強化用玻璃板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有即使在厚度薄的情況下，較低溫度下的熱膨脹系數(shù)也小的特征，并且通過現(xiàn)有的熱強化的工序可獲得足夠高的表面壓縮應(yīng)力的強化用玻璃板。強化用玻璃板的特征是，在組成中在12.5～35摩爾％的范圍內(nèi)含有B2O3，且選自MgO、CaO、BaO、Na2O和K2O的化合物在組成中的總含量X與組成中的B2O3的含量Y的差[X-Y]在-5～10摩爾％的范圍內(nèi)，該強化用玻璃板被供于基于加熱和急冷的強化加工。
【專利說明】強化用玻璃板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及即使在厚度薄的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)與現(xiàn)有的鈉鈣玻璃相同或在其以上的強化的強化用玻璃板、以及對該玻璃板進行強化加工而得的強化玻璃板。
【背景技術(shù)】
[0002]強化玻璃改善了作為玻璃的技術(shù)問題的容易破裂的缺點，一直以來被用于車輛用和建筑用的用途。本發(fā)明中所述的強化玻璃是利用了被稱為熱強化或物理強化的玻璃的熱收縮的強化玻璃，是指乘用車、卡車、公共汽車、鐵道、船舶、航空器等的車輛的窗戶所使用的強化玻璃，前燈和尾燈所使用的強化玻璃，建筑物和住宅的窗戶、門和櫥窗等所使用的強化玻璃，隔墻、桌面、書架和陳列櫥等家具或辦公用品所使用的強化玻璃，炊具等家用電器所使用的強化玻璃。
[0003]車輛用或建筑用的強化玻璃可通過下述方法制造:將利用浮法等制造的玻璃板升溫至軟化點或屈服點溫度附近，然后向玻璃板的表面噴射空氣進行急冷的被稱為熱強化法或風冷強化法的方法。
[0004]該方法利用噴射空氣冷卻時的玻璃的熱收縮，玻璃表面先被冷卻而收縮后，內(nèi)部逐漸變冷而收縮，所以在玻璃表面殘留壓縮應(yīng)力，玻璃的強度提高。此外，強化玻璃在表面殘留有壓縮應(yīng)力，所以具有抑制玻璃表面帶有的損傷的進展的效果，從而還具有改善耐擦傷性的效果。
[0005]近年來，作為面向車輛等的玻璃而使用強化玻璃時，從由車輛重量的輕量化引起的燃油效率提高的觀點考慮，逐漸要求減輕玻璃自身的重量。特別是從對于由廢氣引起的環(huán)境問題的應(yīng)對、以及對混合動力汽車和EV車等下一代汽車的續(xù)航距離延長的應(yīng)對考慮，需求非常高。玻璃的輕量化可通過玻璃的低`密度化和厚度的薄壁化來實現(xiàn)。
[0006]關(guān)于玻璃的低密度化，通常作為強化用玻璃板使用的由浮法制造的鈉鈣硅玻璃的情況下，在室溫下約為2.5g/cm3，此外，即使是硅玻璃也約為2.2g/cm3，低密度化存在界限。
[0007]另一方面，關(guān)于玻璃的厚度的薄壁化，作為能夠克服強度下降的技術(shù)，已知玻璃的強化，玻璃的熱強化中，利用冷卻時的玻璃表面和內(nèi)部的溫度差而進行強化，所以在2.8mm以下的薄的玻璃的情況下，難以帶有溫度差而不易進行強化。作為被熱強化的玻璃板，熱強化開始的屈服點附近的溫度與應(yīng)變被凍結(jié)的應(yīng)變點附近的溫度差大的情況下、或屈服點附近的高溫時的線熱膨脹系數(shù)大的情況下強化容易進行而優(yōu)選，但這種玻璃自低溫起的線熱膨脹率大，所以不適合于根據(jù)用途而希望較低溫時的線熱膨脹率小的情況。
[0008]對于這些技術(shù)問題，已知即使在玻璃的厚度薄的情況下熱強化性也優(yōu)異的技術(shù)(例如參照專利文獻I)。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0010]專利文獻
