PL194385B1 - Hartowana cieplnie tafla szklana, sposób wytwarzania hartowanej cieplnie tafli szklanej oraz laminowana szyba samochodowa - Google Patents
Hartowana cieplnie tafla szklana, sposób wytwarzania hartowanej cieplnie tafli szklanej oraz laminowana szyba samochodowaInfo
- Publication number
- PL194385B1 PL194385B1 PL00353158A PL35315800A PL194385B1 PL 194385 B1 PL194385 B1 PL 194385B1 PL 00353158 A PL00353158 A PL 00353158A PL 35315800 A PL35315800 A PL 35315800A PL 194385 B1 PL194385 B1 PL 194385B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- glass
- iron
- glass pane
- oxide
- less
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 181
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 47
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 29
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 17
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 16
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 13
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 claims description 13
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 claims description 10
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000005329 float glass Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 abstract description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 6
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- YJLUBHOZZTYQIP-UHFFFAOYSA-N 2-[5-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-1,3,4-oxadiazol-2-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1=NN=C(O1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 YJLUBHOZZTYQIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013500 M-O—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100166793 Mus musculus Cela2a gene Proteins 0.000 description 1
- 229910003849 O-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003872 O—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000006121 base glass Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- -1 e.g. Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 239000004293 potassium hydrogen sulphite Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B23/00—Re-forming shaped glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/007—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by thermal treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/04—Tempering or quenching glass products using gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/04—Tempering or quenching glass products using gas
- C03B27/0413—Stresses, e.g. patterns, values or formulae for flat or bent glass sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/04—Tempering or quenching glass products using gas
- C03B27/044—Tempering or quenching glass products using gas for flat or bent glass sheets being in a horizontal position
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
- C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
1. Hartowana cieplnie tafla szklana ze szkla sodowo-wapniowo-krzemionkowego, znamienna tym, ze szklo zawiera 15-18% wa- gowych tlenku metalu alkalicznego, oraz ma wspólczynnik rozszerzalnosci cieplnej wiekszy niz 93x10 -7 /°C i odpornosc na kruche pekanie FT mniejsza niz 0,72 MPa/m 2 . 15. Laminowana szyba samochodowa, zawierajaca tafle szklane oraz umieszczona pomiedzy nimi warstwe przekladkowa, znamienna tym, ze zawiera co najmniej jedna semi-hartowana tafle szklana o grubosci 1,5 do 2,5 mm ze szkla sodowo- wapniowo-krzemionkowego, które zawiera 15 do 18% wagowych tlenku metalu alkalicznego, oraz ma wspólczynnik rozszerzalnosci cieplnej wiekszy niz 93x10 -7 /°C i odpornosc na kruche pekanie FT mniejsza niz 0,72 MPa/m 2 . 16. Sposób wytwarzania hartowanej cieplnie tafli szklanej, znamienny tym, ze poddaje sie obróbce tafle ze szkla sodowo- wapniowo-krzemionkowego, które zawiera 15 do 18% wagowych tlenku metalu alkalicznego, oraz ma wspólczynnik rozszerzal- nosci cieplnej wiekszy niz 93x10 -7 /°C i odpornosc na kruche pekanie FT mniejsza niz 0,72 MPa/m 2 , przy czym stosuje sie ci- snienie hartowania co najmniej 20% mniejsze niz cisnienie potrzebne do hartowania analogicznej tafli ze standardowej kompo- zycji zawierajacej: SiO 2 72,10% CaO 8,15% Fe 2O 3 1,07% AI 2O 3 0,52% MgO 3,96% Na 2O 13,70% K 2O 0,28% TiO 2 0,04% SO 3 0,14% Fe(ll) 25,00% by spelnic wymagania normy ECE R43, zas pozostale warunki hartowania sa takie same. PL PL PL
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest hartowana cieplnie tafla szklana, sposób wytwarzania hartowanej cieplnie tafli szklanej oraz laminowana szyba samochodowa. W szczególności, przedmiotem wynalazku jest tafla szklana z cienkiego szkła hartowanego do stosowania w samochodach, oraz sposób jej wytwarzania.
Przed rokiem 1970 szyby samochodowe miały zwykle grubość 4 do 5 mm lub nawet większą. Pierwszy kryzys paliwowy lat 70-ych zachęcił do stosowania w samochodach cieńszych szyb, zwłaszcza w Europie i w Japonii oraz do rozwiązania problemów występujących w produkcji cienkich szyb hartowanych, mających właściwości pękania potrzebne, by spełnić obowiązujące normy. Aby spełnić wymagania norm europejskich, okazało się konieczne (ze względu na właściwości pękania szkła) zastosowanie większego naprężenia hartowniczego wraz z odpowiednim rozkładem naprężenia (patrz np. opis GB 1 512 163 oraz GB 2 00 117), by uzyskać żądany model pękania. Ponadto, ze względu na zmniejszoną grubość szkła trudniej było uzyskać różnicę temperatury pomiędzy powierzchnią a rdzeniem szkła, wymaganą w celu wytworzenia danego naprężenia hartowniczego. Chociaż osiągnięto zadowalające hartowanie przy grubościach w przybliżeniu 3 mm, trudności przy hartowaniu cieńszych szyb przez konwencjonalne procesy hamowały postęp przy dalszym zmniejszaniu grubości szkła tak, że około 25 lat od wprowadzenia takich cienkich hartowanych szyb samochodowych przemysłowe wytwarzanie hartowanych szyb samochodowych o grubości mniejszej niż 3,1 mm nadal jest trudne.
Pewne wybrane kompozycje szkła proponowano już do stosowania w cienkich szybach samochodowych. Międzynarodowe zgłoszenie patentowe WO 96/28394 dotyczy szyb o grubości 2-3 mm, mających całkowitą zawartość żelaza (mierzoną dla Fe2O3) 0,85-2% wag. i określone właściwości optyczne, obejmujące przepuszczalność światła widzialnego większą niż 70% i całkowitą przepuszczalność energii mniejszą niż 50%. Opisane szkła mają dużą zawartość tlenku metalu alkalicznego (w zakresie 14,4-15,8% wag.), zawartość tlenku magnezu 0,25-3,8% wag. i zawartość tlenku wapnia
8,4-8,6% wag. Opis ten dotyczy możliwości hartowania pojedynczych szyb z takiego cienkiego szkła do stosowania w bocznych oknach samochodów, ale nie zawiera żadnej wzmianki o trudnościach z osiągnięciem przemysłowo zadowalającego hartowania w praktyce.
Międzynarodowe zgłoszenie patentowe WO 99/44952 dotyczy szyby ze szkła sodowo-wapniowokrzemionkowego, przeznaczonej do hartowania i charakteryzującej się bardzo dużym współczynnikiem α rozszerzalności cieplnej, większym niż 100x10-7 (chociaż nie podano zakresu temperatury, w którym mierzony był współczynnik α), modułem sprężystości E większym niż 60 GPa i przewodnością cieplną K mniejszą niż 0,9 W-m- -K- . Stwierdzono, że wynalazek ten umożliwia wytwarzanie szyb o grubości mniejszej niż 2,5 mm, które mogą być hartowane zgodnie z wymaganiami przepisu R43 EWG przy użyciu urządzenia poprzednio zalecanego do hartowania szkła o grubości 3,15 mm. Wszystkie opisane szkła mają bardzo dużą zawartość tlenku metalu alkalicznego (w zakresie 19,9-22,3% wag.), co powoduje małą trwałość i zwiększa koszt produkcji szkła.
Celem wynalazku jest opracowanie szkła, zwłaszcza szkła cienkiego, o zadowalających właściwościach, tj. o odpowiednim profilu pękania, wytworzonego z kompozycji, która umożliwia przeprowadzenie procesu hartowania w łagodniejszych warunkach.
Według wynalazku, hartowana cieplnie tafla szklana ze szkła sodowo-wapniowo-krzemionkowego, charakteryzuje się tym, że szkło zawiera 15-18% wagowych tlenku metalu alkalicznego, oraz ma współczynnik rozszerzalności cieplnej większy niż 93x10-7/°C i odporność na kruche pękanie FT mniejszą niż 0,72 MPa/m2.
Korzystnie, tafla szklana ma grubość mniejszą niż 3 mm.
Korzystnie, szkło ma współczynnik rozszerzalności cieplnej co najmniej 95x10-7/°C oraz odporność na kruche pękanie FT mniejszą niż 0,70 MPa/m2.
Korzystnie, współczynnik rozszerzalności cieplnej szkła α na °C i odporność szkła na kruche pękanie FT, w MPa/m2, są takie, że αχ 107 FT > 135
Korzystnie, szkło ma zawartość tlenku żelaza(ll), w przeliczeniu na tlenek żelaza(lll), co najmniej 0,2% wagowych.
Korzystnie, szkło ma zawartość tlenku żelaza(ll), w przeliczeniu na tlenek żelaza(lll), co najmniej 0,3% wagowych.
