DE10133963B4 - Boroalkali silicate glass and its uses - Google Patents

Abstract

Boroalkalisilicatglas gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.% auf Oxidbasis): SiO₂ 50–< 60 Al₂O₃ 3–< 11 B₂O₃ 5–12 Na₂O 3–15 K₂O 4–12 ZnO > 4–10 MgO + CaO + SrO + BaO 0–5 TiO₂ 0,5–< 5 ZrO₂ 0,1–5

Boroalkalisilicatglas characterized by the following composition (in wt.% Based on oxide): SiO ₂ 50- <60 Al ₂ O ₃ 3- <11 B ₂ O ₃ 5-12 Na ₂ O 3-15 K ₂ O 4-12 ZnO > 4-10 MgO + CaO + SrO + BaO 0-5 TiO ₂ 0.5- <5 ZrO ₂ 0.1-5

Description

Die Erfindung betrifft ein zirkon- und titanhaltiges Boroalkalisilicatglas sowie Verwendungen dieses Glases.The The invention relates to a zirconium- and titanium-containing Boroalkalisilicatglas as well as uses of this glass.

Für die Verwendung als Substrat für Datenträger (Festplatten) ist Glas gegenüber Metallen wie Aluminium oder Metallegierungen u. a. von Vorteil wegen seiner Ebenheit und geringen Oberflächenrauhigkeit. Solche Substratgläser müssen bei der Verwendung erhöhten chemischen, thermischen und mechanischen Belastungen standhalten.For the use as a substrate for disk (Hard drives) is glass opposite Metals such as aluminum or metal alloys u. a. advantageous because of its flatness and low surface roughness. Such substrate glasses must be included of use increased withstand chemical, thermal and mechanical stresses.

So erfahren sie während der Beschichtung (beispielsweise durch Kathodenzerstäubung oder Sputterverfahren) hohe Temperaturen, ca. 400°C, mit kurzen Abkühlraten. Daran können sich auch noch Wärmebehandlungen bei ca. 300–400°C anschließen. Die Substratgläser sollten daher Transformationstemperaturen von mehr als 450°C aufweisen. Insbesondere neue Technologien wie das „perpendicular recording" benötigen höhere Sputtertemperaturen als die bisher üblichen Methoden.So learn during the coating (for example, by sputtering or Sputtering method) high temperatures, about 400 ° C, with short cooling rates. Can do that also heat treatments at about 300-400 ° C. The substrate glasses should therefore have transformation temperatures of more than 450 ° C. In particular, new technologies such as "perpendicular recording" require higher sputtering temperatures than the usual ones Methods.

Bei der Verwendung als Festplatten treten hohe mechanische Belastungen auf, z.B. beim Einbau Klemmspannungen auf der Drehachse von bis zu 100 N/mm² sowie im Betrieb bei hohen Umdrehungszahlen von derzeit 5000 bis 15 000 U/min zusätzliche Spannungen durch die Zentrifugalkräfte. Solchen Belastungen halten vor allem 0,25 bis 3,0 mm dünne Gläser insbesondere dann stand, wenn sie oberflächenvorgespannt sind. Da die Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit durch thermisches Vorspannen erst bei einer Mindestdicke von 3 mm möglich ist, sollten Gläser für die genannte Verwendung chemisch vorspannbar sein. Sinnvollerweise sind sie durch Ionenaustausch im Salzbad unterhalb der Transformationstemperatur T_g vorspannbar, d. h. weisen sie genügend zum Austausch geeignete Ionen wie Li⁺- und/oder Na⁺-Ionen auf.When used as a hard disk high mechanical loads occur, for example, when installing clamping voltages on the axis of rotation of up to 100 N / mm ² and in operation at high speeds from currently 5000 to 15 000 U / min additional stresses by the centrifugal forces. Such loads especially keep 0.25 to 3.0 mm thin glasses especially when they are surface-prestressed. Since it is only possible to increase the mechanical strength by thermal tempering at a minimum thickness of 3 mm, glasses should be capable of being chemically prestressed for the said use. It makes sense for them to be pretensioned by ion exchange in the salt bath below the transformation temperature T _g , ie they have sufficient ions suitable for exchange, such as Li ⁺ and / or Na ⁺ ions.

Neben der Oberflächenebenheit ist die chemische Beständigkeit des Substratglases für die Funktionsfähigkeit einer Festplatte von Bedeutung, denn der Schreib-Lesekopf gleitet in einem Abstand von derzeit weniger als 50 nm auf einem Luftpolster über der sich drehenden Festplatte. Dieser Abstand muß für eine einwandfreie Funktion gewahrt bleiben. Im Herstellungsprozeß der Substrate werden die Gläser einer Reihe von Wasch- und Reinigungsprozessen ausgesetzt, wodurch die Glasoberflächen angegriffen werden können. Hierbei können sich Oberflächenschichten ausbilden, die unter anderem zur Delamination von Funktionsschichten führen können. Die Substrate sollen also eine hohe chemische Beständigkeit aufweisen. Auch muß die Alkalilässigkeit möglichst gering sein, da es ansonsten zu Reaktionen mit den auf das Glassubstrat aufgebrachten Funktionsschichten kommen kann, bzw. Alkaliionen den Schreib-Lesekopf korrodieren können, was wiederum zu Funktionseinbußen bzw. zum Funktionsausfall führen würde.Next the surface flatness is the chemical resistance of the substrate glass for the functionality a hard drive of importance, because the read-write head slides at a distance of currently less than 50 nm on an air cushion over the spinning disk. This distance must be for a perfect function stay protected. In the manufacturing process of the substrates, the glasses exposed to a series of washing and cleaning processes the glass surfaces can be attacked. in this connection can surface layers train, among other things, the delamination of functional layers to lead can. The substrates should therefore have a high chemical resistance exhibit. Also, the must alkali permeability preferably be low, otherwise there will be reactions with the glass substrate applied functional layers can come, or alkali metal ions Read-write head can corrode which in turn leads to loss of function or lead to functional failure would.

Eine geringe Alkalilässigkeit ist auch wesentlich für Substrate für Displayanwendungen und für DNA-Chips.A low alkalinity is also essential for Substrates for Display applications and for DNA chips.

Eine weitere wesentliche Eigenschaft von als Festplattensubstraten geeigneten Gläsern ist ihr thermisches Ausdehnungsverhalten, das sich nicht zu sehr von dem der Beschichtungsmaterialien (z.B. Co-Legierungen mit thermischen Ausdehnungskoeffizienten α_20/300 von ca. 12 × 10^–6/K) und vor allem nicht zu sehr von dem der Materialien im Fixiersystem des Laufwerks (z.B. der Spindel aus Federstahl mit α_20/300 ca. 12 × 10^–6/K) unterscheiden soll, um Spannungen zu vermeiden. Eine hohe thermische Dehnung (α_20/300 > 7,0 × 10^–6/K) ist auch günstig für die Laserschneidbarkeit des Glases, denn bei hoher thermischer Dehnung kann die Schneidzeit reduziert werden, also der Durchsatz erhöht werden.Another essential characteristic of glasses suitable as hard disk substrates is their thermal expansion behavior, which is not too different from that of the coating materials (eg, Co alloys with thermal expansion coefficients α _20/300 of approx. 12 × 10 ^-6 / K) and, above all, not To differ too much from that of the materials in the fixing system of the drive (eg the spindle made of spring steel with α _20/300 about 12 × 10 ^-6 / K) in order to avoid stresses. A high thermal expansion (α _20/300 > 7.0 × 10 ^-6 / K) is also favorable for the laser cutting capability of the glass, because at high thermal expansion, the cutting time can be reduced, so the throughput can be increased.

