本發(fā)明涉及即使在制成厚度為2.5mm以下的薄型玻璃的情況下,也能夠通過風(fēng)冷強(qiáng)化賦予足夠的殘余應(yīng)力的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃。
此外,本發(fā)明涉及對本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃進(jìn)行風(fēng)冷強(qiáng)化而得的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃。
背景技術(shù):
強(qiáng)化玻璃是通常玻璃存在的技術(shù)問題、即容易破裂的缺陷得到了改善的玻璃,被用于交通工具、建筑等。作為交通工具,可例舉乘用車、卡車、公共汽車、鐵路、船舶、航空器等,強(qiáng)化玻璃被用于窗、前燈、尾燈等。此外,作為建筑,可例舉大樓、住宅等,強(qiáng)化玻璃被用于門、隔墻等。此外,被廣泛用于書架、陳列櫥等家具、烹飪器具等電氣化制品、辦公用品等。
強(qiáng)化玻璃通過例如被稱為熱強(qiáng)化的方法來制造。熱強(qiáng)化利用冷卻時的玻璃的熱收縮,將玻璃加熱至軟化點或屈服點附近的溫度后進(jìn)行冷卻。此時,因為表面的溫度下降比內(nèi)部的溫度下降快,所以在厚度方向上產(chǎn)生溫度差,在表面產(chǎn)生拉伸應(yīng)力和在內(nèi)部產(chǎn)生壓縮應(yīng)力,通過基于其后的應(yīng)力緩和現(xiàn)象的反轉(zhuǎn)而在表面產(chǎn)生壓縮應(yīng)力和在內(nèi)部產(chǎn)生拉伸應(yīng)力并殘余。因為在表面殘余壓縮應(yīng)力,所以強(qiáng)度提高,此外損傷的進(jìn)展得到抑制,耐擦傷性改善。作為熱強(qiáng)化,代表性的是下述風(fēng)冷強(qiáng)化:通過浮法等制造板狀的玻璃,將切割后的玻璃板加熱至軟化點或屈服點附近的溫度后,對表面噴射冷卻介質(zhì)進(jìn)行急冷。
近年來,要求交通工具、建筑等中的強(qiáng)化玻璃的輕量化。強(qiáng)化玻璃的輕量化可通過將其厚度減薄的薄型化來實現(xiàn),例如要求將厚度制為2.5mm以下。但是,熱強(qiáng)化因為是利用冷卻時的表面和內(nèi)部的溫度差,所以如果將厚度減薄,則無法增大表面和內(nèi)部的溫度差,難以實現(xiàn)真正的強(qiáng)化。
作為薄型的強(qiáng)化玻璃的制造方法,已知使用例如具有規(guī)定的玻璃組成、并且50~350℃時的平均線膨脹系數(shù)為80~110×10-7/℃的玻璃組合物(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
但是,通過這樣的制造方法僅能控制低溫側(cè)的平均線膨脹系數(shù),所以不一定能有效地對厚度為2.5mm以下的薄型的玻璃賦予殘余應(yīng)力。
此外,如專利文獻(xiàn)2記載的太陽能電池模塊那樣,在具有兩表面被玻璃夾著的結(jié)構(gòu)的太陽能電池模塊中,玻璃基板的重量占模塊重量的大半,所以將玻璃基板減薄、使其變輕的益處非常大。因此,作為受光面板和背面板,使用由化學(xué)強(qiáng)化玻璃構(gòu)成的玻璃基板。這是因為,如果是化學(xué)強(qiáng)化玻璃,則即使厚度為2.5mm以下也能賦予足夠的殘余應(yīng)力。
但是,化學(xué)強(qiáng)化玻璃與風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃相比價格較高,所以使用了化學(xué)強(qiáng)化玻璃作為受光面板和背面板的專利文獻(xiàn)2記載的太陽能電池模塊的價格高。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2003-119048號公報
專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2013-247238號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明是鑒于上述技術(shù)問題而完成的發(fā)明,其目的是提供一種即使在制成厚度為2.5mm以下的薄型玻璃的情況下,也能通過風(fēng)冷強(qiáng)化賦予足夠的殘余應(yīng)力的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃,以及對風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃進(jìn)行風(fēng)冷強(qiáng)化而得的