JP2019517987A - 透明な近赤外線遮蔽ガラスセラミック - Google Patents
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Abstract
Description
Fmax=7.854・D・h
を使用して計算され、式中、Fmaxは、ニュートンで表される最大力であり、Dは、ミリメートル(mm)で表されるディスクの直径であり、hは、これもmmで表される光路の厚さである。印加される各々の力について、応力は、式:
σ(MPa)=8F/(π・D・h)
を使用して計算され、式中、Fは、ニュートンで表される力であり、Dは、ミリメートル(mm)で表されるディスクの直径であり、hは、これもミリメートルで表される光路の厚さである。
ガラスセラミックにおいて、
ケイ酸塩ガラス相と、
ナノ粒子を含む、約0.1モル%から約10モル%の結晶質MxWO3相であって、式中、Mは、H、Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu、Ag、Sn、Cd、In、Tl、Pb、Bi、Th、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、およびUの少なくとも1つであり、0<x<1である、結晶質MxWO3相と、
を含むガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約400nmから約700nmの範囲の波長を有する光について、光の少なくとも1つの50nm幅の波長域に亘り少なくとも1%/mmの透過率を有する、実施形態1に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約370nm以下の波長を有する光について、1%/mm未満の透過率を有する、実施形態1に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約700nmから約2500nmの範囲の波長を有する光について、光の少なくとも1つの50nm幅の波長域に亘り5%/mm未満の透過率を有する、実施形態1に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが約200℃から約300℃の範囲の温度で加熱されたときに、約500nmと約2500nmとの間の該ガラスセラミックの透過率が、10%/mm未満しか変化しない、実施形態4に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックがイオン交換可能である、実施形態1から5いずれか1つに記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、イオン交換可能されており、該ガラスセラミックの表面から該ガラスセラミック内の少なくとも約10μmの深さまで延在する圧縮層を有し、該圧縮層が、前記表面で少なくとも約100MPaかつ約1500MPa未満の圧縮応力を有する、実施形態1から6いずれか1つに記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、熱処理によって色褪せることができる、実施形態1から7いずれか1つに記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、0℃から約300℃に及ぶ温度で約75×10−7/℃以下の熱膨張係数を有する、実施形態1から8いずれか1つに記載のガラスセラミック。
前記ケイ酸塩ガラス相がホウケイ酸ガラス相である、実施形態1から9いずれか1つに記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約0.1モル%から約5モル%の結晶質MxWO3相を含む、実施形態1から10いずれか1つに記載のガラスセラミック。
Mが少なくとも1種類のアルカリ金属である、実施形態1に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約56モル%から約78モル%のSiO2;約8モル%から約27モル%のB2O3;約0.5モル%から約14モル%のAl2O3;0モル%超から約10モル%の、Na2O、K2O、Cs2O、およびRb2Oの少なくとも1つ;約1モル%から約10モル%のWO3;および0モル%から約0.5のSnO2を含む、実施形態12に記載のガラスセラミック。
MがCsであり、前記ガラスセラミックが、0モル%超から約10モル%のCs2Oを含む、実施形態12に記載のガラスセラミック。
−10モル%≦R2O(モル%)−Al2O3(モル%)≦0.1モル%であり、式中、R2Oは、Na2O、K2O、Cs2O、およびRb2Oの少なくとも1つである、実施形態12に記載のガラスセラミック。
