TW202231471A - 積層構件及玻璃組合物 - Google Patents

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塙優
小川修平
稲葉誠二
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日商Ａｇｃ股份有限公司
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Abstract

本發明係關於一種積層構件，其具有於波長850 nm下之直線透過率為特定範圍之玻璃構件、於玻璃構件上之包含樹脂之接合層、及於接合層上之Si-SiC構件，且玻璃構件包含特定量之SiO 2、Al 2O 3、B 2O 3、及P 2O 5，Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α、玻璃構件於20～200℃時之平均線膨脹係數β、及自α減去β所得值之絕對值｜α－β｜為特定範圍。

Description

積層構件及玻璃組合物
本發明係關於一種積層構件及構成積層構件之玻璃構件所使用之玻璃組合物。
系統廚房係由作業台、加熱烹調器等藉由操作台相連接。作為操作台之素材，可例舉不鏽鋼、人工大理石、陶瓷等。
又，於用來進行電子裝置之電性試驗之檢查裝置或試驗裝置中，作為載置電子裝置之載台之素材，業界一直使用玻璃等。
加熱烹調器組裝於操作台所設之開口中。加熱烹調器具備載置被加熱體(鍋等)之頂板。作為頂板之素材，可例舉結晶化玻璃(參照專利文獻1)、陶瓷等。
又，於專利文獻2或專利文獻3中揭示有檢查電子裝置之電特性之檢查裝置或試驗裝置，例如專利文獻2之檢查裝置中之載台具備由陶瓷、石英、玻璃所構成之載台蓋或冷卻單元。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2012-148958號公報 專利文獻2：國際公開第2018/100881號 專利文獻3：日本專利特開平9-298225號公報
[發明所欲解決之問題]
近年來，就設計性之方面而言，有使操作台與頂板為相同素材之需求。為此，業界正研究將加熱烹調器或檢查裝置等之頂板所使用之加熱構件應用於操作台。
此處，為了將溫度相對於設定溫度控制在特定之溫度範圍內，要求用於頂板之加熱構件具有能夠迅速加熱之構造、及用以保護包含電子裝置之溫度感測器部之冷卻(吸熱)構造。為此，要求該加熱構件之溫度上升性及耐衝擊性優異。
本發明者等對先前之加熱構件具有玻璃構件、樹脂之接合層及Si-SiC構件之積層構件進行評價，結果發現，溫度上升性及耐衝擊性雖優異，但耐熱衝擊性仍有改善之餘地。
因此，本發明之課題在於提供一種溫度上升性、耐衝擊性及耐熱衝擊性優異之積層構件、及構成該積層構件之玻璃構件所使用之玻璃組合物。 [解決問題之技術手段]
本發明者等對上述課題銳意研究，結果發現一種積層構件，其係具有特定之直線透過率之玻璃構件、包含樹脂之接合層、及Si-SiC構件者，若上述玻璃構件之組成為特定範圍內，且上述Si-SiC構件之平均線膨脹係數α、上述玻璃構件之平均線膨脹係數β、及上述α與β之差之絕對值(｜α－β｜)為特定範圍內，則溫度上升性、耐衝擊性及耐熱衝擊性優異，從而完成了本發明。
即，發明者等發現，藉由以下之構成可解決上述課題。 [1]一種積層構件，其具有波長850 nm下之直線透過率為80%以上之玻璃構件、 於上述玻璃構件上之包含樹脂之接合層、及 於上述接合層上之Si-SiC構件，且 上述玻璃構件以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含55.0～85.0莫耳%之SiO 2、1.5～22.0莫耳%之Al 2O 3、2.0～14.0莫耳%之B 2O 3、及0～5.0莫耳%之P 2O 5， 上述SiO 2、上述Al 2O 3、上述B 2O 3及上述P 2O 5之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為70.0～97.0%， 上述Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α為2.85～4.00 ppm/℃， 上述玻璃構件於20～200℃時之平均線膨脹係數β為1.50～5.00 ppm/℃， 自上述Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α減去上述玻璃構件於20～200℃時之平均線膨脹係數β所得值之絕對值｜α－β｜為2.00 ppm/℃以下。 [2]如[1]記載之積層構件，其中上述玻璃構件以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含60.0～78.0莫耳%之SiO 2、8.0～18.0莫耳%之Al 2O 3、2.0～11.0莫耳%之B 2O 3、及0～3.0莫耳%之P 2O 5， 上述SiO 2、上述Al 2O 3、上述B 2O 3及上述P 2O 5之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為80.0～90.0%。 [3]如[1]或[2]記載之積層構件，其中上述玻璃構件中之RO及ZnO之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為2.0～25.0%， 上述玻璃構件中之R 2O之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0～15.0%。 [4]如[1]至[3]中任一項記載之積層構件，其中上述玻璃構件之平均線膨脹係數β為2.00～3.50 ppm/℃，楊氏模數為40～120 GPa，熔解溫度為1000～2000℃。 [5]如[1]至[4]中任一項記載之積層構件，其中上述玻璃構件所含之上述B 2O 3之含量為8.5莫耳%以下。 [6]如[1]至[5]中任一項記載之積層構件，其中上述玻璃構件以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含0～13.0莫耳%之Na 2O。 [7]如[1]至[6]中任一項記載之積層構件，其中上述玻璃構件以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含0.0001～0.0115莫耳%之Fe 2O 3。 [8]如[1]至[7]中任一項記載之積層構件，其中上述玻璃構件於波長850 nm下之直線透過率為90%以上。 [9]如[1]至[8]中任一項記載之積層構件，其中上述玻璃構件之厚度為2～40 mm， 上述Si-SiC構件之厚度為0.5～15 mm。 [10]如[1]至[9]中任一項記載之積層構件，其中上述Si-SiC構件於20℃時之熱導率為130～300 W/m・K。 [11]如[1]至[10]中任一項記載之積層構件，其中上述玻璃構件於20～200℃時之平均線膨脹係數β小於上述Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α。 [12]如[1]至[11]中任一項記載之積層構件，其中上述Si-SiC構件之楊氏模數為300～420 GPa。 [13]如[1]至[12]中任一項記載之積層構件，其中上述Si-SiC構件之金屬Si含有比率為8～60質量%。 [14]如[1]至[13]中任一項記載之積層構件，其中上述樹脂之耐熱溫度為120～420℃。 [15]如[1]至[14]中任一項記載之積層構件，其中上述接合層於20～200℃時之平均線膨脹係數γ為2～200 ppm/℃。 [16]如[1]至[15]中任一項記載之積層構件，其密度為2.40～2.85 g/cm 3。 [17]如[1]至[16]中任一項記載之積層構件，其翹曲量為0.25 mm以下。 [18]如[1]至[17]中任一項記載之積層構件，其進而具有設置於上述Si-SiC構件上之第2接合層、及 經由上述第2接合層與上述Si-SiC構件接合之第2 Si-SiC構件。 [19]一種玻璃組合物，其係於包含玻璃構件、於上述玻璃構件上之包含樹脂之接合層、及於上述接合層上之Si-SiC構件之積層構件中，用於上述玻璃構件者，且 上述玻璃組合物於波長850 nm下之直線透過率為80%以上， 上述玻璃組合物以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含55.0～85.0莫耳%之SiO 2、1.5～22.0莫耳%之Al 2O 3、2.0～14.0莫耳%之B 2O 3、及0～5.0莫耳%之P 2O 5， 上述玻璃組合物中，上述SiO 2、上述Al 2O 3、上述B 2O 3及上述P 2O 5之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為70.0～97.0%， 上述玻璃組合物於20～200℃時之平均線膨脹係數β為1.50～5.00 ppm/℃， 上述玻璃組合物被用於具有20～200℃時之平均線膨脹係數α為2.85～4.00 ppm/℃之Si-SiC構件之積層構件，且以使自上述Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α減去上述玻璃構件於20～200℃時之平均線膨脹係數β所得值之絕對值｜α－β｜成為2.00 ppm/℃以下的方式使用。 [20]一種玻璃組合物，其以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含55.0～85.0莫耳%之SiO 2、1.5～22.0莫耳%之Al 2O 3、2.0～14.0莫耳%之B 2O 3、及0～5.0莫耳%之P 2O 5， 上述SiO 2、上述Al 2O 3、上述B 2O 3及上述P 2O 5之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為70.0～97.0%， 上述玻璃組合物於20～200℃時之平均線膨脹係數β為1.50～5.00 ppm/℃， 波長850 nm下之直線透過率為80%以上。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種溫度上升性、耐衝擊性及耐熱衝擊性優異之積層構件、及構成該積層構件之玻璃構件所使用之玻璃組合物。
本發明中之用語之含義如以下所示。 用「～」所表示之數值範圍意指包含「～」之前後所記載之數值作為下限值及上限值之範圍。