Weiter benötigen Festplatten eine hohe Formstabilität, um auch bei hohen Umdrehungszahlen im Laufwerk nicht zu flattern. Solche Auslenkungen aus der Ruhelage würden bei zu niedriger Flug-/Gleithöhe des Schreib-Lesekopfes dazu führen, daß der Schreib-Lese-kopf die Orientierung zum Informationsgehalt des Spots auf der Festplatte verlöre ("runout") oder er mit der Festplatte zusammenstieße ("head crash"). Eine Anforderung an Materialien für Festplatten ist also ein hoher spezifischer Elastizitätsmodul E/ρ, was einen hohen Elastizitätsmodul E und/oder eine geringe Dichte ρ bedeutet. E/ρ soll mehr als 25 × 10⁵ × Ncm/g betragen. Ähnliche Anforderungen hinsichtlich Steifigkeit werden aufgrund der „sagging"-Problematik, dem Durchbiegen der Scheiben während des Handlings in der Produktion, auch an Substrate für Displayanwendungen gestellt.Furthermore, hard disks require a high dimensional stability, so as not to flutter even at high rpm in the drive. Such deflections from the rest position would result in too low flight / sliding height of the read-write head cause the read-write head to lose the orientation to the information content of the spot on the hard disk ("runout") or it would collide with the hard disk (" head crash "). A requirement for materials for hard disks is therefore a high specific modulus of elasticity E / ρ, which means a high modulus of elasticity E and / or a low density ρ. E / ρ should be more than 25 × 10 ⁵ × Ncm / g. Similar stiffness requirements are also imposed on substrates for display applications due to the "sagging" problem, the sagging of the discs during handling in production.

Neben den genannten Materialeigenschaften, die die Eignung als Substrat für die genannten Anwendungen betreffen, sollen die Gläser, insbesondere für die Herstellung der genannten Massenprodukte, mit geringen Produktionskosten herstellbar sein. Dazu muß das Schmelz- und Heißformgebungsverhalten der Gläser für großtechnische Anlagen geeignet sein. Die Glasschmelzen sollen das Feuerfestmaterial der Schmelzaggregate möglichst wenig angreifen, d. h. sie sollen bei niedrigen Temperaturen herstellbar sein und keine ag gressiven korrosionsfördernden Bestandteile enthalten. Geeignete Gläser sollen großtechnisch in ausreichender Qualität (z.B. keine Blasen, Knoten, Einschlüsse), z.B. auf einer Floatanlage oder in Ziehverfahren, z.B. vorzugsweise im Down-Draw-Verfahren, wirtschaftlich produzierbar sein. Besonders die Herstellung dünner (< 1,5 mm) streifenfreier Substrate von geringer Oberflächenwelligkeit über Ziehverfahren erfordert eine hohe Entglasungsstabilität der Gläser.In addition to the material properties mentioned, which relate to the suitability as a substrate for the applications mentioned, the glasses, in particular for the production of said mass products, ge with ge be able to produce production costs. For this purpose, the melting and hot forming behavior of the glasses must be suitable for large-scale installations. The glass melts should attack the refractory material of the melting units as little as possible, ie they should be producible at low temperatures and contain no ag gressive corrosive constituents. Suitable glasses should be economically producible on a large scale in sufficient quality (eg no bubbles, knots, inclusions), eg on a float plant or in drawing processes, for example preferably in the down-draw process. In particular, the production of thin (<1.5 mm) streak-free substrates of low surface waviness via drawing process requires a high devitrification stability of the glasses.

Es sind bereits zahlreiche Gläser für die Verwendung als Substrate für Displays bekannt. Auch für die Verwendung als Substrate für Festplatten sind neben Metallen, Kompositwerkstoffen und Glaskeramiken verschiedene Gläser bekannt. Jedoch erfüllen sie nicht alle Anforderungen, die an Materialien für Festplatten bzw. für Displays gestellt werden, im gewünschten hohen Maße.It are already numerous glasses for the Use as substrates for Displays known. Also for the use as substrates for Hard disks are in addition to metals, composite materials and glass ceramics different glasses known. However, fulfill They do not meet all the requirements for hard drive materials or for Displays are placed in the desired high dimensions.

Die Gläser gehören den verschiedensten Glasgruppen an, so z.B. Borosilicatgläser, Zinksilicatgläser, Aluminosilicatgläser und Calciumsilicatgläser.The glasses belong to the most diverse groups of glasses, e.g. Borosilicate glasses, zinc silicate glasses, aluminosilicate glasses and Calciumsilicatgläser.

Nicht nur die letztgenannten sind hoch erdalkalihaltig. Hoch erdalkalihaltige Gläser sind beispielsweise in EP 734 357 B1 , EP 526 272 B1 , DE 199 17 921 C1 , DE 196 15 688 A1 , US 5,910,459 beschrieben. Auch die Gläser der JP 9-12333 A sind ausweislich der Beispiele hocherdalkalioxidhaltig. Wenn der gewünschte hohe E-Modul mittels der Erdalkalioxide erzielt wird, hat dies negativen Einfluß auf die Kristallisationsstabilität der Gläser. Dies gilt insbesondere für die über einen sehr hohen E-Modul von ≥ 100 GPa bzw. > 110 GPa definierten Gläser der EP 917 135 A1 und EP 0 858 974 A1 , die relativ hoch CaO-haltige bzw. MgO-haltige Zusammensetzungen aufweisen. Eine Kristallisationsneigung der Gläser ist hauptsächlich für die Herstellung im Ziehverfahren nachteilhaft, da diese Verfahren besondere Anforderungen an die Kristallisationsstabilität der zu verarbeitenden Gläser stellen.Not only the latter are highly alkaline earth. High alkaline glasses are for example in EP 734 357 B1 . EP 526 272 B1 . DE 199 17 921 C1 . DE 196 15 688 A1 . US 5,910,459 described. Also, the glasses of JP 9-12333 A are shown in the examples hocherdalkalioxidhaltig. If the desired high modulus of elasticity is achieved by means of the alkaline earth oxides, this has a negative influence on the crystallization stability of the glasses. This applies in particular to the glasses defined by a very high modulus of elasticity of ≥ 100 GPa or> 110 GPa EP 917 135 A1 and EP 0 858 974 A1 which have relatively high CaO-containing or MgO-containing compositions. A crystallization tendency of the glasses is disadvantageous mainly for the production in the drawing process, since these methods make special demands on the crystallization stability of the glasses to be processed.

