用于测定脆性-断裂材料薄片的边缘的断裂强度的方法和装置的制造方法_5

文档序号:9563160阅读:来源:国知局
分含量,并在右边一列 中列出了基于这种玻璃的、具有类似性质玻璃种类的组成范围:
[0250] 还有另一种优选的玻璃类型是具有下述按重量百分比给出的组分的硼硅酸盐玻 璃:
[0252] 这种类型的玻璃的其中一种玻璃是Schott玻璃D263。具有更确切组成成分的这 种玻璃也在US2013/207058A1中有描述,该文献中关于这种玻璃组成以及性质的内容也完 全用于本申请的内容。
[0253] 钠钙玻璃也是适用的。在接下来的表格中列出了两个实施例以及按重量百分比给 出的、根据一个优选的组成范围的成分的含量:
[0254]
[0255] 在此,玻璃2特别适合于以浮法制造玻璃片。
[0256] 此外,根据一种实施方式,使用下述组份形成的钠钙硅酸盐玻璃作为玻璃,其包括 (按重量%给出):
[0257] SiO2 40-80
[0258] Al2O3 0-6
[0259] B2O3 0-5
[0260] Li20+Na20+K20 总量 5_30
[0261 ] MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 总量:5_30
[0262] Ti02+Zr02总量 0-7
[0263] P2O5 0-2,
[0264] 以及可能添加的着色氧化物,例如 Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V 205、Nd203、Mn02、Ti0 2、 Cu0、Ce02、Cr203、稀土氧化物,它们的含量为0-15重量%,或者对于"黑色玻璃"来说含量为 0-15 重量%,以及 0-2 重量% 的精炼剂,例如 As203、Sb203、Sn02、S0 3、Cl、F、Ce02。
[0265] 根据本发明的另一种实施方式,使用下述组份形成的锂-铝硅酸盐玻璃作为玻璃 材料,包括(按重量%给出):
[0266] SiO2 55-69
[0267] Al2O3 19-25
[0268] Li2O 3-5
[0269] Na2OK2O 总量 0-3
[0270] Mg0+Ca0+Sr0+Ba0 总量:0_5
[0271] ZnO 0-4
[0272] TiO2 0-5
[0273] ZrO2 0-3
[0274] 1';102+21'02+3]1〇2总量 2_6
[0275] P2O5 0-8
[0276] F 0-1
[0277] B2O3 0-2,
[0278] 以及可能添加的着色氧化物,例如 Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V 205、Nd203、Mn02、Ti0 2、 CuO、Ce02、Cr2O3、稀土氧化物,它们的含量为0-1重量以及0-2重量%的精炼剂,例如 As203、Sb203、Sn02、S0 3、Cl、F、Ce02。
[0279] 此外,优选将由下述玻璃组份形成的碱金属-铝硅酸盐玻璃作为载体材料,包括 (按重量%给出):
[0280] SiO2 40-75
[0281] Al2O3 10-30
[0282] B2O3 0-20
[0283] Li20+Na20+K20 总量 4_30
[0284] MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 总量:0-15
[0285] Ti02+Zr02总量 0-15
[0286] P2O5 0-10,
[0287] 以及可能添加的着色氧化物,例如 Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V 205、Nd203、Mn02、Ti0 2、 CuO、Ce02、Cr2O3、稀土氧化物,它们的含量为0-5重量%,或者对于"黑色玻璃"来说含量为 0-15 重量%,以及 0-2 重量% 的精炼剂,例如 As203、Sb203、Sn02、S0 3、Cl、F、Ce02。
[0288] 此外,优选将由下述玻璃组份形成的无碱铝硅酸盐玻璃作为载体材料,包括(按 重量%给出)
[0289] SiO2 50-75
[0290] Al2O3 7-25
