高強度ガラス

高強度ガラス 「クリスターナ」とは?

高強度ガラス「クリスターナ」は、ガラス表面に圧縮応力層を持たせる事によって、強度を増大させた特殊ガラスです。「ガラスは強い力が加わると壊れやすい」と言われます。これはガラスが引っ張りの力に弱いという性質によるものです。従って、あらかじめガラス表面に圧縮 応力を加えておけば、強い力が加わった場合でも引っ張りの力が、この圧縮応力を上回らない限り壊れないので、この分だけガラスが強くなるという事になります。

ガラスの化学強化

方法

脆性材料であるガラスの強度増大法の一つに、イオン交換による強度増大法があります。これはガラスの転移 温度を超えない温度域で、そのガラスに含まれるアルカリよりイオン半径の大きいアルカリの溶融塩に浸し、例えばNaをKで置換させます。そうして冷却するとアルカリイオンの占める容積の差によってガラス表面層に圧縮応力が発生し、強化されることになります。(Naのイオン半径0.95A:Kのイオン半径 1.33A)
ガラスの強化度合はその組成によって主に支配され、クリスターナの組成は短時間かつ効果的な強化処理を行うのに適したガラスといえます。

特長

  • サファイアガラスより優れた強度を持つ為、薄物製品の高強度化に最も適したガラスです。
  • 広い範囲の強化処理条件において、高いレベルの強度を維持できます。
  • 機械加工性も一般のガラスと同等でコストアップを伴いません。

特性と数値データ

クリスターナ特性値
比重 2.51 g/cm3 JIS C 2141
耐化学性 0.28 Na2Omg ASTM C 225
屈折率 1.52 nD JIS K 7105
熱的特性 歪点 511 JIS R 3103
軟化点 708 JIS R 3103
線膨張係数 8.7 ×10-6/℃ JIS C 2141
強化品特性 曲げ強度 863 MPa JIS C 2141
ビッカース硬度 Hv 640 300g,15sec JIS C 2141
ヤング率 7 × 104 MPa JIS R 3103
表面圧縮応力値 588~980 MPa "FSM-60"による測定
(TOSHIBA CORPORATION)
表面圧縮応力層の深さ 20 μm
強度測定
他ガラスとクリスターナとの比較
素材 クリスターナ 白板ガラス 青板ガラス サファイアガラス
特性
曲げ強度 Mpa 863 637 618 686
ビッカース硬度s Hv 300g 15sec 640 570 570 1200
化学強化後 表面圧縮応力値 Mpa 785 588 549 -
化学強化後 表面圧縮応力層の深さ μm 20 10 13 -

使用例と製品仕様

応用例
  • 腕時計用カバーガラス
  • 特殊メーターカバーガラス
  • プラスチックレンズ成形用モールドガラス
  • 特殊光ディスク用ガラス
  • 携帯電話用カバーガラス
製品仕様
製品 No. 厚さ(mm) 長さ(mm) 幅(mm) 1ケースあたりの枚数
IG315 1.5 ± 0.2 500 ± 20 160 ± 15 70
IG323 2.3 ± 0.2 160 ± 15 45
IG328 2.8 ± 0.2 150 ± 15 40
IG335 3.5 ± 0.2 140 ± 15 35

(注) 弊社規定外の製品形状につきましては、ご要望に応じて別途ご相談させていただきます。

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