PL 194 385 B1
Korzystnie, szkło ma zawartość tlenku magnezu mniejszą niż 2% wagowych.
Korzystnie, szkło ma zawartość tlenku metalu ziem alkalicznych, innego niż tlenek magnezu, co najmniej 9% wagowych.
Korzystnie, tafla szklana jest ze szkła zielonego, które zawiera co najmniej 14,5% wagowych Na2O, co najmniej 10,5% wagowych CaO, co najmniej 0,5% wagowych całkowitej zawartości żelaza w przeliczeniu na Fe2O3, i jest pozbawione magnezu, przy czym szkło ma zawartość żelaza(ll) co najmniej 30%.
Korzystnie, szkło stanowi kompozycję zawierającą w % wagowych: SiO2 64-75%
AI2O3 0-5%
B2O3 0-5%
Tlenek metalu ziem alkalicznych, inny niż MgO 9-16%
Tlenek metalu alkalicznego 15-18%
MgO <2%
Żelazo całkowite, w przeliczeniu na Fe2O3 >0,05%
Korzystnie, szkło stanowi kompozycję zawierającą w % wagowych: SiO2 67-73%
AI2O3 0-3%
B2O3 0-3%
Tlenek metalu ziem alkalicznych, inny niż MgO 10-14%
Tlenek metalu alkalicznego 15-17%
Korzystnie, stosunek żelaza(II), w przeliczeniu na tlenek żelaza(III), do całkowitej zawartości żelaza, również w przeliczeniu na tlenek żelaza(III), jest mniejszy niż 30%.
Korzystnie, tafla szklana ma grubość w zakresie 2,3 do 2,9 mm.
Według wynalazku, laminowana szyba samochodowa, zawierająca tafle szklane oraz umieszczoną pomiędzy nimi warstwę przekładkową, charakteryzuje się tym, że zawiera co najmniej jedną semi-hartowaną taflę szklaną o grubości 1,5 do 2,5 mm ze szkła sodowo-wapniowo-krzemionkowego, które zawiera 15 do 18% wagowych tlenku metalu alkalicznego, oraz ma współczynnik rozszerzalności cieplnej większy niż 93x10-7/°C i odporność na kruche pękanie FT mniejszą niż 0,72 MPa/m2.
Według wynalazku, sposób wytwarzania hartowanej cieplnie tafli szklanej, charakteryzuje się tym, że poddaje się obróbce taflę ze szkła sodowo-wapniowo-krzemionkowego, które zawiera 15 do 18% wagowych tlenku metalu alkalicznego, oraz ma współczynnik rozszerzalności cieplnej większy niż 93x10-7/°C i odporność na kruche pękanie FT mniejszą niż 0,72 MPa/m2, przy czym stosuje się ciśnienie hartowania co najmniej 20% mniejsze niż ciśnienie potrzebne do hartowania analogicznej tafli ze standardowej kompozycji zawierającej:
| SiO2 | 72,10% |
| CaO | 8,15% |
| Fe2O3 | 1,07% |
| AI2O3 | 0,52% |
| MgO | 3,96% |
| Na2O | 13,70% |
| K2O | 0,28% |
| TiO2 | 0,04% |
| SO3 | 0,14% |
| Fe(ll) | 25,00% |
by spełnić wymagania normy ECE R43, zaś pozostałe warunki hartowania są takie same. Korzystnie, stosuje się ciśnienie hartowania co najmniej 25% mniejsze niż ciśnienie hartowania potrzebne do hartowania analogicznej tafli w celu spełnienia wymagań normy ECE R43, zaś pozostałe warunki hartowania są takie same.
Korzystnie, poddaje się obróbce taflę szklaną ze szkła typu float o grubości 3 mm do 5 mm. Korzystnie, stosuje się ciśnienie hartowania nie większe niż 12,5 kPa dla tafli szklanej o grubości 3 mm, nie większe niż 10 kPa dla tafli szklanej o grubości 4 mm oraz nie większe niż 6 kPa dla tafli szklanej o grubości 5 mm.
Korzystnie, stosowane ciśnienia hartowania są w zakresie od nie więcej niż 10 kPa dla szkła o grubości 3 mm do nie więcej niż 5 kPa dla szkła o grubości 5 mm.
PL 194 385 B1
Nieoczekiwanie stwierdzono, że szyby, zwłaszcza, ale nie wyłącznie, cieńsze szyby, można łatwiej hartować spełniając wymagania norm dotyczących szyb (np. europejskich norm dotyczących szyb samochodowych), jeżeli odpowiednio zmodyfikuje się skład szkła, zwłaszcza jeśli skład szkła zmodyfikuje się tak, by znacznie zwiększyć jego współczynnik rozszerzalności cieplnej i/lub zmniejszyć jego odporność na kruche pękanie.
W niniejszym opisie α jest wartością współczynnika rozszerzalności cieplnej szkła na stopień Celsjusza mierzonej w zakresie 100-300oC. Mierzy się go zgodnie z ASTM E228 przy stałej prędkości grzania. Korzystnie współczynnik rozszerzalności cieplnej wynosi co najmniej 95x10-7/°C, przy czym modyfikacji składu szkła, w celu osiągnięcia współczynnika rozszerzalności cieplnej większego niż lub równego 100x10-7, chociaż pomaga to w hartowaniu, zwykle unika się ze względu na koszt i trwałość.
Wiązkość jest to energia na jednostkę pola powierzchni (J/m2) potrzebna do spowodowania pękania. Odporność na kruche pękanie FT jest związana z modułem sprężystości i energią powierzchniową poprzez zależność:
FT = (2 x energia powierzchniowa x moduł sprężystości/1-v ) gdzie V oznacza liczbę Poissona. W niniejszym opisie jest ona określana przez wykonanie wgniecenia w pręcie szklanym za pomocą wgłębnika Vickersa przy obciążeniu wystarczającym do spowodowania pęknięć przy narożnikach wgniecenia, a następnie złamanie pręta w 3- lub 4-punktowym teście zginania i określenie naprężenia of w paskalach, potrzebnego do spowodowania złamania. Odporność szkła na kruche pękanie, zakładając że jest ono w stanie całkowicie odprężonym*, jest wtedy dana przez zależność:
FT = q(E/H)1/8Of3/4P1/4 gdzie η jest stałą, E oznacza moduł sprężystości, H oznacza twardość szkła, a P oznacza obciążenie użyte w celu wykonania wgniecenia.
Stała η jest określona na podstawie fig. 8.20 w Fracture of Brittle Solids (Brian Lawn, Cambridge
1/2
University Press 1993). Przy stosowaniu wartości E=70 GPa, H=5,5 GPa i FT=0,75 MPa-m wartość η jest η=0,44.
Jeżeli szkło nie jest całkowicie odprężone*, trzeba zastosować poprawkę na resztkowe naprężenie przy obliczaniu odporności na kruche pękanie według powyższego wzoru. W praktyce wygodnie jest mierzyć odporność szkła na kruche pękanie w stanie całkowicie odprężonym.
1/2
Korzystnie, szkło ma odporność na kruche pękanie mniejszą niż lub równą 0,70 MPa-m ,
1/2 zwłaszcza mniejszą niż lub równą 0,68 MPa-m .
W korzystnym przykładzie realizacji wynalazku szkło ma współczynnik rozszerzalności cieplnej
1/2 α (na °C w zakresie 100-300°C) i odporność na kruche pękanie, FT (w MPa-m ) taką, że:
ax 107 FT > 135 korzystnie >140, a zwłaszcza >145.
Stwierdzono, że zwiększenie zawartości tlenku metalu alkalicznego w szkle powoduje tendencję do zwiększenia współczynnika rozszerzalności cieplnej i chociaż wiadomo, że można wytwarzać szkło o dużej zawartości metalu alkalicznego (patenty dotyczące kompozycji szkła do wytwarzania w procesie float zwykle proponują zawartość tlenku metalu alkalicznego w zakresie do około 20%), zwiększenie zawartości tlenku metalu alkalicznego powoduje zasadniczo zwiększenie kosztu szkła i zmniejsza jego trwałość. W konsekwencji dostępne w handlu szkło typu float ma zawartość tlenku metalu alkalicznego w zakresie 13-14% wag., a szkła o większych zawartościach tlenku metalu alkalicznego nie są stosowane w produkcji hartowanych szyb, zwłaszcza samochodowych. Stwierdziliśmy, że stosunkowo niewielkie zwiększenie zawartości tlenku metalu alkalicznego powoduje zaskakujące zwiększenie łatwości hartowania (mierząc przykładowo liczbę cząstek w przełomie) szkła (zwłaszcza w powiązaniu ze zmianą zawartości tlenku metalu ziem alkalicznych w podstawowym szkle, jak objaśniono poniżej). Pewne korzystne szkła mają zawartość metalu alkalicznego większą niż 15% wag., korzystnie mniej niż 19% (aby uniknąć nadmiernego kosztu i pogorszenia trwałości), zwłaszcza w zakresie 15-18% wag., a szczególnie korzystne szkła mają zawartość metalu alkalicznego 15-17% wag. Zawartość tlenku sodu jest korzystnie większa niż 14,5% wag.
