characterized by heating and melting at 1550 to 1700°C for 2 to 4 hours. Crystallized glass.
제1항에 있어서,
상기 냉각하는 단계는 유리의 유리 전이 온도보다 10℃ ~ 25℃ 상승된 온도에서 30분 ~ 1시간 30분 냉각하는 단계인 것을 특징으로 하는 Y2O3와 Fe2O3가 포함되는 LAS(Li2O-Al2O3-SiO2)계 결정화 유리.
According to claim 1,
The cooling step is a LAS (Li containing Y 2 O 3 and Fe 2 O 3) characterized in that it is a step of cooling for 30 minutes to 1 hour and 30 minutes at a temperature of 10° C. to 25° C. higher than the glass transition temperature of the glass. 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 )-based crystallized glass.
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