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供一種風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃,其中,F(xiàn)e3+含量以Fe2O3換算計為2.2質(zhì)量%以上,F(xiàn)e2+含量以Fe2O3換算計為0.8質(zhì)量%以下,該風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃在50~350℃下的平均熱膨脹系數(shù)α50~350為75×10-7/℃以上且90×10-7/℃以下,玻璃化溫度為500℃以上且600℃以下,玻璃化溫度和屈服點之間的熱膨脹系數(shù)的最大值αmax為410×10-7/℃以上。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃中,以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量%表示,優(yōu)選包含:
此外,本發(fā)明提供對本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃進(jìn)行風(fēng)冷強(qiáng)化而得的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃優(yōu)選表面壓縮應(yīng)力值為60MPa以上。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃優(yōu)選具有2.5mm以下的厚度。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃優(yōu)選用于汽車用途。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃優(yōu)選用于建筑用途。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃優(yōu)選用于太陽能電池模塊。
發(fā)明效果
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃即使在制成厚度為2.5mm以下的薄型玻璃的情況下,也能夠通過風(fēng)冷強(qiáng)化賦予足夠的殘余應(yīng)力。
附圖說明
圖1是實施例中使用的風(fēng)冷強(qiáng)化設(shè)備的設(shè)置有冷卻用噴嘴的部位的俯視圖。
具體實施方式
以下,對本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃進(jìn)行說明。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃的玻璃化溫度為500℃以上。如上所述,風(fēng)冷強(qiáng)化處理中,在通過浮法等制造板狀的玻璃,將切割后的玻璃板加熱至軟化點或屈服點附近的溫度后,通過對表面噴射冷卻介質(zhì)進(jìn)行急冷,從而賦予玻璃殘余應(yīng)力,在玻璃化溫度低于500℃的情況下,通過上述的加熱工序和冷卻工序難以使表面和內(nèi)部具有溫度差,無法有效地賦予殘余應(yīng)力。玻璃化溫度優(yōu)選為530℃以上,更優(yōu)選為540℃以上。另外,加熱工序時的溫度的上限優(yōu)選為玻璃化溫度+200℃。如果加熱工序時的溫度的上限高于玻璃化溫度+200℃,則高溫下玻璃容易粘性流動變形,最終的強(qiáng)化玻璃的光學(xué)品質(zhì)有可能會變差。
另一方面,如果玻璃化溫度過于高,則需要在加熱工序中加熱至高溫,用于保持玻璃的周邊構(gòu)件等暴露于高溫,所以它們的壽命有可能會顯著降低,為了延長壽命,需要使用耐熱性優(yōu)異的高價構(gòu)件。所以,玻璃化溫度設(shè)為600℃以下。玻璃化溫度優(yōu)選為590℃以下,更優(yōu)選為580℃以下。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃中,玻璃化溫度和屈服點之間的熱膨脹系數(shù)的最大值αmax(以下在本說明書中記載為“高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax”)是410×10-7/℃以上。高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax低于410×10-7/℃時,在制成厚度為2.5mm以下的薄型玻璃的情況下,使用通常的風(fēng)冷強(qiáng)化裝置有可能無法有效地賦予殘余應(yīng)力。通常,風(fēng)冷強(qiáng)化通過自比玻璃化溫度高100℃左右的溫度進(jìn)行急冷來實施。通過將高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax設(shè)為410×10-7/℃以上,即使在制成厚度為2.5mm以下的薄型玻璃的情況下,也能自以上的溫度起,使用通常的風(fēng)冷強(qiáng)化裝置有效地賦予殘余應(yīng)力。