[積層構件] 本發明之積層構件之特徵在於：具有於波長850 nm下之直線透過率為80%以上之玻璃構件、於上述玻璃構件上之包含樹脂之接合層、及於上述接合層上之Si-SiC構件，且上述玻璃構件以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含55.0～85.0莫耳%之SiO 2、1.5～22.0莫耳%之Al 2O 3、2.0～14.0莫耳%之B 2O 3、及0～5.0莫耳%之P 2O 5，上述SiO 2、上述Al 2O 3、上述B 2O 3及上述P 2O 5之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為70.0～97.0%，上述Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α為2.85～4.00 ppm/℃，上述玻璃構件於20～200℃時之平均線膨脹係數β為1.50～5.00 ppm/℃，自上述Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α減去上述玻璃構件於20～200℃時之平均線膨脹係數β所得值之絕對值｜α－β｜為2.00 ppm/℃以下。
本發明之積層構件之溫度上升性、耐衝擊性及耐熱衝擊性優異。其詳細理由雖尚未清楚，但推測大致為以下理由。
即，推測藉由使用波長850 nm下之直線透過率為80%以上之玻璃構件，使加熱用途之充足之紅外線透過，從而使積層構件高速升溫。
又，推測藉由具有包含樹脂之接合層，接合層作為緩衝材發揮功能，而使耐衝擊性提昇。
又，推測藉由使Si-SiC構件之平均線膨脹係數α、玻璃構件之平均線膨脹係數β、及絕對值｜α－β｜為上述範圍，與包含樹脂之接合層之膨脹係數差變小，因此產生之應力變小，而使耐熱衝擊性提昇。
以下對本發明之一形態之積層構件參照圖示進行說明。
圖1係模式性表示本發明之一形態之積層構件之剖視圖。積層構件100具有玻璃構件101、配置於玻璃構件101上之接合層103、及配置於接合層103上之Si-SiC構件105。積層構件100具有依序積層有玻璃構件101、接合層103、及Si-SiC構件105之積層構造。
[Si-SiC構件] 於本發明之一形態中，所謂Si-SiC構件，表示由包含碳化矽(SiC)與矽(Si)(金屬Si)之複合材料所構成之燒結構件。
Si-SiC構件105較佳為相對於Si-SiC構件之總質量，包含40～92質量%之SiC、及8～60質量%之Si之陶瓷，更佳為包含50～87質量%之SiC、及13～50質量%之Si之陶瓷，進而較佳為包含55～82質量%之SiC、及18～45質量%之Si之陶瓷，特佳為包含60～77質量%之SiC、及23～40質量%之Si之陶瓷，最佳為包含65～72質量%之SiC、及28～35質量%之Si之陶瓷。
若Si-SiC構件105之Si及SiC含有率為上述範圍，則Si-SiC構件105之熱特性與機械特性之平衡性優異。
Si-SiC構件105之組成只要包含SiC及Si則無特別限制，亦可包含來源於燒結助劑之成分或微量之雜質(Fe等)等。燒結助劑並無特別限制，例如可例舉BeO、B 4C、BN、Al及AlN。
Si-SiC構件105之厚度較佳為0.5～15 mm。Si-SiC構件105之厚度更佳為1.5 mm以上，進而較佳為2.0 mm以上，特佳為2.5 mm以上。
Si-SiC構件105之厚度更佳為10.0 mm以下，進而較佳為7.5 mm以下，特佳為5.5 mm以下。
Si-SiC構件105由玻璃構件101所支持，故可使Si-SiC構件105變薄。因可使Si-SiC構件105變薄，故可快速升降溫。
Si-SiC構件105之厚度例如可藉由游標卡尺或數位測量等進行測定。
Si-SiC構件105於20～200℃時之平均線膨脹係數α為2.85～4.00 ppm/℃。以下，亦將Si-SiC構件105於20～200℃時之平均線膨脹係數α簡稱為平均線膨脹係數α。
平均線膨脹係數α較佳為2.90 ppm/℃以上，更佳為2.95 ppm/℃以上，特佳為3.00 ppm/℃以上。
平均線膨脹係數α較佳為3.40 ppm/℃以下，更佳為3.20 ppm/℃以下，特佳為3.10 ppm/℃以下。
若Si-SiC構件105之平均線膨脹係數α為上述範圍，則易使Si-SiC構件105與玻璃構件101之平均線膨脹係數一致或接近。又，可提高Si-SiC構件105之熱導率與強度，故可提高溫度上升速度，亦可提高耐衝擊性。
其中，若平均線膨脹係數α為3.00～3.10 ppm/℃，則Si-SiC構件之熱導率與強度之平衡性更優異。
平均線膨脹係數α可藉由測定溫度範圍為20℃～200℃之熱膨脹儀(Dilatometer)或熱機械分析裝置(TMA)而測定。
作為使Si-SiC構件105之平均線膨脹係數α在上述範圍之方法，可例舉將SiC與Si之含量調節至上述範圍之方法。
Si-SiC構件105於20℃時之熱導率較佳為130～300 W/m・K。
Si-SiC構件105於20℃時之熱導率更佳為190 W/m・K以上，進而較佳為210 W/m・K以上，特佳為225 W/m・K以上。
Si-SiC構件105於20℃時之熱導率更佳為270 W/m・K以下，進而較佳為260 W/m・K以下，特佳為250 W/m・K以下。
若Si-SiC構件105於20℃時之熱導率為上述範圍，則作為加熱構件提昇均熱性。又，若Si-SiC構件105之熱導率為上述之範圍，則可防止於Si-SiC構件105製造時因熱導率不均而導致良率降低，易使Si-SiC構件105之品質穩定。
Si-SiC構件105於20℃時之熱導率例如可利用雷射閃光法等進行測定。
作為使Si-SiC構件105於20℃時之熱導率在上述範圍內之方法，可例舉將SiC與Si之含量調節至上述範圍之方法。
Si-SiC構件105之楊氏模數較佳為300～420 GPa。Si-SiC構件105之楊氏模數更佳為320 GPa以上，進而較佳為350 GPa以上，特佳為370 GPa以上。
Si-SiC構件105之楊氏模數更佳為410 GPa以下，進而較佳為400 GPa以下，特佳為390 GPa以下。
楊氏模數越低，耐熱衝擊性越高。藉由使Si-SiC構件105之楊氏模數滿足上述範圍，可提昇耐熱衝擊性，故較佳。又，由於Si-SiC構件105與其他碳化矽質之陶瓷相比楊氏模數較低，故耐熱衝擊性較高，故較佳。
Si-SiC構件105之楊氏模數可藉由日本工業標準(JIS R1602：1995)所記載之彈性模數試驗方法(超音波脈衝法：動態彈性模數)，於20℃進行測定。
作為使Si-SiC構件105之楊氏模數在上述範圍之方法，可例舉將SiC與Si之含量調節至上述範圍之方法。
Si-SiC構件105之彎曲強度較佳為130～300 MPa。Si-SiC構件105之彎曲強度更佳為200 MPa以上，進而較佳為220 MPa以上，特佳為230 MPa以上。
Si-SiC構件105之彎曲強度更佳為260 MPa以下，進而較佳為250 MPa以下，特佳為240 MPa以下。
藉由使Si-SiC構件105之彎曲強度滿足上述範圍，可防止掉落物引起之Si-SiC構件105、進而積層構件100之破裂，可提高耐衝擊性。
Si-SiC構件105之彎曲強度可藉由日本工業標準(JIS R1601：2008)所記載之彎曲強度試驗方法(4點彎曲強度)，於20℃進行測定。
Si-SiC構件105之維氏硬度(Hv)較佳為20～27 GPa。
維氏硬度更佳為21 GPa以上，進而較佳為22 GPa以上，特佳為23 GPa以上。
維氏硬度更佳為26 GPa以下，進而較佳為25 GPa以下，特佳為24 GPa以下。
藉由使Si-SiC構件105之維氏硬度滿足上述範圍，而提昇Si-SiC構件105、進而積層構件100之耐擦傷性。
Si-SiC構件105之維氏硬度可藉由維氏硬度計系統，於20℃進行測定。
[玻璃構件] 作為玻璃構件101，例如可例舉鈉鈣玻璃、硼矽酸玻璃、鋁矽玻璃、無鹼玻璃。又，玻璃構件101亦可為經化學強化之玻璃(化學強化玻璃)、藉由風冷等物理強化之玻璃(物理強化玻璃)、經結晶化處理之玻璃(結晶化玻璃)。
以下，對玻璃構件101之玻璃組成進行說明。再者，本說明書中之玻璃組成(玻璃構件之對象成分之含量)係用氧化物基準之莫耳百分率表示(莫耳%)所示。
玻璃構件101含有SiO 2。SiO 2為玻璃之主成分。
就提高玻璃之耐候性之方面而言，SiO 2之含量為55.0莫耳%以上，較佳為57.0莫耳%以上，更佳為60.0莫耳%以上，特佳為62.0莫耳%以上。
就降低玻璃之熔解溫度，提高製造性之方面而言，SiO 2之含量為85.0莫耳%以下，較佳為83.0莫耳%以下，更佳為80.0莫耳%以下，特佳為78.0莫耳%以下。
玻璃構件101含有Al 2O 3。藉由含有Al 2O 3，可提高玻璃之耐候性，降低線膨脹係數。
就可提高玻璃之楊氏模數之方面而言，Al 2O 3之含量為1.5莫耳%以上，較佳為3.0莫耳%以上，更佳為5.0莫耳%以上，特佳為8.0莫耳%以上。
就提高玻璃之耐酸性之方面而言，Al 2O 3之含量為22.0莫耳%以下。又，就抑制玻璃之失透(可降低失透溫度)之方面、抑制產生原料之未熔物之方面、及抑制玻璃之熔解溫度上升而提高澄清性之方面而言，較佳為18.0莫耳%以下，更佳為17.0莫耳%以下，特佳為16.0莫耳%以下。
玻璃構件101含有B 2O 3。藉由含有B 2O 3，可調整玻璃之線膨脹係數。
就抑制玻璃之線膨脹係數之方面而言，B 2O 3之含量為2.0莫耳%以上，較佳為3.5莫耳%以上，特佳為5.0莫耳%以上。
就提高玻璃之耐候性之方面而言，B 2O 3之含量為14.0莫耳%以下。又，就可提高玻璃之楊氏模數之方面而言，較佳為11.0莫耳%以下，更佳為10.0莫耳%以下，進而較佳為8.5莫耳%以下，特佳為7.5莫耳%以下。
玻璃構件101可含有亦可不含有RO。RO係指MgO、CaO、SrO及BaO中之至少1種。RO之含量表示MgO、CaO、SrO及BaO之合計量。
就降低玻璃之熔解溫度，提高熔解性，控制線膨脹係數之方面而言，RO及ZnO之合計含量較佳為2.0莫耳%以上，更佳為3.0莫耳%以上，進而較佳為4.0莫耳%以上，特佳為5.0莫耳%以上。
就降低玻璃之失透溫度，提高製造性，控制線膨脹係數之方面而言，RO及ZnO之合計含量較佳為25.0莫耳%以下較佳為，更佳為20.0莫耳%以下，進而較佳為16.0莫耳%以下，特佳為15.0莫耳%以下。
為降低玻璃之熔解溫度，提高熔解性，控制線膨脹係數，亦可含有MgO。
MgO之含量較佳為1.0莫耳%以上，更佳為2.0莫耳%以上，進而較佳為2.5莫耳%以上，特佳為3.0莫耳%以上。
就降低玻璃之失透溫度，提高生產性，控制線膨脹係數之方面而言，MgO之含量較佳為15.0莫耳%以下，更佳為12.0莫耳%以下，進而較佳為10.0莫耳%以下，特佳為9.0莫耳%以下。
為降低玻璃之熔解溫度，提高熔解性，控制線膨脹係數，亦可含有CaO。
CaO之含量較佳為0.5莫耳%以上，更佳為1.0莫耳%以上。
CaO之含量較佳為10.0莫耳%以下，更佳為8.0莫耳%以下。
為降低玻璃之熔解溫度提高熔解性、控制線膨脹係數，亦可含有SrO。
SrO之含量較佳為0莫耳%以上，更佳為0.01莫耳%以上，進而較佳為0.1莫耳%以上。
SrO之含量較佳為5.0莫耳%以下，更佳為3.0莫耳%以下，進而較佳為2.0莫耳%以下。