* Szkło płaskie będzie w stanie całkowicie odprężonym, jeżeli zostało ogrzane do temperatury odprężania na jedną godzinę i ochłodzone do temperatury pokojowej z prędkością 2°C/min.
PL 194 385 B1
Dalsze ulepszenia, jeśli chodzi o łatwość hartowania, wydają się wynikać ze zwiększenia zawartości tlenku żelaza(II) w szkle, przy czym szczególnie korzystne jest stosowanie kompozycji szkła zawierających co najmniej 0,2%, zwłaszcza co najmniej 0,3% wag. tlenku żelaza(ll) (w przeliczeniu na tlenek żelaza(lll), a w jednym przykładzie realizacji wynalazku co najmniej 30% (korzystnie co najmniej 35%) tlenku żelaza ma postać tlenku żelaza(ll) (gdzie, licząc w procentach, zarówno tlenek żelaza(lll), jak i tlenek żelaza(ll) są przeliczone na tlenek żelaza(lll)).
Uważa się, że tlenek metalu alkalicznego zwiększa rozszerzalność cieplną szkła (zwiększając przez to różnicę naprężenia pomiędzy warstwami powierzchniowymi szkła a rdzeniem, co wynika z określonej różnicy temperatury pomiędzy powierzchnią a rdzeniem), jak również zmniejsza przewodność cieplną szkła (zwiększając przez to różnicę temperatury pomiędzy powierzchnią a rdzeniem, kiedy powierzchnia jest szybko chłodzona w procesie hartowania). Jednakże uzyskane wyniki, zwłaszcza w przypadku szkieł zawierających znaczne ilości żelaza(ll), wykazują znacznie większe zwiększenie łatwości hartowania, by spełnić europejskie normy dotyczące szyb samochodowych, niż można byłoby się spodziewać po samych tych oddziaływaniach, przy czym można to przypisać, co najmniej częściowo, zmniejszeniu odporności szkła na kruche pękanie.
Uważa się, że zwiększenie zawartości tlenku metalu alkalicznego w szkle sodowo-wapniowokrzemionkowym powoduje zwiększenie zawartości niemostkujących atomów tlenu (mostkującym atomem tlenu jest atom tlenu związany bezpośrednio z dwoma atomami krzemu, Si-O-Si):
ESi-O-Si + Na2O ESi-O-Na + Na-O-SiE
Powstanie takich nie mostkujących atomów tlenu w siatce krystalicznej krzemionki powoduje osłabienie struktury szkła, które jest związane ze zmniejszoną odpornością na kruche pękanie i stwierdziliśmy, że zmniejszona odporność na kruche pękanie związana jest ze zwiększoną łatwością hartowania.
Wpływ wprowadzenia jonów metalu ziem alkalicznych w siatkę krystaliczną krzemionki jest podobny do wypierania atomów tlenu bezpośrednio mostkujących dwa atomy krzemu:
=Si-O-Si= + MO =Si-O-M-O-Si= gdzie M oznacza metal ziem alkalicznych. Różnice wytrzymałości wiązania występują na skutek różnych rozmiarów jonów metali ziem alkalicznych. Zwykle uważamy, że im mniejszy jest jon metalu ziem alkalicznych, tym silniejsza jest siatka krystaliczna i większa jest odporność szkła na kruche pękanie, przy czym szczególnie zauważalna jest różnica pomiędzy jonami wapnia a jonami magnezu. Zatem, aby zmniejszyć odporność szkła na kruche pękanie, trzeba utrzymać małą zawartość magnezu w szkle (poniżej 2%, korzystnie poniżej 1%, zwłaszcza poniżej 0,5% wag.), natomiast unikanie stosowania nadmiernie dużej (z punktu widzenia kosztów) zawartości tlenku metalu alkalicznego będzie zwykle oznaczało zawartość tlenku metalu ziem alkalicznych, innego niż tlenek magnezu, co najmniej 9%, a korzystnie co najmniej 10% wag.
Szkło będzie zwykle szkłem typu float o składzie (% wag.):
| SiO2 | 64-75% |
| AI2O3 | 0-5% |
| B2O3 | 0-5% |
| Tlenek metalu ziem alkalicznych (tlenek metalu ziem alkalicznych inny niż MgO, korzystnie 9-15%) | 6-15% |
| Tlenek metalu alkalicznego (korzystnie 15-17%, w przypadku tlenku sodu korzystnie więcej niż 14,5%, zwłaszcza więcej niż 14,75%) | 15-20% |
| Razem żelazo (w przeliczeniu na Fe2O3), korzystnie więcej niż 0,3%, zwłaszcza 0,5-2,5% | |
| TiO2 | 0-1% |
Niektóre z kompozycji szkła, które mogą być wykorzystywane w praktycznej realizacji przedmiotowego wynalazku, są, nowe, korzystne jest zwłaszcza szkło sodowo-wapniowo-krzemionkowe w postaci arkuszowej z kompozycji o następującym składzie w procentach wagowych:
PL 194 385 B1
| SiO2 | 64-75% |
| AI2O3 | 0-5% |
| B2O3 | 0-5% |
| Tlenek metalu ziem alkalicznych (inny niż MgO) | 9-16%, korzystnie 10-16% |
| MgO | <2% |
| Tlenek metalu alkalicznego | 15-18% |
| Razem żelazo (w przeliczeniu na Fe2O3) | >0,05% |
oraz pewne niewielkie ilości dodatkowych składników, np. tlenku tytanu i innych czynników barwiących, np. selenu, tlenku kobaltu, tlenku niklu, tlenku chromu, tlenku ceru.
Korzystnie ta kompozycja szkła zawiera w % wag. 67-73% SiO2, 0-3% AI2O3, 0-3% B2O3, tlenek metalu ziem alkalicznych (inny niż MgO) 10-14%, tlenek metalu alkalicznego 15-17%.
Chociaż zawartość tlenku magnezu poniżej 0,5% może być korzystna dla optymalnych wyników, w praktyce uzyskanie bardzo małej zawartości magnezu zwykle powoduje długi czas przemiany, gdy szkło jest wytwarzane kolejno z konwencjonalnym szkłem zawierającym większą ilość (zwykle około 4%) tlenku magnezu, zatem w praktyce normalnie chętniej stosujemy szkła zawierające co najmniej 0,5% wag. tlenku magnezu. Ponadto, z tych względów praktycznych zawartość tlenku magnezu 0,75-1,5% wag. będzie zwykle korzystna.
Nowe szkła według przedmiotowego wynalazku będą zwykle zawierać żelazo albo w celu zmodyfikowania właściwości optycznych i/lub zwiększenia zdolności hartowniczej szkła, albo przynajmniej jako zanieczyszczenie (ponieważ stosowanie materiałów wsadowych pozbawionych żelaza prawdopodobnie znacznie zwiększyłoby koszt wsadu). W tym ostatnim przypadku żelazo występuje normalnie w ilości co najmniej 0,05% wag. (w przeliczeniu na tlenek żelaza(lll)).
W poprzednim przypadku żelazo normalnie będzie występować w ilości (w przeliczeniu na tlenek żelaza(lll)) co najmniej 0,5% wag. By uzyskać szczególnie dobre właściwości, to znaczy dużą przepuszczalność światła widzialnego przy stosunkowo małej przepuszczalności energii słonecznej, procentowa zawartość żelaza(ll) będzie wynosiła około 30%. W innych przypadkach procentowa zawartość żelaza(ll) będzie mniejsza niż 30% (to znaczy stosunek żelaza(ll) (w przeliczeniu na tlenek żelaza(lll)) do całkowitej ilości żelaza (w przeliczeniu na tlenek żelaza(lll)) w szkle będzie mniejszy niż 30%).
Korzystne zakresy zawartości składników kompozycji są takie, jak omówiono powyżej w odniesieniu do hartowanych szyb według wynalazku. Szkła takie są stosowane w postaci arkuszy i będą normalnie miały grubość 1-6 mm, zwłaszcza 2-5 mm oraz będą wytwarzane w procesie float.
| Szczególnie korzystne szkło według przedmiotowego wynalazku ma następujący skład w % wag.: | |
| SiO2 | 71,00 |
| CaO | 10,50 |
| Fe2O3 | 1,00 |
| AI2O3 | 1,11 |
| MgO | 0,21 |
| Na2O | 14,90 |
| K2O | 0,64 |
| TiO2 | 0,35 |
| SO3 | 0,17 |
| % Fe(ll) | 35,00 |
| przy czym kompozycja ta jest dalej nazywana kompozycją l. Kompozycja l ma współczynnik |
rozszerzalności cieplnej α 98,9x10 /°C (w zakresie temperatury 100-300°C) oraz odporność na kru1/2 che pękanie 0,66 ± 0,02 MPa-m , tak że dla kompozycji l:
αχ 107 98,9 ..n FT 0,66
Stosowanie specjalnie wybranych kompozycji szkła według przedmiotowego wynalazku ułatwia wytwarzanie cienkich (mniej niż 3 mm) szyb hartowanych i jest szczególnie korzystne, by umożliwić
PL 194 385 B1 przemysłową produkcję hartowanych szyb samochodowych o grubości 2,3-3 mm, zwłaszcza 2,6-2,9 mm, przy użyciu konwencjonalnych sposobów hartowania. Wiadomo, że szyby o grubości mniejszej niż 3 mm można hartować stosując wyspecjalizowane procesy hartownicze, takie jak hartowanie proszkowe, albo specjalne skrzynie hartownicze dostępne w handlu z firmy Glasstech Inc of Perrysburg, Ohio, USA. Szczególnie korzystna jest przy tym możliwość hartowania szkła konwencjonalnymi sposobami z zadowalającymi wynikami bez dodatkowych kosztów. Szyby można hartować, by spełnić krajowe i międzynarodowe normy (zwłaszcza normę europejską ECE R43) na szyby samochodowe, zwłaszcza szyby boczne i tylne.