[0011]專利文獻1:日本專利特開2003-119048號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0013]專利文獻I揭示了即使在玻璃的厚度薄的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)強化的玻璃。即、揭示了以下內(nèi)容:通過將玻璃組成設(shè)在某特定的范圍內(nèi)、使50~350°C時的玻璃的平均線熱膨脹率為80~110X10_7/°C，從而可抑制加熱后的冷卻工序中的玻璃的變形，并且提高因強化而發(fā)生的應(yīng)力。但是，為了獲得更容易被強化的玻璃，有效的是對強化溫度附近(例如屈服點)的線熱膨脹率也進行控制，增大因強化而發(fā)生的應(yīng)力的值，但是目前并不知道同時將這兩者的溫度區(qū)域的線熱膨脹率最優(yōu)化的技術(shù)。
[0014]本發(fā)明提供一種特別是能夠抑制低溫時的線熱膨脹系數(shù)并同時提高高溫時的線熱膨脹系數(shù)，因而因熱強化而發(fā)生的應(yīng)力高，即使薄也能充分強化的強化用玻璃板，以及使用該強化用玻璃板進行強化而得的強化玻璃板。
[0015]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0016]本發(fā)明是一種強化用玻璃板，該強化用玻璃板的特征是，作為玻璃組成的成分，在組成中在12.5~35摩爾％的范圍內(nèi)含有B2O3，且包含選自Mg0、Ca0、Ba0、Na20和K2O的至少一種化合物，組成中的這些化合物的總含量X與組成中的B2O3的含量Y的差[X-Y]在-5~10摩爾％的范圍內(nèi)，該強化用玻璃板被供于基于加熱和急冷的強化加工。
[0017]此外，本發(fā)明的強化用玻璃板的特征是，以氧化物基準計，具有以下玻璃組成:含有B203、SiO2和Na2O,還含有選自CaO、BaO, MgO和K2O的至少一種，該玻璃組成中B2O3的含量為12.5~35摩爾%，在 將所述B2O3的含量記作Y、將所述的所含的Na2O、K2O、CaO、BaO和MgO的各成分的總含量記作X時，X與Y的含量的差[X-Y]在-5~10摩爾％的范圍內(nèi)，該強化用玻璃板被供于基于加熱和急冷的強化加工。
[0018]此外，本發(fā)明的上述強化用玻璃板的特征是，50~350°C時的平均線膨脹系數(shù)α:與玻璃化溫度和屈服點的中間的溫度下的線膨脹系數(shù)α2的差[α2-α J在450X10_7/°C以上。
[0019]此外，本發(fā)明的上述強化用玻璃板的特征是，50~350°C時的平均線膨脹系數(shù)α:為 30 X IO^V0C 以上且低于 100 X IO^V0C。
[0020]此外，本發(fā)明的上述強化用玻璃板的特征是，玻璃化溫度和屈服點的中間的溫度下的線膨脹系數(shù)02為500X10_V°C以上且在1300X10_V°C以下。
[0021]此外，本發(fā)明的強化玻璃板的特征是，通過對上述的強化用玻璃板進行加熱和急冷，從而實施強化加工，強化加工后的發(fā)生應(yīng)力在35MPa以上。
[0022]對于上述的表示數(shù)值范圍的“~”，以包括記載于其前后的數(shù)值作為下限值及上限值的涵義來使用，只要沒有特定地定義，則以下在說明書中，也以同樣的涵義使用“~”。
[0023]發(fā)明的效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明，可得到具有即使在厚度薄的情況下，較低溫度范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)也小的特征，并且通過現(xiàn)有的采用熱強化的工序可獲得足夠高的表面壓縮應(yīng)力的強化用玻璃板。其結(jié)果是，可獲得耐擦傷性優(yōu)異、且被非常地輕量化的強化玻璃。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明的強化用玻璃板的50~350°C時的平均線熱膨脹系數(shù)\優(yōu)選小于100X10_V°C。