抗裂性优异的玻璃制造技术

本发明专利技术涉及一种玻璃，以氧化物基准的质量％表示，所述玻璃含有40％～80％的SiO2、1％～30％的Al2O3、1％～40％的CaO，并且具有六方钙长石作为结晶相。所述玻璃的裂纹难以发展，抗裂性优异。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗裂性优异的玻璃
本专利技术涉及一种裂纹难以发展、抗裂性优异的玻璃。
技术介绍
玻璃被用于窗玻璃、餐具、瓶、显示设备的盖板等各种领域，但最大的课题之一在于容易因施加来自外部的应力而破坏。因此，进行了化学强化或表面涂敷等提高玻璃物品的强度的各种努力(参见专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2011-505323号公报专利文献2：日本特表2010-520138号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题玻璃物品容易破裂的一个本质原因在于，玻璃不存在阻碍裂纹前进的晶界，裂纹一旦产生便容易伸展。对于该本质问题而言，即使对玻璃实施化学强化或涂敷等处理，也无法消除。即，穿破化学强化层或涂敷相的裂纹会容易地在玻璃中发展，破坏玻璃物品。本专利技术的目的在于，为了解决上述问题，提供一种裂纹难以发展、抗裂性优异的玻璃。用于解决问题的手段本申请专利技术人等发现，通过使相当于特定的矿石的晶体在玻璃内部析出，能够显著阻碍在玻璃中产生的裂纹的前进，并将其作为本专利技术提出。即，本专利技术提供一种玻璃，其中，以氧化物基准的质量％表示，所述玻璃含有：SiO240％～80％Al2O31％～30％CaO1％～40％，并且所述玻璃具有六方钙长石(dmisteinbergite)作为结晶相。在本专利技术的玻璃中，优选上述六方钙长石在以Cu-Kα射线作为射线源的衍射X射线分析中以2θ计至少在20°附近、23°～25°附近、以及35°附近具有峰。本专利技术的玻璃优选具有以体积分率(SEM观察)计为2％以上的上述六方钙长石。本专利技术的玻璃优选还含有MoO3、Fe2O3、WO3、V2O5、Cr2O3、Ta2O5、TiO2中的至少一种。以氧化物基准的质量％表示，本专利技术的玻璃优选含有0.01％～1％的MoO3。另外，以氧化物基准的质量％表示，本专利技术的玻璃优选含有0.01％～1％的WO3。以氧化物基准的质量％表示，本专利技术的玻璃优选含有0.11％～0.5％的TiO2，并且，以氧化物基准的质量％表示，本专利技术的玻璃优选含有0.003％～1％的MoO3。以氧化物基准的质量％表示，本专利技术的玻璃优选含有0.1％～0.5％的TiO2，并且，以氧化物基准的质量％表示，本专利技术的玻璃优选含有0.01％～1％的WO3。另外，本专利技术提供一种玻璃的制造方法，其为上述本专利技术的玻璃的制造方法，其中，将玻璃原料熔化并缓慢冷却，然后，在将所要制造的玻璃的玻璃化转变温度设为Tg(℃)时，在Tg+50℃以上且Tg+600℃以下的温度(但小于所要制造的玻璃的液相温度)下进行热处理，对于所述玻璃原料而言，以使得所述玻璃原料以氧化物基准的质量％表示成为下述组成的方式进行制备，并且还添加有0.2质量％～5质量％的C。SiO240％～80％Al2O31％～30％CaO1％～40％另外，本专利技术还提供一种玻璃的制造方法，其为上述本专利技术的玻璃的制造方法，其中，将玻璃原料熔化并缓慢冷却，然后，在将所要制造的玻璃的玻璃化转变温度设为Tg(℃)时，在Tg+50℃以上且Tg+600℃以下的温度(但小于所要制造的玻璃的液相温度)下进行热处理，对于所述玻璃原料而言，以使得所述玻璃原料以氧化物基准的质量％表示成为下述组成的方式进行制备，并且还添加有0.001质量％～5质量％的Si。SiO240％～80％Al2O31％～30％CaO1％～40％在上述制造方法中，优选将添加有0.001质量％～0.2质量％的Si的玻璃原料熔化。另外，本专利技术的玻璃可以通过如下方式得到：将玻璃原料熔化并缓慢冷却，然后，在将所要制造的玻璃的玻璃化转变温度设为Tg(℃)时，在Tg+50℃以上且Tg+600℃以下的温度(但小于所要制造的玻璃的液相温度)下进行热处理，对于所述玻璃原料而言，以使得所述玻璃原料以氧化物基准的质量％表示成为下述组成的方式进行制备，并且还添加有0.001质量％～0.2质量％的Si。SiO240％～80％Al2O31％～30％CaO1％～40％专利技术效果根据本专利技术，能够在不损害玻璃固有的质感的情况下得到裂纹难以前进、抗裂性优异的玻璃。对于本专利技术的玻璃而言，即使在产生裂纹的情况下，裂纹也难以前进，因此产生贝壳状缺损(はま欠け)的可能性小。因此，可以期待其应用于窗玻璃、餐具、瓶、显示设备的盖板等各种领域。即，本专利技术的玻璃为具有强度、难以破裂、难以缺损、安全且也能确保美观的前所未有的玻璃。附图说明图1为示出在例1、2的玻璃内部析出的晶体的XRD谱图的图，并且一并示出JCPDS卡片图中的六方钙长石(CaAl2Si2O8)的峰值数据(31-0248)。