為降低玻璃之熔解溫度，提高生產性，控制線膨脹係數，亦可含有BaO。
BaO之含量較佳為0莫耳%以上，進而較佳為0.01莫耳%以上。
BaO之含量較佳為3.0莫耳%以下，更佳為2.0莫耳%以下。
再者，即使不刻意地含有BaO，亦有以源自石灰石或白雲石、碳酸鍶等原料或源自製造步驟之雜質之形式混入者。
玻璃構件101可含有亦可不含有R 2O。R 2O係指Li 2O、Na 2O及K 2O中之至少1種。R 2O之含量表示Li 2O、Na 2O及K 2O之合計量。
R 2O為對於促進玻璃原料之熔融，調整線膨脹係數、熔解溫度等有效之成分。
為良好地發揮上述效果，R 2O之含量較佳為0莫耳%以上，更佳為0.01莫耳%以上。
R 2O之含量就可減小玻璃之線膨脹係數，減小溫度變化時產生之應力之方面而言，較佳為15.0莫耳%以下，更佳為10.0莫耳%以下，進而較佳為6.0莫耳%以下，特佳為5.0莫耳%以下。
再者，不含有Li 2O時之R 2O，即Na 2O及K 2O之合計量較佳為0莫耳%以上，更佳為0.01莫耳%以上。
不含有Li 2O時之R 2O，即Na 2O及K 2O之合計量，就減小線膨脹係數之方面而言，較佳為13.0莫耳%以下，更佳為10.0莫耳%以下，進而較佳為5.0莫耳%以下，特佳為3.0莫耳%以下。
Li 2O為對於促進玻璃原料之熔融，調整線膨脹係數、熔解溫度等有效之成分。
Li 2O之含量較佳為0莫耳%以上，更佳為0.01莫耳%以上。
就減小玻璃之線膨脹係數，減小溫度變化時產生之應力之方面而言，Li 2O之含量較佳為10.0莫耳%以下，更佳為7.0莫耳%以下，進而較佳為5.0莫耳%以下，特佳為4.0莫耳%以下。
Na 2O為對於促進玻璃原料之熔融，調整線膨脹係數、熔解溫度等有效之成分。
Na 2O之含量較佳為0～13.0莫耳%。 Na 2O之含量更佳為0.01莫耳%以上。 Na 2O之含量更佳為10.0莫耳%以下，進而較佳為5.0莫耳%以下，特佳為3.0莫耳%以下。 若Na 2O之含量為13.0莫耳%以下，則可減小玻璃之線膨脹係數，減小溫度變化時產生之應力。
K 2O為對於促進玻璃原料之熔融，調整線膨脹係數、熔解溫度等有效之成分。
K 2O之含量較佳為0莫耳%以上，更佳為0.01莫耳%以上。
就減小玻璃之線膨脹係數，減小暴露在高溫時所產生之應力之方面而言，K 2O之含量較佳為3.0莫耳%以下，更佳為1.0莫耳%以下，進而較佳為0.1莫耳%以下。
玻璃構件101可含有亦可不含有ZrO 2。含有ZrO 2時，可提昇玻璃之耐化學品性。
ZrO 2之含量就可良好地發揮上述效果之方面而言，較佳為0莫耳%以上，更佳為0.01莫耳%以上，進而較佳為0.1莫耳%以上。
ZrO 2之含量就降低玻璃之失透溫度，提高生產性之方面而言，較佳為5.0莫耳%以下，更佳為3.0莫耳%以下，進而較佳為2.0莫耳%以下。
玻璃構件101可含有亦可不含有TiO 2。含有TiO 2時，可提昇玻璃之耐化學品性。
就可良好地發揮上述效果之方面而言，TiO 2之含量較佳為0莫耳%以上，更佳為0.01莫耳%以上，進而較佳為0.1莫耳%以上。
就降低玻璃之失透溫度，提高生產性之方面，及抑制無用著色之方面而言，TiO 2之含量較佳為5.0莫耳%以下，更佳為3.0莫耳%以下，進而較佳為2.0莫耳%以下。
玻璃構件101可含有亦可不含有P 2O 5。含有P 2O 5時，可抑制玻璃之結晶化，使玻璃穩定化。
P 2O 5之含量為0莫耳%以上。又，就可良好地發揮上述效果之方面而言，較佳為0.05莫耳%以上，更佳為0.1莫耳%以上。
就於使玻璃之熔解溫度不過高之情況下可使玻璃穩定化之方面、及可抑制玻璃之分相而提昇透明性之方面而言，P 2O 5之含量為5.0莫耳%以下，較佳為4.0莫耳%以下，更佳為3.5莫耳%以下，特佳為3.0莫耳%以下。
玻璃構件101可含有亦可不含有Fe 2O 3。含有Fe 2O 3時，可於無損玻璃色調之情況下改善玻璃之澄清性，控制熔融爐之底生坯之溫度。又，容易將玻璃構件101於波長850 nm下之直線透過率調節至下述範圍，可獲得穩定之製品。
Fe 2O 3之含量就可良好地發揮上述效果之方面而言，較佳為0.0001莫耳%以上，更佳為0.0005莫耳%以上，進而較佳為0.0010莫耳%以上。
Fe 2O 3之含量就維持玻璃色調之方面而言，較佳為0.0115莫耳%以下，更佳為0.0100莫耳%以下，進而較佳為0.0080莫耳%以下，特佳為0.0050莫耳%以下。
玻璃構件101可含有亦可不含有ZnO。 ZnO之含量較佳為0莫耳%以上，更佳為0.01莫耳%以上，進而較佳為0.1莫耳%以上，特佳為0.5莫耳%以上。
ZnO之含量就降低玻璃之失透溫度，提高生產性之方面而言，較佳為15.0莫耳%以下，更佳為12.0莫耳%以下，進而較佳為10.0莫耳%以下，特佳為8.0莫耳%以下。
玻璃構件101只要無損本發明之效果，則亦可含有上述以外之其他成分(例如，TiO 2、Y 2O 3、Gd 2O 3等)。 其他成分之合計含量較佳為10.0莫耳%以下。
玻璃構件101亦可適當地含有硫酸鹽、氯化物、氟化物、鹵化物、氫氧化物、SnO 2、Sb 2O 3、As 2O 3等作為玻璃熔融時之澄清劑。
進而，為調整色調，亦可含有Ni、Co、Cr、Mn、V、Se、Au、Ag、Cd等著色成分。
又，欲積極地使其著色之情形時，亦可含有0.0001莫耳%以上之範圍之Fe、Ni、Co、Cr、Mn、V、Se、Au、Ag、Cd等著色成分。
再者，上述其他成分之中，含有選自由硫酸鹽、氯化物、氟化物、鹵化物、氫氧化物、SnO 2、Sb 2O 3及As 2O 3所組成之群中之至少1種之情形時，該等群之合計含量就澄清性之方面而言，較佳為0.01莫耳%以上，更佳為0.02莫耳%以上，進而較佳為0.05莫耳%以上。
該等群之合計含量就不影響玻璃特性之方面而言，較佳為5.0莫耳%以下，更佳為2.0莫耳%以下，進而較佳為1.0莫耳%以下。
SiO 2、Al 2O 3、B 2O 3及P 2O 5為玻璃之網狀形成成分(網絡形成體)。
關於玻璃構件101中之SiO 2、Al 2O 3、B 2O 3及P 2O 5之合計含量，就提高玻璃結構之穩定性、化學耐久性之方面而言，為70.0莫耳%以上，較佳為75.0莫耳%以上，更佳為78.0莫耳%以上，特佳為80.0莫耳%以上。
SiO 2、Al 2O 3、B 2O 3及P 2O 5之合計含量就抑制玻璃熔解溫度之上升，提昇澄清性之方面而言，為97.0莫耳%以下，較佳為95.0莫耳%以下，更佳為93.0莫耳%以下，特佳為90.0莫耳%以下。
作為玻璃構件101之玻璃組成之適宜形態，可例舉如下形態：包含55.0～85.0莫耳%之SiO 2、1.5～14.5莫耳%之Al 2O 3、3.0～14.0莫耳%之B 2O 3、及0～3.5莫耳%之P 2O 5，玻璃構件101中之SiO 2、Al 2O 3、B 2O 3及P 2O 5之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為70.0～97.0%。藉此，使玻璃特性更優異。
玻璃構件101之厚度並無特別限制，只要為可支持Si-SiC構件105之厚度即可。具體而言，玻璃構件101之厚度較佳為2～40 mm。
玻璃構件101之厚度更佳為3 mm以上，進而較佳為5 mm以上，特佳為10 mm以上，最佳為15 mm以上。
玻璃構件101之厚度更佳為35 mm以下，進而更佳為30 mm以下，特佳為25 mm以下。
若玻璃構件101之厚度為上述範圍，則可作為支持構件維持充分之強度。
玻璃構件101之厚度例如可藉由游標卡尺或數位測量等進行測定。
玻璃構件101於20～200℃時之平均線膨脹係數β為1.50～5.00 ppm/℃。以下，亦將玻璃構件101於20～200℃時之平均線膨脹係數β簡稱為平均線膨脹係數β。
平均線膨脹係數β較佳為2.00 ppm/℃以上，更佳為2.50 ppm/℃以上，特佳為2.60 ppm/℃以上。
平均線膨脹係數β較佳為3.50 ppm/℃以下，更佳為3.25 ppm/℃以下，進而較佳為3.10 ppm/℃以下，特佳為3.00 ppm/℃以下。
若玻璃構件101之平均線膨脹係數β為上述範圍，則可易使玻璃構件101與Si-SiC構件105之平均線膨脹係數一致，可減小當β越小，越會在玻璃構件內部形成溫差時在玻璃內部所產生之應變。
平均線膨脹係數β可藉由測定溫度範圍為20℃～200℃之熱膨脹儀(Dilatometer)或熱機械分析裝置(TMA)進行測定。
自Si-SiC構件105之平均線膨脹係數α減去玻璃構件101之平均線膨脹係數β所得值之絕對值｜α－β｜為2.00 ppm/℃以下。絕對值｜α－β｜較佳為1.00 ppm/℃以下，更佳為0.50 ppm/℃以下，特佳為0.30 ppm/℃以下。
藉由將絕對值｜α－β｜設為上述值以下，可防止所得之積層構件100之翹曲。
關於Si-SiC構件105與玻璃構件101，Si-SiC之熱導率高於玻璃，因此在使用時有時會形成溫差。尤其是冷卻時，拉伸應力會作用於玻璃之與接合層相反之面，故玻璃容易破裂，因此，玻璃構件101之平均線膨脹係數β較佳為小於Si-SiC構件105之平均線膨脹係數α。
玻璃構件101於波長850 nm下之直線透過率為80%以上，較佳為85%以上，更佳為88%以上，進而較佳為90%以上。若波長850 nm下玻璃構件101之直線透過率為80%以上，則可實現加熱用途之充分之紅外線之透過量。 玻璃構件101之直線透過率之上限為100%。
直線透過率係將入射光之入射角設為0°，使光沿玻璃構件101厚度方向上直線透過玻璃構件101時之透過率，可藉由分光光度計於20℃進行測定。
作為使玻璃構件101之直線透過率為上述範圍之方法，可例舉：將玻璃構件101中之Fe 2O 3之含量調節至上述範圍之方法、或成膜抗反射膜以使玻璃構件101之表面反射得到抑制之方法。作為抗反射膜之成膜方法，可使用噴塗、旋轉塗佈、流塗等濕式塗佈、或者濺鍍或蒸鍍等乾式塗佈等通常已知之方法。
玻璃構件101之楊氏模數較佳為40～120 GPa。
玻璃構件101之楊氏模數更佳為60 GPa以上，進而較佳為65 GPa以上，特佳為70 GPa以上。
玻璃構件101之楊氏模數更佳為100 GPa以下，進而較佳為95 GPa以下，特佳為90 GPa以下。
若玻璃構件101之楊氏模數為上述範圍，則可作為支持構件保持充分之強度，降低翹曲量。
玻璃構件101之楊氏模數可藉由日本工業標準(JIS R1602：1995)所記載之超音波脈衝法，於20℃進行測定。
玻璃構件101之熔解溫度較佳為1000～2000℃。
玻璃構件101之熔解溫度更佳為1300℃以上，進而較佳為1400℃以上，特佳為1500℃以上。
玻璃構件101之熔解溫度更佳為1900℃以下，進而較佳為1800℃以下，特佳為1700℃以下。
若玻璃構件101之熔解溫度為上述範圍，則玻璃之澄清性、原料之熔解性優異，可抑制玻璃中之疵點。
玻璃構件101之熔解溫度表示使用旋轉黏度計測定黏度，當黏度達到10 2dPa・s時之溫度T2(℃)。