Nawet cieńsze szyby, np. szyby o grubości 1,0-2,5 mm, zwłaszcza 1,6-1,9 mm mogą być semihartowane, np. hartowane w celu zapewnienia pękania semi-kostkowego (np. powierzchniowe naprężenie ściskające co najmniej 35 MPa), według wynalazku, do stosowania w laminowanych szybach samochodowych (zwłaszcza otwierane szyby boczne, które muszą przejść badania z zatrzaskiwaniem drzwi).
Chociaż główną zaletą stosowania specjalnych kompozycji szkła według wynalazku jest hartowanie cienkich szyb konwencjonalnymi sposobami, stosowanie tych kompozycji w grubszych szybach jest również korzystne, ponieważ umożliwia uzyskanie żądanych naprężeń przy mniejszych współczynnikach przenoszenia ciepła, a zatem przy mniejszych ciśnieniach nadmuchu, przez co zmniejsza się zużycie energii.
Według dalszego aspektu przedmiotowego wynalazku opracowano sposób hartowania szyb (zwłaszcza samochodowych) ze szkła o dużym (większym niż 93x107/°C) współczynniku rozszerzalności cieplnej i/lub o małej odporności na kruche pękanie (mniejszej niż 0,72 MPa-m ) przy stosowaniu ciśnienia przy oziębianiu co najmniej 10% mniejszego, normalnie więcej niż 20% mniejszego, a korzystnie co najmniej 25% mniejszego niż ciśnienie oziębiania potrzebne do hartowania analogicznej szyby ze standardowej kompozycji, by spełnić wymagania norm. W optymalnych warunkach stosowanie przedmiotowego wynalazku może pozwolić spełnić wymagania norm dotyczących hartowania przy ciśnieniu oziębiania 40% lub więcej mniejszym niż ciśnienie oziębiania potrzebne do zahartowania analogicznej szyby ze standardowej kompozycji, by spełniała wymagania tych norm. Wymagania norm dotyczących hartowania są różne w różnych krajach, ale zwykle wymagane jest uzyskanie pękania kostkowego. Przez wymagania norm rozumiemy tu wymagania władz w kraju, w którym szyby mają być stosowane. W Europie będzie to zwykle norma ECE R43 na szyby samochodowe.
Sposób według wynalazku nadaje się zwłaszcza do szyb o grubości 3-5 mm i będzie zwykle powodować stosowanie ciśnień nadmuchu nie większych niż 12,5 kPa, korzystnie nie więcej niż 10 kPa, zwłaszcza nie więcej niż 7,5 kPa w przypadku szkła o grubości 3 mm do nie więcej niż 7,5 MPa, korzystnie nie więcej niż 6 kPa w przypadku szkła o grubości 4 mm oraz nie więcej niż 6 kPa, korzystnie nie więcej niż 5 kPa w przypadku szkła o grubości 5 mm. Wartości ciśnienia nadmuchu podane powyżej są zwykle stosowane z czasami przerwy (pomiędzy przednią krawędzią szyby wychodzącą ze strefy ogrzanej a tylną krawędzią szyby wchodzącą do hartowania) około 5-6 s. Należy jednak zauważyć, że im mniejszy jest czas przerwy (przy danej temperaturze wyjścia ze strefy grzania), tym mniejsze jest potrzebne ciśnienie nadmuchu.
Sposób według przedmiotowego wynalazku ma wiele zalet. Zastosowanie mniejszego ciśnienia hartowania powoduje oszczędność energii i zmniejsza ryzyko zjawiska widocznej dużej chropowatości po hartowaniu. Ponadto, ponieważ można stosować mniejsze ciśnienie hartowania, może być stosowany sprzęt (zwłaszcza dmuchawy powietrza) i warunki do hartowania szyb z wybranych kompozycji szkła według wynalazku, które są cieńsze niż konwencjonalne szyby, jakie można zadowalająco hartować stosując taki sprzęt i takie warunki. Przykładowo zatem sprzęt i warunki nadające się do hartowania szkła z konwencjonalnej kompozycji, o grubości co najmniej 5 mm, można stosować do hartowania szyb ze szkła o zmienionym składzie, podanym tu, o mniejszej grubości, np. 4 mm.
Wyrażenie „standardowa kompozycja” zastosowane tu odnosi się do znanego szkła zawierającego żelazo, używanego szeroko do produkcji hartowanych szyb samochodowych 3,1 mm, przy czym szkło to ma następujący skład w % wag.:
| SiO2 | 72,10% |
| CaO | 8,15% |
| Fe2O3 | 1,07% |
| AI2Oa | 0,52% |
| MgO | 3,96% |
| Na2O | 13,70% |
| K2O | 0,28% |
PL 194 385 B1
TO 0,04%
SO3 0,14% % Fe(ll) 25,00%
Szkło to ma współczynnik rozszerzalności cieplnej α 92,4x10-7 (w zakresie 100-300°C) i odpornośc na kruche pękanie 0,71 MPa-m , tak że dla tego szkła
0X101 = 924 = 130 FT 0,71
Próbki szkła o nazwie OPTIKOOL™ są dostępne z Group Intellectual Property Department, Pilkington plc, St Helens, Anglia.
Wynalazek jest zilustrowany (ale bez ograniczania) przez następujące przykłady, które opisują cieplne hartowanie bocznych szyb samochodowych oraz ich składniki według wynalazku.
Przykład 1
Półwyroby na szybę drzwi przednich typowego rodzinnego zamkniętego samochodu osobowego cięto na wymiar ze szkła typu float z kompozycji l o grubości 2,85 mm i przygotowano do gięcia i hartowania przez oszlifowanie krawędzi i mycie w konwencjonalny sposób.
Półwyroby te załadowano następnie do poziomego pieca rolkowego i grzano w tym piecu do temperatury 650-670°C. Każdy półwyrób wyjęto z pieca na rolkach i przemieszczono do strefy gięcia, gdzie rolki obniżono, by osadzić półwyrób szklany na obwodowej matrycy o odpowiedniej krzywiźnie dla żądanej szyby. Matrycę z wygiętą szybą przemieszczono następnie pomiędzy skrzynkami hartowniczymi, gdzie szkło schłodzono zimnym powietrzem pod ciśnieniem 8 - 24 kPa (32-96 słupa wody). Matrycę wspierającą wygiętą szybę hartowaną wyprowadzono następnie z hartowania, umożliwiono przejście do temperatury pokojowej i oceniono pod względem kształtu (dopasowanie do mocowania), jakości optycznej, powierzchniowego naprężenia ściskającego mierzonego metodą refraktometrii różnicy naprężeń (DSR) oraz zachowania się przy pękaniu w części środkowej. W każdym przypadku kształt i jakość optyczna spełniały zarówno wymagania odpowiedniej normy ECE jak i normalne wymagania klientów europejskich.
Kluczowe parametry procesów gięcia i hartowania oraz zmierzone naprężenie powierzchniowe i zachowanie się przy pękaniu (wyrażone jako minimalna i maksymalna liczba odłamków na kwadracie powierzchni szyby o boku 5 cm po pęknięciu w środkowym miejscu) są przedstawione w załączonej tabeli 1.
Procedurę opisano powyżej powtórzono stosując szybę z kompozycji l o grubości 3,1 mm, a następnie stosując szybę ze szkła OPTIKOOL™ 371 (standardowa kompozycja, jak podano powyżej) o grubości 3,1 mm. We wszystkich przypadkach kształt i jakość optyczna spełniały zarówno wymagania odpowiedniej normy ECE jak i normalne wymagania klientów europejskich. Kluczowe parametry procesów zginania i hartowania oraz zmierzone naprężenie powierzchniowe i zachowanie się przy pękaniu znów przedstawiono w załączonej tabeli 1.