這里,高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax是指,在如下所述的利用熱膨脹計測定的被處理玻璃的膨脹系數(shù)曲線中,熱膨脹系數(shù)在玻璃化溫度和屈服點之間的最大值。從賦予殘余應(yīng)力的觀點來看,高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax越大越好,但通常只要在600×10-7/℃即足夠。此外,如果高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax增大,有可能由于冷卻初期發(fā)生的暫時形變而導(dǎo)致玻璃的破裂,使成品率變差,所以高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax優(yōu)選為410×10-7/℃以上且600×10-7/℃以下。
對于本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃的屈服點不一定進(jìn)行限制,但優(yōu)選超過600℃。屈服點為600℃以下的情況下,在將切割后的玻璃板加熱至軟化點或屈服點附近的溫度時,加熱溫度、即強(qiáng)化開始溫度變低,有可能無法有效地賦予殘余應(yīng)力。屈服點優(yōu)選為750℃以下。如果屈服點超過750℃,則需要加熱至高溫,用于保持玻璃的周邊構(gòu)件等暴露于高溫,所以它們的壽命有可能會顯著降低,為了延長壽命,需要使用耐熱性優(yōu)異的高價構(gòu)件。本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃的屈服點更優(yōu)選為700℃以下。
從賦予殘余應(yīng)力的觀點來看,本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃的50~350℃下的平均熱膨脹系數(shù)α50~350越大越優(yōu)選,但如果過于大,則有可能出現(xiàn)與現(xiàn)有的其他構(gòu)件的膨脹不匹配的問題、或?qū)釠_擊的耐性變?nèi)?。因此,本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃的50~350℃下的平均熱膨脹系數(shù)α50~350為75×10-7/℃以上,更優(yōu)選為77×10-7/℃以上,進(jìn)一步優(yōu)選79×10-7/℃以上。另一方面,本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃的50~350℃下的平均熱膨脹系數(shù)α50~350為110×10-7/℃以下,更優(yōu)選為100×10-7/℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選95×10-7/℃以下。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃的高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax與50~350℃下的平均熱膨脹系數(shù)α50~350的熱膨脹系數(shù)差(Δα(=αmax-α50~350))優(yōu)選為345×10-7/℃以上。單純增大從低溫到高溫的熱膨脹系數(shù)、即高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax和50~350℃下的平均線膨脹系數(shù)α50~350的情況下,在加熱工序和冷卻工序時,容易發(fā)生因熱沖擊引起的破裂,與其他構(gòu)件的熱膨脹的不匹配,與現(xiàn)行工藝的不適應(yīng)等。
通過將熱膨脹系數(shù)差(Δα)設(shè)為345×10-7/℃以上,即通過在將50~350℃下的平均熱膨脹系數(shù)α50~350設(shè)為一定值的狀態(tài)下、相對增大高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax,即使在制成厚度為2.5mm以下的薄型玻璃的情況下,也能使用通常的風(fēng)冷強(qiáng)化裝置有效地賦予殘余應(yīng)力,并能夠抑制由熱沖擊引起的破裂等的發(fā)生。熱膨脹系數(shù)差(Δα)更優(yōu)選為360×10-7/℃以上,進(jìn)一步優(yōu)選370×10-7/℃以上。關(guān)于熱膨脹系數(shù)差(Δα),基本上越大越優(yōu)選,但通常只要為500×10-7/℃就足夠了。