玻璃構件101之失透溫度較佳為800～1600℃。
玻璃構件101之失透溫度更佳為900℃以上，進而較佳為1000℃以上，特佳為1100℃以上。
玻璃構件101之失透溫度更佳為1500℃以下，進而較佳為1450℃以下，特佳為1400℃以下。
若玻璃構件101之失透溫度為上述範圍，則玻璃製造時產生之疵點變少。
玻璃構件101之失透溫度係於鉑製皿中放入粉碎後之玻璃粒子，在控制於一定溫度之電爐中進行17小時熱處理，熱處理後利用光學顯微鏡進行觀察，於玻璃表面及內部未析出結晶之溫度之最大值。
[接合層] 接合層103為將玻璃構件101與Si-SiC構件105接合之構件。
作為接合層103所含之樹脂，例如可例舉環氧樹脂、矽酮樹脂、氟樹脂及聚醯亞胺樹脂等。就耐熱性更優異之方面而言，較佳為環氧樹脂、矽酮樹脂及氟樹脂。 樹脂可單獨使用1種亦可併用2種以上。
樹脂之含量相對於接合層103之總質量，較佳為40～100質量%，更佳為50～90質量%，進而較佳為60～80質量%。
若樹脂之含量為上述範圍，則經由接合層103可使玻璃構件101與Si-SiC構件105之密接性更優異，減小與Si-SiC構件之膨脹係數差。
接合層103可包含亦可不包含樹脂以外之成分(以下亦稱為「其他成分」)。作為其他成分之具體例，例如可例舉塑化劑、填料等。
於接合層103包含其他成分之情形時，其他成分之含量相對於接合層103之總質量，較佳為10～50質量%，更佳為20～40質量%，進而較佳為25～35質量%。若其他成分之含量為50質量%以下，則經由接合層103使玻璃構件101與Si-SiC構件105之密接性更優異。
接合層103亦可由樹脂膜或塗佈型接著劑等構成。
於接合層103由樹脂膜構成之情形時，例如可使用加熱壓製裝置來製作。在玻璃構件101與Si-SiC構件105之間，夾住構成接合層103之樹脂膜(將該構成稱為暫時積層體)。將暫時積層體加熱至樹脂膜之軟化點以上之溫度，對暫時積層體施加壓力進行壓製，從而將玻璃構件101與Si-SiC構件105接合。為防止接合時夾帶氣泡，較佳為將暫時積層體於真空環境下進行壓製。
又，於接合層103由塗佈型接著劑構成之情形時，利用先前公知之任意方法塗佈於玻璃構件101上，於其上積層Si-SiC構件105。
為提高投錨效應，玻璃構件101之與接合層103之接觸面及Si-SiC構件105之與接合層103之接觸面亦可預先經由噴砂處理等使其適度粗糙。
接合層103之厚度較佳為0.001～0.300 mm。
接合層103之厚度可為0.005 mm以上，可為0.008 mm以上，亦可為0.010 mm以上。
接合層103之厚度可為0.150 mm以下，可為0.050 mm以下，亦可為0.030 mm以下。
接合層103之厚度可使用利用SEM剖面觀察所拍攝之數位資料或圖像處理軟體而算出。
接合層103於波長850 nm下之直線透過率較佳為88%以上，更佳為91%以上，進而較佳為93%以上，特佳為95%以上。若接合層103之直線透過率為88%以上，則可實現加熱用途之充分之紅外線之透過量。 接合層103之直線透過率之上限為100%。
直線透過率係將入射光之入射角設為0°，使光沿接合層103厚度方向上直線透過接合層103時之透過率，可藉由分光光度計，於20℃進行測定。
接合層103所含之樹脂之耐熱溫度較佳為120～420℃。又，就高溫使用時之應力緩和之方面而言，更佳為120～300℃。
接合層103所含之樹脂之耐熱溫度進而較佳為140℃以上，特佳為160℃以上，最佳為180℃以上。
接合層103所含之樹脂之耐熱溫度可為280℃以下，可為260℃以下，亦可為240℃以下。
接合層103所含之樹脂之耐熱溫度係於大氣環境下進行熱重量測定(TGA)，測定對象物之質量減少1質量%時之溫度。
接合層103於20～200℃時之平均線膨脹係數γ較佳為2～200 ppm/℃。以下，亦可將接合層103於20～200℃時之平均線膨脹係數γ簡稱為平均線膨脹係數γ。
平均線膨脹係數γ更佳為4 ppm/℃以上，進而較佳為7 ppm/℃以上，特佳為10 ppm/℃以上。
平均線膨脹係數γ更佳為100 ppm/℃，進而較佳為50 ppm/℃以下，特佳為30 ppm/℃以下，最佳為20 ppm/℃以下。
若接合層103之平均線膨脹係數γ為上述範圍，則密接性優異且可減小與Si-SiC構件之膨脹係數差，因此積層構件100之耐熱衝擊性優異。
平均線膨脹係數γ可藉由測定溫度範圍為20℃～200℃之熱膨脹儀(Dilatometer)或熱機械分析裝置(TMA)測定。
作為使接合層103之平均線膨脹係數γ為上述範圍之方法，可例舉使用上述種類之樹脂並調配碳或氧化矽等填料之方法。
於接合層103之製作中使用樹脂膜之情形時，就提高Si-SiC構件105與玻璃構件101之密接性，維持構件整體之形狀之方面而言，樹脂膜之楊氏模數較佳為0.05 GPa以上，更佳為0.10 GPa以上，進而較佳為0.15 GPa以上。
於接合層103之製作中使用樹脂膜之情形時，就降低與Si-SiC構件之膨脹係數差所產生之應力之方面而言，樹脂膜之楊氏模數較佳為3.5 GPa以下，更佳為3.0 GPa以下，進而較佳為2.0 GPa以下，特佳為1.0 GPa以下，最佳為0.5 GPa以下。
關於與Si-SiC構件之膨脹係數差所產生之應力，樹脂層之楊氏模數越大則應力越高，楊氏模數越小，則產生之應力越小。
樹脂層之楊氏模數可藉由日本工業標準(JIS K7171)所記載之彈性模數試驗方法，於25℃進行測定。
[積層構件之物性等] 積層構件100之翹曲量較佳為0.25 mm以下，更佳為0.20 mm以下，進而較佳為0.10 mm以下，特佳為0.05 mm以下。
若積層構件100之翹曲量為上述值以下，則在應力產生時，可防止應力集中於特定部位，因此可更加提昇耐衝擊性。又，將積層構件100施用於廚房用途等時，可避免因積層構件100之翹曲使周圍變形，導致映入至積層構件100而使設計性降低。又，於積層構件100上載置被加熱體時，可防止被加熱體之搖晃。
積層構件100之翹曲量之下限為0 mm。
積層構件100之翹曲量可藉由非接觸式三維形狀測定裝置進行測定。
作為使積層構件100之翹曲量處於上述範圍之方法，可例舉使玻璃構件101、接合層103及Si-SiC構件105之厚度、或構成各構件(層)之成分之種類及含量等如上述內容所記載之方法。
積層構件100之密度較佳為2.40～2.85 g/cm 3。
積層構件100之密度更佳為2.45 g/cm 3，進而較佳為2.50 g/cm 3以上，特佳為2.55 g/cm 3以上。
積層構件100之密度更佳為2.80 g/cm 3以下，進而較佳為2.75 g/cm 3以下，特佳為2.70 g/cm 3以下。
若密度為上述範圍，則將積層構件作為加熱構件組裝至殼體時之施工性提昇。
密度為積層構件100之總質量除以積層構件100之總體積所得之值。積層構件100之總質量可藉由質量測定器測定。積層構件100之總體積可藉由數位測量測定。
作為使積層構件100之密度為上述範圍之方法，可例舉使玻璃構件101、接合層103及Si-SiC構件105之厚度、或構成各構件(層)之成分之種類及含量等如上述內容所記載之方法。
積層構件100之Si-SiC構件105側之最上表面之面積(積層構件100之Si-SiC構件105側之主表面)較佳為0.01～10 m 2。
積層構件100之最上表面之面積更佳為0.07 m 2以上，進而較佳為0.15 m 2以上，特佳為0.30 m 2以上，最佳為0.60 m 2以上。
積層構件100之最上表面之面積更佳為8 m 2以下，進而較佳為4 m 2以下，特佳為2 m 2以下，最佳為1 m 2以下。
若積層構件100之最上表面之面積為上述範圍，則作為加熱構件組裝至殼體時之施工性提昇。
最上表面之面積係由數位測量測定積層構件100之尺寸而算出。
[積層構件之製造方法] 作為積層構件100之製造方法之一例，可例舉在玻璃構件101與Si-SiC構件105之間配置接合層103，使玻璃構件101與Si-SiC構件105經由接合層103貼合之方法。
作為積層構件100之更詳細之製造方法之一例，可例舉依序積層玻璃構件101、接合層103、及Si-SiC構件105後，於150～380℃之溫度下貼合之方法。
[其他形態] 作為本發明之積層構件之一例，對與上述積層構件100不同之其他形態之積層構件(以下亦稱為「其他形態之積層構件」)進行說明。
其他形態之積層構件進而具有設置於上述Si-SiC構件105上之第2接合層、及經由第2接合層與上述Si-SiC構件105接合之第2 Si-SiC構件。 第2 Si-SiC構件與上述Si-SiC構件105同樣地構成，故省略說明。
藉由形成為將Si-SiC構件105與第2 Si-SiC構件積層之構造，而容易製作複雜形狀之積層構件。例如，於積層構件中設置用來插入溫度測定用感測器之空間之情形時，預先對Si-SiC構件105與第2 Si-SiC構件之一者進行槽加工，並貼合另一者，藉此容易於積層構件中設置空間。
將Si-SiC構件105與第2 Si-SiC構件藉由第2接合層接合之方法並無特別限制，例如可例舉：使用環氧樹脂或氟樹脂等樹脂之接合、使用錫或銦等熔融金屬之接合、使用玻璃料之接合。假定使用積層構件作為加熱構件，就耐熱性及熱導率之方面而言，使用金屬之接合較佳。
就耐熱性及熱導率之方面而言，玻璃料雖然耐熱性較高，但熱導率較低，樹脂之耐熱性及熱導率皆低，故使用金屬之接合較佳。作為金屬之具體例，可例舉銦、錫、錫系合金、鉛系合金。其中，就熱導率、耐熱性及環境負荷之方面而言，較佳為錫金屬、錫系合金。
對使用熔融金屬進行接合之例進行說明。將Si-SiC構件105與第2 Si-SiC構件加熱至所需之溫度，例如250℃～270℃。使加熱後之Si-SiC構件與第2 Si-SiC構件之接合面接觸超聲波，同時塗佈預先於所需溫度(例如250℃～270℃)附近之溫度下熔融之金屬後，使接合面彼此重疊即可。
其他形態之積層構件亦可進而具有設置於第2 Si-SiC構件上之第3接合層、及經由第3接合層與第2 Si-SiC構件接合之第3 Si-SiC構件。第3接合層與第2接合層同樣地構成。又，第3 Si-SiC構件與Si-SiC構件105同樣地構成。但是，就厚度方面而言，其他形態之積層構件較佳為不具有第3接合層及第3陶瓷構件。
本發明之積層構件亦可具有可使積層構件迅速冷卻之構成。
例如，積層構件100可在玻璃構件101與接合層103之間、及Si-SiC構件105與接合層103之間之至少一處具有流路。或者，積層構件100亦可以玻璃構件101及Si-SiC構件105中之至少一者成為流路之方式進行加工。
又，其他形態之積層構件可在玻璃構件101與接合層103之間、Si-SiC構件105與接合層103之間、Si-SiC構件105與第2接合層之間、及第2 Si-SiC構件與第2接合層之間之至少一處具有流路。或者，其他態樣之積層構件亦可以玻璃構件101、Si-SiC構件105及第2 Si-SiC構件中之至少一者成為流路之方式進行加工。 積層構件可使水流過流路而冷卻。