Viele der bekannten Gläser sind Li-haltig, um einen Ionenaustausch mit Natrium zu ermöglichen. Solche Gläser, wie sie beispielsweise wiederum in EP 917 135 A1 , in DE 42 06 268 A1 , JP 10-1399 A, US 5,902,665 , US 5,804,520 , US 6,187,441 und US 6,214,429 beschrieben sind, neigen ebenfalls zu sehr zur Kristallisation, um in den geforderten Oberflächenqualitäten im Ziehverfahren herstellbar zu sein. Die Gläser weisen ebenfalls oftmals Transformationstemperaturen unterhalb 450°C auf und sind somit für Sputterprozesse bei höheren Temperaturen nicht verwendbar.Many of the known glasses are Li-containing to allow ion exchange with sodium. Such glasses, as for example in turn EP 917 135 A1 , in DE 42 06 268 A1 , JP 10-1399 A, US 5,902,665 . US 5,804,520 . US 6,187,441 and US 6,214,429 also tend to crystallize too much to be produced in the required surface qualities in the drawing process. The glasses also often have transformation temperatures below 450 ° C and thus are not usable for sputtering processes at higher temperatures.

Die Li- und P-haltigen Gläser der JP 2000-007372 A führen außerdem bei ihrer Herstellung zur Korrosion des Feuerfestmaterials.The Li and P containing glasses JP 2000-007372 A lead Furthermore in their manufacture for corrosion of the refractory material.

Eine weitere Gruppe von Gläsern für Festplattensubstrate stellen die hoch SiO₂-haltigen Gläser dar. Dazu gehören die Gläser aus JP 4-46909 B2, JP 4-70262 B2, JP 64-42025 A, DE 42 06 268 A1 , die teilweise auch noch Erdalkalioxide und/oder Li₂O enthalten. Durch den hohen SiO₂-Anteil sind die Gläser zwar oftmals chemisch sehr beständig, sie weisen jedoch unerwünscht niedrige thermische Dehnungen und schlechte Schmelzeigenschaften auf. Gleiches gilt für die hoch SiO₂-haltigen TiO₂-freien Gläser der JP 4-46909 B2.Another group of glasses for hard disk substrates are the high SiO ₂ -containing glasses. These include the glasses from JP 4-46909 B2, JP 4-70262 B2, JP 64-42025 A, DE 42 06 268 A1 , some of which also contain alkaline earth oxides and / or Li ₂ O. Although the glasses are often very chemically resistant due to the high SiO ₂ content, they have undesirably low thermal expansions and poor melting properties. The same applies to the highly SiO ₂ -containing TiO ₂ -free glasses of JP 4-46909 B2.

PCT/US01/00260 beinhaltet ZrO₂-freie Gläser, deren hydrolytische Beständigkeit zwar bereits hoch, aber noch verbesserungsfähig ist angesichts der gestiegenen Anforderungen hinsichtlich der Alkalilässigkeit.PCT / US01 / 00260 includes ZrO ₂ -free glasses, whose hydrolytic resistance is already high, but can still be improved in view of the increased requirements with regard to alkalinity.

DE 197 25 552 A1 betrifft Alkali-Silicat-Gläser aus dem System SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃-K₂O-Na₂O für die Verwendung als Beschichtungs- oder Verblendmaterial für keramische Dentalsuprastrukturen. Neben den genannten Komponenten können die Gläser noch einige andere Komponenten, nämlich CaO, F, P₂O₅, Li₂O, BaO, ZnO, TiO₂, ZrO₂, CeO₂, meist in Mengen von jeweils bis zu einigen Prozent, z.B. konkret bis zu 4 Gew.-% ZnO, enthalten. DE 197 25 552 A1 relates to alkali silicate glasses from the system SiO ₂ -Al ₂ O ₃ -B ₂ O ₃ -K ₂ O-Na ₂ O for use as a coating or veneering material for ceramic dental superstructures. In addition to the components mentioned, the glasses may contain some other components, namely CaO, F, P ₂ O ₅ , Li ₂ O, BaO, ZnO, TiO ₂ , ZrO ₂ , CeO ₂ , usually in amounts of up to a few percent, eg specifically up to 4% by weight of ZnO.

DE 32 12 612 A1 beschreibt ein Uhrglas aus dem System SiO₂ – Al₂O₃ – Na₂O – K₂O – MgO plus einer Reihe von fakultativen Komponenten. Das Glas ist mit wenigstens 11 Gew.-% Al₂O₃ und wenigstens 10 Gew.-% Alkalioxiden hoch Al₂O₃-haltig und relativ alkalireich. DE 32 12 612 A1 describes a watch glass from the system SiO ₂ - Al ₂ O ₃ - Na ₂ O - K ₂ O - MgO plus a number of optional components. The glass is high Al ₂ O ₃ -containing at least 11 wt .-% Al ₂ O ₃ and at least 10 wt .-% alkali oxides and relatively rich in alkali.

DE 32 06 226 A1 beschreibt ein optisches und ophthalmisches Glas aus dem System SiO₂ – B₂O₃ – Na₂O – K₂O – TiO₂. Sein TiO₂-Gehalt ist mit 5–12,8 Gew.-% sehr hoch. Al₂O₃ ist mit maximal 5 Gew.-% nur fakultative Komponente. DE 32 06 226 A1 describes an optical and ophthalmic glass from the system SiO ₂ - B ₂ O ₃ - Na ₂ O - K ₂ O - TiO ₂ . Its TiO ₂ content is very high at 5-12.8% by weight. Al ₂ O ₃ is at most 5 wt .-% only optional component.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, Gläser zur Herstellung von Festplattensubstraten und von Substraten für Displays zur Verfügung zu stellen, d. h. Gläser, die die dafür nötigen Eigenschaften aufweisen, die insbesondere eine geringe Alkaliabgabe bei gleichzeitig hoher Dehnung aufweisen, und die für eine wirtschaftliche Herstellung geeignet, insbesondere ausreichend kristallisationsstabil sind.It Now object of the invention, glasses for the production of hard disk substrates and substrates for Displays available to ask, d. H. glasses, the one for that force Have properties that in particular a low alkali delivery have at the same time high elongation, and for an economic Preparation suitable, in particular sufficiently stable to crystallization are.

Diese Aufgabe wird durch die Boroalkalisilicatgläser gemäß Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by the Boroalkalisilicatgläser according to claim 1.

Die Gläser enthalten 50 bis < 60 Gew-%, vorzugsweise bis zu 59,5 Gew.-%, bevorzugt bis 59 Gew-%, des Netzwerkbildners SiO₂. Dadurch weisen sie besonders gute Heißformgebungseigenschaften auf, denn bei diesen vergleichsweise niedrigen SiO₂-Anteilen ist die Kristallisationsstabilität hoch und die Verarbeitungstemperatur niedrig. Bei noch niedrigeren Konzentrationen würde die chemische Beständigkeit verschlechtert.The glasses contain from 50 to <60% by weight, preferably up to 59.5% by weight, preferably up to 59% by weight, of the network former SiO ₂ . As a result, they have particularly good hot-forming properties, because with these comparatively low amounts of SiO ₂ , the crystallization stability is high and the processing temperature is low. At even lower concentrations, chemical resistance would be degraded.