平均線熱膨脹系數(shù)01在10(^10-7/1:以上的情況下，根據(jù)強化玻璃板的使用用途有時會發(fā)生各種問題。例如，在汽車的夾層玻璃的制造工序中，由溫度差引起的尺寸變化增大，容易發(fā)生不良情況。此外，溫度自低溫急劇上升的情況下，在玻璃表面發(fā)生拉伸應(yīng)力，容易發(fā)生破裂。平均線熱膨脹系數(shù)^^的更優(yōu)選的范圍是小于90X10_7/°C。在以顯示器為代表的電子用途等、希望將加熱工序中的尺寸變化抑制在較小水平的用途中，更優(yōu)選小于85 X IO^V0C，特別優(yōu)選小于80 X IO^V0C。
[0026]此外，本發(fā)明的強化用玻璃板的50~350°C時的平均線熱膨脹系數(shù)α !優(yōu)選在30X10_7/°C以上。如果小于30X10_7/°C，則因物理強化而發(fā)生的應(yīng)力有可能不易增大。更優(yōu)選在60 X IO^V0C以上，特別優(yōu)選在70 X IO^V0C以上。[0027]本發(fā)明的強化用玻璃板的玻璃化轉(zhuǎn)變點的溫度(以下將“玻璃化轉(zhuǎn)變點的溫度”也簡記為“玻璃化溫度”)優(yōu)選在750°C以下。玻璃化溫度如果超過750°C，則為了強化而需要采用更高的溫度，所以對玻璃板進行強化加工時，保持玻璃板的構(gòu)件、夾具等周邊構(gòu)件被暴露在高溫下，因此有可能會發(fā)生周邊構(gòu)件的壽命顯著下降的問題、或者作為周邊構(gòu)件需要耐熱性優(yōu)異的高價的構(gòu)件等的問題。玻璃化溫度更優(yōu)選在700°C以下。此外，玻璃化溫度優(yōu)選在400°C以上。玻璃化溫度小于400°C的情況下，強化時由加熱和急冷產(chǎn)生的溫度差難以賦予玻璃板中，所以因強化而發(fā)生的應(yīng)力可能會變小。玻璃化溫度更優(yōu)選為450°C以上，進一步優(yōu)選為500°C以上。
[0028]本發(fā)明的強化用玻璃板的屈服點的溫度(以下將“玻璃屈服點的溫度”也簡記為“玻璃屈服點”)優(yōu)選在640°C以上。如果小于640°C，則強化開始溫度變低，因強化而發(fā)生的應(yīng)力有可能變小。更優(yōu)選在660°C以上。此外，本發(fā)明的強化用玻璃板的屈服點優(yōu)選在750°C以下。屈服點如果超過750°C，則為了強化而需要采用更高的溫度，所以對玻璃板進行強化加工時，保持玻璃板的構(gòu)件、夾具等周邊構(gòu)件被暴露在高溫下，因此有可能會發(fā)生周邊構(gòu)件的壽命顯著下降的問題、或者需要耐熱性優(yōu)異的高價的構(gòu)件等的問題。屈服點更優(yōu)選在700°C以下。
[0029]本發(fā)明的強化用玻璃板中，玻璃化溫度和屈服點的中間的溫度下的線膨脹系數(shù)α2優(yōu)選為500X10_7/°C以上。本說明書中，玻璃化溫度和屈服點的中間的溫度是指(玻璃化轉(zhuǎn)變點的溫度+屈服點的溫度)/2的溫度。線膨脹系數(shù)％如果小于500X10_7/°C，則因強化而發(fā)生的應(yīng)力有可能變小。線膨脹系數(shù)％更優(yōu)選在600X10_7/°C以上，進一步優(yōu)選在700X10_V°C以上。此外，線膨脹系數(shù)Ci2優(yōu)選在1300X10_7/°C以下。線膨脹系數(shù)α 2如果超過1300X10_7/°C，則在為了強化而對玻璃板進行急冷時，在表面附近暫時地發(fā)生拉伸應(yīng)力，但該應(yīng)力過大而導(dǎo)致發(fā)生玻璃破裂等不良情況，因而不優(yōu)選。線膨脹系數(shù)02更優(yōu)選在1250 X 1(TV°C以下，進一步優(yōu)選在1200 X 1(T/°C以下。