本發明之積層構件亦可具備提高透過率及照射效率之抗反射膜。
例如，積層構件100亦可在玻璃構件101之與接合層103側相反側之主表面及/或玻璃構件101之接合層103側之主表面具備抗反射膜。
又，其他形態之積層構件亦可在Si-SiC構件105之接合層103側之主表面或第2 Si-SiC構件之第2接合層側之主表面具備抗反射膜。
抗反射膜設置於使紅外線透過之面，可提高照射效率(加熱效率)。
本發明之積層構件亦可具備溫度感測器。
例如，積層構件100亦可於Si-SiC構件105之內側具備溫度感測器。又，其他形態之積層構件亦可於Si-SiC構件105之內側或第2 Si-SiC構件之內側具備溫度感測器。
作為具有溫度感測器之構成之具體例，可例舉於Si-SiC構件105或第2 Si-SiC構件之側面所開之孔中，插入溫度感測器之構成。此時，溫度感測器配置於Si-SiC構件105之與接合層103側相反側之主表面之正下方、或第2 Si-SiC構件之與第2接合層相反側之主表面之正下方。溫度感測器以不與接合層103或第2接合層相接且不露出溫度感測器之方式配置。藉由溫度感測器，可測定Si-SiC構件105之與接合層103側相反側之主表面溫度、或第2 Si-SiC構件之與第2接合層相反側之主表面溫度。
本發明之積層構件可作為加熱構件適宜地使用。本發明之積層構件例如可作為加熱烹調器之加熱構件適宜地使用。
又，本發明之積層構件亦可作為廚房之操作台(頂板)使用。
又，本發明之積層構件亦可於用來進行電子裝置之電性試驗之檢查裝置或試驗裝置中用作載置電子裝置之載台之素材。
又，本發明之積層構件亦可兼具作為加熱烹調器或用來進行電子裝置之電性試驗之檢查裝置或試驗裝置之頂板及廚房之操作台之功能。
[玻璃組合物] 本發明之玻璃組合物之一形態之特徵在於：其係於包含玻璃構件、於上述玻璃構件上之包含樹脂之接合層、及於上述接合層上之Si-SiC構件之積層構件中，用於上述玻璃構件者，上述玻璃組合物於波長850 nm下之直線透過率為80%以上，上述玻璃組合物以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含55.0～85.0莫耳%之SiO 2、1.5～22.0莫耳%之Al 2O 3、2.0～14.0莫耳%之B 2O 3、及0～5.0莫耳%之P 2O 5，上述玻璃組合物中，上述SiO 2、上述Al 2O 3、上述B 2O 3及上述P 2O 5之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為70.0～97.0%，上述玻璃組合物於20～200℃時之平均線膨脹係數β為1.50～5.00 ppm/℃，上述玻璃組合物被用於具有20～200℃時之平均線膨脹係數α為2.85～4.00 ppm/℃之Si-SiC構件之積層構件，且以使自上述Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α減去上述玻璃構件於20～200℃時之平均線膨脹係數β所得值之絕對值｜α－β｜為2.00 ppm/℃以下的方式使用。
本發明之玻璃組合物之另一形態之特徵在於：以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含55.0～85.0莫耳%之SiO 2、1.5～22.0莫耳%之Al 2O 3、2.0～14.0莫耳%之B 2O 3、及0～5.0莫耳%之P 2O 5，且上述SiO 2、上述Al 2O 3、上述B 2O 3及上述P 2O 5之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為70.0～97.0%，於20～200℃時之平均線膨脹係數β為1.50～5.00 ppm/℃，波長850 nm下之直線透過率為80%以上。
上述玻璃組合物可適宜用作構成上述積層構件之玻璃構件。藉由使用上述玻璃組合物作為構成上述積層構件之玻璃構件，該積層構件之溫度上升性、耐衝擊性及耐熱衝擊性優異。
再者，上述玻璃組合物之玻璃組成或各物性值等適用本發明之積層構件之玻璃構件相關之上述說明。再者，上述玻璃組合物中，波長850 nm下之直線透過率係指使用該玻璃組合物作為玻璃構件進行測定時之值。 又，於具有使用上述玻璃組合物所獲得之玻璃構件之積層構件中，構成該積層構件之接合層及Si-SiC構件亦適用該積層構件之玻璃構件相關之上述說明。 [實施例]
以下，藉由實施例說明本發明之一形態，但本發明之一形態不受該等限定。
[玻璃構件] 將所製作之玻璃示於表1、表2。
[表1]
表1
玻璃構件之種類 i-A i-B i-C ii iii iv v vi vii viii ix x xi xii xiii xiv
組成(莫耳%) SiO 2 66.4 66.4 66.4 67.3 66.6 82.9 80.9 100.0 66.5 63.5 71.7 64.0 65.6 66.5 66.5 66.0
Al 2O 3 13.0 13.0 13.0 8.6 12.1 1.8 2.0    12.0 15.0 0.8 13.7 12.0 12.0 12.5 16.0
B 2O 3 5.6 5.6 5.6 6.3 6.3 11.3 13.0    10.0 10.0    13.1 10.4 10.0 7.8 4.0
MgO 8.0 8.0 8.0 5.5 3.5          6.5 5.5 4.2 2.0 1.0 6.5 7.3 7.5
CaO 6.0 6.0 6.0 1.1 0.5          4.5 4.0 10.1 0.5    4.2 5.1 5.5
SrO 1.0 1.0 1.0                0.5 2.0          0.8 0.9 1.0
BaO                                                
ZnO          7.7 6.0                                 
Li 2O             4.0                   1.4 0.4         
Na 2O          2.5 1.0 3.9 3.6          13.2 2.2 0.6         
K 2O                   0.4                           
ZrO 2          1.0                                    
TiO 2                                                
P 2O 5                                  3.0 9.9         
Fe 2O 3 0.0012 0.0036 0.0120 0.0013 0.0013 0.0047 0.0041    0.0012 0.0034 0.0015 0.0013 0.0013 0.0012 0.0012 0.0012
SnO 2                0.15 0.15             0.10 0.10         
合計 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
SiO 2+Al 2O 3+B 2O 3+P 2O 5(莫耳%) 85.0 85.0 85.0 82.2 85.0 96.0 95.9 100.0 88.5 88.5 72.5 93.8 97.9 88.5 86.8 86.0
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO(莫耳%) 15.0 15.0 15.0 14.3 10.0 0.0 0.0 0.0 11.5 11.5 14.3 2.5 1.0 11.5 13.3 14.0
Li 2O+Na 2O+K 2O(莫耳%) 0.0 0.0 0.0 2.5 5.0 3.9 4.0 0.0 0.0 0.0 13.2 3.6 1.0 0.0 0.0 0.0
厚度 mm 14 5 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14
平均線膨脹係數β ppm/℃ 3.10 3.10 3.10 3.20 3.20 3.30 3.30 0.50 2.80 2.90 8.10 3.00 無法測定 2.70 2.85 2.90
直線透過率 % 91.5 91.4 79.1 91.4 91.7 86.8 88.5 92.8 91.7 89.9 91.0 91.2 未測定 91.3 91.2 90.7
楊氏模數 GPa 84 84 84 78 80 64 60 74 77 71 73 68 未測定 77 80 87
熔解溫度(T2) ℃ 1642 1642 1642 1646 1610 1980 1900 無法測定 1660 1602 1450 1700 1890 1661 1655 1637
失透溫度 ℃ 1275 1275 1275 1325 1325 1050 1075 1200 1350 ＞1400 1020 1400 未測定 1325 1325 1450
密度 g/cm 3 2.46 2.46 2.46 2.51 2.45 2.23 2.23 2.20 2.38 2.44 2.52 2.33 2.31 2.40 2.42 2.48
分相 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 × 〇 〇 〇
[表2]
表2
玻璃構件之種類 xv xvi xvii xviii xix xx xxi xxii xxiii xxiv xxv xxvi xxvii xxviii xxix
組成(莫耳%) SiO 2 66.0 66.0 64.0 63.5 63.0 65.0 64.0 64.0 66.0 66.0 66.0 66.0 65.0 66.6 66.6
Al 2O 3 15.0 14.0 18.0 20.0 22.0 16.0 16.0 16.0 14.0 16.0 16.0 16.0 15.0 12.0 12.0
B 2O 3 5.0 5.0 4.0 3.0 2.0 4.0 4.0 4.0 8.0 5.0 5.0 5.0 5.0 8.0 9.0
MgO 8.0 9.5 7.5 7.3 7.0 7.0 6.5 7.5 6.5 7.0 7.0 7.0 8.0 2.5 2.0
CaO 5.0 4.5 5.5 5.3 5.0 4.0 2.5 5.5 4.0 4.0 4.0 4.0 5.0 0.5 0.5
SrO 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0      