Na₂O ist als Flußmittel in der Schmelze und zur Ermöglichung des chemischen Vorspannens durch Ionenaustausch in den Gläsern vorhanden, und zwar mit 3 bis 15 Gew %. Bei niedrigeren Konzentrationen würde das Schmelzverhalten negativ beeinflußt, wäre die chemische Vorspannung nicht mehr gewährleistet und würde die gewünschte hohe thermische Dehnung nicht mehr erreicht. Bei höheren Konzentrationen nähme die chemische Resi stenz ab und die Alkalilässigkeit zu. Bevorzugt ist ein Na₂O-Gehalt von wenigstens 6 Gew.-%.Na ₂ O is present as a flux in the melt and to facilitate chemical tempering by ion exchange in the glasses, at 3 to 15% by weight. At lower concentrations, the melting behavior would be adversely affected, the chemical bias would no longer be guaranteed and would not reach the desired high thermal expansion. At higher concentrations, the chemical resistance would decrease and the alkalinity would increase. Preferred is a Na ₂ O content of at least 6 wt .-%.

K₂O ist in den Gläsern mit 4 bis 12 Gew-% vorhanden. K₂O erhöht die thermische Dehnung und begünstigt die Austauschbarkeit der Natriumionen. Der Mindestgehalt an K₂O ist nötig, um bei den relativ geringen Na₂O-Anteilen die gewünschte hohe thermische Dehnung zu erreichen. Höhere Konzentrationen an K₂O als 12 Gew-% würden sich wie beim Na₂O negativ auf chemische Resistenz und Alkalilässigkeit auswirken. Bevorzugt ist ein K₂O-Gehalt von höchstens 10 Gew.-%.K ₂ O is present in the glasses at 4 to 12% by weight. K ₂ O increases the thermal expansion and promotes the exchangeability of the sodium ions. The minimum content of K ₂ O is necessary to achieve the desired high thermal expansion at the relatively low Na ₂ O content. Higher concentrations of K ₂ O than 12% by weight would negatively affect chemical resistance and alkalinity, as with Na ₂ O. Preferred is a K ₂ O content of at most 10 wt .-%.

Es ist bevorzugt, daß die Summe dieser beiden Alkalioxide zwischen 8 und 20 Gew.% beträgt.It it is preferred that the Sum of these two alkali oxides between 8 and 20 wt.% Is.

Es ist von erheblichem Vorteil, daß die Gläser kein Li₂O benötigen, sie also Li₂O-frei sind, denn Li₂O würde sich sehr negativ auf die Kristallisationsstabilität und die Feuerfestkorrosion auswirken.It is of considerable advantage that the glasses do not require Li ₂ O, so they are Li ₂ O-free, because Li ₂ O would have a very negative impact on the crystallization stability and the refractory corrosion.

Die Gläser enthalten 5 bis 12 Gew-% B₂O₃. Der Mindestgehalt gewährleistet die gute Schmelzbarkeit. Bei höheren Konzentrationen als 12 Gew-% würde sich die chemische Resistenz verschlechtern, insbesondere auch, weil eine Erhöhung des Anteils dieses Netzwerkbildners üblicherweise mit einer Erniedrigung des Netzwerkbildners SiO₂ einherginge. Vorzugsweise enthalten die Gläser mehr als 5 Gew.-% B₂O₃.The glasses contain 5 to 12% by weight of B ₂ O ₃ . The minimum content ensures good meltability. At concentrations higher than 12% by weight, the chemical resistance would deteriorate, especially because an increase in the proportion of this network former would usually be accompanied by a lowering of the network former SiO ₂ . The glasses preferably contain more than 5% by weight of B ₂ O ₃ .

Die Gläser enthalten 3 bis < 11 Gew-%, bevorzugt 3 bis 8 Gew-% Al₂O₃. Bei niedrigeren Gehalten würde die chemische Resistenz und die Kristallisationsstabilität verschlechtert. Bei höheren Gehalten würde die Schmelzbarkeit verschlechtert und würde die thermische Dehnung herabgesetzt.The glasses contain 3 to <11% by weight, preferably 3 to 8% by weight Al ₂ O ₃ . At lower levels, chemical resistance and crystallization stability would be degraded. At higher levels, meltability would be degraded and thermal stretch reduced.

Dadurch, daß die Gläser neben SiO₂ auch B₂O₃ und Al₂O₃ enthalten, und zwar in den angegebenen Mengen, sind die Schmelz- und Verarbeitungseigenschaften sehr gut und ist die Kristallisationsneigung gering.Characterized in that the glasses in addition to SiO ₂ also contain B ₂ O ₃ and Al ₂ O ₃ , in the specified amounts, the melting and processing properties are very good and the crystallization tendency is low.

Die Gläser enthalten 0,5 bis < 5 Gew-%, bevorzugt 2 bis < 5 Gew-% TiO₂. Höhere Gehalte würden die Kristallisationsstabilität erniedrigen, geringere Gehalte würden die chemische Resistenz verschlechtern.The glasses contain 0.5 to <5% by weight, preferably 2 to <5% by weight of TiO ₂ . Higher levels would lower crystallization stability, lower levels would degrade chemical resistance.

ZrO₂ ist ein entscheidender Bestandteil im Glas, um die hydrolytische bzw. allgemein die chemische Beständigkeit zu verbessern. Im Glas sind mindestens 0,1 Gew.%, aus Gründen der Kristallisationsstabilität maximal 5 Gew.% enthalten. Bevorzugt ist ein ZrO₂-Gehalt zwischen 0,5 und 4 Gew.-%, besonders bevorzugt ist ein ZrO₂-Gehalt von wenigstens 1 Gew.-%.ZrO ₂ is a crucial component in the glass to improve the hydrolytic and chemical resistance in general. The glass contains at least 0.1% by weight, for reasons of crystallization stability at most 5% by weight. Preferably, a ZrO ₂ content is between 0.5 and 4 wt .-%, particularly preferred is a ZrO ₂ content of at least 1 wt .-%.

