TW202216625A - Li2O-Al2O3-SiO2系結晶化玻璃及Li2O-Al2O3-SiO2系結晶性玻璃 - Google Patents

Li2O-Al2O3-SiO2系結晶化玻璃及Li2O-Al2O3-SiO2系結晶性玻璃 Download PDF

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許國銓
孫毅然
吳昭諺
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大陸商湖州大享玻璃制品有限公司
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Abstract

本發明提供一種Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃，即使含鋰之原料之使用量減少，衝擊強度及熱衝擊強度仍優良且殘留氣泡少。Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃及Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃，按質量百分率計含有SiO 260.0~70.0%、Al 2O 315.0~25.0%、Li 2O 1.0~6.0%、TiO 21.0~4.0%、ZrO 20.5~3.0%、MnO 20.1~3.0%、Na 2O 0.1~2.0%、K 2O 0.1~2.0%、P 2O 50.1~2.0%、MgO 0.1~1.5%、ZnO 0.1~3.0%、BaO 0.1~2.5%、As 2O 3小於0.1%。

Description

Li2O-Al2O3-SiO2系結晶化玻璃及Li2O-Al2O3-SiO2系結晶性玻璃
本發明係關於Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃及Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃。 [相關申請案之交互參照]
本申請案主張於2020年10月19日提出之日本專利申請案第2020-175622號之優先權，其完整內容係併入本申請案中之參考資料。
Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系的低膨脹結晶化玻璃被廣泛使用於石油暖爐、木材暖爐及其他暖爐之前窗、彩色濾光片及影像感應器等的電子製品用基板，電子零件燒成用耐火板、微波爐棚板、電磁調理器用面板、防火建築用窗玻璃等材料。例如，在日本特公昭39-21049號公報、日本特公昭40-20182號公報、日本特開平1-308845號公報、日本特開平6-329439號公報、日本特開平9-188538號公報、日本特開2001-48582號公報、日本特開2001-48583號公報中公開了，析出以β-石英固溶體或者β-鋰輝石固溶體為主結晶之Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃。
析出β-石英固溶體或者β-鋰輝石固溶體而成的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃具有低的熱膨脹係數和高的機械強度，所以熱特性良好。還有，由於Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃在結晶化過程中可以經由變更熱處理條件改變析出晶體種類，因此，可以從同一組成的原玻璃（亦即，結晶性玻璃）製造出透明結晶化玻璃和不透明結晶化玻璃，可以依照用途分開製作。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特公昭39-21049號公報 [專利文獻2] 日本特公昭40-20182號公報 [專利文獻3] 日本特開平1-308845號公報 [專利文獻4] 日本特開平6-329439號公報 [專利文獻5] 日本特開平9-188538號公報 [專利文獻6] 日本特開2001-48582號公報 [專利文獻7] 日本 特開2001-48583號公報
[發明欲解決的課題]
(1) 近年來，由於電動汽車發展迅速，鋰離子二次電池需求量快速增加，隨著電動汽車的發展，係鋰離子二次電池的正極材料的原料的碳酸鋰、和係碳酸鋰的原料的含鋰礦物（例如：鋰輝石、葉長石、鋰雲母等）的價格不斷上漲。 另一方面，以往製造上述Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃時，為了取得構成結晶成分，常常需要使用大量鋰輝石（LiAlSi 2O 6）、透鋰長石（LiAlSi 4O 10）、鋰雲母（K(Li,Al) 3(AlSi 3O 10)(OH,F) 2）等含鋰礦物，或者碳酸鋰化工原料，為了降低Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃的製造成本，需要降低含鋰原料的使用量。但是，降低含鋰原料使用量將會使得Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃的晶體成分減少，晶體的形成變得困難，使用與以往相同結晶化熱處理的溫度曲線處理後結晶化玻璃的結晶量相對的比較少。結晶化玻璃通常會隨著結晶量的減少而降低衝擊強度和熱衝擊強度。