图2为例1的玻璃内部的SEM照片。图3为例1的玻璃断裂面的SEM照片。图4为以载荷1kg使维氏压头撞击后的玻璃表面的光学显微镜照片，图4(a)为例0的玻璃，图4(b)为例1的玻璃。图5为以载荷5kg使维氏压头撞击后的玻璃表面的光学显微镜照片，图5(a)为例0的玻璃，图5(b)为例1的玻璃。图6为图5(b)的玻璃表面的SEM照片及其放大图。图7为示出在例5、6的玻璃内部析出的晶体的XRD谱图的图。图8为以载荷1kg使维氏压头撞击后的玻璃表面的SEM照片，图8(a)为例4的玻璃，图8(b)为例5的玻璃。图9(a)为以载荷1kg使维氏压头撞击后的例6的玻璃表面的光学显微镜照片，图9(b)为该表面的SEM照片。图10(a)为为了进行TEM观察而将例7的玻璃薄片化而得到的试样的SEM图像，图10(b)为该截面薄片化试样的TEM观察图像。图11为例7的玻璃的析出微粒子的EDX光谱。图12(a)为例7的玻璃的析出微粒子的电子衍射图案，图12(b)为通过计算来表示对金属钼照射电子束时呈现的衍射图像而得到的图。图13为例21的析出晶体后的玻璃的SEM照片。图14为例22的析出晶体后的玻璃的SEM照片。图15为例23的析出晶体后的玻璃的SEM照片。具体实施方式以下，对本专利技术的玻璃及其制造方法进行说明。以氧化物基准的质量％表示，本专利技术的玻璃含有40％～80％的SiO2、1％～30％的Al2O3、以及1％～40％的CaO，并且本专利技术的玻璃具有六方钙长石作为结晶相。以下，在本说明书中，将质量％简记为％。六方钙长石为化学组成为CaAl2Si2O8等的斜长石的多晶型，作为亚稳相而为人所知。六方钙长石本身作为六方晶系的矿物记载于JCPDS卡片编号31-0248，此后对该晶体结构的研究也一直在进行(文献1、2)。已知化学组成也并非CaAl2Si2O8，而是如Ca1-x(Al,Si)2+xO8那样偏离了化学计量组成，另外，也已知其包含BaO、SrO、稀土类氧化物等(文献2)。在2012年发行的数据库国际衍射数据中心(TheInternationalCentreforDiffractionData,ICDD)的编号(No)00-062-0853中，也注册有与六方钙长石的衍射谱图(JCPDS卡片编号31-0248)非常相似的(尤其在以Cu-Kα射线作为射线源的衍射X射线分析中，在2θ为10°～35°的范围内非常相似的)单斜晶系的CaAl2Si2O8晶体。由此，虽然在矿物学上可以进行各种解释，但本专利技术中的六方钙长石是指在以Cu-Kα射线作为射线源的衍射X射线分析中，以2θ计至少在20°附近、23°～25°附近、以及35°附近具有峰的(以d本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃，其中，以氧化物基准的质量％表示，所述玻璃含有：SiO2         40％～80％Al2O3        1％～30％CaO         1％～40％，并且所述玻璃具有六方钙长石作为结晶相。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.25 JP 2016-034459;2016.07.19 JP 2016-141301.一种玻璃，其中，以氧化物基准的质量％表示，所述玻璃含有：SiO240％～80％Al2O31％～30％CaO1％～40％，并且所述玻璃具有六方钙长石作为结晶相。2.如权利要求1所述的玻璃，其中，所述六方钙长石在以Cu-Kα射线作为射线源的衍射X射线分析中，以2θ计至少在20°附近、23°～25°附近、以及35°附近具有峰。3.如权利要求1或2所述的玻璃，其中，所述玻璃具有以体积分率(SEM观察)计为2％以上的所述六方钙长石。4.如权利要求1～3中任一项所述的玻璃，其中，所述玻璃还含有MoO3、Fe2O3、WO3、V2O5、Cr2O3、Ta2O5、TiO2中的至少一种。5.如权利要求4所述的玻璃，其中，以氧化物基准的质量％表示，所述玻璃含有0.01％～1％的MoO3。6.如权利要求4或5所述的玻璃，其中，以氧化物基准的质量％表示，所述玻璃含有0.01％～1％的WO3。7.如权利要求4所述的玻璃，其中，以氧化物基准的质量％表示，所述玻璃含有0.11％～0.5％的TiO2，并且，以氧化物基准的质量％表示，所述玻璃含有0.003％～1％的MoO3。8.如权利要求4所述的玻璃，其中，以氧化物基准的质量％表示，所述玻璃含有0.1％～0.5％的TiO2，并且，以氧化物基准的质量％表示，所述玻璃含有0.01％～1％的WO3。9.一种玻璃的制造方法，其为权利要求1～8中任一项所述的玻璃的制造方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田敬，安盛敦雄，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP