JP2007527354A - リチア−アルミナ−シリカを含むガラス組成物および化学的焼戻しに適したガラスならびに化学的に焼戻しされたガラスを用いて製造される物品 - Google Patents
リチア−アルミナ−シリカを含むガラス組成物および化学的焼戻しに適したガラスならびに化学的に焼戻しされたガラスを用いて製造される物品 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本出願は、2003年10月24日に出願された米国仮特許出願番号60/514,136に関する利益を主張し、その出願は本明細書においてその全体に援用される。
1.本発明の分野
本発明は、化学的焼戻しに適したガラス組成およびガラス含むリチア−アルミナ−シリカおよび化学的に焼戻しされたガラスを用いて製造される物品(例えば、航空機の透明部品)に関連する。
ガラスの化学的強化(または「化学的焼戻し」)は、ガラス表面近くのイオンの交換(例えば、外部の供給源、代表的には融解無機塩バスからのイオンをもつガラス物品)を伴い、ガラスの表面近くにガラスの内部に比較して圧縮の状態にある領域を生じる。理論および操作において実質的に異なる、2つのタイプのイオン交換強化がある。イオン交換処理の1つめのタイプは、ガラスの歪み点より高温で実行され、その目的としてこの表面でガラス組成の変化を有し、表面層において熱膨張係数を下げる。このガラスを冷ますにつれて、圧縮応力がガラス表面で膨張差のため生じる。イオン交換強化の1つめのタイプは(特許文献1)において考察される。イオン交換強化の2つめのタイプは、ガラスの歪み点より低温での処理により特徴付けられる。2つめのタイプにおいて表面の圧縮は、ガラス中のより小さいイオンを外部供給源(例えば融解塩バス)からの大きいイオンに置換することにより発生される。代表的に、この置換は、リチア−アルミナ−シリカガラスにおいてリチウムイオンの代わりにナトリウムイオンまたはカリウムイオン(例えば(特許文献2〜6)で考察されるタイプ)であるか、またはソーダ−アルミナ−シリカガラスにおいてナトリウムイオンの代わりにカリウムイオン(例えば、(特許文献3および7〜9)において考察されるタイプ)である。
本発明はガラスおよびガラス組成物に関する。本発明の非限定的実施形態においてガラスおよびガラス組成物は、化学的に強化され、そして限定されないが、列挙されたwt%範囲において以下の成分および以下の特性を有するガラスを含む。本発明のある非限定的実施形態において、このガラスは:
成分 重量パーセント
SiO2 60〜75;
Al2O3 18〜29、18〜28、19〜28.5および
20〜25の群から選択される
Li2O 3〜9;および
ZrO2 0〜3;
を含み、ここでNFとして定義されるAl2O3+ZrO2は18〜28wt%、19〜27wt%;20〜26wt%;18〜29wt%、19〜28.5wt%および20〜26wt%の群から選択され、そしてここでこのガラスは以下の特性、(a)少なくとも1280°F(694℃)のlog10粘度温度および(b)少なくとも2350°F(1288℃)の液相線温度のうちの少なくとも1つを有する。
A.64〜72wt%の範囲のSiO2wt%範囲、20〜25wt%の範囲のAl2O3wt%範囲、および4.5〜7wt%の範囲のLi2Owt%範囲を有するガラスであり、このガラスは少なくとも1413°F(767℃)のlog10粘度温度範囲および少なくとも2436°F(1336℃)の液相線温度を有するガラス;
B.
成分 重量パーセント
SiO2 63.42〜74.29
Al2O3 18.26〜28.51
Li2O 4.94〜7.5
Na2O 0.39〜2.39
K2O 0.07〜0.25
CaO 0〜1.27
MgO 0〜2.6
SO3 0〜0.19
Fe2O3としての全鉄 0.05〜0.061
MnO2 0〜0.02
ZrO2 0〜1.5
SnO2としての全スズ 0〜0.5
TiO2 0〜1.89
P2O5 0〜1.06
ZnO 0〜0.5
B2O3 0〜2
NF(Al2O3+ZrO2) 18.26〜28.51
RO(CaO+MgO) 0.04〜2.64
R2O(Na2O+K2O) 0.49〜2.49
を有するガラス;
C.
成分 重量パーセント
SiO2 64.83〜69.29
Al2O3 21〜23.51
Li2O 4.94〜6.5
Na2O 0.39〜2
K2O 0.07〜0.1
CaO 0〜1.27
MgO 0〜2.49
SO3 0〜0.19
Fe2O3としての全鉄 0.05〜0.061
MnO2 0〜0.02
ZrO2 0〜1.19
SnO2としての全スズ 0〜0.5
TiO2 0〜1.89
P2O5 0〜1.06
ZnO 0〜0.5
B2O3 0〜1.55
NF(Al2O3+ZrO2) 21〜23.51
RO(CaO+MgO) 0.04〜2.54
R2O(Na2O+K2O) 0.49〜2.07;
を有するガラス;および
D.1328°F(720℃)〜1499°F(815℃)の温度範囲のlog10粘度;2437°F(1336℃)〜2575°F(1413℃)の温度範囲の液相線温度、および1544°F(840℃)〜1724°F(940℃)の温度範囲のlog7.6軟化点温度を有するガラスを含む。
成分 重量パーセント
SiO2 60〜75
Al2O3 18〜28
Li2O 3〜9
を有するガラス組成物を含み、ここでこのガラス組成物は少なくとも1413°F(767℃)のlog10粘度温度および/または少なくとも2436°F(1336℃)の液相線温度を有する。
Na2O 0〜3
K2O 0〜0.5
CaO 0〜3
MgO 0〜3
SO3 0〜0.20
Fe2O3としての全鉄 0〜1.25
ZrO2 0〜3
SnO2としての全スズ 0〜0.70
TiO2 0〜5
P2O5 0〜1.75
ZnO 0〜1.25
B2O3 0〜1.75
をさらに含み得る。ここでROとして定義されるCaO+MgOは、0〜6wt%であり;NFとして定義されるAl2O3+ZrO2は、18〜28wt%であり、そしてR2Oとして定義されるNa2O+K2Oは、0.05〜3.00wt%である。
成分 重量パーセント
SiO2 64.60〜69.29
Al2O3 21.97〜23.51
Li2O 4.94〜6.50
Na2O 0.39〜2.00
を含み、ここでこのガラス組成物は少なくとも1413°F(767℃)のlog10粘度温度および/または少なくとも2436°F(1336℃)の液相線温度を有し、そして必要に応じて:
K2O 0.07〜0.25
CaO 0.00〜1.27
MgO 0.00〜2.49
SO3 0.00〜0.19
Fe2O3としての全鉄 0.05〜0.15
MnO2 0.00〜0.02
ZrO2 0.00〜1.50
SnO2としての全スズ 0.00〜0.50
TiO2 0.00〜1.89
P2O5 0.00〜1.06
ZnO 0.00〜0.57
B2O3 0.00〜1.55
をさらに含み得る。ここで、ROは0.04〜2.54wt%であり;NFは22.00〜23.51wt%であり、そしてR2Oは0.49〜2.04wt%である。
成分 重量パーセント
SiO2 64.83〜69.29
Al2O3 21.97〜23.51
Li2O 4.94〜6.50
Na2O 0.39〜2.00
K2O 0.07〜0.10
を含み、ここでこのガラス組成物は少なくとも1413°F(767℃)のlog10粘度温度および/または少なくとも2436°F(1336℃)の液相線温度を有し、そしてR2Oは0.49〜2.07wt%である。
CaO 0.00〜1.27
MgO 0.00〜2.49
SO3 0.00〜0.19
Fe2O3としての全鉄 0.05〜0.15
MnO2 0.00〜0.02
ZrO2 0.00〜1.19
SnO2+SnO 0.00〜0.50
TiO2 0.00〜1.89
P2O5 0.00〜1.06
ZnO 0.00〜0.50
B2O3 0.00〜1.55
を含み得る。ここでROは0.89〜2.49wt%であり、そしてNFは21.00〜23.51wt%である。
圧縮部のガラスより高濃度のリチウムを有する引張応力部内のガラス;
ガラス断片は、7〜16.5ミル(0.17〜0.419ミリメートル)の範囲の外層深度を有すること;
ガラス断片の中心張力は、5,700〜14,900パウンズ パー スクエア インチ(39〜103メガパスカル(「mPa」)の範囲にあること;
このガラスは、632〜1,390パウンズ パー インチ(113〜248キログラム パー センチメートル)の範囲のCTAを有すること;
このガラスは、76,000〜120,000パウンズ パー スクエア インチ(524〜827mPa)の範囲の破壊係数を有すること;
このガラスは、67,000〜89,000パウンズ パー スクエア インチ(462〜614mPa)の範囲の侵食破壊係数を有すること;
このガラスは、586〜614キログラム重 パー スクエア ミリメートルの範囲のHV(ビッカース硬度)1000を有すること;および/または
このガラスは、503〜529キログラム重 パー スクエア ミリメートルの範囲のHK(ヌープ硬度)1000を有することを含む。
あとに続く考察において、本明細書および請求項中に用いた寸法、物理的特徴などを表しているすべての数は、すべての例において、「約」という語により修飾されていると理解されるべきであることが理解される。従って、反対のことが示されないかぎり、後に続く明細書中および請求項に示される数値は、本発明により得られることが求められる望まれる特徴に依存して変化し得る。少なくとも、請求項の範囲に対して均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数的パラメーターは、いずれにせよ報告される有意な桁の数の観点および普通の丸め手法を適用することにより解釈されるべきである。さらにここに開示されるすべての範囲は、そこに組み込まれた任意のおよびすべての分割範囲を包含すると理解されるべきである。例えば、「1〜10」という、記載される範囲は、最小値の1と最大値の10との間および最小値の1と最大値の10を含めた任意のおよびすべての分割範囲を含んでいるとみなされるべきである。すなわち最小値1以上で始まり、かつ最大値10以下で終るすべての分割範囲、例えば5.5〜10。さらに、「参考として援用される」任意の参考文献は、その参考文献全体の援用を意味する。
A.CP−Aは市販製品Aの呼称である。
B.右の値は0.22インチ(「in.」)×0.24in.×3in.(5.6ミリメートル(「mm」)×6.1mm×76mm)の大きさを有する切り取り試片についてである。それ以外は、値を約0.11in.×0.11in.×1.5in.(2.8mm×2.8mm×3.8センチメートル(「cm」))で測定した。
C.左の数字は0.35in.×3in.(0.89mm×7.6cm)の接触面積を有する切り取り試片についてであり、右の数字は1in.×8in.(2.54cm×20cm)の接触表面を有する。
D.数字は測定された値の分布範囲を示す。
E.「〜」によりつながれている数字は測定された値の分布範囲を示す。
F.切り取り試片のサイズは1in.×8in.(2.54cm×20cm)であった。
G.括弧内の数字は化学的に焼入れされなかった切り取り試片の試験結果である。
H.2つの値は同じ切り取り試片の2つの異なる測定値である。
サンプル 減少
1 0.013
2 0.014
3 0.005
4 0.002
7 0.007
市販製品Aの史実的データは、単位平方cm・時間あたり0.007ミリグラムの減少を示す。種々のガラスについて以前の実験は、単位平方cm・時間あたり約0.02ミリグラム以下の値が、ガラス表面が曝露されるところでの使用に適していることを示している。上記のデータから結論付けられ得るように、本発明のガラスの酸耐久性は、市販製品Aと類似している。市販製品Aは、非常に耐久性があるという商業的使用経歴を有する。市販製品Bについて、史実的データを得ることはできない。以下の表4に列挙されるサンプル21−26の組成は、上記で考察されるサンプル1−20の成分および性能に基づいて考案された。
表4 予測的例のガラス組成
Claims (51)
- 成分 重量パーセント
SiO2 60〜75;
Al2O3 18〜29;18〜28、19〜28.5および
20〜25の群から選択される
Li2O 3〜9;および
ZrO2 0〜3;
を含むガラスであって、ここでNFとして定義されるAl2O3+ZrO2は、18〜28wt%、19〜27wt%、20〜26wt%、18〜29wt%、19〜28.5wt%および20〜26wt%の群から選択され、そしてここで該ガラスは以下の特性:(a)少なくとも1280°F(694℃)のlog10粘度温度および(b)2350°F(1288℃)の液相線温度のうちの少なくとも1つを有する、ガラス。 - 請求項1に記載のガラスであって、ここで該ガラスは以下の特性:少なくとも1413°F(767℃)のlog10粘度温度および少なくとも2436°F(1336℃)の液相線温度のうちの少なくとも1つを有する、ガラス。
- 請求項1に記載のガラスであって、ここでSiO2のwt%範囲は62〜72wt%および64〜72wt%の群から選択され、そしてLi2Oのwt%範囲は4〜7.5wt%および4.5〜7wt%の群から選択される、ガラス。