[0030]另外，上述的玻璃化溫度和屈服點的溫度隨玻璃板的組成而變化，雖不能一概而論，但例如是玻璃化溫度為560°C~620°C，或屈服點的溫度為620°C~680°C。
[0031]本發(fā)明的強化用玻璃板較好是50~350°C時的平均線熱膨脹系數(shù)α !與玻璃化溫度和屈服點的中間的溫度下的熱膨脹系數(shù)α2的差[Ci2-Ci1]在450X10_7/°C以上。在玻璃的物理強化過程中，[a2-aj表示加熱時的高溫下的線膨脹系數(shù)與冷卻時的低溫下的線膨脹系數(shù)之差，因此是玻璃的強化的引入容易度的指標。[a2-aj小于450X10_7/°C的情況下，因強化而發(fā)生的應(yīng)力可能會變小。更優(yōu)選在500X10_7/°C以上，進一步優(yōu)選在550X 1(T7/°C 以上。
[0032]本發(fā)明的強化用玻璃板的室溫下的密度優(yōu)選小于2.75g/cm3。如果在2.75g/cm3以上，則玻璃自身變重。此外，密度小的玻璃的熱導(dǎo)率容易變小，所以具有熱強化時容易引入應(yīng)力的特長。更優(yōu)選小于2.70g/cm3,進一步優(yōu)選小于2.65g/cm3。
[0033]以下，對形成本發(fā)明的強化用玻璃板的組成進行說明。此外，各成分用摩爾％表示。
[0034]本發(fā)明的強化用玻璃板的組成以下述氧化物基準表示，如下所示。
[0035]B2O3:12.5 ~35 摩爾％、
[0036]SiO2:50 ~85 摩爾％、
[0037]Na20:12.5 ~30 摩爾％、
[0038]K2O:O ~30 摩爾％、
[0039]CaO:O ~10 摩爾％、
[0040]BaO:O ~10 摩爾％、
[0041]Mg0:0 ~5 摩爾％、
[0042]Al2O3 = O ~20 摩爾。
[0043]B2O3具有能提高玻璃的耐久性的效果。本發(fā)明的玻璃板在玻璃組成中在12.5~35摩爾％的范圍內(nèi)含有B2O3。B2O3的含量小于12.5摩爾％的情況下，通過熱強化無法在玻璃表面獲得足夠的壓縮應(yīng)力。更優(yōu)選在13.5摩爾％以上，進一步優(yōu)選在14.5摩爾％以上。另一方面，B2O3的含量超過35摩爾％的情況下，玻璃容易分相，玻璃的化學耐久性降低，而且由于硼酸的揮發(fā)，產(chǎn)生窯爐的壽命變短的技術(shù)問題。更優(yōu)選在30摩爾％以下，進一步優(yōu)選在25摩爾％以下。
[0044]SiO2的含量優(yōu)選在50摩爾％以上。小于50摩爾％的情況下，產(chǎn)生低溫范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)變大、耐擦傷性變差、玻璃化溫度變得過低等的不良情況。更優(yōu)選在55摩爾％以上，進一步優(yōu)選在60摩爾％以上。此外，本發(fā)明的玻璃板中的SiO2的含量優(yōu)選在85摩爾％以下。SiO2的含量如果超過85摩爾％，則粘性增高、玻璃難以熔化。更優(yōu)選在80摩爾％以下，進一步優(yōu)選在75摩爾％以下。
[0045]Na2O是在其含量適度的情況下，不會使低溫范圍內(nèi)的膨脹系數(shù)增大、而能使高溫范圍內(nèi)的膨脹系數(shù)增大而上升的成分。作為本發(fā)明的玻璃板的Na2O的含量，優(yōu)選在12.5摩爾％以上，更優(yōu)選在14摩爾％以上，進一步優(yōu)選在15摩爾％以上。此外，作為本發(fā)明的玻璃板的Na2O的含量，優(yōu)選在30摩爾％以下。如果超過30摩爾％，則應(yīng)變點與屈服點的溫度差變小，因強化而發(fā)生的應(yīng)力變小。此外，熱膨脹系數(shù)變得過大也會成為問題。更優(yōu)選在25摩爾%以下，進一步優(yōu)選在22.5摩爾％以下。