T a b ela 1
Szyba przednich drzwi zamkniętego samochodu osobowego (gięta przez osiadanie i hartowana)
| Próbka | Kompozycja | Grubość mm | Temperatura szkła na wyjściu1 °C | Czas ciągnie- nia2 s | Temperatura wyjściowa hartowania °C | Ciśnienie hartowania kPa | Powierzch- niowe naprężenie ściskające MPa | Obraz pękania min/maks |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | l | 2,89 | 665 | 3,7 | - | 8/7 | 90 | 22/151 |
| 2 | l | 2,86 | 665 | 3,7 | - | 8/7 | 97 | 15/144 |
| 3 | l | 2,85 | 664 | 5,7 | 597 | 8/7 | 83 | 1/23 |
| 4 | l | 2,85 | 664 | 5,7 | 598 | 8/7 | 82 | 3/25 |
PL 194 385 B1 ciąg dalszy tabeli 1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 5 | l | 2,84 | 663 | 7,6 | 584 | 8/7 | 65 | 1/6 |
| 6 | l | 2,89 | 665 | 3,7 | 610 | 17/16 | 101 | 137/379 |
| 7 | l | 2,89 | 664 | 3,7 | 610 | 17/16 | 90 | 143/370 |
| 8 | l | 2,89 | 667 | 5,7 | 600 | 17/16 | 100 | 58/237 |
| 9 | l | 2,89 | 664 | 5,7 | 598 | 17/16 | 81 | 55/173 |
| 10 | l | 2,89 | 667 | 7,6 | 589 | 17/16 | 69 | 6/91 |
| 11 | l | 2,89 | 667 | 7,6 | 587 | 17/16 | 71 | 8/70 |
| 12 | l | 2,89 | 666 | 3,7 | 613 | 22/21 | 93 | 165/407 |
| 13 | l | 2,90 | 664 | 3,7 | 610 | 22/21 | 99 | 161/387 |
| 14 | l | 3,15 | 661 | 3,7 | 610 | 8/7 | 91 | 63/198 |
| 15 | l | 3,16 | 662 | 3,7 | - | 8/7 | 97 | 67/254 |
| 16 | l | 3,15 | 660 | 5,7 | - | 8/7 | 75 | 31/136 |
| 17 | l | 3,15 | 661 | 5,7 | 598 | 8/7 | 83 | 37/131 |
| 18 | l | 3,15 | 660 | 7,6 | 583 | 8/7 | 73 | 4/6 |
| 19 | l | 3,15 | 659 | 7,6 | 583 | 8/7 | 70 | 1/51 |
| 20 | l | 3,15 | 665 | 3,6 | 613 | 17/16 | 108 | 218/405 |
| 21 | l | 3,15 | 664 | 3,6 | 610 | 17/16 | 107 | 219/456 |
| 22 | l | 3,14 | 668 | 5,7 | 599 | 17/16 | 101 | 126/404 |
| 23 | l | 3,14 | 664 | 5,7 | 601 | 17/16 | 96 | 123/341 |
| 24 | l | 3,14 | 665 | 7,6 | 587 | 17/16 | 69 | 49/251 |
| 25 | l | 3,14 | 667 | 7,6 | 589 | 17/16 | 72 | 47/265 |
| 26 | l | 3,16 | 661 | 3,7 | - | 22/21 | 101 | 217/498 |
| 27 | l | 3,16 | 661 | 3,7 | - | 22/21 | 103 | 265/482 |
| 28 | OPTIKOOL™ 371 | 3,14 | 662 | 3,7 | 610 | 8/7 | 77 | 17/125 |
| 29 | OPTIKOOL™ 371 | 3,13 | 662 | 3,7 | 609 | 8/7 | 76 | 28/110 |
| 30 | OPTIKOOL™ 371 | 3,15 | 661 | 5,7 | - | 8/7 | 70 | 11/45 |
| 31 | OPTIKOOL™ 371 | 3,15 | 665 | 5,7 | - | 8/7 | 88 | 8/52 |
| 32 | OPTIKOOL™ 371 | 3,14 | 658 | 7,6 | 580 | 8/7 | 6 | 1/6 |
PL 194 385 B1 ciąg dalszy tabeli 1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 33 | OPTIKOOL™ 371 | 3,13 | 669 | 3,8 | 613 | 17/16 | 102 | 93/243 |
| 34 | OPTIKOOL™ 371 | 3,13 | 668 | 5,7 | 600 | 17/16 | 91 | 46/108 |
| 35 | OPTIKOOL™ 371 | 3,13 | 666 | 7,6 | 587 | 17/16 | 76 | 13/101 |
| 36 | OPTIKOOL™ 371 | 3,15 | 663 | 3,7 | 612 | 22/21 | 97 | 153/317 |
| 37 | OPTIKOOL™ 371 | 3,15 | 661 | 3,7 | - | 22/21 | 97 | 131/376 |
na wyjściu z pieca 2 czas pomiędzy przednią krawędzią szyby wychodzącej ze strefy grzanej a tylną krawędzią szyby wchodzącej do hartowania
Kiedy wyniki (powierzchniowe naprężenie ściskające i obraz pęknięć) otrzymane z próbkami 15-28 porówna się z wynikami otrzymanymi z próbkami 29-39, widoczna jest lepsza hartowność szkieł o dużej zawartości tlenku metalu alkalicznego, zastosowanych według wynalazku. Przy tym samym czasie przeciągania (3,7 s) i ciśnieniu hartowania (8/7 kPa) próbki 15 i 16 z kompozycji szkła l wykazywały powierzchniowe naprężenie ściskające odpowiednio 91 MPa i 97 MPa oraz obrazy pękania odpowiednio z 63/198 odłamków i 67/254 odłamki (według ECE R43), natomiast próbki 29 i 30 ze szkła OPTIKOOL™ 371 wykazywały powierzchniowe naprężenie ściskające odpowiednio 77 MPa i 76 MPa oraz obrazy pękania 17/125 i 28/110 (nie spełnia to normy ECE R43, zmniejszona liczba odłamków powiązana ze zmniejszonym naprężeniem ściskającym). W rzeczywistości jedyne próbki szkła OPTIKOOL™ 371, które po hartowaniu spełniały wymagania normy ECE R43 (liczba odłamków pomiędzy minimum 40 a maksimum 450 w przypadku szyby o grubości mniejszej niż 4 mm) - to próbki 35, 36, 38 i 39, wszystkie z zastosowaniem minimalnej temperatury na wejściu do hartowania 600°C i/lub ciśnienia hartowania 17/16 kPa lub więcej. Natomiast stosowanie kompozycji według wynalazku szkła o większej zawartości tlenku metalu alkalicznego umożliwia spełnienie wymagań norm przy zastosowaniu niższych ciśnień (próbki 15 i 16) lub takiego samego ciśnienia przy niższej temperaturze wejścia w hartowaniu (próbki 23-26), co umożliwia znaczną oszczędność energii.
Przykład 2
Półwyroby na szybę drzwi przednich typowego rodzinnego zamkniętego samochodu osobowego cięto na wymiar ze szkła z kompozycji l o grubości 2,6 mm i przygotowano do hartowania przez oszlifowanie krawędzi i mycie w konwencjonalny sposób.
Półwyroby te załadowano następnie do poziomego pieca rolkowego i grzano w tym piecu do temperatury 580°C i przemieszczono na piec z trzonem gazowym, w którym szyby były wsparte na poduszce powietrznej nad łożem o żądanej krzywiźnie. Szyby nagrzano do temperatury 620-670°C podczas przemieszczania ich wzdłuż trzonu gazowego i opadły one do żądanego kształtu. Po wygięciu przemieszczono je do poziomej sekcji hartowania, gdzie były one hartowane pomiędzy dyszami hartowniczymi z góry i z dołu, przy czym wsparte były przez powietrze hartujące od dołu. Następnie szyby wyprowadzono z hartowania, schłodzono do temperatury pokojowej i oceniono pod względem kształtu (dopasowanie do mocowania), jakości optycznej, powierzchniowego naprężenia ściskającego mierzonego metodą refraktometrii różnicy naprężeń (DSR) oraz zachowania się przy pękaniu w części środkowej.
Kluczowe parametry procesu oraz zmierzone naprężenie powierzchniowe i zachowanie się przy pękaniu (wyrażone jako minimalna i maksymalna liczba odłamków w kwadracie powierzchni szyby o boku 5 cm po pęknięciu w środkowym miejscu) są przedstawione w załączonej tabeli 2. Dla każdej próbki kształt i jakość optyczna spełniały zarówno wymagania odpowiednich norm europejskich jak i normalne wymagania użytkowników.
Wyniki te wykazują, że zadowalające naprężenia hartowania osiągnięto stosując umiarkowane ciśnienia hartowania. Chociaż w tym przypadku spełnione są wymagania normy ECE R43 w odniesieniu do minimalnej i maksymalnej liczby odłamków, próbki 2 i 3 wykazały pewną liczbę klinów (podłużne odłamki szkła dłuższe niż 5 cm), tam gdzie ciśnienie doprowadzałoby do pęknięcia, by spełnić wymagania
PL 194 385 B1 tej normy. Jednakże można tego uniknąć przez wprowadzenie dodatkowej dyszy taśmującej w hartowaniu w znany sposób (np. opis GB 2.000.117).