- 請求項3に記載のガラスであって、ここでSiO2のwt%範囲は64〜72wt%であり、Al2O3のwt%範囲は20〜25wt%であり、そしてLi2Oのwt%範囲は4.5〜7wt%であり、該ガラスは少なくとも1413°F(767℃)のlog10粘度温度範囲および少なくとも2436°F(1336℃)の液相線温度を有する、ガラス。
- 請求項1に記載のガラスであって、ここで該ガラスは:
成分 重量パーセント
SiO2 63.42〜74.29;
Al2O3 18.26〜28.51;
Li2O 4.94〜7.5;
Na2O 0.39〜2.39;
K2O 0.07〜0.25;
CaO 0〜1.27;
MgO 0〜2.6;
SO3 0〜0.19;
Fe2O3としての全鉄 0.05〜0.061;
MnO2 0〜0.02;
ZrO2 0〜1.5;
SnO2としての全スズ 0〜0.5;
TiO2 0〜1.89;
P2O5 0〜1.06;
ZnO 0〜0.5;
B2O3 0〜2;
NF(Al2O3+ZrO2) 18.26〜28.51;
RO(CaO+MgO) 0.04〜2.64;および
R2O(Na2O+K2O) 0.49〜2.49
を含む、ガラス。 - 請求項5に記載のガラスであって、ここで該ガラスは:
成分 重量パーセント
SiO2 63.42〜69.29;
Al2O3 21〜26;
Li2O 4.94〜7;
Na2O 0.39〜2.39;
K2O 0.07〜0.1;
CaO 0〜1.27;
MgO 0〜2.6;
SO3 0〜0.19;
Fe2O3としての全鉄 0.05〜0.061;
MnO2 0〜0.02;
ZrO2 0〜1.19;
SnO2としての全スズ 0〜0.5;
TiO2 0〜1.89;
P2O5 0〜1.06;
ZnO 0〜0.5;
B2O3 0〜2;
NF(Al2O3+ZrO2) 21〜26;
RO(CaO+MgO) 0.04〜2.64;および
R2O(Na2O+K2O) 0.49〜2.49
を含む、ガラス。 - 請求項5に記載のガラスであって、ここで該ガラスは:
成分 重量パーセント
SiO2 63.42〜66.29;
Al2O3 24.87〜26;
Li2O 5〜7;
Na2O 0.39〜2.39;
K2O 0.07〜0.1;
CaO 0〜0.04;
MgO 0〜2.6;
SO3 0〜0.09;
Fe2O3としての全鉄 0.05〜0.061;
MnO2 0〜0.02;
ZrO2 0;
SnO2としての全スズ 0;
TiO2 0〜0.01;
P2O5 0;
ZnO 0;
B2O3 0〜2;
NF(Al2O3+ZrO2) 24.87〜26;
RO(CaO+MgO) 0.04〜2.64;および
R2O(Na2O+K2O) 0.49〜2.49
を含む、ガラス。 - 請求項5に記載のガラスであって、ここで該ガラスは:
成分 重量パーセント
SiO2 64.83〜69.29;
Al2O3 21〜23.51;
Li2O 4.94〜6.5;
Na2O 0.39〜2;
K2O 0.07〜0.1;
CaO 0〜1.27;
MgO 0〜2.49;
SO3 0〜0.19;
Fe2O3としての全鉄 0.05〜0.061;
MnO2 0〜0.02;
ZrO2 0〜1.19
SnO2としての全スズ 0〜0.5;
TiO2 0〜1.89;
P2O5 0〜1.06;
ZnO 0〜0.5;
B2O3 0〜1.55;
NF(Al2O3+ZrO2) 21〜23.51;
RO(CaO+MgO) 0.04〜2.54;および
R2O(Na2O+K2O) 0.49〜2.07
を含む、ガラス。 - 請求項8に記載のガラスであって、ここで該ガラスは1328°F(720℃)〜1499°F(815℃)の温度範囲のlog10粘度、2437°F(1336℃)〜2575°F(1413℃)の温度範囲の液相線温度、および1544°F(840℃)〜1724°F(940℃)の温度範囲のlog7.6軟化点温度を有する、ガラス。
- 成分 重量パーセント
SiO2 60〜75;
Al2O3 18〜28;および
Li2O 3〜9;
を含む化学的焼入れのためのガラス組成物であって、ここでNFとして定義されるAl2O3+ZrO2は、18〜28wt%であり、ここで該ガラス組成物は以下の特性:(a)少なくとも1413°Fのlog10粘度温度および(b)少なくとも2436°Fの液相線温度のうちの少なくとも1つを有する、ガラス組成物。 - 請求項10に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は少なくとも1413°Fのlog10粘度温度を有する、ガラス組成物。