(2) 以往，As 2O 3、Sb 2O 3等的多價離子氧化物作為Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃的澄清劑使用至今。這些澄清劑通常和NaNO 3、KNO 3一起使用。As 2O 3、Sb 2O 3等澄清劑會先捕捉NaNO 3、KNO 3在較低溫度分解產生的氧氣，然後，在高溫時釋放出來，經由這樣的方式產生的氧氣對玻璃的澄清發生有效的作用。還有，由於As 2O 3、Sb 2O 3等澄清劑的一部分也在高溫時氣化，所以，對玻璃的澄清發生有效的作用。但是，如果沒有使用NaNO 3、KNO 3的話，As 2O 3、Sb 2O 3等澄清劑的效果就會變低。 依據上述說明機理，As 2O 3、Sb 2O 3等澄清劑和NaNO 3或KNO 3一起作為玻璃原料使用時，成為有效的澄清劑發生作用。但是，As 2O 3、Sb 2O 3會經由氣化污染環境。如果為了抑制環境污染而降低熱處理溫度以便於減少As 2O 3、Sb 2O 3的氣化的話，As 2O 3或Sb 2O 3會殘留在玻璃內，這樣的話，不符合歐盟的REACH（Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals）的要求，在歐盟區域內不能銷售。還有，NaNO 3及KNO 3各自發生化學反應之後，以Na 2O和K 2O的形式殘留在玻璃內，Na 2O和K 2O的含有量越多，結晶化玻璃的衝擊強度越弱，同時，熱膨脹係數越大，熱衝擊強度越差。
本公開的實施形態，係以上述(1)及(2)狀況作為基礎。 本公開是即使降低含鋰原料使用量也能提供具有良好衝擊強度和熱衝擊強度且沒有殘留氣泡的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃。 [為了解決課題的手段]
本發明者經由各種實驗結果，發現藉由含有MnO 2時，Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃的衝擊強度變高，衝擊強度和熱衝擊強度良好。另外，令人驚訝的是，即使減少As 2O 3和Sb 2O 3的使用量，仍在Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃內可以抑制氣泡的殘留。
本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃和Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃，含有按質量百分率計為SiO 260.0~70.0%、Al 2O 315.0~25.0%、Li 2O 1.0~6.0%、TiO 21.0~4.0%、ZrO 20.5~3.0%、MnO 20.1~3.0%、Na 2O 0.1~2.0%、K 2O 0.1~2.0%、P 2O 50.1~2.0%、MgO 0.1~1.5%、ZnO 0.1~3.0%及BaO 0.1~2.5%，且As 2O 3小於0.1%。
本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃和Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃的實施形態的一例為，含有按質量百分率計為SiO 260.0~70.0%、Al 2O 315.0~25.0%、Li 2O 1.0~6.0%、TiO 21.0~4.0%、ZrO 20.5~3.0%、MnO 20.1~3.0%、Na 2O 0.1~2.0%、K 2O 0.1~2.0%、P 2O 50.1~2.0%、MgO 0.1~1.5%、ZnO 0.1~3.0%及BaO 0.1~2.5%，As 2O 3小於0.1%，Sb 2O 3小於0.1%。
本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃和Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃的實施形態的一例為，As 2O 3和Sb 2O 3按質量百分率計合計小於0.2%。
本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃和Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃的實施形態的一例為，另外含有按質量百分率計為0.1~1.0%的F。