BaO                         0.5                  
ZnO                3.0 6.0                   6.0 6.0
Li 2O                            1.0          3.5 3.0
Na 2O                               1.0       0.9 0.9
K 2O                                  1.0         
ZrO 2                                             
TiO 2                                     1.0      
P 2O 5                      2.0                     
Fe 2O 3 0.0012 0.0012 0.0012 0.0012 0.0012 0.0012 0.0012 0.0012 0.0012 0.0012 0.0012 0.0012 0.0012 0.0012 0.0012
SnO 2                                             
合計 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
SiO 2+Al 2O 3+B 2O 3+P 2O 5(莫耳%) 86.0 85.0 86.0 86.5 87.0 85.0 84.0 86.0 88.0 87.0 87.0 87.0 85.0 86.6 87.6
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO(莫耳%) 14.0 15.0 14.0 13.5 13.0 15.0 16.0 14.0 12.0 12.0 12.0 12.0 14.0 9.0 8.5
Li 2O+Na 2O+K 2O(莫耳%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 1.0 1.0 0.0 4.4 3.9
厚度 mm 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14
平均線膨脹係數β ppm/℃ 2.90 2.95 2.90 2.85 2.80 2.80 2.65 2.85 2.70 2.85 2.90 2.90 2.85 2.95 2.80
直線透過率 % 91.2 91.0 90.3 88.2 87.6 91.1 90.4 91.0 91.3 90.9 90.5 90.8 91.0 91.6 90.9
楊氏模數 GPa 86 86 89 92 94 88 90 84 80 86 85 84 85 85 83
熔解溫度(T2) ℃ 1647 1644 1600 1604 1601 1597 1584 1650 1652 1651 1657 1666 1640 1639 1639
失透溫度 ℃ 1450 1350 ＞1500 ＞1500 ＞1500 1450 1450 1350 1450 1450 1450 1450 1450 1325 1325
密度 g/cm 3 2.47 2.47 2.50 2.52 2.54 2.53 2.57 2.47 2.43 2.46 2.46 2.45 2.48 2.48 2.47
分相 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
[玻璃之製作順序] 表1、表2之(i-A)～(v)及(vii)～(xxix)之玻璃以成為表1、表2所示之氧化物基準之莫耳百分率表示之各玻璃組成之方式，按如下方式製作。再者，表1、表2中之空欄係指不含該成分。 首先，適當選擇氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、鹵化物或硝酸鹽等通常使用之玻璃原料，以玻璃計稱量至10000 g。其次，將混合後之原料放入鉑坩堝中，投入至1500～1700℃之電阻加熱式電爐中，進行12小時左右之熔融、消泡、均質化。將所得之熔融玻璃澆鑄至模材，於玻璃轉移點＋50℃之溫度保持1小時後，以0.5℃/分鐘之速度冷卻至室溫，獲得玻璃磚。
表1之玻璃(vi)使用AGC股份有限公司製造之合成石英玻璃(製品名：AQ)。
將所得之各玻璃磚進行切斷、研削、研磨加工，獲得玻璃構件(縱300 mm、橫300 mm)。
[玻璃構件之物性] 對所得之玻璃構件進行以下之測定。將測定結果示於表1、表2。
厚度使用數位測量於20℃進行測定。
平均線膨脹係數β使用Netch公司製造之高精度熱膨脹儀「DIL402 Expedis」，於20℃～200℃之溫度範圍進行測定。再者，表1之玻璃(xi)因分相而白濁，顯然可知無法用作玻璃構件，故未測定平均線膨脹係數β。
直線透過率藉由分光光度計，於20℃、波長850 nm下進行測定。 再者，表1之玻璃(xi)因分相而白濁，顯然可知直線透過率未達80%，故未測定直線透過率。
楊氏模數藉由日本工業標準(JIS R1602：1995)所記載之超音波脈衝法，於20℃進行測定。再者，表1之玻璃(xi)因分相而白濁，顯然可知無法用作玻璃構件，故未測定楊氏模數。
熔解溫度(T2)表示使用旋轉黏度計測定黏度，當黏度達到10 2dPa・s時之溫度T2(℃)。 再者，表1之玻璃(iv)及玻璃(v)之熔解溫度(T2)因不能實測，故藉由外插方式算出。玻璃(vi)由於黏度過高，故無法利用旋轉黏度計測定。
失透溫度係於鉑製皿中加入粉碎後之玻璃粒子，在控制於一定溫度之電爐中進行17小時熱處理，熱處理後利用光學顯微鏡進行觀察，於玻璃表面及內部未析出結晶之溫度之最大值(℃)。再者，表1之玻璃(xi)因分相而白濁，顯然可知無法用作玻璃構件，故未測定失透溫度。
密度係利用阿基米德法測定。
分相藉由SEM(掃描式電子顯微鏡)觀察玻璃構件而進行評價，未確認到分相之情形設為「○」，確認到分相之情形設為「×」。
[Si-SiC構件] 將製作之Si-SiC構件示於表3。
[表3]
表3
Si-SiC構件之種類 a-1 a-2 a-3 b c d e f
組成(質量%) Si 14 14 14 11.7 29 57 10.5 31
SiC 86 86 86 88.3 71 43 89.5 69
合計 100 100 100 100 100 100 100 100
厚度 mm 5 10 15 5 5 5 5 10
平均線膨脹係數α ppm/℃ 3.06 3.06 3.06 3.17 2.88 2.58 3.14 2.69
熱導率(20℃) W/m・K 230 230 230 203 234 256 168 223
楊氏模數 GPa 388 388 388 391 379 221 403 366
彎曲強度 MPa 219 219 219 221 241 82 233 204
維氏硬度 GPa 23.5 23.5 23.5 24.1 23.4 9.1 23.8 20.7
[Si-SiC構件之製作順序] Si-SiC構件(a-1)～(a-3)如以下之方式製作。 α-SiC粉末A1經由325目之篩進行分級，獲得α-SiC粉末A2(最大44 μm、平均粒徑8 μm)。將α-SiC粉末A2用混酸(氫氟酸：硝酸=2：1(質量比))及純水洗淨，獲得α-SiC粉末A3(鐵之含量2.1質量 ppm)。將α-SiC粉末A3、純水、及丙烯酸樹脂乳液(黏合劑)混合，獲得泥漿(固形分濃度約75質量%)。
其次，將泥漿澆鑄於石膏模中，獲得成形體(尺寸：320 mm×320 mm×16 mm)。將所得之成形體於50℃乾燥14天後，在氬氣惰性環境之電爐中於1900℃進行煅燒，獲得燒結體。燒結體之氣孔率為18.2%。 接下來，將燒結體A1移至另一電爐中，在真空中、1500℃之條件下，使高純度矽熔融含浸於燒結體A1中，獲得全部氣孔經高純度矽填充之Si-SiC構件。Si-SiC構件中所含之鐵之含量為2.2 ppm。
接下來，將Si-SiC構件以縱30 cm、橫30 cm且表3所示之厚度之方式進行加工，獲得Si-SiC構件(a-1)～(a-3)。
關於Si-SiC構件(b)，除將泥漿之固形物成分濃度變更為約79質量%以外，與Si-SiC構件(a-1)同樣地製作。
關於Si-SiC構件(c)，除將泥漿之固形物成分濃度變更為約61質量%以外，與Si-SiC構件(a-1)同樣地製作。
Si-SiC構件(d)如以下之方式製作。 於混練機(宮崎鐵工股份有限公司製造，型號：MP100)中投入SiC粉末(Pacific Rundom股份有限公司製造，型號：GMF-12S(平均粒徑0.7 μm))48.2質量%、矽粉末(山石金屬股份有限公司製造，型號：No.700(平均粒徑2.5 μm))25.0質量%、作為黏合劑之Metolose(信越化學股份有限公司製造，型號SM8000)5.5質量%、及純水21.5質量%，進行6小時混練獲得坯土。
將所得之坯土投入至擠出成形機(宮崎鐵工股份有限公司製造，型號：FM100)中，於柱頭壓1.0 MPa、吐出量1200 g/分鐘之條件下進行擠出成形，獲得成形體。所得之成形體於50℃乾燥14天後，於450℃之大氣環境下加熱3小時並脫脂，獲得脫脂體。將所得之脫脂體在碳煅燒爐中，於10 -3Pa之真空環境下以1700℃之條件煅燒2小時，獲得燒結體。 於氬氣環境下、1500℃之條件下使Si含浸於所得之燒結體中，獲得Si-SiC構件。將所得之Si-SiC構件以縱30 cm、橫30 cm且表3所示之厚度進行加工，獲得Si-SiC構件(d)。
關於Si-SiC構件(e)，除將泥漿之固形物成分濃度變更為約77質量%以外，與Si-SiC構件(a-1)同樣地製作。
關於Si-SiC構件(f)，除將泥漿之固形物成分濃度變更為約58質量%以外，與Si-SiC構件(a-1)同樣地製作。
[Si-SiC構件之物性] 對所得之Si-SiC構件(a-1)～(f)進行以下之測定。將測定結果示於表3。
Si-SiC構件之各成分量(組成)藉由感應耦合電漿質量分析計ICP-MS(島津製作所公司製造)進行測定。
厚度用A&D股份有限公司製造之游標卡尺(AD-5764A)，於20℃進行測定。
平均線膨脹係數α用Bruker AXS公司製造之示差熱膨脹儀(TMA)「TMA4000SA」，於20℃～200℃之溫度範圍進行測定。
熱導率用京都電子工業公司製造之雷射閃光法熱物性測定裝置「MODEL LFA-502」，於20℃之溫度下進行測定。
楊氏模數用TSE股份有限公司製造之自動萬能試驗機「AC-300KN」，藉由日本工業標準(JIS R1602：1995)所記載之彈性模數試驗方法(動態彈性模數法)，於20℃進行測定。
彎曲強度用TSE股份有限公司製造之自動萬能試驗機「AC-300KN」，藉由日本工業標準(JIS R1601：2008)所記載之彎曲強度試驗方法(4點彎曲強度)，於20℃進行測定。