Przykład 3
Półwyroby na laminowaną szybę drzwi przednich typowego rodzinnego zamkniętego samochodu osobowego cięto ze szkła z kompozycji l o grubości 1,8 mm i ze szkła OPTIKOOL™ 371 o grubości 1,8 mm i przygotowano do hartowania przez oszlifowanie krawędzi i mycie w konwencjonalny sposób.
T a b ela 2
Szyba drzwi przednich zamkniętego samochodu osobowego (gięta i hartowana na trzonie gazowym)
| Próbka | Temperatura wyjścia z pieca z trzonem gazowym/wejścia do hartowania, °C | Ciśnienie hartowania, kPa górne/dolne | Powierzchniowe naprężenie ściskające, MPa | Obraz pękania | |
| Min. | Maks. | ||||
| 1 | 665 | 20/11 | 87,3 | 44 | 224 |
| 2 | 650 | 20/11 | 85,8 | 70 | 238 |
| 3 | 640 | 21/20 | 95,7 | 59 | 304 |
T a b ela 3
Semi-hartowana część składowa laminowanej szyby przedniej do zamkniętego samochodu osobowego (gięta i hartowana na trzonie gazowym)
| Próbka | Kompozycja | Temperatura wyjścia z pieca z trzonem gazowym/wejścia do hartowania, °C | Ciśnienie hartowania, kPa górne/dolne | Powierzchniowe naprężenie ściskające, MPa |
| 1 | l | 663 | 45/30 | 73,7 |
| 2 | l | 655 | 24/20 | 90,8 |
| 3 | OPTIKOOL™ 371 | 624 | 45/30 | 61,1 |
| 4 | OPTIKOOL™ 371 | 645 | 24/20 | 57,4 |
Półwyroby szklane gięto następnie i hartowano na piecu z trzonem gazowym i oceniono, jak opisano w przykładzie 2, z tym wyjątkiem, że ponieważ miały być stosowane jako części składowe szyby laminowanej, nie przeprowadzono testów pękania.
Kluczowe parametry tego procesu i wyniki pomiarów naprężeń przedstawiono w załączonej tabeli 3. Porównanie pomiędzy próbkami 1 i 2 szkła o dużej zawartości metalu alkalicznego i próbkami 3 i 4 standardowego szkła wykazuje zwiększone naprężenie uzyskane w przypadku szkła o większej zawartości metalu alkalicznego zgodnie z wynalazkiem. Chociaż wzrost ten częściowo może być spowodowany wyższą temperaturą próbek 1 i 2 na wejściu do hartowania (przy takich samych ciśnieniach hartowania), czynnik ten nie wyjaśnia adekwatnie różnic, które są przypisywane odmiennej kompozycji szkła.
Przykłady 4-6
Następujące przykłady opisują wytwarzanie próbek hartowanego szkła i ilustrują większą łatwość hartowania powodowaną przez odpowiedni wybór kompozycji szkła, by zwiększyć jego współczynnik rozszerzalności cieplnej przy równoczesnym zmniejszeniu jego odporności na kruche pękanie. Próbki każdego ze szkieł przedstawionych w załączonej tabeli 4 roztopiono w laboratorium i odlano z nich płytki, które zostały całkowicie odprężone. Zmierzono współczynnik rozszerzalności cieplnej każdego ze szkieł wraz z jego odpornością na kruche pękanie, a dla przykładu porównawczego i przykładu 4 zmierzono również naprężenie pośrodku. W celu zmierzenia odporności na kruche pękanie wycięto 20 prętów każdego szkła i wypolerowano do normalnych wymiarów 65x10x3,15 mm, pomiary przeprowadzono jak opisano powyżej, a wyniki uśredniono. Aby ocenić łatwość hartowania próbek szklanych, minimum 4 próbki każdego szkła o wymiarach 100x100x4 mm, wypolerowane i z obrobionymi krawędziami, hartowano przez grzanie w temperaturze 700°C przez 200 s na oscylacyjnym
PL 194 385 B1 piecu poziomym, a następnie chłodzenie poziomo przy zastosowaniu ciśnień hartowania podanych w tabeli 4. Czas hartowania wynosił 155 s łącznie ze studzeniem. Następnie próbki złamano przy krawędzi i określono liczbę odłamków utworzonych w kwadracie o boku 3 cm w środku próbki, a wyniki przedstawiono w tabeli.
Szkło zastosowane w przykładzie porównawczym miało w przybliżeniu taki sam skład jak szkło OPTIKOOL™ ze zmianą przez pominięcie żelaza i z regulacją innych składników, by skompensować brak żelaza. Przykład 4 różnił się od przykładu porównawczego jedynie zmniejszeniem zawartości MgO z 3,9% wag. do 0,1% wag. i zastąpieniem go przez tlenek wapnia. Regulację tę przeprowadzono w celu zwiększenia wartości współczynnika rozszerzalności cieplnej z 91,4x10-7/°C do 93,9x10-7/°C
1/2 1/2 oraz w celu zmniejszenia odporności na kruche pękanie z 0,70 MPa-m1/2 do 0,67 MPa-m1/2. Po hartowaniu w takich samych warunkach szkło z przykładu 4 miało większe naprężenie środkowe (69,0 MPa) niż szkło z przykładu porównawczego (67,2 MPa) oraz znacznie większą liczbę odłamków po pęknięciu (średnio 422 w porównaniu ze średnią liczbą odłamków 374 otrzymaną w przykładzie porównawczym). Widać zatem, że zmniejszenie zawartości tlenku magnezu i zastąpienie go tlenkiem wapnia doprowadziło do znacznego ułatwienia hartowania szkła w celu spełnienia wymagań normy. Możliwość kontrolowania łatwości hartowania (hartowalności) można wykorzystać na wiele sposobów, np. by umożliwić zadowalające hartowanie w danych warunkach hartowania szyb cieńszych niż dotychczas, albo przez zmniejszenie surowości warunków hartowania (aby w konsekwencji zmniejszyć koszty bieżące i w odpowiednich okolicznościach koszty kapitałowe operacji hartowania).
Przykłady 5 i 6 podobnie przedstawiają korzystny wpływ na hartowanie, jak to wykazują obrazy spękania szyb, wynikający z zastąpienia tlenku magnezu (w przykładzie 6) tlenkiem wapnia (w przykładzie 5), ale w tym przypadku w szkle zawierającym około 1% wag. tlenku żelaza i większą zawartość tlenku metalu alkalicznego (powyżej 15% wag.).
W przykładach tych operację hartowania przeprowadzano w mniej wymagających warunkach niż przy przykładzie porównawczym i przy przykładzie 4, tak że pomimo większej zawartości tlenku metalu alkalicznego i korzystniejszych stosunków ax107: odporność na kruche pękanie, uzyskano mniejsze naprężenia hartownicze (i odpowiednio mniejszą liczbę odłamków przy pęknięciu) po hartowaniu mającym na celu spełnienie wymagań norm europejskich w odniesieniu do obrazu spękania.
Różnica liczby odłamków po spękaniu pomiędzy przykładami 5 i 6 przypisywana jest zmniejszonej zawartości tlenku magnezu i zwiększonej zawartości tlenku wapnia w przykładzie 5 w porównaniu z przykładem 6, co przy nadmiernej kompensacji marginalnie większej zawartości tlenku metalu alkalicznego w przykładzie 6 powoduje większą łatwość hartowania.