- 請求項10に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は:
成分 重量パーセント
Na2O 0〜3;
K2O 0〜0.5;
CaO 0〜3;
MgO 0〜3;
SO3 0〜0.20;
Fe2O3としての全鉄 0〜1.25;
ZrO2 0〜3;
SnO2としての全スズ 0〜0.70;
TiO2 0〜5;
P2O5 0〜1.75;
ZnO 0〜1.25;および
B2O3 0〜1.75;
をさらに含み、ここで、ROとして定義されるCaO+MgOは0〜6wt%であり、R2Oとして定義されるNa2O+K2Oは0.05〜3.00wt%である、ガラス組成物。 - 請求項10に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は少なくとも2436°Fの液相線温度を有する、ガラス組成物。
- 請求項13に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は;
成分 重量パーセント
SiO2 64〜72;
Al2O3 20〜25;
Li2O 4.50〜7;および
Na2O 0.3〜1.50;
を含み、ここで、ROは0〜4wt%であり;NFは20〜26wt%であり、そしてR2Oは0.30から1.50wt%である、ガラス組成物。 - 請求項14に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は;
成分 重量パーセント
Na2O 0.3〜1.50;
K2O 0〜0.30;
CaO 0〜1.75;
MgO 0〜2.50;
SO3 0〜0.20;
Fe2O3としての全鉄 0〜0.50;
ZrO2 0〜1.75;
SnO2としての全スズ 0〜0.55;
TiO2 0〜5;
P2O5 0〜1.25;
ZnO 0〜0.75;および
B2O3 0〜1.25;
をさらに含み、ここでROは、0〜4wt%であり;NFは20〜26wt%であり、そしてR2Oは0.30〜1.50wt%である、ガラス組成物。 - 請求項10に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は、少なくとも1413°Fのlog10粘度温度および(b)少なくとも2436°Fの液相線温度を有する、ガラス組成物。
- 請求項16に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は;
成分 重量パーセント
SiO2 62〜72;
Al2O3 19〜27;
Li2O 4〜8;および
Na2O 0.25〜2.00
を含む、ガラス組成物。 - 請求項17に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は;
成分 重量パーセント
K2O 0〜0.35;
CaO 0〜2;
MgO 0〜2.75;
SO3 0〜0.20;
Fe2O3としての全鉄 0〜1.00;
ZrO2 0〜2;
SnO2としての全スズ 0〜0.60;
TiO2 0〜5;
P2O5 0〜1.50;
ZnO 0〜1;および
B2O3 0〜1.50;
をさらに含み、ここでROは、0〜5wt%であり;NFは19〜27wt%であり、そしてR2Oは0.10〜2.25wt%である、ガラス組成物。 - 請求項10に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は;
成分 重量パーセント
SiO2 64.60〜69.29;
Al2O3 21.97〜23.51;
Li2O 4.94〜6.50;
Na2O 0.39〜2.00;および
K2O 0.07〜0.25;
を含み、ここでR2Oは0.49〜2.04wt%である、ガラス組成物。 - 請求項19に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は;
成分 重量パーセント
CaO 0.00〜1.27;
MgO 0.00〜2.49;
SO3 0.00〜0.19;
Fe2O3としての全鉄 0.00〜0.50;
MnO2 0.00〜0.02;
ZrO2 0.00〜1.50;
SnO2としての全スズ 0.00〜0.50;
TiO2 0.00〜1.89;
P2O5 0.00〜1.06;
ZnO 0.00〜0.57;および
B2O3 0.00〜1.55;
をさらに含み、ここでROは、0.04〜2.54wt%であり、NFは22.00〜23.51wt%である、ガラス組成物。 - 請求項20に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は;