本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃和Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃的實施形態的一例為，另外含有選自由V 2O 5、CoO、Cr 2O 3、Fe 2O 3及NiO構成之群中至少一種著色劑。
本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃具有以β-石英固溶體或者β-鋰輝石固溶體為主結晶為佳。 [發明的效果]
依照本發明，即使減少含鋰原料的使用量，也能提供具有良好衝擊強度和熱衝擊強度且殘留氣泡少的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃。
以下，說明關於本發明的實施形態。這些說明及實施例只是例示實施形態，而不是用來限制實施形態的範圍。
在本發明中用「~」表示數值範圍時，記載在「~」前後的數值代表含有量的最大值和最小值。 在本發明中分段記載的數值範圍，在一個數值範圍被記載的上限值或者下限值，和其他階段記載的數值範圍的上限值或者下限值互換也可以。還有，在本發明被記載的數值範圍中，其數值範圍的上限值或者下限值與實施例所示的數值互換也可以。
關於本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃和Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃，限定其組成範圍的理由如下：
SiO 2是玻璃的網狀架構成分，也是構成結晶的成分，SiO 2的含量若低於60.0%則結晶化玻璃的膨脹係數變大，同時，機械強度變差，SiO 2的含量若高於70.0%，則玻璃熔融變得困難，且容易產生氣泡或者失透物等的缺陷。
Al 2O 3是構成結晶的成分，Al 2O 3的含量若低於15.0%，則玻璃容易失透，同時，化學耐久性下降，另一方面，Al 2O 3的含量若高於25.0%，則熔融時黏性太高，不容易得到均勻的玻璃。
Li 2O是構成結晶的成分， Li 2O 的含量若低於1.0%，則含Li 2O 結晶的析出變成困難，同時，玻璃的熔融性下降。另一方面，Li 2O 的含量若高於6.0%，則玻璃的失透性變強，成形困難。
從減少含鋰原料使用量的觀點來說，構成結晶成分的SiO 2、Al 2O 3、Li 2O的總量占成分組成總量的90%以下為好，88%以下較好，86%以下更好，從結晶化玻璃有優良的衝擊強度和熱衝擊強度的觀點來說，80%以上為好，82%以上較好，84%以上更好。
TiO 2是作為晶核形成劑添加的，TiO 2的含量若低於1.0%，則得不到促進結晶化的效果，不容易得到希望的晶體，TiO 2的含量若多於4.0%，則液相溫度變高，成形作業變得困難。還有，TiO 2的含量若多於4.0%，則製造透明結晶化玻璃時，玻璃容易被著色成深褐色而損壞透明性。
ZrO 2是作為晶核形成劑添加的，ZrO 2的含量若低於0.5%，則得不到促進結晶化的效果，不容易得到希望的晶體，ZrO 2的含量若多於3.0%，則容易殘留未熔物，玻璃中會有失透物。
MnO 2有促進結晶化的效果，MnO 2的含量若低於0.1%，則得不到促進結晶化的效果，不容易得到希望的晶體，得不到提高結晶化玻璃衝擊強度和熱衝擊強度的效果。另外，在本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃中，被確認MnO 2具有減少殘留氣泡的效果。MnO 2含量為0.5%以上較佳，0.8%以上更佳，1.0%以上更佳，1.5%以上又更佳。還有，因為MnO 2有著色劑作用，所以，使用MnO 2可以減少高價的V 2O 5和CoO的使用量。另一方面，MnO 2的含量若高於3.0%，則玻璃容易失透，成形作業變得困難。
Na 2O有改善玻璃熔融性的效果，Na 2O的含量若低於0.1%，則得不到改善玻璃熔融性的效果。Na 2O的含量若高於2.0%，則結晶化玻璃的膨脹係數和介電損失變大，還有，Na 2O的含量若高於2.0%，則衝擊強度和化學耐久性變差。
K 2O有改善玻璃熔融性的效果，K 2O的含量若低於0.1%，則得不到改善玻璃熔融性的效果。K 2O的含量若高於2.0%，則結晶化玻璃的膨脹係數和介電損失變大，還有，K 2O的含量若高於2.0%，則衝擊強度和化學耐久性變差。
P 2O 5對於ZrO 2的難熔解性有明顯的改善效果。P 2O 5的含量若低於0.1 %，則得不到改善效果，P 2O 5的含量若高於2.0%，則容易因分相而不易得到均勻的玻璃。還有，P 2O 5的含量若高於2.0%，則結晶量變多，不容易得到透明結晶化玻璃。