Zur Verbesserung der Aufheizraten bei den Beschichtungsprozessen und damit Verkürzung der Sputterzeiten und Erhöhung der Prozeßdurchlaufzeiten können die Gläser eine oder mehrere farbgebende bzw. strahlungsabsorbierende Komponenten aus der Gruppe Fe₂O₃, CoO, CuO, V₂O₅, Cr₂O₃ enthalten, wobei der Gehalt jeder einzelnen Komponente und der Gehalt ihrer Summe nicht mehr als 4 Gew. % betragen soll. Durch das Vorhandensein der absorbierenden Komponenten wird auch die Laserschneidbarkeit der Gläser günstig beeinflußt. Höhere Gehalte wären ungünstig für die Kristallisationsstabilität der Gläser.To improve the heating rates in the coating processes and thus shorten the sputtering times and increase the processing times, the glasses may contain one or more coloring or radiation-absorbing components from the group Fe ₂ O ₃ , CoO, CuO, V ₂ O ₅ , Cr ₂ O ₃ , wherein the content of each component and the content of their sum should not be more than 4 wt.%. Due to the presence of the absorbing components, the laser cutting capability of the glasses is also favorably influenced. Higher levels would be detrimental to the crystallization stability of the glasses.

Für die Heißformgebungseigenschaften der Gläser ist auch ZnO eine wichtige Komponente. Es erhöht die Oberflächenspannung der Schmelze und verbessert im Rahmen der vorhandenen Anteile die Kristallisationsstabilität. Es ist mit wenigstens > 4 Gew.-% und höchstens 10 Gew-%, bevorzugt höchstens 8 Gew.-% in den Gläsern vorhanden. Bei höheren Gehalten als 10 Gew.-% würde die Entglasungsstabilität nachlassen.ZnO is also an important component for the hot forming properties of the glasses. It increases the surface tension of the melt and improves the crystallization stability within the existing proportions. It is present in the glasses with at least> 4% by weight and at most 10% by weight, preferably at most 8% by weight. At levels higher than 10% by weight, the devitrification stability would diminish.

Wenn die Gläser im Floatverfahren verarbeitet werden sollen, ist der Anteil an ZnO vorzugsweise auf höchstens 2 Gew.% beschränkt, da höhere Anteile die Gefahr störender ZnO-Beläge auf der Glasoberfläche erhöhen, die sich durch Verdampfung und anschließende Kondensation im Heißformgebungsbereich bilden können.If the glasses be processed in the float process, the proportion of ZnO preferably at most 2% by weight limited, there higher Shares the risk of disturbing ZnO coverings on the glass surface, which increase by evaporation and subsequent condensation in the hot forming area can form.

Die Gläser können geringe Konzentrationen an Erdalkalioxiden, und zwar bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-%, MgO, bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-%, CaO, bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-%, SrO, bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-%, BaO enthalten, wobei die Summe aus MgO, CaO, SrO, BaO 5 Gew.-%, vorzugsweise 2 Gew.-%, nicht überschreiten soll. Bevorzugt ist das Vorhandensein von CaO und der Verzicht auf die anderen Erdalkalioxide. So kann die chemische Beständigkeit zusätzlich verbessert und die Ionenaustauschfähigkeit begünstigt werden. Bei höheren Anteilen würde die Kristallisationsstabilität herabgesetzt.The glasses can low concentrations of alkaline earth oxides, up to 5% by weight, preferably 2% by weight, MgO, up to 5% by weight, preferably 2% by weight, CaO, up to 5% by weight, preferably 2% by weight, SrO, up to 5% by weight, preferably 2% by weight, of BaO, the sum of MgO, CaO, SrO, BaO 5 wt .-%, preferably 2 wt .-%, should not exceed. Prefers is the presence of CaO and the abandonment of the other alkaline earth oxides. So can the chemical resistance additionally improved and the ion exchange ability are favored. At higher proportions would the crystallization stability reduced.

Die erfindungsgemäßen Gläser sind gut chemisch vorspannbar, durch Ionenaustausch von Alkaliionen unterhalb der Transformationstemperatur. Ein solcher Ionenaustausch kann auf bekannte Weise durch Einbringen des Glaskörpers in Schmelzen (Salzbädern) von mehr als 90 Gew.-% eher niedrigschmelzender Kaliumsalze, z.B. Nitrat, oder auch durch Aufbringen von Pasten von eher höher schmelzenden Kaliumsalzen, z.B. Sulfat, auf die Oberfläche des Glaskörpers stattfinden. Einwirkzeiten und -temperaturen entsprechen den üblichen von der jeweiligen Glaszusammensetzung abhängenden Bedingungen bei diesen bekannten Ionenaustauschverfahren, d. h. Zeiten zwischen 0,5 und 24 h und Temperaturen zwischen T_g (Transformationstemperatur) – 100 K und T_g – 50 K, also bei diesen Gläsern Temperaturen zwischen 350 und 550°C, wobei niedrigere Temperaturen höhere Verweilzeiten erforderlich machen. Durch das chemische Vorspannen läßt sich eine starke und anhaltende Vorspannung aufbauen, wodurch die an sich schon hohe Bruchfestigkeit der Gläser erhöht wird.The glasses of the invention are readily chemically prestressed, by ion exchange of alkali metal ions below the transformation temperature. Such ion exchange can be carried out in a known manner by introducing the glass body in melts (salt baths) of more than 90% by weight of rather low-melting potassium salts, eg nitrate, or else by applying pastes of rather high-melting potassium salts, eg sulfate, to the surface of the Glass body take place. Contact times and temperatures correspond to the usual conditions depending on the respective glass composition in these known ion exchange processes, ie times between 0.5 and 24 h and temperatures between T _g (transformation temperature) - 100 K and T _g - 50 K, ie temperatures at these glasses between 350 and 550 ° C, with lower temperatures requiring longer residence times. By chemical toughening can build a strong and lasting bias, whereby the already high breaking strength of the glasses is increased.

Die Gläser können zur Verbesserung der Glasqualität herkömmliche Läutermittel in herkömmlichen Mengen enthalten. So können sie bis zu 2 Gew.% As₂O₃, Sb₂O₃, SnO₂, und/oder CeO₂, enthalten. Auch der Zusatz von je .1 Gew. % Cl^– (beispielsweise als NaCl), F^– (z.B. als NaF) oder SO₄2^– (z.B. als Na₂SO₄) ist möglich. Die Summe aus As₂O₃, Sb₂O₃, CeO₂, SnO₂, Cl^–, F^– und SO₄2^– soll jedoch 2 Gew.-% nicht überschreiten. Wenn auf die Läutermittel As₂O₃ und Sb₂O₃ verzichtet wird, sind die Gläser nicht nur mit den verschiedenen Ziehverfahren, sondern auch mit dem Floatverfahren ohne die Bildung von störenden Oberflächenschichten verarbeitbar.The glasses may contain conventional refining agents in conventional amounts to improve glass quality. Thus, they may contain up to 2% by weight of As ₂ O ₃ , Sb ₂ O ₃ , SnO ₂ , and / or CeO ₂ . Also, the addition of ever .1 wt.% Cl ^- (for example as NaCl), F ^- (eg as NaF) or SO ₄ 2 ^- (eg as Na ₂ SO ₄ ) is possible. However, the sum of As ₂ O ₃ , Sb ₂ O ₃ , CeO ₂ , SnO ₂ , Cl ^- , F ^- and SO ₄ 2 ^- should not exceed 2 wt .-%. If the refining agents As ₂ O ₃ and Sb ₂ O _{3 are} dispensed with, the glasses can be processed not only with the various drawing methods but also with the float method without the formation of interfering surface layers.