[0046]K2O是在其含量適度的情況下，不會使低溫范圍內(nèi)的膨脹系數(shù)增大、而能使高溫范圍內(nèi)的膨脹系數(shù)增大而上升的成分。作為本發(fā)明的玻璃板的K2O的含量，優(yōu)選為O~30摩爾％。更優(yōu)選在12.5摩爾％以上，進一步優(yōu)選在14摩爾％以上。此外，本發(fā)明的玻璃板的K2O含量如果超過30摩爾％，則容易發(fā)生低溫范圍內(nèi)的膨脹系數(shù)過度上升的問題。更優(yōu)選在25摩爾％以下，進一步優(yōu)選在22.5摩爾％以下。
[0047]CaO具有能增加玻璃的高溫下的熱膨脹系數(shù)的特長。作為本發(fā)明的玻璃板的CaO的含量，優(yōu)選為O~10摩爾％。作為本發(fā)明的玻璃板的CaO的含量，更優(yōu)選在I摩爾％以上，進一步優(yōu)選在3摩爾％以上，特別優(yōu)選在5摩爾％以上。此外，本發(fā)明的玻璃板的CaO含量如果超過10摩爾％，則玻璃分相而失透。此外，容易發(fā)生不熔化的問題。更優(yōu)選在9摩爾％以下，進一步優(yōu)選在8摩爾％以下。
[0048]BaO也與CaO同樣，作為具有能增加高溫下的熱膨脹系數(shù)的特長的本發(fā)明的玻璃板的BaO的含量，優(yōu)選O~10摩爾％。更優(yōu)選在I摩爾％以上，進一步優(yōu)選在3摩爾％以上，特別優(yōu)選在5摩爾％以上。此外，本發(fā)明的玻璃板的BaO含量如果超過10摩爾％，則容易發(fā)生玻璃的比重變大、失透的問題。更優(yōu)選在9摩爾％以下，進一步優(yōu)選在8摩爾％以下，特別優(yōu)選在7摩爾％以下。
[0049]MgO具有適度地維持玻璃的熱膨脹系數(shù)的特長。作為本發(fā)明的玻璃板的MgO的含量，優(yōu)選O摩爾％以上且在5摩爾％以下。
[0050]Al2O3是能提高玻璃的耐久性的成分，在本發(fā)明的玻璃板中不是必需的成分，但可以在成分中以20摩爾％以下的范圍適當添加。
[0051]本發(fā)明的強化用玻璃板實質(zhì)上由上述成分形成，但在不影響本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)還可以含有其他成分。作為上述的其他成分，可含有例如Zn0、Sr0、Li20、Fe203、Fe0、Zr02、TiO2,Y2O3^CeO2 此外，作為玻璃熔融時的澄清劑，可適當含有SO3、氯化物、氟化物、鹵素、SnO2、Sb2O3、As2O3 等。此外，為了調(diào)整色調(diào)，還可以含有 N1、Co、Cr、Mn、V、Se、Au、Ag、Cd、Cu、Ge等。
[0052]本發(fā)明的強化用玻璃板中，作為玻璃組成的成分，在組成中在12.5~35摩爾％的范圍內(nèi)含有B2O3,且選自MgO、CaO、BaO, Na2O和K2O的化合物在組成中的總含量X與組成中的B2O3的含量Y的差[X-Y]在-5~10摩爾％的范圍內(nèi)。[X-Y]在-5~10摩爾％的范圍以外的情況下，難以得到 適于強化的熱膨脹系數(shù)。優(yōu)選組成中在12.5~35摩爾％的范圍內(nèi)含有B2O3,且[X-Y]在-2.5~5摩爾％的范圍內(nèi)。
[0053]此外，本發(fā)明的強化用玻璃板以氧化物基準計，具有以下玻璃組成:含有B203、Si02和Na2O,還含有選自Ca0、Ba0、Mg0和K2O的至少一種；該玻璃組成中B2O3的含量為12.5~35摩爾％，在將所述B2O3的含量記作Y、將所述的所含的Na20、K2O, CaO、BaO和MgO的各成分的總含量記作X時，X與Y的含量的差[X-Y]在-5~10摩爾％的范圍內(nèi)。
[0054]強化用玻璃板的線熱膨脹系數(shù)、玻璃化溫度、屈服點基于以下的要點進行測定。制作直徑5_、長度20_的圓柱形樣品，使用熱膨脹計以5°C /分鐘的升溫速度進行測定，算出50~350°C時的平均線膨脹系數(shù)a 1、玻璃化溫度、屈服點、玻璃化溫度和屈服點的中間的溫度下的熱膨脹系數(shù)α2。