成分 重量パーセント
SiO2 64.83〜69.29;
Al2O3 21.97〜23.51;
Li2O 4.94〜6.50;
Na2O 0.39〜2.00;および
K2O 0.07〜0.10;
を含み、ここでR2Oは0.49〜2.07wt%である、ガラス組成物。 - 請求項21に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は;
成分 重量パーセント
CaO 0.00〜1.27;
MgO 0.00〜2.49;
SO3 0.00〜0.19;
Fe2O3としての全鉄 0.00〜0.50;
MnO2 0.00〜0.02;
ZrO2 0.00〜1.19;
SnO2としての全スズ 0.00〜0.50;
TiO2 0.00〜1.89;
P2O5 0.00〜1.06;
ZnO 0.00〜0.50;および
B2O3 0.00〜1.55;
をさらに含み、ここでROは、0.89〜2.49wt%であり、NFは21.00〜23.51wt%である、ガラス組成物。 - 請求項21に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は;
成分 重量パーセント
SiO2 64.60〜66.75;
Al2O3 22.00〜23.00;
Li2O 6.00〜6.50;
Na2O 1.00〜1.50;および
K2O 0.00〜0.25;
を含み、ここでNFは21.00〜23.50wt%であり、R2Oは1.60〜1.75wt%である、ガラス組成物。 - 請求項22に記載のガラス組成物であって、ここで該ガラス組成物は;
成分 重量パーセント
CaO 0.00〜0.50;
MgO 0.00〜1.60;
Fe2O3としての全鉄 0.00〜0.50;
ZrO2 0.00〜1.50;
SnO2としての全スズ 0.00〜0.50;
TiO2 0.00〜0.50;
P2O5 0.00〜1.00;
ZnO 0.00〜0.50;および
B2O3 0.00〜0.50;
をさらに含み、ここでROは、1.60〜2.10wt%である、ガラス組成物。 - 化学的に焼入れされたガラス断片の表面から該ガラス断片内のゼロ応力がある点までの距離として定義される外層深度を有し、ガラス断片内の外層深度より深いところにおいて内部ガラスとして定義される引張応力部を有する、化学的に焼入れされたガラス断片であって、該引張応力部のガラスは:
成分 重量パーセント
SiO2 60〜75;
Al2O3 18〜29;18〜28、19〜28.5および
20〜25の群から選択される
Li2O 3〜9;および
ZrO2 0〜3;
を含むガラス組成を有し、ここで、NFとして定義されるAl2O3+ZrO2は、18〜28wt%、19〜27wt%、20〜26wt%、18〜29wt%、19〜28.5%および20〜26wt%の群から選択され、そしてここで引張応力部のガラスは以下の特性:(a)少なくとも1280°F(694℃)のlog10粘度温度および(b)少なくとも2350°F(1288℃)の液相線温度のうちの少なくとも1つを有する、ガラス断片。 - 請求項25に記載のガラス断片であって、ここで引張応力部の該ガラスは、1328°F(720℃)〜1499°F(815℃)の温度範囲のlog10粘度を有し;2437°F(1336℃)〜2575°F(1413℃)の温度範囲の液相線温度、および1544°F(840℃)〜1724°F(940℃)の温度範囲のlog7.6軟化点温度を有する、ガラス断片。
- 請求項26に記載のガラス断片であって、ここで該ガラス断片は、以下の特性:7〜13.3ミルの範囲の外層深度、72,000〜78,600パウンズ パー スクエア インチ(「KPSI」)の範囲の侵食破壊係数(「AMOR」)、76〜106KPSIの範囲の破壊係数(「MOR」)、6.1〜10.3KPSIの範囲の中心張力、554〜1033パウンズ/インチの範囲のCTA、600〜614kg/mm2の範囲のビッカース硬度および/または503〜526kg/mm2の範囲のヌープ硬度のうちの少なくとも1つを有する、ガラス断片。
- 請求項27に記載のガラス断片であって、ここで該ガラス断片は、以下の特性:11.5〜17.4ミルの範囲の外層深度、77〜78KPSIの範囲のAMOR、71〜112KPSIの範囲のMOR、6.1〜10.3KPSIの範囲の中心張力、749〜1080パウンズ/インチの範囲のCTA、598〜606kg/mm2の範囲のビッカース硬度および/または505〜522kg/mm2の範囲のヌープ硬度のうちの少なくとも1つを有する、ガラス断片。