In der Tabelle 1 sind drei Beispiele (A1 bis A3) erfindungsgemäßer Gläser und drei Vergleichsbeispiele (V1 bis V3) angegeben. Die Tabelle enthält deren Zusammensetzung (in Gew.% auf Oxidbasis) sowie Angaben zu wesentlichen Eigenschaften der Gläser.In of Table 1 are three examples (A1 to A3) of inventive glasses and three comparative examples (V1 to V3) indicated. The table contains their Composition (in% by weight based on oxide) and information on essential Properties of the glasses.

Die Gläser wurden aus üblichen Rohstoffen in Pt-Ir-Tiegeln bei 1600°C erschmolzen. Die Schmelze wurde 1½ h bei dieser Temperatur geläutert, anschließend in induktiv beheizte Pt-Tiegel umgegossen und zur Homogenisierung 30 min bei 1550°C gerührt.The glasses were made usual Raw materials melted in Pt-Ir crucibles at 1600 ° C. The melt was 1½ h purified at this temperature, subsequently in inductively heated Pt crucible and homogenized 30 min at 1550 ° C touched.

Ihre hohe chemische Beständigkeit wird durch die Angabe der Säure-Resistenz-Klasse SR nach ISO 8424, die Angabe der Laugenbeständigkeitsklasse AR nach DIN ISO 659 und die Angabe der Hydrolytischen Beständigkeit HGB nach DIN ISO 719 als μg/g Na-Äquivalent dokumentiert. Die Gläser weisen eine Säure-Resistenz-Klasse von wenigstens 1, eine Alkali-Resistenz-Klasse von wenigstens 1 und eine Hydrolytische Beständigkeit von höchstens 40 μg/g Na-Äquivalent auf. Außerdem ist die Säurebeständigkeit S nach DIN 12116 als Abtragswert in mg/dm² angegeben. Die Gläser zeigen insgesamt eine geringe Ionenlässigkeit.Their high chemical resistance is documented by the indication of the acid resistance class SR according to ISO 8424, the specification of the alkali resistance class AR according to DIN ISO 659 and the indication of the hydrolytic resistance HGB according to DIN ISO 719 as μg / g Na equivalent. The glasses have an acid resistance class of at least 1, an alkali resistance class of at least 1 and a hydrolytic resistance of at most 40 μg / g Na equivalent. In addition, the acid resistance S according to DIN 12116 is given as the removal value in mg / dm ² . The glasses show a low total ion permeability.

Der thermische Ausdehnungskoeffizient α_20/300 der Gläser beträgt zwischen 7,1 × 10^–6/K und 10 × 10^–6/K und liegt damit ausreichend nah an den Ausdehnungskoeffizienten des Klemmaterials, der Antriebswelle und der Beschichtungsmaterialien für Festplatten.The thermal expansion coefficient α _{20/300 of} the glasses is between 7.1 × 10 ^-6 / K and 10 × 10 ^-6 / K and is thus sufficiently close to the expansion coefficient of the clamping material, the drive shaft and the coating materials for hard disks.

Diese thermischen Dehnungen genügen ebenfalls den Anforderungen für die Verwendungen als Substrate für PDP-Display-Panels.These thermal strains are sufficient also the requirements for the uses as substrates for PDP display panels.

Ihre Transformationstemperatur T_g zwischen > 480°C und < 600°C ist hoch genug für die bei den Sputter- und anderen Beschichtungsverfahren auftretenden Temperaturen und niedrig genug für das chemische Vorspannen durch Ionenaustausch.Its glass transition temperature T _g between> 480 ° C and <600 ° C is high enough for occurring in the sputtering and other coating process temperatures and low enough for the chemical tempering by ion exchange.

Weiter enthält die Tabelle die Verarbeitungstemperatur V_A [°C], also die Temperatur bei der Viskosität 10⁴ dPas, die bei den Gläsern ≤ 1100°C beträgt.Furthermore, the table contains the processing temperature V _A [° C], ie the temperature at the viscosity 10 ⁴ dPas, which is ≤ 1100 ° C for the glasses.

Mit V_A ≤ 1100°C besitzen die Gläser eine für Heißformgebung und Schmelzbarkeit mit konventionellen Techniken geeignete Viskositätskennlinie. Die Gläser sind in üblichen Feuertest-Schmelzaggregaten, -wannen, herstellbar.With V _A ≤ 1100 ° C, the glasses have a viscosity characteristic suitable for hot forming and fusing with conventional techniques. The glasses can be produced in conventional fire test melting units, tubs.

Zur Bestimmung der Kristallisationsneigung (Entglasungsneigung) bzw. -stabilität wurden Temperungen auf Platinblechen im Gradientenofen an Glasproben der Ausführungsbeispiele zwischen 600 und 1200°C über einen Zeitraum von 1 h durchgeführt (in Tabelle 1 als Krist. 1 h 600–1200°C bezeichnet). Es konnten bei den Gläsern weder Oberflächen- noch Volumenkristalle anschließend nachgewiesen werden. Damit sind die Gläser als extrem entglasungsstabil einzustufen. Dies ist insbesondere bemerkenswert, da in den Glas die Keimbildner TiO₂ und ZrO₂ in relativ hohen Konzentrationen vorhanden sind.To determine the crystallization tendency (devitrification tendency) or stability, anneals were carried out on platinum sheets in a gradient oven on glass samples of the exemplary embodiments between 600 and 1200 ° C. over a period of 1 h (referred to in Table 1 as Krist. 1 h 600-1200 ° C.) , Neither surface nor volume crystals could subsequently be detected in the glasses. Thus, the glasses are classified as extremely resistant to devitrification. This is particularly noteworthy since the nucleating agents TiO ₂ and ZrO _{2 are present} in relatively high concentrations in the glass.

Weiter enthält die Tabelle den Elastizitätsmodul E [GPa], an nicht vorgespannten Proben ermittelt, die Dichte ρ [g/cm³] und den spezifischen Elastizitätsmodul E/ρ [10⁵ N cm/g]. Der relativ hohe Elastizitätsmodul E von mehr als 70 GPa bei einer niedrigen Dichte ρ < 2,60 g/cm³ und damit der hohe spezifische Elastizitätsmodul E/ρ von mehr als 25 × 10⁵ N cm/g zeigen die hohe Formstabilität der Gläser.Furthermore, the table contains the elastic modulus E [GPa], determined on non-prestressed samples, the density ρ [g / cm ³ ] and the specific modulus of elasticity E / ρ [10 ⁵ N cm / g]. The relatively high elastic modulus E of more than 70 GPa at a low density ρ <2.60 g / cm ³ and thus the high specific elastic modulus E / ρ of more than 25 × 10 ⁵ N cm / g show the high dimensional stability of the glasses.