0<R2O(モル%)/WO3(モル%)≦2.61であり、式中、R2Oは、Na2O、K2O、Cs2O、およびRb2Oの少なくとも1つである、実施形態12に記載のガラスセラミック。
0.66≦R2O(モル%)/WO3(モル%)≦6である、実施形態12に記載のガラスセラミック。
1≦(R2O(モル%)+Al2O3(モル%))/WO3(モル%)≦6であり、式中、R2Oは、Na2O、K2O、Cs2O、およびRb2Oの少なくとも1つである、実施形態12に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約0.5モル%までのMgO;約2モル%までのP2O5;および約1モル%までのZnOの内の少なくとも1つをさらに含む、実施形態12に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約80モル%から約97モル%のSiO2;0モル%から約5モル%のAl2O3;0モル%超から約2モル%のCs2O;および約0.2モル%から約2モル%のWO3を含む、実施形態1に記載のガラスセラミック。
前記結晶質MxWO3相が、複数の小板形状MxWO3ナノ粒子および複数のMxWO3ナノロッドの少なくとも一方を含む、実施形態1または20に記載のガラスセラミック。
前記複数の小板形状MxWO3ナノ粒子が、約10nmから5μmの範囲の平均直径を有する、実施形態21に記載のガラスセラミック。
前記複数のMxWO3ナノロッドが、約10nmから約1000nmの範囲の平均長さ、および約2nmから約75nmの範囲に及ぶ平均幅を有する、実施形態21または22に記載のガラスセラミック。
前記複数のMxWO3ナノロッドが、約10nmから約200nmの範囲の平均長さ、および約2nmから約30nmの範囲に及ぶ平均幅を有する、実施形態23に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、熱シールド、光ファイバ、建築構成要素、自動車部品、または電子ディスプレイの筐体の少なくとも一部である、実施形態1から24いずれか1つに記載のガラスセラミック。
ガラスセラミックにおいて、
ケイ酸塩ガラス相と、
ナノ粒子を含む、約0.1モル%から約10モル%の結晶質MxWO3相であって、Mは少なくとも1種類のアルカリ金属であり、0<x<1である、結晶質MxWO3相と、
を含むガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約0.1モル%から約5モル%の結晶質MxWO3相を含む、実施形態26に記載のガラスセラミック。
前記ケイ酸塩ガラス相がホウケイ酸ガラス相である、実施形態26に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約56モル%から約78モル%のSiO2;約9モル%から約27モル%のB2O3;約0.5モル%から約14モル%のAl2O3;0モル%超から約9モル%の、Na2O、K2O、Cs2O、およびRb2Oの少なくとも1つ;約1モル%から約10モル%のWO3;および0モル%から約0.5のSnO2を含む、実施形態26に記載のガラスセラミック。
MがCsであり、前記ガラスセラミックが、0モル%超から約10モル%のCs2Oを含む、実施形態26に記載のガラスセラミック。
−10モル%≦R2O(モル%)−Al2O3(モル%)≦0.1モル%であり、式中、R2Oは、Na2O、K2O、Cs2O、およびRb2Oの少なくとも1つである、実施形態26に記載のガラスセラミック。
0<R2O(モル%)/WO3(モル%)≦2.61であり、式中、R2Oは、Na2O、K2O、Cs2O、およびRb2Oの少なくとも1つである、実施形態26に記載のガラスセラミック。
0.66≦R2O(モル%)/WO3(モル%)≦6である、実施形態26に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約0.5モル%までのMgO;約2モル%までのP2O5;および約1モル%までのZnOの内の少なくとも1つをさらに含む、実施形態26に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約400nmから約700nmの範囲の波長を有する光について、光の少なくとも1つの50nm幅の波長域に亘り少なくとも1%/mmの透過率を有する、実施形態26に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約370nm以下の波長を有する光について、1%/mm未満の透過率を有する、実施形態26に