維氏硬度藉由使用維氏硬度計系統(NIPPON STEEL & SUMIKIN TECHNOLOGY公司製造)，以10 kgf之壓入負載壓入15秒，於20℃進行測定。
[接合層] 對表4所示之各樹脂(樹脂膜、塗佈型接著劑)進行以下之測定。將測定結果示於表4。 表4中，氟樹脂使用AGC股份有限公司製造之製品名EA-2000(樹脂膜)，環氧樹脂使用ThreeBond股份有限公司製造之製品名TB2237J(塗佈型接著劑)，聚醯亞胺樹脂使用河村產業股份有限公司製造之製品名KPI-MX300F(樹脂膜)。 再者，由於環氧樹脂為塗佈型接著劑，故以成型為片狀之狀態進行以下之測定。
[表4]
表4
樹脂(接合層)之種類 F EP PI
構成樹脂(接合層)之樹脂種類 氟樹脂 環氧樹脂 聚醯亞胺樹脂
厚度 mm 0.03 0.03 0.03
直線透過率 % 95.4 90.4 87.8
耐熱溫度 ℃ 411 255 345
平均線膨脹係數γ ppm/℃ 188.2 15.1 36.1
楊氏模數 GPa 0.16 2.3 3.9
厚度由數位測量進行測定。
直線透過率藉由分光光度計，於20℃、波長850 nm下進行測定。
耐熱溫度係於大氣環境下進行熱重量測定(TGA)，測定樹脂膜或塗佈型接著劑之質量減少1質量%時之溫度。
平均線膨脹係數γ用Bruker AXS公司製造之示差熱膨脹儀(TMA)「TMA4000SA」，於20℃～200℃之溫度範圍進行測定。 再者，樹脂膜或塗佈型接著劑之平均線膨脹係數γ與使用樹脂膜或塗佈型接著劑獲得之下述接合層之平均線膨脹係數γ為相同之值。
楊氏模數用Instron公司製造之萬能試驗機(型式5966)，藉由日本工業標準(JIS K7171)所記載之彈性模數試驗方法，於25℃進行測定。
[積層構件] 將所製作之積層構件示於表5～表7。
[表5]
表5
例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
玻璃構件 i-A i-A i-A i-A i-A i-A i-A i-A i-B ii iii iv v vi
接合層 F EP PI F F F F F F F F F F F
Si-SiC構件 a-1 a-1 a-1 b c d e f a-2 a-1 a-1 a-1 a-1 a-1
溫度上升評價 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
耐衝擊性評價 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 △ 〇 〇 〇 〇 〇 〇
耐熱性評價 〇 〇 × 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
耐熱衝擊性評價 〇 〇 〇 〇 〇 × 〇 × 〇 〇 〇 〇 〇 〇
α(ppm/℃) 3.06 3.06 3.06 3.17 2.88 2.58 3.14 2.69 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06
β(ppm/℃) 3.10 3.10 3.10 3.10 3.10 3.10 3.10 3.10 3.10 3.20 3.20 3.30 3.30 0.50
|α－β|(ppm/℃) 0.04 0.04 0.04 0.07 0.22 0.52 0.04 0.41 0.04 0.14 0.14 0.24 0.24 2.56
翹曲量(mm) 0.001 0.013 0.058 0.023 0.021 0.071 0.022 0.013 0.061 0.005 0.010 0.054 0.057 0.472
密度(g/cm 3) 2.60 2.60 2.60 2.62 2.58 2.51 2.63 2.63 2.83 2.58 2.68 2.44 2.41 2.41
面積(m 2) 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09
接合層之厚度(mm) 0.017 0.036 0.039 0.018 0.018 0.019 0.017 0.017 0.023 0.057 0.013 0.016 0.033 0.059
[表6]
表6
例 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
玻璃構件 - - i-A i-A i-A vii viii vii ix x xi xii xiii xiv
接合層 - - - EP EP EP EP EP EP EP EP EP EP EP
Si-SiC構件 a _3 a-1 - d f a-1 a-2 a-2 a-1 a _2 a-2 a-1 a _1 a-1
溫度上升評價 × 〇 × 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 × 〇 〇 〇
耐衝擊性評價 〇 × - 〇 〇 〇 〇 〇 △ 〇 - 〇 〇 〇
耐熱性評價 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 - 〇 〇 〇
耐熱衝擊性評價 - - - × × 〇 〇 〇 〇 〇 - 〇 〇 〇
α(ppm/℃) 3.06 3.06 - 2.58 2.69 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06
β(ppm/℃) - - 3.10 3.10 3.10 2.80 2.90 2.80 8.10 3.00 無法測定 2.70 2.85 2.90
|α－β|(ppm/℃) - - - 0.52 0.41 0.26 0.16 0.26 5.04 0.06 - 0.36 0.21 0.16
翹曲量(mm) 0.009 0.012 0.009 0.088 0.024 0.013 0.015 0.016 0.821 0.003 0.025 0.023 0.011 0.010
密度(g/cm 3) 3.01 3.01 2.46 2.51 2.63 2.60 2.68 2.69 2.63 2.65 2.64 2.56 2.58 2.62
面積(m 2) 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09
接合層之厚度(mm) - - - 0.019 0.027 0.048 0.029 0.033 0.052 0.031 0.036 0.035 0.032 0.044
[表7]
表7
例 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43  
玻璃構件 xv xvi xvii xviii xix xx xxi xxii xxiii xxiv xxv xxvi xxvii xxviii xxix  
接合層 EP EP EP EP EP EP EP EP EP EP EP EP EP EP EP  
Si-SiC構件 a-1 a-1 a-1 a-1 a-1 a-1 a-1 a-1 a-1 a-1 a-1 a-1 a-1 a-1 a-1  
溫度上升評價 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇  
耐衝擊性評價 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇  
耐熱性評價 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇  
耐熱衝擊性評價 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇  
α(ppm/℃) 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06 3.06  
β(ppm/℃) 2.90 2.95 2.90 2.85 2.80 2.80 2.65 2.85 2.70 2.85 2.90 2.90 2.85 2.95 2.80  
|α－β|(ppm/℃) 0.16 0.11 0.16 0.21 0.26 0.26 0.41 0.21 0.36 0.21 0.16 0.16 0.21 0.11 0.26  
翹曲量(mm) 0.017 0.018 0.018 0.016 0.015 0.013 0.028 0.015 0.019 0.014 0.019 0.019 0.017 0.022 0.017  
密度(g/cm 3) 2.61 2.61 2.63 2.65 2.66 2.66 2.69 2.61 2.58 2.60 2.60 2.60 2.56 2.62 2.61  
面積(m 2) 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09  
接合層之厚度(mm) 0.038 0.028 0.018 0.051 0.034 0.053 0.023 0.029 0.039 0.044 0.043 0.043 0.039 0.028 0.031  
[製作順序] 以使各構件成為表5～表7所記載之組合之方式，按如下方式製作例1～14、18～43之樣品(積層構件)。又，準備例15～17之樣品。 例1～5、7、9～13、20～24、26～43為實施例，例6、8、14～19、25為比較例。
首先，使用SiC研磨紙，將表1、表2所示之玻璃構件之與樹脂(接合層)接觸之側之表面加工成Ra＝0.2 μm之表面粗糙度。同樣地，使用SiC研磨紙，將表3所示之Si-SiC構件之與樹脂(接合層)接觸之側之表面加工成Ra＝0.2 μm之表面粗糙度。 其次，將表4所示之樹脂膜夾於玻璃構件與Si-SiC構件之間，加熱至樹脂膜之軟化點＋20度之溫度，施加2 MPa之壓力壓製5分鐘，藉此使玻璃構件與Si-SiC構件經由接合層接合。或者，使用兵神公司製造之Dispenser ND型，將表4所示之塗佈型接著劑以厚度0.080 mm塗佈於玻璃構件，進而於其上積層Si-SiC構件，以1.0 MPa之壓力進行加壓，於120℃下加熱4小時使之硬化，藉此將玻璃構件與Si-SiC構件經由接合層接合。如此獲得例1～14、18～43之樣品(積層構件)。
[積層構件之評價] 對各例之樣品進行以下之評價。將評價結果示於上述表5～表7。
(溫度上升評價) 對各例之樣品用9個2 kW之紅外線燈照射紅外線(850 nm)2分鐘，進行溫度上升之評價。 關於評價基準，將樣品之最表面之溫度超過200℃之情形設為〇，樣品之最表面之溫度未超過200℃之情形設為×。 對於例1～14、18～43之作為積層構件之樣品，自玻璃構件側照射紅外線，以Si-SiC構件側之最表面溫度進行評價。例15～17之樣品以與紅外線照射側相反側之最表面溫度進行評價。