T a b ela 4
| Przykład porównawczy | Przykład 4 (porównawczy) | Przykład 5 | Przykład 6 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Tlenek (% wagowy) | ||||
| SiO2 | 73,27 | 73,27 | 71,8 | 70,9 |
| Na2O | 13,70 | 13,70 | 14,9 | 15,3 |
| K2O | 0,33 | 0,33 | 0,3 | 0,3 |
| MgO | 3,91 | 0,10 | 1,1 | 3,9 |
| CaO | 7,92 | 11,73 | 10,1 | 7,8 |
| AI2O3 | 0,64 | 0,64 | 0,6 | 0,6 |
| TiO2 | 0,05 | 0,05 | 0,04 | 0,04 |
| Z1-O2 | 0,04 | 0,04 | - | - |
| Fe2O3 | - | - | 0,92 | 0,92 |
| SO3 | 0,30 | 0,30 | 0,25 | 0,25 |
PL 194 385 B1 ciąg dalszy tabeli 4
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| % Fe w postaci Fe(ll) | - | - | 25% | 25% |
| a(100-300°C)x107/°C | 91,4 | 93,9 | 97,7 | 98,2 |
| Odporność na kruche pękanie MPa-m1/2 z obciążeniem wgniecenia | ||||
| 2,94 N | 0,71 | 0,64 | 0,61 | 0,75 |
| 4,91 N | 0,66 | 0,63 | 0,67 | 0,68 |
| 9,81 N | 0,68 | 0,69 | 0,63 | 0,68 |
| 19,62 N | 0,74 | 0,72 | 0,67 | 0,72 |
| Średnio | 0,70 | 0,67 | 0,65 | 0,71 |
| ax 107 | 131 | 140 | 150 | 138 |
| FT | ||||
| Ciśnienie hartowania, kPa górne | 138 | 138 | 28 | 28 |
| dolne | 69 | 69 | 14 | 14 |
| Liczba odłamków po pęknięciu | ||||
| Przykład 1 | 344 | 415 | 133 | 66 |
| Przykład 2 | 375 | 476 | 123 | 81 |
| Przykład 3 | 384 | 350 | 108 | 80 |
| Przykład 4 | 393 | 448 | 89 | 96 |
| Przykład 5 | - | - | 114 | 68 |
| Średnio | 374 | 422 | 113 | 78 |
Według korzystnego wariantu wynalazku hartowana cieplnie szyba ze szkła sodowo-wapniowokrzemionkowego o grubości mniejszej niż 3 mm jest szybą zieloną zawierającą co najmniej 14,5% wag. Na2O, co najmniej 10,5% wag. CaO, co najmniej 0,5% wag. żelaza razem (w przeliczeniu na Fe2O3) i zasadniczo nie zawierającą magnezu. Chociaż, zwłaszcza według zmodyfikowanego aspektu wynalazku, zawartość magnezu w szkle jest bardzo mała, przynajmniej nieco magnezu jest prawdopodobnie obecne w postaci zanieczyszczenia lub jako pierwiastek śladowy we wsadzie, ewentualnie jako zanieczyszczenie pochodzące z poprzedniej operacji na piecu. Jednakże maksymalna zawartość magnezu w kompozycji prawdopodobnie nie przekroczy 0,2% wag.
Claims (20)
1. Hartowana cieplnie tafla szklana ze szkła sodowo-wapniowo-krzemionkowego, znamienna tym, że szkło zawiera 15-18% wagowych tlenku metalu alkalicznego, oraz ma współczynnik rozszerzalno-7 2 ści cieplnej większy niż 93x10- /°C i odporność na kruche pękanie FT mniejszą niż 0,72 MPa/m .
2. Tafla szklana według zastrz. 1, znamienna tym, że ma grubość mniejszą niż 3 mm.
3. Tafla szklana według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że szkło ma współczynnik rozszerzalności cieplnej co najmniej 95x10-7/°C.
4. Tafla szklana według zastrz. 1, znamienna tym, że szkło ma odporność na kruche pękanie FT mniejszą niż 0,70 MPa/m2.
PL 194 385 B1
5. Tafla szklana według zastrz. 1, znamienna tym, że współczynnik rozszerzalności cieplnej szkła α na °C i odporność szkła na kruche pękanie FT, w MPa/m2, są takie, że αχ 107 FT > 135
6. Tafla szklana według zastrz. 1, znamienna tym, że szkło ma zawartość tlenku żelaza(ll), w przeliczeniu na tlenek żelaza(lll), co najmniej 0,2% wagowych.
7. Tafla szklana według zastrz. 6, znamienna tym, że szkło ma zawartość tlenku żelaza(ll), w przeliczeniu na tlenek żelaza(lll), co najmniej 0,3% wagowych.
8. Tafla szklana według zastrz. 1, znamienna tym, że szkło ma zawartość tlenku magnezu mniejszą niż 2% wagowych.
9. Tafla szklana według zastrz. 1, znamienna tym, że szkło ma zawartość tlenku metalu ziem alkalicznych, innego niż tlenek magnezu, co najmniej 9% wagowych.
10. Tafla szklana według zastrz. 1, znamienna tym, że jest ze szkła zielonego, które zawiera co najmniej 14,5% wagowych Na2O, co najmniej 10,5% wagowych CaO, co najmniej 0,5% wagowych całkowitej zawartości żelaza w przeliczeniu na Fe2O3, i jest pozbawione magnezu, przy czym szkło ma zawartość żelaza(ll) co najmniej 30%.
11. Tafla szklana według zastrz. 1, znamienna tym, że szkło stanowi kompozycję zawierającą w % wagowych:
SiO2 64-75%
AI2O3 0-5%
B2O3 0-5%
Tlenek metalu ziem alkalicznych, inny niż MgO 9-16%
Tlenek metalu alkalicznego 15-18%
MgO <2%
Żelazo całkowite, w przeliczeniu na Fe2O3 >0,05%
12. Tafla szklana według zastrz. 11, znamienna tym, że szkło stanowi kompozycję zawierającą w % wagowych:
SiO2 67-73%
AI2O3 0-3%
B2O3 0-3%
Tlenek metalu ziem alkalicznych, inny niż MgO 10-14%
Tlenek metalu alkalicznego 15-17%
13. Tafla szklana według zastrz. 11 albo 12, znamienna tym, że stosunek żelaza(II), w przeliczeniu na tlenek żelaza(III), do całkowitej zawartości żelaza, również w przeliczeniu na tlenek żelaza(III), jest mniejszy niż 30%.
14. Tafla szklana według zastrz. 1, znamienna tym, że ma grubość w zakresie 2,3 do 2,9 mm.
15. Laminowana szyba samochodowa, zawierająca tafle szklane oraz umieszczoną pomiędzy nimi warstwę przekładkową, znamienna tym, że zawiera co najmniej jedną semi-hartowaną taflę szklaną o grubości 1,5 do 2,5 mm ze szkła sodowo-wapniowo-krzemionkowego, które zawiera 15 do 18% wagowych tlenku metalu alkalicznego, oraz ma współczynnik rozszerzalności cieplnej większy niż 93x10-7/°C i odporność na kruche pękanie FT mniejszą niż 0,72 MPa/m2.
16. Sposób wytwarzania hartowanej cieplnie tafli szklanej, znamienny tym, że poddaje się obróbce taflę ze szkła sodowo-wapniowo-krzemionkowego, które zawiera 15 do 18% wagowych tlenku metalu alkalicznego, oraz ma współczynnik rozszerzalności cieplnej większy niż 93x10-7/°C i odporność na kruche pękanie FT mniejszą niż 0,72 MPa/m2, przy czym stosuje się ciśnienie hartowania co najmniej 20% mniejsze niż ciśnienie potrzebne do hartowania analogicznej tafli ze standardowej kompozycji zawierającej:
SiO2
72,10%
CaO
8,15%
Fe2O3
1,07%
ai2o3
0,52%
MgO
3,96%
Na2O
13,70%
K2O
0,28%
PL 194 385 B1
TiO2 0,04%
SO3 0,14%
Fe(ll) 25,00% by spełnić wymagania normy ECE R43, zaś pozostałe warunki hartowania są takie same.
17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że stosuje się ciśnienie hartowania co najmniej 25% mniejsze niż ciśnienie hartowania potrzebne do hartowania analogicznej tafli w celu spełnienia wymagań normy ECE R43, zaś pozostałe warunki hartowania są takie same.
18. Sposób według zastrz. 16 albo 17, znamienny tym, że poddaje się obróbce taflę szklaną ze szkła typu float o grubości 3 mm do 5 mm.
19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że stosuje się ciśnienie hartowania nie większe niż 12,5 kPa dla tafli szklanej o grubości 3 mm, nie większe niż 10 kPa dla tafli szklanej o grubości 4 mm oraz nie większe niż 6 kPa dla tafli szklanej o grubości 5 mm.