這里,玻璃化溫度、屈服點、熱膨脹系數(shù)(αmax、α50~350)根據(jù)以下要領(lǐng)進(jìn)行測定。即,制作直徑5mm、長20mm的圓柱狀試樣,使用熱膨脹計在5℃/分鐘的升溫速度、10g的荷重條件下測定熱膨脹,求出玻璃化溫度、屈服點、熱膨脹系數(shù)(αmax、α50~350)。
關(guān)于風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃,因為是利用通過實施上述的加熱工序和冷卻工序而產(chǎn)生的表面和內(nèi)部的溫度差,如果將厚度減薄則無法使表面和內(nèi)部的溫度差變大,從而難以賦予足夠的殘余應(yīng)力。關(guān)于這一點,本申請發(fā)明人進(jìn)行了認(rèn)真研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在提高風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃的三價的鐵(Fe3+)的含量的情況下,能夠增大αmax,其結(jié)果是風(fēng)冷強(qiáng)化后的玻璃的殘余應(yīng)力提高。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃中,通過使Fe3+含量以Fe2O3換算計為2.2質(zhì)量%以上,即使在制成厚度為2.5mm以下的薄型玻璃的情況下,也能夠使用通常的風(fēng)冷強(qiáng)化裝置有效地賦予殘余應(yīng)力。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃中,優(yōu)選Fe3+含量以Fe2O3換算計為2.5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選2.7質(zhì)量%以上。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃中,F(xiàn)e2+含量以Fe2O3換算計為0.8質(zhì)量%以下。如果Fe2+含量以Fe2O3換算計高于0.8質(zhì)量%,則難以升高熔融窯的溫度,玻璃的熔化性下降。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃中,優(yōu)選Fe2+含量以Fe2O3換算計為0.7質(zhì)量%以下,更優(yōu)選0.6質(zhì)量%以下。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃中,以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量%表示,優(yōu)選包含:
以下將氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量%簡單表示為%。
如果采用這樣的組成,因為是與強(qiáng)化玻璃的制造中通常使用的鈉鈣玻璃的構(gòu)成成分基本相同的構(gòu)成成分,所以生產(chǎn)性良好。此外,如果采用該組成,則可得到玻璃化溫度為500~600℃、且高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax為410×10-7/℃以上的玻璃。以下對各成分的組成的范圍進(jìn)行說明。
SiO2的含量為66~75%。如果少于66%,則會發(fā)生玻璃的密度增大、熱膨脹系數(shù)增大、耐擦傷性變差等的不良情況。SiO2的含量優(yōu)選為67%以上,更優(yōu)選68%以上。此外,如果SiO2的含量超過75%,則粘性增高、玻璃難以熔化。SiO2的含量優(yōu)選為73%以下。
可根據(jù)需要含有Al2O3,其含量在15%以下。如果Al2O3的含量超過15%,則有可能玻璃化溫度以上時的熱膨脹系數(shù)不易增大,難以增大殘余應(yīng)力。Al2O3的含量優(yōu)選為10%以下,更優(yōu)選5%以下。
可根據(jù)需要含有B2O3,其含量在20%以下。如果B2O3的含量超過20%,則有可能玻璃化溫度以上時的熱膨脹系數(shù)不易增大,難以增大殘余應(yīng)力。B2O3的含量優(yōu)選為15%以下,更優(yōu)選10%以下。