- 請求項28に記載のガラス断片であって、該ガラス断片は、30分間、沸騰している0.50wt%硫酸の容器中に沈められる場合に、0.002〜0.014ミリグラム パー スクエア cm・時間の範囲の重量の減少を有する、ガラス断片。
- 請求項26に記載のガラス断片であって、ここで該ガラス断片は以下の特性:11.5〜17.4ミルの範囲の外層深度、77〜78KPSIの範囲のAMOR、71〜112KPSIの範囲のMOR、6.1〜10.3KPSIの範囲の中心張力、749〜1080パウンズ/インチの範囲のCTA、598〜606kg/mm2の範囲のビッカース硬度および/または505〜522kg/mm2の範囲のヌープ硬度のうちの少なくとも1つを有する、ガラス断片。
- 請求項30に記載のガラス断片であって、該ガラス断片は、30分間、沸騰している0.50wt%硫酸の容器中に沈められる場合に、0.002〜0.014ミリグラム パー スクエア cm・時間の範囲の重量の減少を有する。
- 化学的に焼入れされたガラス断片の表面から該ガラス断片内のゼロ応力がある点までの距離として定義される外層深度を有し、ガラス断片内の外層深度より深いところにおいて内部ガラスとして定義される引張応力部を有する、化学的に焼入れされたガラス断片であって、該引張応力部のガラスは:
成分 重量パーセント
SiO2 60〜75;
Al2O3 18〜28;および
Li2O 3〜9;
を含むガラス組成を有し、ここで、NFとして定義されるAl2O3+ZrO2は、18〜28wt%であり、そしてここで該ガラス組成物は以下の特性(a)少なくとも1413°Fのlog10粘度温度および(b)少なくとも2436°Fの液相線温度のうちの少なくとも1つを有する、ガラス断片。 - 請求項32に記載のガラス断片であって、ここで前記外層深度内のガラスは前記引張応力部のガラスより低いリチウム濃度を有する、ガラス断片。
- 請求項32に記載のガラス断片であって、ここで該ガラス断片は7〜16.5ミルの範囲の外層深度を有する、ガラス断片。
- 請求項32に記載のガラス断片であって、ここで該ガラス組成物は:
成分 重量パーセント
SiO2 64.83〜69.29;
Al2O3 21.97〜23.51;
Li2O 4.94〜6.50;
Na2O 0.39〜2.00;および
K2O 0.07〜0.10;
ここで、R2Oは0.49〜2.07wt%である。 - 請求項35に記載のガラス断片であって、ここで該外層深度は7〜16.5ミルの範囲である、ガラス断片。
- 請求項35に記載のガラス 断片あって、ここで該ガラス断片は、5,700〜14,900パウンズ パー スクエア インチの範囲のガラス断片の中心張力を有する、ガラス断片。
- 請求項35に記載のガラス断片であって、ここで該ガラス断片は6,500〜11,000パウンズ パー スクエア インチの範囲の中心張力を有する、ガラス断片。
- 請求項35に記載のガラス断片であって、ここで該ガラス断片は632〜979パウンズ パー インチの範囲の中心張力面積を有する、ガラス断片。
- 請求項35に記載のガラス断片であって、ここで該ガラス断片は700〜1080パウンズ パー インチの範囲の中心張力面積を有する、ガラス断片。
- 請求項35に記載のガラス断片であって、ここで該ガラス断片は71,000〜112,000パウンズ パー スクエア インチの範囲の破壊係数を有する、ガラス断片。
- 請求項35に記載のガラス断片であって、ここで該ガラス断片は67,000〜78,000パウンズ パー スクエア インチの範囲の侵食破壊係数を有する、ガラス断片。
- 請求項35に記載のガラス断片であって、ここで該ガラス断片は外側表面で測定される場合に586〜614キログラム パー スクエア ミリメートルの範囲のHV1000を有する、ガラス断片。
- 請求項35に記載のガラス断片であって、ここで該ガラス断片は外側表面で測定されるとして503〜529キログラム パー スクエア ミリメートルの範囲のHK1000を有する、ガラス断片。
- 請求項35に記載のガラス断片であって、586〜614キログラム パー スクエア ミリメートルの範囲内のHV1000を有する、ガラス組成物。
- 請求項35に記載のガラス断片であって、503〜529キログラム パー スクエア ミリメートルの範囲のHK1000を有する、ガラス断片。