MgO為具有改善玻璃溶融性，同時，可以防止氣泡產生之成份。但是，MgO的含量若低於0.1%則得不到此效果，變成容易產生氣泡。另一方面， MgO的含量若高於1.5%，則因熱膨脹係數變大使得熱特性下降。還有，透明結晶化玻璃製造時，由於TiO 2的存在會使玻璃被著成黃色， MgO的含量若高於1.5%的話，會使著色變深而損壞透明性。
ZnO為具有改善玻璃溶融性，同時，可以防止氣泡產生之成份。但是，ZnO的含量若低於0.1%則得不到此效果，變成容易產生氣泡。另一方面，ZnO的含量高於3.0%的話，由於介電損失變大，用於微波爐時會發生熱點導致故障。還有，透明結晶化玻璃製造時，由於TiO 2的存在會使玻璃被著成黃色， ZnO的含量若高於3.0%的話，會使著色變深而損壞透明性。
BaO為具有改善玻璃溶融性，同時，可以防止氣泡產生之成份。但是，BaO的含量若低於0.1%則得不到此效果，變成容易產生氣泡。還有，BaO的含量若低於0.1%則液相溫度變高，成形作業變得困難，另一方面， BaO的含量若高於2.5%的話，玻璃的熱膨脹係數變大，熱特性變差，還有，高於2.5%的話，玻璃的介電損失變大。
As 2O 3的含量從環境負荷的觀點考慮的話越少越好。As 2O 3的含量為小於0.1%，0%尤佳。 以往，將As 2O 3作為結晶化玻璃的澄清劑使用，在本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃中，令人驚訝的是，即使使用少量或者不用As 2O 3，玻璃中幾乎沒有殘留氣泡。由於殘留氣泡少，結晶化玻璃的良品率得以提高，還有，結晶化玻璃的衝擊強度和熱衝擊強度變高。 As 2O 3作為結晶化玻璃的澄清劑使用時，不在比較高的溫度熔製的話澄清效果就會低，如果，不使用As 2O 3作為結晶化玻璃的澄清劑的話，就沒有必要在比較高的溫度熔製，對於降低製造成本也是有利的。
Sb 2O 3的含量從環境負荷的觀點考慮的話越少越好。Sb 2O 3的含量為小於0.1%，0%尤佳。 以往，將Sb 2O 3作為結晶化玻璃的澄清劑使用，在本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃中，令人驚訝的是，即使使用少量或者不用Sb 2O 3，玻璃中幾乎沒有殘留氣泡。由於殘留氣泡少，結晶化玻璃的良品率得以提高，還有，結晶化玻璃的衝擊強度和熱衝擊強度變高。 Sb 2O 3作為結晶化玻璃的澄清劑使用時，不在比較高的溫度熔製的話澄清效果就會低，如果，不使用Sb 2O 3作為結晶化玻璃的澄清劑的話，就沒有必要在比較高的溫度熔製，對於降低製造成本也是有利的。
As 2O 3和Sb 2O 3的合計量較佳為小於0.2%，更佳為小於0.1%，尤佳是0%。
F有改善玻璃溶融性的效果，本發明的結晶化玻璃和結晶性玻璃含有F時，含量為0.1~1.0%較好。F的含量高於0.1%可以得到它的效果， F的含量低於1.0%，則對熔解爐的侵蝕可以抑制。
V 2O 5、CoO、Cr 2O 3、Fe 2O 3和NiO作為著色劑作用，使用這些著色劑時，總含量為0.1~3.0%較好，總含量0.1%以上，則容易得到著色效果，總含量在3.0%以下可以壓制成本。
本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃可以經由玻璃原料混合、熔解而得到熔融玻璃，熔融玻璃成形而製造。 本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃可以經由本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃加以結晶化熱處理而製造出來。結晶化熱處理的升溫速度、保持溫度及保持時間沒有特別限制，可以選擇能夠充分析出且成長目標晶體（較好為β-石英固溶體或者β-鋰輝石固溶體）的條件。
本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃，從降低熱膨脹係數的觀點看，具有以β-石英固溶體（Li 2O‧Al 2O 3‧nSiO 2n≧2）或者β-鋰輝石固溶體（Li 2O‧Al 2O 3‧nSiO 2n≧4）為主結晶較佳。 [實施例]
以下，根據實施例更具體說明本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃及Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃。 在以下的實施例中顯示的材料、使用量、配比、處理順序等，在不脫離本發明主旨下可以變更。因此，本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃及Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃的範圍不應該被解釋為限定在以下所顯示的這些具體例子。
表1及表2顯示本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃的實施例（試料編號1~8）及比較例（試料編號9~10）。