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、約700nmから約2500nmの範囲の波長を有する光について、光の少なくとも1つの50nm幅の波長域に亘り5%/mm未満の透過率を有する、実施形態26から36いずれか1つに記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが約200℃から約300℃の範囲の温度で加熱されたときに、約500nmと約2500nmとの間の該ガラスセラミックの透過率が、10%/mm未満しか変化しない、実施形態37に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックがイオン交換可能である、実施形態26に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、イオン交換可能されており、該ガラスセラミックの表面から該ガラスセラミック内の少なくとも約10μmの深さまで延在する圧縮層を有し、該圧縮層が、前記表面で少なくとも約100MPaかつ約1500MPa未満の圧縮応力を有する、実施形態39に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、熱処理によって色褪せることができる、実施形態26に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、水分および酸素を通さない、実施形態26に記載のガラスセラミック。
MがCsを含み、前記ガラスセラミックが、約80モル%から約97モル%のSiO2;0モル%から約5モル%のAl2O3;0モル%超から約2モル%のCs2O;および約0.2モル%から約2モル%のWO3を含む、実施形態26に記載のガラスセラミック。
前記結晶質MxWO3相が、複数の小板形状MxWO3ナノ粒子および複数のMxWO3ナノロッドの少なくとも一方を含む、実施形態26に記載のガラスセラミック。
前記複数の小板形状MxWO3ナノ粒子が、約10nmから5μmの範囲の平均直径を有する、実施形態44に記載のガラスセラミック。
前記複数のMxWO3ナノロッドが、約10nmから約1000nmの範囲の平均長さ、および約2nmから約75nmの範囲に及ぶ平均幅を有する、実施形態44に記載のガラスセラミック。
前記複数のMxWO3ナノロッドが、約10nmから約200nmの範囲の平均長さ、および約2nmから約30nmの範囲に及ぶ平均幅を有する、実施形態44または46に記載のガラスセラミック。
前記ガラスセラミックが、熱シールド、光ファイバ、建築構成要素、自動車部品、または電子ディスプレイの保護要素の少なくとも一部である、実施形態26から47いずれか1つに記載のガラスセラミック。
Al2O3とSiO2、並びにSm2O3、Pr2O3、およびEr2O3の内の少なくとも1つを含むアルミノケイ酸塩ガラスであって、Sm2O3+Pr2O3+Er2O3≦12モル%であるアルミノケイ酸塩ガラス。
少なくとも1種類のアルカリ土類酸化物およびB2O3をさらに含む、実施形態49に記載のアルミノケイ酸塩ガラス。
前記アルミノケイ酸塩ガラスが、約1400nmと約1600nmとの間の波長で約30%未満の透過率を有する、実施形態49または50に記載のアルミノケイ酸塩ガラス。
ZnO、Bi2O3、B2O3、並びにSm2O3、Pr2O3、およびEr2O3の内の少なくとも1つを含む亜鉛・ビスマス・ホウ酸塩ガラスであって、Sm2O3+Pr2O3+Er2O3≦12モル%である亜鉛・ビスマス・ホウ酸塩ガラス。
Na2OおよびTeO2の少なくとも一方をさらに含む、実施形態52に記載の亜鉛・ビスマス・ホウ酸塩ガラス。
前記亜鉛・ビスマス・ホウ酸塩ガラスが、約1400nmと約1600nmとの間の波長で約30%未満の透過率を有する、実施形態52または53に記載の亜鉛・ビスマス・ホウ酸塩ガラス。
Claims (15)
- ガラスセラミックにおいて、
ケイ酸塩ガラス相と、
ナノ粒子を含む、約0.1モル%から約10モル%の結晶質MxWO3相であって、式中、Mは、H、Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu、Ag、Sn、Cd、In、Tl、Pb、Bi、Th、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、およびUの少なくとも1つであり、0<x<1である、結晶質MxWO3相と、
を含むガラスセラミック。 - (i)前記ガラスセラミックが、約400nmから約700nmの範囲の波長を有する光について、光の少なくとも1つの50nm幅の波長域に亘り少なくとも1%/mmの透過率を有する、または
(ii)前記ガラスセラミックが、約370nm以下の波長を有する光について、1%/mm未満の透過率を有する、