[0291] B2O3 0-20
[0292] Li20+Na20+K20 总量 0_0,1
[0293] Mg0+Ca0+Sr0+Ba0+Zn0 总量:5-25
[0294] 1';102+21'02总量 0_10
[0295] P2O5 0-5,
[0296] 以及可能添加的着色氧化物,例如 Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V 205、Nd203、Mn02、Ti0 2、 CuO、Ce02、Cr2O3、稀土氧化物,它们的含量为0-5重量%或者对于"黑色玻璃"来说含量为 0-15 重量%,以及 0-2 重量% 的精炼剂,例如 As203、Sb203、Sn02、S0 3、Cl、F、Ce02。
[0297] 此外,优选采用由下述玻璃组份形成的、碱金属含量少的铝硅酸盐玻璃,包括(按 重量%给出):
[0298] SiO2 50-75
[0299] Al2O3 7-25
[0300] B2O3 0-20
[0301 ] Li20+Na20+K20 总量 0_4
[0302] Mg0+Ca0+Sr0+Ba0+Zn0 总量:5-25
[0303] Ti02+Zr02总量 0-10
[0304] P2O5 0-5,
[0305] 以及可能的着色氧化物的添加,例如 Nd203、Fe203、C〇0、NiO、V 205、Nd203、Mn02、Ti0 2、 CuO、Ce02、Cr2O3、稀土氧化物,它们的含量为0-5重量%或者对于"黑色玻璃"来说含量为 0-15 重量%,以及 0-2 重量% 的精炼剂,例如 As203、Sb203、Sn02、S0 3、Cl、F、Ce02。
[0306] 例如可以使用薄玻璃,其例如由Schott AG,Mainz公司以名称D263、D263eco、 B270、B270eco、Borofloat、Xensation Cover、Xensation cover 3D、AF45、AF37、AF32 或 AF32eco 出售。
[0307] 在另一种实施方式中,脆性-断裂材料特别是玻璃陶瓷板形式的玻璃陶瓷,其中, 玻璃陶瓷由陶瓷化的铝硅酸盐玻璃或者锂-铝硅酸盐玻璃构成,特别是由以化学方式和/ 或热学方式硬化的陶瓷化铝硅酸盐玻璃或锂-铝硅酸盐玻璃构成。在另一种实施方式中, 脆性-断裂材料包括可陶瓷化的玻璃原材料,该玻璃原材料在燃烧的情况下、在热作用下 被陶瓷化或者被进一步地继续陶瓷化,并因此提高了阻燃安全性。
[0308] 优选使用具有下述玻璃原材料组成成分的玻璃陶瓷或可陶瓷化的玻璃(按重 量%给出):
[0309] Li2O 3. 2-5. 0
[0310] Na2O 0-1. 5
[0311] K2O 0-1. 5
[0312] Na2OK2O 总量 0· 2-2. 0
[0313] MgO 0. 1-2. 2
[0314] CaO 0-1. 5
[0315] SrO 0-1. 5
[0316] BaO 0-2. 5
[0317] ZnO 0-1. 5
[0318] Al2O3 19-25
[0319] SiO2 55-69
[0320] TiO2 1.0-5.0
[0321] ZrO2 1. 0-2. 5
[0322] SnO2 0-1.0
[0323] Ti02+Zr02+Sn02总量 2. 5-5. 0
[0324] P2O5 0-3.0。
[0325] 在另外一种实施方式中,优选使用具有下述玻璃原材料组成成分的玻璃陶瓷或可 陶瓷化的玻璃(按重量%给出):
[0326] Li2O 3-5
[0327] Na2O 0-1. 5
[0328] K2O 0-1. 5
[0329] Na2OK2O 总量 0· 2-2
[0330] MgO 0. 1-2. 5
[0331] CaO 0-2
[0332] SrO 0-2
[0333] BaO 0-3
[0334] ZnO O-L 5
[0335] Al2O3 15-25
[0336] SiO2 50-75
[0337] TiO2 1-5
[0338] ZrO2 1-2. 5
[0339] SnO2 0-1.0
[0340] Ti02+Zr02+Sn02总量 2· 5-5
[0341] P2O5 0-3.0。
[0342] 在另外一种实施方式中,优选使用具有下述玻璃原材料组成成分的玻璃陶瓷或可 陶瓷化的玻璃(按重量%给出):