(耐衝擊性評價) 使533 g之鋼珠落於各例之樣品上，進行耐衝擊性之評價。耐衝擊性評價以各例樣品數3個(n=3)進行。在樣品之外周部設置厚度3 mm、寬度15 mm、硬度A50之橡膠板製支架，自上下夾住而固定。使鋼珠落入距離樣品中心25 mm以內之範圍。 關於評價基準，將落球高度20 cm時樣品數3個中有2個以上破裂之情形設為×，將樣品數3個中有1個破裂之情形設為△，將3個樣品均未破裂之情形設為〇，△以上為合格。 關於例1～14、18～43之作為積層構件之樣品，使鋼珠自Si-SiC構件側落下。再者，未對例17、25之樣品之耐衝擊性進行評價。
(耐熱性評價) 將各例之樣品於溫度230℃加熱24小時，進行外觀變化之目視評價。關於評價基準，將外觀上無變化(變色、泡、異物之產生、接合層之滲出等)之情形設為〇，將外觀上有變化之情形設為×。再者，未對例25之樣品之耐熱性進行評價。
(翹曲量) 各例之樣品之翹曲量係藉由使用三鷹光器股份有限公司製造之非接觸式三維形狀測定裝置「NH-5Ns」，依據ISO25178-605測定樣品表面之三維性狀，求出樣品表面之最大傾斜式平面度而測定。 具體而言，於精密定盤上放置樣品，使用雷射自動調焦顯微鏡測定樣品上表面之各點之高度，求出將樣品上表面由平行之2個平面夾住時形成之間隙之值，即最大傾斜式平面度作為翹曲量。
(密度) 由各例之樣品之質量除以用DIGI-TEK股份有限公司製造之數位測量所測得之體積而求得。
(面積) 各例之樣品之最上表面之面積(積層構件之情形時為露出Si-SiC構件之主表面，單構件之情形時為一主表面)藉由DIGI-TEK股份有限公司製造之數位測量測定之尺寸而求得。
(接合層之厚度) 藉由SEM剖面觀察，算出例1～14、18～43之樣品之接合層(樹脂)之厚度。
(耐熱衝擊性評價) 以與例1～14、18～43之樣品相同之組合，製作寬度15 mm、長度100 mm之積層構件，使用加熱板加熱Si-SiC構件側，藉此與玻璃之間產生溫度差，進行耐熱衝擊性之評價。具體而言，使用設定為220℃之加熱板加熱Si-SiC構件表面，玻璃構件側使用流動冷卻水而冷卻至10℃之冷卻板進行冷卻，在產生溫度差之狀態下保持1小時。 關於評價基準，將目視觀察到接著層有龜裂或白濁之情形設為×，將未見變化之情形設為〇。再者，未對例15～17及例25之樣品之耐熱衝擊性進行評價。
根據表5～表7之結果可知，本發明之積層構件之溫度上升速度快，耐衝擊性及耐熱衝擊性高，適宜作為加熱構件(例1～5、7、9～13、20～24、26～43)。
另一方面，關於例6之積層構件，Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α較低，未達2.85 ppm/℃，耐熱衝擊性較低。 關於例8之積層構件，Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α較低，未達2.85 ppm/℃，耐衝擊性及耐熱衝擊性較低。 例14之積層構件雖然溫度上升速度較快，耐衝擊性及耐熱衝擊性較高，但翹曲量較大。 例15～例17之樣品之溫度上升速度或耐衝擊性較低。 關於例18、19之積層構件，Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α較低，未達2.85 ppm/℃，耐熱衝擊性較低。 例23之積層構件之耐衝擊性較低，翹曲量較大。 例25之積層構件之溫度上升速度較低。
以上，雖參照圖式對各種實施方式進行了說明，但本發明並不限於該例。對於業者而言，顯然可於申請專利範圍所記載之範疇內，想到各種變化例或修正例，並且可理解其等當然亦屬於本發明之技術範圍。又，亦可於未脫離發明之宗旨之範圍內，任意組合上述實施方式中之各組成要素。
再者，本申請係基於2021年1月20日提出申請之日本專利申請(特願2021-007287)，將其內容以參照之方式引用至本申請中。
100:積層構件 101:玻璃構件 103:接合層 105:Si-SiC構件
圖1係模式性表示本發明之一形態之積層構件之剖視圖。
100:積層構件
101:玻璃構件
103:接合層
105:Si-SiC構件

Claims (20)

  1. 一種積層構件，其具有波長850 nm下之直線透過率為80%以上之玻璃構件、 於上述玻璃構件上之包含樹脂之接合層、及 於上述接合層上之Si-SiC構件，且 上述玻璃構件以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含55.0～85.0莫耳%之SiO 2、1.5～22.0莫耳%之Al 2O 3、2.0～14.0莫耳%之B 2O 3、及0～5.0莫耳%之P 2O 5， 上述SiO 2、上述Al 2O 3、上述B 2O 3及上述P 2O 5之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為70.0～97.0%， 上述Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α為2.85～4.00 ppm/℃， 上述玻璃構件於20～200℃時之平均線膨脹係數β為1.50～5.00 ppm/℃， 自上述Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α減去上述玻璃構件於20～200℃時之平均線膨脹係數β所得值之絕對值｜α－β｜為2.00 ppm/℃以下。
  2. 如請求項1之積層構件，其中上述玻璃構件以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含60.0～78.0莫耳%之SiO 2、8.0～18.0莫耳%之Al 2O 3、2.0～11.0莫耳%之B 2O 3、及0～3.0莫耳%之P 2O 5， 上述SiO 2、上述Al 2O 3、上述B 2O 3及上述P 2O 5之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為80.0～90.0%。
  3. 如請求項1或2之積層構件，其中上述玻璃構件中之RO及ZnO之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為2.0～25.0%， 上述玻璃構件中之R 2O之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0～15.0%。
  4. 如請求項1至3中任一項之積層構件，其中上述玻璃構件之平均線膨脹係數β為2.00～3.50 ppm/℃，楊氏模數為40～120 GPa，熔解溫度為1000～2000℃。
  5. 如請求項1至4中任一項之積層構件，其中上述玻璃構件所含之上述B 2O 3之含量為8.5莫耳%以下。
  6. 如請求項1至5中任一項之積層構件，其中上述玻璃構件以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含0～13.0莫耳%之Na 2O。
  7. 如請求項1至6中任一項之積層構件，其中上述玻璃構件以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含0.0001～0.0115莫耳%之Fe 2O 3。
  8. 如請求項1至7中任一項之積層構件，其中上述玻璃構件於波長850 nm下之直線透過率為90%以上。
  9. 如請求項1至8中任一項之積層構件，其中上述玻璃構件之厚度為2～40 mm， 上述Si-SiC構件之厚度為0.5～15 mm。
  10. 如請求項1至9中任一項之積層構件，其中上述Si-SiC構件於20℃時之熱導率為130～300 W/m・K。
  11. 如請求項1至10中任一項之積層構件，其中上述玻璃構件於20～200℃時之平均線膨脹係數β小於上述Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α。
  12. 如請求項1至11中任一項之積層構件，其中上述Si-SiC構件之楊氏模數為300～420 GPa。
  13. 如請求項1至12中任一項之積層構件，其中上述Si-SiC構件之金屬Si含有比率為8～60質量%。
  14. 如請求項1至13中任一項之積層構件，其中上述樹脂之耐熱溫度為120～420℃。
  15. 如請求項1至14中任一項之積層構件，其中上述接合層於20～200℃時之平均線膨脹係數γ為2～200 ppm/℃。
  16. 如請求項1至15中任一項之積層構件，其密度為2.40～2.85 g/cm 3。
  17. 如請求項1至16中任一項之積層構件，其翹曲量為0.25 mm以下。
  18. 如請求項1至17中任一項之積層構件，其進而具有設置於上述Si-SiC構件上之第2接合層、及 經由上述第2接合層與上述Si-SiC構件接合之第2 Si-SiC構件。
  19. 一種玻璃組合物，其係於包含玻璃構件、於上述玻璃構件上之包含樹脂之接合層、及於上述接合層上之Si-SiC構件之積層構件中，用於上述玻璃構件者，且 上述玻璃組合物於波長850 nm下之直線透過率為80%以上， 上述玻璃組合物以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含55.0～85.0莫耳%之SiO 2、1.5～22.0莫耳%之Al 2O 3、2.0～14.0莫耳%之B 2O 3、及0～5.0莫耳%之P 2O 5， 上述玻璃組合物中，上述SiO 2、上述Al 2O 3、上述B 2O 3及上述P 2O 5之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為70.0～97.0%， 上述玻璃組合物於20～200℃時之平均線膨脹係數β為1.50～5.00 ppm/℃， 上述玻璃組合物被用於具有20～200℃時之平均線膨脹係數α為2.85～4.00 ppm/℃之Si-SiC構件之積層構件，且以使自上述Si-SiC構件於20～200℃時之平均線膨脹係數α減去上述玻璃構件於20～200℃時之平均線膨脹係數β所得值之絕對值｜α－β｜成為2.00 ppm/℃以下的方式使用。
  20. 一種玻璃組合物，其以氧化物基準之莫耳百分率表示，包含55.0～85.0莫耳%之SiO 2、1.5～22.0莫耳%之Al 2O 3、2.0～14.0莫耳%之B 2O 3、及0～5.0莫耳%之P 2O 5， 上述SiO 2、上述Al 2O 3、上述B 2O 3及上述P 2O 5之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為70.0～97.0%， 上述玻璃組合物於20～200℃時之平均線膨脹係數β為1.50～5.00 ppm/℃， 波長850 nm下之直線透過率為80%以上。
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