請求項1記載のガラスセラミック。 - 前記ガラスセラミックが、約700nmから約2500nmの範囲の波長を有する光について、光の少なくとも1つの50nm幅の波長域に亘り5%/mm未満の透過率を有する、請求項1記載のガラスセラミック。
- 前記ガラスセラミックが約200℃から約300℃の範囲の温度で加熱されたときに、約500nmと約2500nmとの間の該ガラスセラミックの透過率が、10%/mm未満しか変化しない、請求項3記載のガラスセラミック。
- 前記ガラスセラミックが、
(i)イオン交換可能である、または
(ii)イオン交換可能されており、該ガラスセラミックの表面から該ガラスセラミック内の少なくとも約10μmの深さまで延在する圧縮層を有し、該圧縮層が、前記表面で少なくとも約100MPaかつ約1500MPa未満の圧縮応力を有する、
請求項1記載のガラスセラミック。 - 前記ガラスセラミックが、
(i)熱処理によって色褪せることができる、および/または
(ii)0℃から約300℃に及ぶ温度で約75×10−7/℃以下の熱膨張係数を有する、
請求項1記載のガラスセラミック。 - 前記ケイ酸塩ガラス相がホウケイ酸ガラス相である、請求項1記載のガラスセラミック。
- (i)前記ガラスセラミックが、約0.1モル%から約5モル%の結晶質MxWO3相を含む、または
(ii)Mが少なくとも1種類のアルカリ金属である、または
(iii)前記ガラスセラミックが、約56モル%から約78モル%のSiO2;約8モル%から約27モル%のB2O3;約0.5モル%から約14モル%のAl2O3;0モル%超から約10モル%の、Na2O、K2O、Cs2O、およびRb2Oの少なくとも1つ;約1モル%から約10モル%のWO3;および0モル%から約0.5のSnO2を含む、
請求項1記載のガラスセラミック。 - Mが少なくとも1種類のアルカリ金属であり、
(i)MがCsであり、前記ガラスセラミックが、0モル%超から約10モル%のCs2Oを含む、または
(ii)−10モル%≦R2O(モル%)−Al2O3(モル%)≦0.1モル%であり、式中、R2Oは、Na2O、K2O、Cs2O、およびRb2Oの少なくとも1つである、または
(iii)0<R2O(モル%)/WO3(モル%)≦2.61であり、式中、R2Oは、Na2O、K2O、Cs2O、およびRb2Oの少なくとも1つである、または
(iv)0.66≦R2O(モル%)/WO3(モル%)≦6である、または
(v)1≦(R2O(モル%)+Al2O3(モル%))/WO3(モル%)≦6であり、式中、R2Oは、Na2O、K2O、Cs2O、およびRb2Oの少なくとも1つである、または
(vi)前記ガラスセラミックが、約0.5モル%までのMgO;約2モル%までのP2O5の内の少なくとも1つをさらに含む、
請求項1記載のガラスセラミック。 - 前記ガラスセラミックが、約80モル%から約97モル%のSiO2;0モル%から約5モル%のAl2O3;0モル%超から約2モル%のCs2O;および約0.2モル%から約2モル%のWO3を含む、請求項1記載のガラスセラミック。
- 前記結晶質MxWO3相が、複数の小板形状MxWO3ナノ粒子および複数のMxWO3ナノロッドの少なくとも一方を含み、
(i)前記複数の小板形状MxWO3ナノ粒子が、約10nmから5μmの範囲の平均直径を有する、および/または
(ii)前記複数のMxWO3ナノロッドが、約10nmから約1000nmの範囲の平均長さ、および約2nmから約75nmの範囲に及ぶ平均幅を有する、
請求項1または10記載のガラスセラミック。 - 前記ガラスセラミックが、熱シールド、光ファイバ、建築構成要素、自動車部品、または電子ディスプレイの筐体の少なくとも一部である、請求項1から11いずれか1項記載のガラスセラミック。
- Sm2O3、Pr2O3、およびEr2O3の内の少なくとも1つを含むガラスであって、Sm2O3+Pr2O3+Er2O3≦12モル%であり、Al2O3とSiO2を含むアルミノケイ酸塩ガラス、またはZnO、Bi2O3、B2O3を含む亜鉛・ビスマス・ホウ酸塩ガラスのいずれかであるガラス。
- 前記ガラスが、アルミノケイ酸塩ガラスであり、少なくとも1種類のアルカリ土類酸化物およびB2O3をさらに含み、前記アルミノケイ酸塩ガラスが、約1400nmと約1600nmとの間の波長で約30%未満の透過率を有する、請求項13記載のガラス。
- 前記ガラスが、亜鉛・ビスマス・ホウ酸塩ガラスであり、Na2OおよびTeO2の少なくとも一方をさらに含み、約1400nmと約1600nmとの間の波長で約30%未満の透過率を有する、請求項13記載のガラス。
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