[0343] Li2O 3 - 4. 5
[0344] Na2O 0-1. 5
[0345] K2O 0-1. 5
[0346] Na2OK2O 总量 0· 2-2
[0347] MgO 0-2
[0348] CaO 0 - 1. 5
[0349] SrO 0 - 1. 5
[0350] BaO 0 - 2. 5
[0351] ZnO 0-2. 5
[0352] B2O3 0-1
[0353] Al2O3 19-25
[0354] SiO2 55-69
[0355] TiO2 1. 4 - 2. 7
[0356] ZrO2 1. 3-2. 5
[0357] SnO2 0 - 0· 4
[0358] Ti02+Sn02S量小于 2. 7
[0359] P2O5 0-3
[0360] Zr02+0 . 87 (Ti02+Sn02)总量 3. 6 - 4. 3。
[0361] 玻璃陶瓷优选包含高度石英混晶或热液石英混晶作为主要的晶体相。晶粒尺寸优 选为小于7〇nm,特别优选小于等于50nm,非常特别优选小于等于10nm。
[0362] 对本领域技术人员而言显而易见的是,前面描述的实施方式应该被理解为示例性 的,本发明并不受此限制,而是能够在不偏离权利要求保护范围的情况下以多种方式变化。 另外显而易见的是,这些特征与它们是否在说明书、权利要求书、附图或者其他方面公开无 关,都定义了本发明的各个重要组成部分,当这些特征与其他特征共同描述时也是如此。
[0363] 附图标iP,列表
[0364] 6 框架
[0365] 7 轴
[0366] 8,9 辊子
[0367] 10 样品
[0368] IOn 中性面
[0369] IOm两点弯曲中样品的中心
[0370] 11 第一侧面
[0371] 12 第二侧面
[0372] 13 边缘
[0373] 13b 镶边
[0374] 13p待检测的边缘
[0375] 13s 端面
[0376] 131 第一棱角
[0377] 132 第二棱角
[0378] 15 样品的实际弯曲区段
[0379] 16 圆弧形的弯曲
[0380] 17 受力的样品区段
[0381] 20 型板
[0382] 21 型板表面
[0383] 23 弯曲装置
[0384] 24 型板旋转方向
[0385] 28 型板表面的曲率圆
[0386] 30 压力
[0387] 31 可弯曲的带/粘结带
[0388] 31a带的伸出末端
[0389] 31b带的伸出末端
[0390] 32 拉伸力
[0391] 33 传送装置
[0392] 34 传送方向
[0393] 41 样品靠近边缘的缺陷
[0394] 42 裂缝
[0395] 51,52 支承板
[0396] 100 玻璃片
[0397] 103玻璃辊
[0398] 104 103 的内侧 104
[0399] 107 带材料
[0400] 300阶梯式滚筒
[0401] 300p表面投影的切点
[0402] 301-320 阶梯式滚筒的圆盘
【主权项】
1. 一种用于检测由脆性-断裂材料制成的平坦样品(10)、特别是玻璃片(10)的断 裂强度的方法,其中,该样品(10)具有第一侧面(11)和第二侧面(12)W及至少一个边缘 (13),并且该第一侧面(11)与该第二侧面(12)相对置,该方法针对在机械拉伸应力σ下 断裂(15)源自该样品(10)的待检测边缘(1化),其中, -在该样品(10)的一个区段(15)中,该第一侧面(11)在该待检测边缘(13ρ)处沿着 该待检测边缘(13ρ)承受拉伸应力σ,对此, -将该样品(10)在该待检测的区段(15)中弯曲,W使该样品沿着该待检测边缘(1化) 弯曲, 对此, -将该样品(10)在该待检测的区段(15)中W限定的曲率压到形状稳定的型板(20)的 型板表面(21)上,从而 -将该型板表面(21)的曲率强加于该待检测的区段(15)上,其中, -使用具有第一弯曲半径R的型板表面(21),并且在对应于该弯曲半径R的机械拉伸 应力σ下检测该样品(11)的断裂强度,并且 连续减小的弯曲半径RW及随之增大的拉伸应力σ重复该检测,直至该样品(1
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