Zum Nachweis der chemischen Vorspannbarkeit wurden Glaskörper der Abmessungen 30 mm × 30 mm × 2 mm hergestellt und in einem Bad aus geschmolzenem KNO₃ bei 400°C 4 h lang belassen. Mittels EDX konnten Austauschzonen mit üblichen Spannungswerten mit Dicken von wenigstens 10–30 μm nachgewiesen werden.To demonstrate chemical prestressability, glass bodies measuring 30 mm × 30 mm × 2 mm were prepared and left in a bath of molten KNO ₃ at 400 ° C. for 4 hours. By means of EDX it was possible to detect exchange zones with customary voltage values with thicknesses of at least 10-30 μm.

Die Gläser sind also gut chemisch vorspannbar, wodurch ausreichend dicke Druckspannungszonen erzeugt werden. Dadurch wird ihre an sich schon gute mechanische Belastbarkeit erhöht.The glasses So are well chemically prestressed, creating sufficiently thick compression stress zones become. This is their already good mechanical strength elevated.

Tabelle 1Table 1

• Zusammensetzungen (Gew-% auf Oxidbasis) und wesentliche Eigenschaften der Gläser (Ausführungsbeispiele A und Vergleichsbeispiele V):
  
  
  Compositions (% by weight based on oxide) and essential properties of the glasses (working examples A and comparative examples V):
  
  

Aufgrund ihrer hervorragenden Entglasungsstabilität und ihrer hohen Oberflächenspannung sind die Gläser nicht nur als dickere, sondern auch als dünne (< 1,5 mm) streifenfreie Substrate in sehr guter Qualität, insbesondere mit geringer (Waviness < 50 nm) Oberflächenwelligkeit insbesondere in Ziehverfahren herstellbar. Die hohe Oberflächengüte erleichtert das Polieren und spart kostenintensive Bearbeitungsschritte ein. Die Gläser können auf eine Oberflächenrauhigkeit von < 0,5 nm poliert werden.by virtue of their excellent devitrification stability and their high surface tension are the glasses not only as thicker, but also as thin (<1.5 mm) streak - free substrates in very good quality, in particular with low (Waviness <50 nm) surface waviness especially in drawing process. The high surface quality facilitates the polishing and saves costly processing steps. The glasses can to a surface roughness polished to <0.5 nm become.

Die erfindungsgemäßen Gläser erfüllen also das gesamte Anforderungsprofil an Eigenschaften, um für die Herstellung von vorgespannten oder nicht vorgespannten Festplattensubstraten, auch für hohe Umdrehungszahlen, geeignet zu sein.The Glasses according to the invention thus fulfill the entire requirement profile of properties in order to manufacture prestressed or unbiased hard disk substrates, also for high numbers of revolutions to be suitable.

Sie sind ebenfalls hervorragend geeignet für die Verwendung als Substrate in der Displaytechnologie, insbesondere für Plasma Display Panels, sog. PDPs, und in der Biotechnologie, insbesondere für DNA-Chips.she are also excellent for use as substrates in display technology, in particular for plasma display panels, so-called PDPs, and in biotechnology, especially for DNA chips.

Die Gläser sind nicht nur mit den verschiedenen Ziehverfahren, vorzugsweise mit dem Down-Draw-Verfahren, sondern, wenn sie frei von As₂O₃ und Sb₂O₃ sind, auch mit dem Floatverfahren ohne störende Oberflächenbeläge herstellbar.The glasses can be produced not only with the various drawing methods, preferably with the down-draw method but, if they are free of As ₂ O ₃ and Sb ₂ O ₃ , also with the float method without disturbing surface coverings.

Claims (12)