[表1]
試料 9 1 2 3 4 5
SiO 2 65.5 64.6 62.2 60.0 62.0 70.0
Al 2O 3 25.0 20.7 20.5 25.0 17.0 15.0
Li 2O 1.0 3.8 6.0 5.0 1.0 4.0
TiO 2 2.5 2.8 2.5 2.5 3.0 2.5
ZrO 2 0.5 2.2 1.5 1.5 1.8 2.2
MnO 2 0.1 0.1 1.0 1.5 3.0 0.1
Na 2O 0.3 0.6 0.7 0.3 2.0 0.1
K 2O 0.5 0.6 0.5 0.5 0.1 2.0
P 2O 5 0.5 0.9 0.7 0.5 1.1 1.0
MgO 1.0 0.3 0.8 1.0 1.5 1.0
ZnO 0.5 1.5 1.5 0.5 3.0 1.0
BaO 1.0 1.4 1.0 0.6 2.5 0.9
As 2O 3 0.3 ＜0.1 0 ＜0.1 ＜0.1 ＜0.1
Sb 2O 3 0.3 0 ＜0.1 0 0 ＜0.1
F 0.4 0.1 0 0.4 1.0 0
V 2O 5 0.3 0.1 0.3 0.3 0.3 0
CoO 0.2 0.1 0.2 0.2 0.1 0
Fe 2O 3 0.1 0.1 0.5 0.1 0.5 0
SiO 2, Al 2O 3, Li 2O之合計 91.5 89.1 88.7 90.0 80.0 89.0
核形成 溫度/時間 700°C /1hr 700°C /1hr 700°C /1hr 700°C /1hr 700°C /1hr 700°C /1hr
結晶成長 溫度/時間 880°C /1hr 880°C /1hr 880°C /1hr 880°C /1hr 880°C /1hr 880°C /1hr
主結晶 β-石英 固溶體 β-石英 固溶體 β-石英 固溶體 β-石英 固溶體 β-石英 固溶體 β-石英 固溶體
外觀 透明 透明 透明 透明 透明 透明
色調 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色 香檳色
殘留氣泡 10個以上 2個 2個 1個 0個 0個
衝擊強度 10cm 40cm 40cm 50cm 30cm 30cm
熱衝擊強度 700℃ 850℃ 870℃ 900℃ 810℃ 800℃
[表2]
試料 6 7 8 10
SiO 2 64.4 66.0 61.0 70.0
Al 2O 3 24.2 19.5 15.0 15.5
Li 2O 1.0 3.0 4.0 1.5
TiO 2 2.0 2.5 4.0 1.5
ZrO 2 2.0 1.5 3.0 1.9
MnO 2 0.1 3.0 3.0 0.1
Na 2O 0.6 1.0 1.0 1.6
K 2O 0.2 0.1 1.0 1.7
P 2O 5 2.0 1.0 1.0 0.3
MgO 0.1 0.3 0.5 0.9
ZnO 1.2 1.5 3.0 1.5
BaO 1.6 0.4 2.5 1.5
As 2O 3 ＜0.1 ＜0.1 0 1.0
Sb 2O 3 0 ＜0.1 0 1.0
F 0.5 0 1.0 0
V 2O 5 0 0 0 0
CoO 0 0 0 0
Fe 2O 3 0 0 0 0
SiO 2, Al 2O 3, Li 2O之合計 89.6 88.5 80.0 87.0
核形成 溫度/時間 700°C /1hr 700°C /1hr 700°C /1hr 700°C /1hr
結晶成長 溫度/時間 1060°C /1hr 1060°C /1hr 1060°C /1hr 1060°C /1hr
主結晶 β-鋰輝石 固溶體 β-鋰輝石 固溶體 β-鋰輝石 固溶體 β-鋰輝石 固溶體
外觀 不透明 不透明 不透明 不透明
色調 白色 茶色 米黃色 白色
殘留氣泡 2個 2個 1個 10個以上
衝擊強度 30cm 40cm 50cm 10cm
熱衝擊強度 500℃ 520℃ 540℃ 450℃
表1和表2中的各個試料依照以下的方法製備而成。 將玻璃原料調合成表1和表2所示的組成，均勻混合後，放入坩堝內，在1660℃熔融12小時。其次，將熔融後的玻璃倒在金屬製的平台上，用不銹鋼輥成形為4mm厚的玻璃板，然後，將玻璃板依照表1和表2所示的熱處理條件使玻璃板結晶化之後爐冷，取得試片。
對各個試片觀察主結晶、外觀、色調、殘留氣泡、衝擊強度和熱衝擊強度。 主結晶是使用X射線繞射法檢測。 外觀和顏色是用肉眼觀察。 殘留氣泡是用肉眼觀察300mm×300mm×4mm玻璃板面並計算氣泡數。 衝擊強度是使535g鋼球自由落下，使鋼球衝擊300mm×300mm×4mm玻璃板面上的中心點，使用玻璃板破裂時的鋼球高度進行評價。開始時，使鋼球從10cm的高度自由落下，玻璃板沒有破裂的話，鋼球每次提高10cm繼續進行衝擊測試，直到玻璃板破裂為止。 熱衝擊強度是將300mm×300mm×4mm玻璃板片放入高溫爐內保持30分鐘，然後，從爐內取出玻璃板，將玻璃板丟入水（常溫）中，使用玻璃板破裂時的爐內溫度進行評價。開始時，爐內溫度與水（常溫）的溫差設為800℃（玻璃板為不透明的情況下，溫差設為500℃），玻璃板沒有破裂的話，爐內溫度每次往上調升10℃，反覆這樣操作，直到玻璃板破裂為止。在溫差為800℃（玻璃板為不透明的情況下，在溫差為500℃）時，玻璃板破裂的話，爐內溫度每次往下調降10℃，反覆這樣操作，直到玻璃板不破裂為止。