堿土類金屬氧化物、即MgO、CaO、SrO和BaO的含量的合計(MgO+CaO+SrO+BaO)為1%以上。如果MgO+CaO+SrO+BaO不足1%,則為了維持玻璃的高溫下的熔化性和適度的熱膨脹系數(shù),需要大量添加堿金屬氧化物、即Li2O、Na2O、K2O,其結(jié)果是有可能形變點和屈服點的溫度差變小、殘余應(yīng)力變小。MgO+CaO+SrO+BaO優(yōu)選為3%以上,更優(yōu)選5%以上,進(jìn)一步優(yōu)選10%以上。MgO+CaO+SrO+BaO優(yōu)選為30%以下。如果超過30%,則玻璃的失透傾向增加,生產(chǎn)性變差。MgO+CaO+SrO+BaO優(yōu)選為25%以下。
MgO的含量為0.1%以上。MgO是為了適度維持熱膨脹系數(shù)而必需的成分,還能夠提高耐擦傷性。MgO的含量優(yōu)選為2%以上,更優(yōu)選3%以上。此外,MgO的含量為25%以下。如果MgO的含量超過25%,則玻璃的失透傾向增加,生產(chǎn)性變差。MgO的含量優(yōu)選為23%以下,更優(yōu)選21%以下,進(jìn)一步優(yōu)選20%以下。
CaO的含量為0.1%以上。CaO是為了適度維持玻璃的熱膨脹系數(shù)而必需的成分。CaO的含量優(yōu)選為2%以上,更優(yōu)選3%以上。CaO的含量為15%以下。如果CaO的含量超過15%,則玻璃的失透傾向增加,生產(chǎn)性變差。CaO的含量優(yōu)選為14%以下,更優(yōu)選13%以下。
可根據(jù)需要含有SrO,其含量在10%以下。通過含有SrO,能夠調(diào)整玻璃的高溫下的熔化性和熱膨脹系數(shù)。如果SrO的含量超過10%,則玻璃的密度增大,玻璃的重量增大。含有SrO的情況下,優(yōu)選1%以上,更優(yōu)選1.5%以上。SrO的含量更優(yōu)選為7%以下,進(jìn)一步優(yōu)選5%以下。
可根據(jù)需要含有BaO,其含量在10%以下。通過含有BaO,能夠調(diào)整玻璃的高溫下的熔化性和熱膨脹系數(shù)。另一方面,如果含有BaO,則玻璃的密度增大,所以玻璃的重量容易變大。此外,如果含有BaO,則玻璃變脆,所以裂紋開裂負(fù)載(日文:クラック·イニシエーション·ロード)變低,容易受到損傷。因此,BaO的含量為7%以下,優(yōu)選5%以下,更優(yōu)選3%以下。
堿金屬氧化物、即Li2O、Na2O、K2O的含量的合計(Li2O+Na2O+K2O)為1%以上。如果Li2O+Na2O+K2O不足1%,則為了維持玻璃的高溫下的熔化性和適度的熱膨脹系數(shù),需要大量添加堿土類金屬氧化物、即MgO、CaO、SrO和BaO,其結(jié)果是,玻璃的失透傾向增大、生產(chǎn)性變差。Li2O+Na2O+K2O優(yōu)選為3%以上,更優(yōu)選5%以上,進(jìn)一步優(yōu)選8%以上,特別優(yōu)選10%以上。Li2O+Na2O+K2O優(yōu)選為25%以下。如果超過25%,則有可能形變點和屈服點的溫度差變小,殘余應(yīng)力變小。Li2O+Na2O+K2O優(yōu)選為25%以下,更優(yōu)選20%以下。
Na2O的含量為8%以上。Na2O是玻璃的密度即使較低、也可增大熱膨脹系數(shù)的成分,因此以調(diào)整熱膨脹系數(shù)的目的而在玻璃組成中含有Na2O。Na2O的含量優(yōu)選為9%以上,更優(yōu)選10%以上。Na2O的含量為20%以下。如果Na2O的含量超過20%,則由于形變點和屈服點的溫度差變小而強(qiáng)化應(yīng)力變小,而且熱膨脹系數(shù)變得過大。Na2O的含量優(yōu)選為17%以下,更優(yōu)選15%以下。
可根據(jù)需要含有K2O,其含量優(yōu)選為0.1%以上。K2O的含量在0.1%以上的情況下,能夠維持玻璃的高溫下的熔化性和適度的熱膨脹系數(shù)。K2O的含量更優(yōu)選0.5%以上,特別優(yōu)選1%以上。K2O的含量為4%以下。如果K2O的含量超過4%,則玻璃的密度增大,玻璃的重量增大。K2O的含量優(yōu)選為3.5%以下,更優(yōu)選3%以下。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃優(yōu)選實質(zhì)上由上述成分構(gòu)成,也可以根據(jù)需要且在不違反本發(fā)明的技術(shù)思想的限度內(nèi),含有合計不超過10%的其他成分。作為其他成分,可例舉例如ZrO2、Y2O3、CeO2、MnO、CoO等。此外,也可以含有PbO等,但優(yōu)選實質(zhì)上不含這些成分。另外,實質(zhì)上不含表示少于0.01%。