- 取り付けフレーム;取り付けフレームに固定される透明部品を含む航空機の透明部品であって、該透明部品は化学的に焼入れされたガラスシートを少なくとも1つ含み、ここで化学的に焼入れされたガラスシートは、化学的に焼入れされたガラスシートの表面に対して垂直な仮想の線に沿って該線上の、ガラスシート内のゼロ応力がある点まで測定される距離として定義される外層深度を有し、そしてガラスシート内の外層深度より深いところにおいて内部ガラスとして定義される引張応力部を有し、引張応力部内のガラスは:
成分 重量パーセント
SiO2 60〜75;
Al2O3 18〜29、18〜28、19〜28.5および
20〜25の群から選択される
Li2O 3〜9;および
ZrO2 0〜3;
を含むガラス組成を有し、ここでNFとして定義されるAl2O3+ZrO2は、18〜28wt%、19〜27wt%、20〜26wt%、18〜29wt%、19〜28.5wt%および20〜26wt%の群から選択され、そしてここで引張応力部中の該ガラスは以下の特性:(a)少なくとも1280°F(694℃)のlog10粘度温度および(b)2350°F(1288℃)の液相線温度のうちの少なくとも1つを有する、航空機の透明部品。 - 取り付けフレーム;取り付けフレームに固定される透明部品を含む航空機の透明部品であって、該透明部品は化学的に焼入れされたガラスシートを少なくとも1つ含み、ここで化学的に焼入れされたガラスシートは、化学的に焼入れされたガラスシートの表面に対して垂直な仮想の線に沿って該線上の、ガラスシート内のゼロ応力がある点まで測定される距離として定義される外層深度を有し、そしてガラスシート内の外層深度より深いところにおいて内部ガラスとして定義される引張応力部を有し、引張応力部内のガラスは:
成分 重量パーセント
SiO2 60〜75;
Al2O3 18〜28;および
Li2O 3〜9;
を含むガラス組成を有し、ここでAl2O3+ZrO2は、18〜28wt%であり、そしてここで引張応力部の該ガラスは、少なくとも1413°Fのlog10粘度温度および少なくとも2436°Fの液相線温度を有する、航空機の透明部品。 - ガラス断片を化学的に強化する方法であって、該方法は:あらかじめ決められた形および厚さ、ならびに
成分 重量パーセント
SiO2 60〜75;
Al2O3 18〜28;
Li2O 3〜9;
Na2O 0〜3;
K2O 0〜0.5;
CaO 0〜3;
MgO 0〜3;
SO3 0〜0.20;
Fe2O3としての全鉄 0〜1.25;
ZrO2 0〜3;
SnO2としての全スズ 0〜0.70;
TiO2 0〜5;
P2O5 0〜1.75;
ZnO 0〜1.25;および
B2O3 0〜1.75;
を含む組成を有するガラス断片を提供する工程であって、ここでCaO+MgOは0〜6wt%であり、Al2O3+ZrO2は18〜28wt%であり、そしてNa2O+K2Oは0.05〜3.00wt%であり、ここでガラス断片は少なくとも1413F°のlog10粘度温度および少なくとも、2435F°の液相線温度を有する、工程;
該ガラス断片を300°Fより高い温度で熱した硝酸ナトリウム融解バス中に少なくとも8時間沈め、7〜16.5ミルの範囲の外層深度をもつガラス断片を提供する工程;ならびに該バスから該ガラス断片を取り出す工程を含む、方法。 - 請求項49に記載の方法であって、ここで該ガラス断片は形づくられたガラス断片である、方法。
- 請求項49に記載の方法であって、ここで該ガラス断片は以下の特性:
該ガラス断片の引張応力部内のガラスは、該ガラス断片の圧縮部のガラスより高濃度のリチウムを有すること;
該ガラス断片は7〜16.5ミル(0.17〜0.419ミリメートル)の範囲の外層深度を有すること;
該ガラス断片の中心張力は、5,700〜14,900パウンズ パー スクエア インチ(39〜103メガパスカル(「mPa」))の範囲であること;
該ガラスは、632〜1,390パウンズ パー インチ(113〜248キログラム パー センチメートル)の範囲のCTAを有すること;
該ガラス断片は、76,000〜120,000パウンズ パー スクエア インチ(524〜827mPa)の範囲の破壊係数を有すること;
ガラス断片は、67,000〜89,000パウンズ パー スクエア インチ(462〜614mPa)の範囲の侵食破壊係数を有すること;
該ガラス断片は、586〜614キログラム重パー スクエア ミリメートルの範囲のHV(ビッカース硬度)1000を有すること;および
該ガラス断片は、503〜529キログラム重パー スクエア ミリメートルの範囲のHK(ヌープ硬度)1000を有することのうちの少なくとも1つを有する、方法。
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