[0055]本發(fā)明的強化用玻璃板的板厚優(yōu)選在1.0mm以上。如果小于1.0mm，則因強化而發(fā)生的表面壓縮應(yīng)力有可能不增大。更優(yōu)選在1.4mm以上，進一步優(yōu)選在1.8mm以上。
[0056]本發(fā)明的強化用玻璃板可以是通過浮法、熔融法、下拉法和輥壓法等中的任一種方法制得的強化用玻璃板。浮法的情況下，容易以大面積大量生產(chǎn)1.3mm以上的板玻璃，且容易減小板厚偏差，所以更為優(yōu)選。
[0057]由本發(fā)明的強化用玻璃板形成的強化玻璃板的楊氏模量優(yōu)選在70GPa以上。如果在70GPa以上，則具有容易進一步提高破壞強度的效果。更優(yōu)選在75GPa以上。
[0058]由本發(fā)明的強化用玻璃板形成的強化玻璃板的光彈性常數(shù)優(yōu)選在3.5X 10_7cm2/kg以下。如果超過3.5X10_7Cm2/kg，則在用于顯示器的防護玻璃時、或利用偏振調(diào)整亮度的情況下，有可能容易發(fā)生色差。更優(yōu)選在3.2X 10_7cm2/kg以下。
[0059]由本發(fā)明的強化用玻璃板形成的強化玻璃板的發(fā)生應(yīng)力優(yōu)選在35MPa以上。這里，發(fā)生應(yīng)力是指在強化玻璃板的表面發(fā)生的表面壓縮應(yīng)力。本發(fā)明的強化玻璃板中的發(fā)生應(yīng)力基于以下的要點進行測定。自退火后的玻璃，制作尺寸為020mmX5mm(t)且整面為鏡面的圓板。使用制作的圓板，通過圓板壓縮法算出光彈性常數(shù)。接著，將圓板狀的樣品逐個分別用鉬制的金屬絲吊在鉬坩堝內(nèi)，在比玻璃化溫度高125°C的溫度下保持10分鐘。此時使用的鉬坩堝是直徑約為6cm、高度約為IOcm的筒狀，玻璃放置在坩堝內(nèi)部的大致中央的位置。加熱后，將玻璃連同坩堝一起取出，通過在大氣中與坩堝一起急冷，將玻璃急冷。用應(yīng)變試驗儀(東芝株式會社(東芝社)制)測定制作的急冷玻璃的延遲(日文:> 一7一'>3 >)。此外，通過將延遲值除以上述光彈性常數(shù)，算出發(fā)生應(yīng)力。由此算出的發(fā)生應(yīng)力小于35MPa時，除了玻璃板不能被充分強化、玻璃板具有破裂的危險性以外，還容易發(fā)生破裂時產(chǎn)生的碎片的尺寸達不到15mm以下等的不良情況，因而不優(yōu)選。更優(yōu)選在40MPa以上，進一步優(yōu)選在45MPa以上。
[0060]實施例
[0061]以下，通過實施例對本發(fā)明進行更詳細的說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。
[0062]按照以表1的摩爾％表示的玻璃組成(本發(fā)明的實施例)的條件、或按照以表2的摩爾％表示的玻璃組成(本發(fā)明的比較例)的條件，適當選擇氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽等通常使用的玻璃原料，以作為玻璃達到500g的條件進行秤量和混合。然后，將混合物倒入鉬坩堝中，投入1450°C的電阻加熱式電爐中，熔融I小時，倒入模具，浸潰在裝滿水的容器中進行水淬(日文:水砕)后，破碎成15mm以下的碎片。接著，將該碎片再次倒入鉬坩堝中，熔融2小時，脫泡后倒入模具，在比玻璃化溫度高約30°C的溫度下保持I小時后，以每分鐘1°C的冷卻速度冷卻至室溫，制作退火玻璃。
`[0063]自基于JIS R3103-3:2001制造的玻璃制作直徑5mm、長度20mm的圓柱狀樣品(玻璃棒)，用熱膨脹計(布魯克AXS公司(O力一 ?工4工7工7社)制、TD5010SA)以5°C /分鐘的升溫速度進行測定，算出玻璃化溫度。此外，作為屈服點的測定方法，對與上述相同的玻璃棒施加載重10g，通過測定玻璃棒開始收縮時的溫度來算出屈服點。