此外,作為玻璃熔融時的澄清劑,可適當(dāng)含有SO3、氯化物、氟化物、鹵素、SnO2、Sb2O3、As2O3等。還有,為了調(diào)整色調(diào),也可以含有Ni、Cr、V、Se、Au、Ag、Cd等。被處理玻璃優(yōu)選實質(zhì)上不含As、Sb、Pb。因為這些成分具有毒性,所以為了防止對環(huán)境的影響,優(yōu)選玻璃中不含這些成分。另外,實質(zhì)上不含表示少于0.01%。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃在即使制成厚度為2.5mm以下的薄型玻璃的情況下,也能使用通常的風(fēng)冷強(qiáng)化裝置有效地賦予殘余應(yīng)力,所以能夠?qū)⒉Aлp量化。從輕量化的觀點考慮,優(yōu)選厚度為2.4mm以下,更優(yōu)選2.3mm以下,進(jìn)一步優(yōu)選2.0mm以下、1.5mm以下、1.3mm以下。但是,從有效地賦予殘余應(yīng)力的觀點來看,優(yōu)選其板厚為0.5mm以上,更優(yōu)選0.7mm以上。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃可通過浮法、熔融法、下拉法和輥壓法等玻璃板成形方法中的任一種方法來制造。如果采用浮法,則容易生產(chǎn)大面積的玻璃板,且容易將厚度偏差減小,所以優(yōu)選。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃在即使制成厚度為2.5mm以下的薄型玻璃的情況下,也能使用通常的風(fēng)冷強(qiáng)化裝置有效地賦予殘余應(yīng)力。在制成厚度為2.5mm以下的薄型玻璃的情況下,優(yōu)選風(fēng)冷強(qiáng)化后的玻璃的表面壓縮應(yīng)力值為110MPa以上,更優(yōu)選122MPa以上,進(jìn)一步優(yōu)選130MPa以上。
在制成厚度為2.0mm以下的薄型玻璃的情況下,優(yōu)選風(fēng)冷強(qiáng)化后的玻璃的表面壓縮應(yīng)力值為70MPa以上,更優(yōu)選78MPa以上,進(jìn)一步優(yōu)選85MPa以上。
在制成厚度為1.5mm以下的薄型玻璃的情況下,優(yōu)選風(fēng)冷強(qiáng)化后的玻璃的表面壓縮應(yīng)力值為60MPa以上,更優(yōu)選65MPa以上,進(jìn)一步優(yōu)選70MPa以上。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃是對本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃進(jìn)行風(fēng)冷強(qiáng)化而得的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃的厚度根據(jù)用途而不同,但根據(jù)上述的本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化用玻璃的特征,優(yōu)選具有2.5mm以下的厚度。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃的表面壓縮應(yīng)力值隨風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃的厚度而不同,在厚度為2.5mm以下的情況下,優(yōu)選表面壓縮應(yīng)力值為110MPa以上,更優(yōu)選122MPa以上,進(jìn)一步優(yōu)選130MPa以上。在制成厚度為2.0mm以下的情況下,優(yōu)選表面壓縮應(yīng)力值為70MPa以上,更優(yōu)選78MPa以上,進(jìn)一步優(yōu)選85MPa以上。在制成厚度為1.5mm以下的情況下,優(yōu)選表面壓縮應(yīng)力值為60MPa以上,更優(yōu)選65MPa以上,進(jìn)一步優(yōu)選70MPa以上。
本發(fā)明的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃優(yōu)選用于可使用強(qiáng)化玻璃的各種用途。具體而言,優(yōu)選用于汽車用途、建筑用途。此外,可優(yōu)選作為太陽能電池模塊的受光面板或背面板使用。
作為太陽能電池模塊的背面板使用的情況下,如果風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃的透明性高,則可看到布線等,設(shè)計性變差。為了使設(shè)計性良好,風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃的ISO-9050(2003)中規(guī)定的可見光透射率(D65光源)Tv_D65優(yōu)選為82%以下,更優(yōu)選80%以下,進(jìn)一步優(yōu)選77%以下。
實施例