20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że stosowane ciśnienia hartowania są w zakresie od nie więcej niż 10 kPa dla szkła o grubości 3 mm do nie więcej niż 5 kPa dla szkła o grubości 5 mm.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB9920529.6A GB9920529D0 (en) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Improvements in or relating to toughened glazings |
| GB0011831A GB0011831D0 (en) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | Improvements in or relating to tempered glazings and glass therefor |
| PCT/GB2000/003342 WO2001016040A1 (en) | 1999-09-01 | 2000-09-01 | Improvements in or relating to tempered glazings, and glass for use therein |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL353158A1 PL353158A1 (pl) | 2003-10-20 |
| PL194385B1 true PL194385B1 (pl) | 2007-05-31 |
Family
ID=26244288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL00353158A PL194385B1 (pl) | 1999-09-01 | 2000-09-01 | Hartowana cieplnie tafla szklana, sposób wytwarzania hartowanej cieplnie tafli szklanej oraz laminowana szyba samochodowa |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1218303B1 (pl) |
| JP (1) | JP5108191B2 (pl) |
| KR (1) | KR100696090B1 (pl) |
| CN (1) | CN1239420C (pl) |
| AT (1) | ATE514661T1 (pl) |
| AU (1) | AU779864C (pl) |
| BR (1) | BR0013654B1 (pl) |
| CA (1) | CA2382474A1 (pl) |
| CZ (1) | CZ2002738A3 (pl) |
| MX (1) | MXPA02002222A (pl) |
| PL (1) | PL194385B1 (pl) |
| RU (1) | RU2286963C2 (pl) |
| TR (1) | TR200200533T2 (pl) |
| WO (1) | WO2001016040A1 (pl) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6858553B2 (en) † | 2000-10-03 | 2005-02-22 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Glass composition |
| EP1245545B1 (en) * | 2001-03-30 | 2011-08-10 | Asahi Glass Company Ltd. | Glass plate and method for tempering a glass plate |
| US8316158B1 (en) | 2007-03-12 | 2012-11-20 | Cypress Semiconductor Corporation | Configuration of programmable device using a DMA controller |
| IT1394689B1 (it) * | 2009-06-10 | 2012-07-13 | Ilva Glass S P A | Procedimento per la realizzazione di una lastra per fornelli di cottura ad induzione e lastra ottenuta con detto procedimento. |
| US11097974B2 (en) | 2014-07-31 | 2021-08-24 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
| US10077204B2 (en) | 2014-07-31 | 2018-09-18 | Corning Incorporated | Thin safety glass having improved mechanical characteristics |
| CN104843997B (zh) * | 2015-06-01 | 2018-04-27 | 临沂市金立机械有限公司 | 用于电动三轮车的钢化玻璃 |
| CN104909551B (zh) * | 2015-06-01 | 2017-11-07 | 临沂市金立机械有限公司 | 用于电动四轮车的钢化玻璃的制备工艺 |
| JP6510911B2 (ja) * | 2015-06-26 | 2019-05-08 | グラストン フィンランド オイＧｌａｓｔｏｎ Ｆｉｎｌａｎｄ Ｏｙ | ガラス板を強化するための加熱方法 |
| US12338159B2 (en) | 2015-07-30 | 2025-06-24 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
| JP6923555B2 (ja) | 2016-01-12 | 2021-08-18 | コーニング インコーポレイテッド | 薄厚熱強化及び化学強化ガラス系物品 |
| US11795102B2 (en) | 2016-01-26 | 2023-10-24 | Corning Incorporated | Non-contact coated glass and related coating system and method |
| US11485673B2 (en) | 2017-08-24 | 2022-11-01 | Corning Incorporated | Glasses with improved tempering capabilities |
| TWI785156B (zh) | 2017-11-30 | 2022-12-01 | 美商康寧公司 | 具有高熱膨脹係數及對於熱回火之優先破裂行為的非離子交換玻璃 |
| US11926552B2 (en) | 2018-11-21 | 2024-03-12 | Corning Incorporated | Low stored tensile energy dicing glass and preferential crack fragmentation |
| CN113727954A (zh) | 2019-04-23 | 2021-11-30 | 康宁股份有限公司 | 具有确定的应力分布曲线的玻璃层叠物及其制作方法 |
| JP2022123158A (ja) * | 2019-07-01 | 2022-08-24 | Ａｇｃ株式会社 | ガラス |
| WO2021025981A1 (en) | 2019-08-06 | 2021-02-11 | Corning Incorporated | Glass laminate with buried stress spikes to arrest cracks and methods of making the same |
| DE112022005131T5 (de) * | 2021-10-27 | 2024-08-22 | AGC Inc. | Glasplatte, fahrzeugfensterscheibe und laminiertes glas |
| TWI852529B (zh) * | 2023-05-04 | 2024-08-11 | 億高應用材料股份有限公司 | 玻璃組成物、強化隔熱玻璃及其製作方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1512163A (en) | 1976-03-05 | 1978-05-24 | Triplex Safety Glass Co | Toughened glass sheets |
| IE47093B1 (en) | 1977-06-23 | 1983-12-14 | Triplex Safety Glass Co | Improvements in or relating to toughened glass sheets and method for their production |
| JPH0653592B2 (ja) * | 1985-02-21 | 1994-07-20 | 旭硝子株式会社 | 強化ガラスの製造方法 |
| FR2595091B1 (fr) * | 1986-03-03 | 1992-04-30 | Saint Gobain Vitrage | Procede d'amelioration de la resistance mecanique d'un verre sodocalcique par trempe chimique |
| JP2528579B2 (ja) * | 1991-12-27 | 1996-08-28 | セントラル硝子株式会社 | 含鉄分・高還元率フリットガラスおよびこれを用いた紫外・赤外線吸収緑色ガラス |
| FR2731696B1 (fr) | 1995-03-16 | 1997-04-25 | Saint Gobain Vitrage | Feuilles de verre destinees a la fabrication de vitrages |
| FR2721600B1 (fr) * | 1994-06-23 | 1996-08-09 | Saint Gobain Vitrage | Composition de verre clair destinée à la fabrication de vitrages. |
| FR2725714B1 (fr) * | 1994-10-13 | 1997-01-10 | Saint Gobain Vitrage | Compositions de verre silico-sodo-calciques et leurs applications |
| JP3264841B2 (ja) * | 1996-03-29 | 2002-03-11 | 旭硝子株式会社 | 濃グレー色ガラス |
| FR2775476B1 (fr) * | 1998-03-02 | 2000-04-14 | Saint Gobain Vitrage | Feuille de verre destinee a etre trempee thermiquement |
-
2000
- 2000-09-01 PL PL00353158A patent/PL194385B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2000-09-01 WO PCT/GB2000/003342 patent/WO2001016040A1/en not_active Ceased
- 2000-09-01 JP JP2001519613A patent/JP5108191B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-01 EP EP00956693A patent/EP1218303B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-01 CA CA002382474A patent/CA2382474A1/en not_active Abandoned
- 2000-09-01 AT AT00956693T patent/ATE514661T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-09-01 RU RU2002107999/03A patent/RU2286963C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2000-09-01 TR TR2002/00533T patent/TR200200533T2/xx unknown
- 2000-09-01 KR KR1020027002828A patent/KR100696090B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-01 AU AU68560/00A patent/AU779864C/en not_active Ceased
- 2000-09-01 CN CNB008123543A patent/CN1239420C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-01 BR BRPI0013654-9A patent/BR0013654B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-09-01 MX MXPA02002222A patent/MXPA02002222A/es active IP Right Grant
- 2000-09-01 CZ CZ2002738A patent/CZ2002738A3/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1218303A1 (en) | 2002-07-03 |
| TR200200533T2 (tr) | 2002-06-21 |
| KR20020029773A (ko) | 2002-04-19 |
| JP5108191B2 (ja) | 2012-12-26 |
| PL353158A1 (pl) | 2003-10-20 |
| EP1218303B1 (en) | 2011-06-29 |
| MXPA02002222A (es) | 2002-09-18 |
| CZ2002738A3 (cs) | 2003-12-17 |
| CN1239420C (zh) | 2006-02-01 |
| JP2003508325A (ja) | 2003-03-04 |
| BR0013654B1 (pt) | 2010-01-26 |
| RU2286963C2 (ru) | 2006-11-10 |
| CN1372533A (zh) | 2002-10-02 |
| KR100696090B1 (ko) | 2007-03-20 |
| AU779864C (en) | 2006-08-17 |
| AU6856000A (en) | 2001-03-26 |
| CA2382474A1 (en) | 2001-03-08 |
| ATE514661T1 (de) | 2011-07-15 |
| BR0013654A (pt) | 2002-05-07 |
| AU779864B2 (en) | 2005-02-17 |
| WO2001016040A1 (en) | 2001-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL194385B1 (pl) | Hartowana cieplnie tafla szklana, sposób wytwarzania hartowanej cieplnie tafli szklanej oraz laminowana szyba samochodowa | |
| US6713180B1 (en) | Improvements in or relating to tempered glazings and glass for use therein | |
| EP1245545B1 (en) | Glass plate and method for tempering a glass plate | |
| US5071796A (en) | Flat glass composition with improved melting and tempering properties | |
| US3637453A (en) | Glass-ceramic articles having an integral compressive stress surface layer | |
| US6753280B2 (en) | Ultraviolet/infrared absorbent green glass | |
| CN1886348B (zh) | 含氧化锂-氧化铝-氧化硅的玻璃组合物和适于化学钢化的玻璃以及使用该化学钢化玻璃制成的制品 | |
| US20050250639A1 (en) | Lithium-aluminosilicate flat float glass | |
| JP2001523211A (ja) | 熱強化用ガラスシート | |
| EA036302B1 (ru) | Листовое стекло, пригодное для химической закалки | |
| JP4951838B2 (ja) | 強化用板ガラス | |
| US3498775A (en) | Method for producing a glass-ceramic article | |
| EP1195359B2 (en) | Glass composition | |
| JPWO2001034531A1 (ja) | 強化用板ガラス | |
| JP5178977B2 (ja) | ガラス組成物 | |
| GB2379659A (en) | Making a transparent glass-ceramic armour | |
| ZA200201713B (en) | Improvements in or relating to tempered glazings, and glass for use therein. | |
| WO2004067462A1 (ja) | 強化に適したガラス板およびこのガラス板を用いた強化ガラス | |
| HK1101509B (en) | Lithia-alumina-silica containing glass compositions and glasses suitable for chemical tempering and articles made using the chemically tempered glass |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20130901 |