從表1和表2可以了解，藉由熱處理條件變動，可以得到以β-石英固溶體為主結晶之透明結晶化玻璃，和以β-鋰輝石固溶體為主結晶之不透明結晶化玻璃。
表1和表2顯示的結果為，含有MnO 20.1~3.0%且As 2O 3的含量小於0.1%的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃，即使構成結晶的成分比較少也可以得到良好的衝擊強度和熱衝擊強度，同時，玻璃板內殘留氣泡很少。 表1和表2顯示的結果為，作為Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃，含有MnO 20.1~3.0%，As 2O 3的含量小於0.1%，Sb 2O 3的含量小於0.1%是比較好的形態。 [產業上的利用可能性]
本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃具有良好的衝擊強度和熱衝擊強度。同時，玻璃板內殘留氣泡很少。另外，本發明的Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃組成如上所述，藉由特定組成，物理特性和化學特性都處於安定狀態。因此，可以做為電暖器前面窗玻璃、電子製品用基板、電子零件燒成用棚板、微波爐棚板、電磁調理器用面板等多種的工業材料使用。

Claims (9)

  1. 一種Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃，其按質量百分率計含有 SiO 260.0~70.0%、 Al 2O 315.0~25.0%、 Li 2O 1.0~6.0%、 TiO 21.0~4.0%、 ZrO 20.5~3.0%、 MnO 20.1~3.0%、 Na 2O 0.1~2.0%、 K 2O 0.1~2.0%、 P 2O 50.1~2.0%、 MgO 0.1~1.5%、 ZnO 0.1~3.0%、 BaO 0.1~2.5%， 且As 2O 3小於0.1%。
  2. 如請求項1之Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃，按質量百分率計，As 2O 3和Sb 2O 3合計小於0.2%。
  3. 如請求項1或2之Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃，更含有F 0.1~1.0%。
  4. 如請求項1或2之Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃，更含有選自由V 2O 5、CoO、Cr 2O 3、Fe 2O 3及NiO構成之群組中之至少一種著色劑。
  5. 如請求項1或2之Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶化玻璃，具有β-石英固溶體或者β-鋰輝石固溶體為主結晶。
  6. 一種Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃，其按質量百分率計含有 SiO 260.0~70.0%、 Al 2O 315.0~25.0%、 Li 2O 1.0~6.0%、 TiO 21.0~4.0%、 ZrO 20.5~3.0%、 MnO 20.1~3.0%、 Na 2O 0.1~2.0%、 K 2O 0.1~2.0%、 P 2O 50.1~2.0%、 MgO 0.1~1.5%、 ZnO 0.1~3.0%、 BaO 0.1~2.5%， 且As 2O 3小於0.1%。
  7. 如請求項6之Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃，按質量百分率計， As 2O 3和Sb 2O 3合計小於0.2%。
  8. 如請求項6或7之Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃，更含有F 0.1~1.0%。
  9. 如請求項6或7之Li 2O-Al 2O 3-SiO 2系結晶性玻璃，更含有選自由V 2O 5、CoO、Cr 2O 3、Fe 2O 3及NiO構成之群中至少一種著色劑。
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