以下通過實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
另外,本發(fā)明并不局限于這些實施例。
以形成下述表中所示的玻璃組成的條件,適當(dāng)選擇氧化物等通常使用的玻璃原料,將混合物加入鉑坩鍋中,并投入1600℃的電阻加熱式電爐中,熔化3小時,進(jìn)行脫泡、均質(zhì)化后,倒入模具材料中,以比玻璃化溫度高約30℃的溫度保持1小時以上后,以每分鐘0.3~1℃的冷卻速度退火到室溫,制作了實施例1~6、比較例1~6的板狀的玻璃試樣。
對于所得的玻璃試樣,根據(jù)利用分光光度計測定的玻璃試樣的圖譜曲線,使用下式(1)算出Fe-Redox。
Fe-Redox(%)=-loge(T1000nm/91.4)/(Fe2O3量×t×20.79)×100……(1)。
其中,
T1000nm是利用分光光度計(珀金埃爾默公司(Perkin Elmer社)制,Lambda950)測定的波長1000nm處的透射率(%);
t是玻璃試樣的厚度(cm);
Fe2O3量是通過熒光X射線測定而求得的以Fe2O3換算計的全鐵的含量(%=質(zhì)量百分比)。
上述的Fe-Redox采用根據(jù)利用分光光度計測定的玻璃試樣的譜圖曲線算出的方法,其值可視為等于相同玻璃中的以Fe2O3換算計的Fe2+含量與以Fe2O3換算計的全鐵含量的比率。
接著,根據(jù)JIS R 3103-3:2001的標(biāo)準(zhǔn),由玻璃試樣制作直徑5mm、長度20mm的圓柱狀試樣,用熱膨脹計(布魯克AXS公司(ブルカー·エイエックスエス社)制、TMA4000SA)以5℃/分鐘的升溫速度、10g的荷重條件測定熱膨脹,算出玻璃化溫度(Tg)。
此外,根據(jù)JIS R 1618:2002的標(biāo)準(zhǔn),對于被處理玻璃,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、TMA4000SA),以5℃/分鐘的升溫速度測定熱膨脹,算出50~350℃時的平均熱膨脹系數(shù)α50~350、以及高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax。
此外,使用可見光透射率(對于Tv_D65,分光光度計(珀金埃爾默公司制,Lambda 950)進(jìn)行測定。
還有,對于實施例1~6、比較例1~6的玻璃試樣,為了評價風(fēng)冷強(qiáng)化的操作容易度,通過以下所示的方法測定風(fēng)冷強(qiáng)化后的表面殘余應(yīng)力。
將玻璃試樣切割為550mm×550mm的尺寸,并實施倒角加工。在風(fēng)冷強(qiáng)化處理中,使用通常的輥搬運式的風(fēng)冷強(qiáng)化設(shè)備。圖1是該風(fēng)冷強(qiáng)化設(shè)備的設(shè)置有冷卻用噴嘴的部位的俯視圖,圖中左側(cè)示出設(shè)有該冷卻用噴嘴的部位的端面的形狀。如圖1所示,多個冷卻用噴嘴20、30、40以高低不同的方式排列。噴嘴20以垂直朝向被處理玻璃板的被處理面的方式進(jìn)行設(shè)置。噴嘴20的直徑為3.1mm,噴嘴20間的間距為24mm。噴嘴30、40以傾斜朝向被處理玻璃板的被處理面的方式進(jìn)行設(shè)置。噴嘴30、40的直徑各為3.9mm,噴嘴30間的間距、噴嘴40間的間距各為24mm。相對于噴嘴30,與最接近的噴嘴20的間距、與最接近的噴嘴40的間距各為8mm。噴嘴20與被處理玻璃板的被處理面的距離為10mm。作為冷卻介質(zhì)從噴嘴20、30、40供給的空氣的溫度為60℃,風(fēng)壓(噴射口風(fēng)壓)為18~19kPa,從將被處理玻璃板加熱至630~635℃的狀態(tài),對被處理玻璃板的被處理面噴射作為冷卻介質(zhì)的空氣,進(jìn)行冷卻。使用玻璃表面應(yīng)力計(折原制作所(折原製作所)制FSM-7000H)測定由此制作的風(fēng)冷強(qiáng)化玻璃的表面壓縮應(yīng)力值。將各試樣的表面壓縮應(yīng)力值除以比較例5的表面壓縮應(yīng)力值,將所得的值作為相對表面壓縮應(yīng)力值。
[表1]
高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax為410×10-7/℃以上的實施例1~6的玻璃中,風(fēng)冷強(qiáng)化后的玻璃的相對表面壓縮應(yīng)力值為1.1以上。高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)αmax低于410×10-7/℃的比較例1~6的玻璃中,風(fēng)冷強(qiáng)化后的玻璃的相對表面壓縮應(yīng)力值低于1.1。
符號說明
20、30、40 噴嘴