Boroalkalisilicatglas gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.% auf Oxidbasis): SiO₂ 50–< 60 Al₂O₃ 3–< 11 B₂O₃ 5–12 Na₂O 3–15 K₂O 4–12 ZnO > 4–10 MgO + CaO + SrO + BaO 0–5 TiO₂ 0,5–< 5 ZrO₂ 0,1–5 Boroalkalisilicatglas characterized by the following composition (in wt.% Based on oxide): SiO ₂ 50- <60 Al ₂ O ₃ 3- <11 B ₂ O ₃ 5-12 Na ₂ O 3-15 K ₂ O 4-12 ZnO > 4-10 MgO + CaO + SrO + BaO 0-5 TiO ₂ 0.5- <5 ZrO ₂ 0.1-5 Boroalkalisilicatglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe aus Na₂O und K₂O zwischen 8 und 20 Gew.% beträgt.Boroalkalisilicatglas according to claim 1, characterized in that the sum of Na ₂ O and K ₂ O is between 8 and 20 wt.%. Boroalkalisilicatglas nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.% auf Oxidbasis) SiO₂ 55–59 Al₂O₃ 3–8 B₂O₃ 5–12 Na₂O 6–15 K₂O 4–10 ZnO > 4–8 MgO + CaO + SrO + BaO 0–2 TiO₂ 2–< 5 ZrO₂ 0,5–4 Boroalkalisilicatglas according to claim 1, characterized by the following composition (in wt.% Based on oxide) SiO ₂ 55-59 Al ₂ O ₃ 3-8 B ₂ O ₃ 5-12 Na ₂ O 6-15 K ₂ O 4-10 ZnO > 4-8 MgO + CaO + SrO + BaO 0-2 TiO ₂ 2- <5 ZrO ₂ 0.5-4 Boroalkalisilicatglas nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe aus Na₂O und K₂O höchstens 20 Gew.-% beträgt.Boroalkalisilicatglas according to claim 3, characterized in that the sum of Na ₂ O and K ₂ O is at most 20 wt .-%. Boroalkalisilicatglas nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt bis ≤ 4 Gew. % eines oder mehrerer farbgebender Mittel ausgewählt aus der Gruppe Fe₂O₃, CoO, CuO, V₂O₅, Cr₂O₃ enthalten sind.Boroalkalisilicatglas according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that a total of ≤ 4 wt.% Of one or more colorants selected from the group Fe ₂ O ₃ , CoO, CuO, V ₂ O ₅ , Cr ₂ O _{3 are} included , Boroalkalisilicatglas nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich enthält (in Gew-% auf Oxidbasis): As₂O₃ 0–2 Sb₂O₃ 0–2 SnO₂ 0–2 CeO₂ 0–2 Cl^– 0–1 F^– 0–1 SO₄ ^2– 0–1 As₂O₃ + Sb₂O₃ + SnO₂ + CeO₂ + Cl^– + F^– + SO₄ ^2– 0–2 Boroalkalisilicatglas according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that it additionally contains (in% by weight based on oxide): As ₂ O ₃ 0-2 Sb ₂ O ₃ 0-2 SnO ₂ 0-2 CeO ₂ 0-2 Cl ^- 0-1 F ^- 0-1 SO ₄ ^2- 0-1 As ₂ O ₃ + Sb ₂ O ₃ + SnO ₂ + CeO ₂ + Cl ^- + F ^- + SO ₄ ^2- 0-2 Boroalkalisilicatglas nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, das einen thermischen Ausdehnungskoeffizient α_20/300 zwischen 7,1 × 10^–6/K, und 10 × 10^–6/K, einen Elastizitätsmodul E von mehr als 70 GPa, eine Dichte ρ < 2,60 g/cm³, eine Transformationstemperatur T_g zwischen > 480°C und < 600°C und eine Verarbeitungstemperatur V_A≤ 1100°C aufweist.Boroalkalisilicatglas according to at least one of claims 1 to 6, which has a thermal expansion coefficient α _20/300 between 7.1 × 10 ^-6 / K, and 10 × 10 ^-6 / K, a modulus of elasticity E of more than 70 GPa, a density ρ <2.60 g / cm ³ , a transformation temperature T _g between> 480 ° C and <600 ° C and a processing temperature V _A ≤ 1100 ° C. Verwendung des Glases nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 in einem Vorspannverfahren zur Herstellung eines chemisch vorgespannten Glases, bei dem das Glas in einem mehr als 90 Gew.-% aus Kaliumsalzen bestehenden Ionenaustauschbad bei einer Temperatur zwischen 350°C und 550°C und bei einer Verweilzeit zwischen 0,5 und 24 h chemisch vorgespannt wird. Use of the glass according to at least one of claims 1 to 7 in a tempering process for producing a chemically tempered Glass in which the glass contains more than 90% by weight of potassium salts existing ion exchange bath at a temperature between 350 ° C and 550 ° C and at a residence time between 0.5 and 24 h is chemically prestressed. Verwendung eines gemäß Anspruch 8 chemisch vorgespannten Glases zur Herstellung eines vorgespannten Substratglases für Festplatten.Use of a chemically prestressed according to claim 8 Glass for producing a tempered substrate glass for hard disks. Verwendung eines Glases der Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis) SiO₂ 50–< 60 Al₂O₃ 3–12 B₂O₃ 5–12 Na₂O 3–15 K₂O 4–15 ZnO 1–10 MgO + CaO + SrO + BaO 0–5 TiO₂ 0,5–7 ZrO₂ 0,1–5 As₂O₃ 0–2 Sb₂O₃ 0–2 SnO₂ 0–2 CeO₂ 0–2 Cl^– 0–1 F^– 0–1 SO₄ ^2– 0–1 As₂O₃ + Sb₂O₃ + SnO₂ + CeO₂ + Cl^– + F^– + SO₄ ^2– 0–2 Fe₂O₃ + CoO + CuO + V₂O₅ + Cr₂O₃ 0–4 zur Herstellung eines Substratglases für Festplatten.Use of a glass of the composition (in% by weight based on oxide) SiO ₂ 50- <60 Al ₂ O ₃ 3-12 B ₂ O ₃ 5-12 Na ₂ O 3-15 K ₂ O 4-15 ZnO 1-10 MgO + CaO + SrO + BaO 0-5 TiO ₂ 0.5-7 ZrO ₂ 0.1-5 As ₂ O ₃ 0-2 Sb ₂ O ₃ 0-2 SnO ₂ 0-2 CeO ₂ 0-2 Cl ^- 0-1 F ^- 0-1 SO ₄ ^2- 0-1 As ₂ O ₃ + Sb ₂ O ₃ + SnO ₂ + CeO ₂ + Cl ^- + F ^- + SO ₄ ^2- 0-2 Fe ₂ O ₃ + CoO + CuO + V ₂ O ₅ + Cr ₂ O ₃ 0-4 for producing a substrate glass for hard disks. Verwendung eines Glases der Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis) SiO₂ 50–< 60 Al₂O₃ 3–12 B₂O₃ 5–12 Na₂O 3–15 K₂O 4–15 ZnO 1–10 MgO + CaO + SrO + BaO 0–5 TiO₂ 0,5–7 ZrO₂ 0,1–5 As₂O₃ 0–2 Sb₂O₃ 0–2 SnO₂ 0–2 CeO₂ 0–2 Cl^– 0–1 F^– 0–1 SO₄ ^2– 0–1 As₂O₃ + Sb₂O₃ + SnO₂ + CeO₂ + Cl^– + F^– + SO₄ ^2– 0–2 Fe₂O₃ + CoO + CuO + V₂O₅ + Cr₂O₃ 0–4 als Substratglas in der Displaytechnologie, insbesondere für Plasma Display Panels.Use of a glass of the composition (in% by weight based on oxide) SiO ₂ 50- <60 Al ₂ O ₃ 3-12 B ₂ O ₃ 5-12 Na ₂ O 3-15 K ₂ O 4-15 ZnO 1-10 MgO + CaO + SrO + BaO 0-5 TiO ₂ 0.5-7 ZrO ₂ 0.1-5 As ₂ O ₃ 0-2 Sb ₂ O ₃ 0-2 SnO ₂ 0-2 CeO ₂ 0-2 Cl ^- 0-1 F ^- 0-1 SO ₄ ^2- 0-1 As ₂ O ₃ + Sb ₂ O ₃ + SnO ₂ + CeO ₂ + Cl ^- + F ^- + SO ₄ ^2- 0-2 Fe ₂ O ₃ + CoO + CuO + V ₂ O ₅ + Cr ₂ O ₃ 0-4 as a substrate glass in display technology, especially for plasma display panels. Verwendung eines Glases der Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis) SiO₂ 50–< 60 Al₂O₃ 3–12 B₂O₃ 5–12 Na₂O 3–15 K₂O 4–15 ZnO 1–10 MgO + CaO + SrO + BaO 0–5 TiO₂ 0,5–7 ZrO₂ 0,1–5 As₂O₃ 0–2 Sb₂O₃ 0–2 SnO₂ 0–2 CeO₂ 0–2 Cl^– 0–1 F^– 0–1 SO₄ ^2– 0–1 As₂O₃ + Sb₂O₃ + SnO₂ + CeO₂ + Cl^– + F^– + SO₄ ^2– 0–2 Fe₂O₃ + CoO + CuO + V₂O₅ + Cr₂O₃ 0–4 als Substratglas in der Biotechnologie, insbesondere als Substratglas für DNA-Chips.Use of a glass of the composition (in% by weight based on oxide) SiO ₂ 50- <60 Al ₂ O ₃ 3-12 B ₂ O ₃ 5-12 Na ₂ O 3-15 K ₂ O 4-15 ZnO 1-10 MgO + CaO + SrO + BaO 0-5 TiO ₂ 0.5-7 ZrO ₂ 0.1-5 As ₂ O ₃ 0-2 Sb ₂ O ₃ 0-2 SnO ₂ 0-2 CeO ₂ 0-2 Cl ^- 0-1 F ^- 0-1 SO ₄ ^2- 0-1 As ₂ O ₃ + Sb ₂ O ₃ + SnO ₂ + CeO ₂ + Cl ^- + F ^- + SO ₄ ^2- 0-2 Fe ₂ O ₃ + CoO + CuO + V ₂ O ₅ + Cr ₂ O ₃ 0-4 as a substrate glass in biotechnology, in particular as a substrate glass for DNA chips.