[0064]基于JIS R1618:2002,與玻璃化溫度的測定同樣地使用熱膨脹計(布魯克AXS公司制、TD5010SA)、以5°C /分鐘的升溫速度進行測定，算出50~350°C時的平均線膨脹系數(shù)α 10此外，根據(jù)相同的測定數(shù)據(jù)，算出玻璃化溫度和屈服點的中間的溫度下的線熱膨脹系數(shù)α2。
[0065]自制造的玻璃，以使4cmX4cm的玻璃板的兩面平行的條件進行研磨，制作厚度約為10_的樣品，通過阿基米德法算出密度，通過超聲波脈沖法算出楊氏模量。
[0066]對于所得的玻璃，為了評價風冷強化的實施容易度，測定通過進行加熱、急冷的強化加工而發(fā)生的應(yīng)力。首先，自退火玻璃制作尺寸為<t20mmX5mm(t)且整面為鏡面的圓板狀的玻璃。使用制作的玻璃，通過圓板壓縮法算出光彈性常數(shù)。接著，將圓板狀的玻璃樣品逐個分別用鉬制的金屬絲吊在鉬坩堝內(nèi)，在比玻璃化溫度高125°C的溫度下保持10分鐘。此時使用的鉬坩堝是直徑約6cm、高度約IOcm的筒狀，玻璃放置在坩堝內(nèi)部的大致中心的位置。加熱后，將玻璃連同坩堝一起取出，通過在大氣中與坩堝一起急冷而將玻璃急冷。用應(yīng)變試驗儀(東芝株式會社制)測定制作的急冷玻璃的延遲。此外，將延遲值除以上述光彈性常數(shù)，算出發(fā)生應(yīng)力。所得的結(jié)果示于表1和表2。例I~8是實施例，例9~13是比較例。
[0067][表1]
【權(quán)利要求】
1.一種強化用玻璃板，其特征在于，作為玻璃組成的成分，在組成中在12.5~35摩爾％的范圍內(nèi)含有B2O3,且包含選自MgO、CaO、Ba0、Na20和K2O的至少一種化合物，組成中的這些化合物的總含量X與組成中的B2O3的含量Y的差[X-Y]在-5~10摩爾％的范圍內(nèi)，該強化用玻璃板被供于基于加熱和急冷的強化加工。
2.如權(quán)利要求1所述的強化用玻璃板，其特征在于，作為玻璃組成的成分，以氧化物基準計，具有以下玻璃組成:含有B203、SiO2和Na2O,還含有選自CaO、BaO, MgO和K2O的至少一種，該玻璃組成中B2O3的含量為12.5~35摩爾％，在將所述B2O3的含量記作Y、將所述的所含的Na20、K2O, CaO、BaO和MgO的各成分的總含量記作X時，X與Y的含量的差[X_Y]在-5~10摩爾％的范圍內(nèi)，該強化用玻璃板被供于基于加熱和急冷的強化加工。
3.如權(quán)利要求1或2所述的強化用玻璃板，其特征在于，50~350°C時的平均線膨脹系數(shù)Q1與玻璃化溫度和屈服點的中間的溫度下的線膨脹系數(shù)Ci2的差[Ci2-Ci1]在450X1(T7/°C 以上。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的強化用玻璃板，其特征在于，50~350°C時的平均線膨脹系數(shù)a i為30 X 10-7/oC以上且低于100 X 10_7/。。。
5.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的強化用玻璃板，其特征在于，玻璃化溫度和屈服點的中間的溫度下的線膨脹系數(shù)α2為500X10_V°C以上且在1300X10_V°C以下。
6.一種強化玻璃板，其特征在于，對權(quán)利要求1~5中任一項所述的強化用玻璃板進行加熱和急冷，從而實施強 化加工，強化加工后的發(fā)生應(yīng)力在35MPa以上。
【文檔編號】C03C3/089GK103827051SQ201280045822
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月22日
【發(fā)明者】小野圓佳, 小池章夫, 安間伸一, 伊藤節(jié)郎 申請人:旭硝子株式會社