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特表2024-512107透明スピネルガラスセラミックス、並びにその製造方法及び使用
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-18
(54)【発明の名称】透明スピネルガラスセラミックス、並びにその製造方法及び使用
(51)【国際特許分類】
C03C 10/02 20060101AFI20240311BHJP
C03B 32/02 20060101ALI20240311BHJP
C03C 21/00 20060101ALI20240311BHJP
【ＦＩ】
C03C10/02
C03B32/02
C03C21/00 101
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023559863
(86)(22)【出願日】2022-12-15
(85)【翻訳文提出日】2023-09-27
(86)【国際出願番号】 CN2022139261
(87)【国際公開番号】W WO2023125035
(87)【国際公開日】2023-07-06
(31)【優先権主張番号】202111660168.1
(32)【優先日】2021-12-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521475495
【氏名又は名称】重慶▲シン▼景特種玻璃有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】張 延起
(72)【発明者】
【氏名】周 靖鵬
(72)【発明者】
【氏名】黄 昊
【テーマコード（参考）】
4G015
4G059
4G062
【Ｆターム（参考）】
4G015EA02
4G059AA01
4G059AA08
4G059AC16
4G059HB03
4G059HB08
4G059HB13
4G059HB14
4G059HB23
4G062AA11
4G062BB01
4G062CC10
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4G062DB04
4G062DC01
4G062DD01
4G062DE03
4G062DE04
4G062DF01
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4G062ED03
4G062EE01
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4G062EG03
4G062FA01
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4G062HH20
4G062JJ01
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4G062KK01
4G062KK03
4G062KK05
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4G062KK10
4G062MM01
4G062MM27
4G062NN01
4G062NN33
4G062QQ20
(57)【要約】
本発明は、透明スピネルガラスセラミックスを開示し、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、Ｌｉ２Ｏ：３．５０～６．００ｍｏｌ％、及びＮａ２Ｏ：２．００～４．００ｍｏｌ％を含み、前記ガラスセラミックスの結晶相にはスピネル結晶とジルコニア結晶が含まれ、かつＬｉ含有結晶が含有されない。本発明はスピネルガラスセラミックス材料の成分を最適化し、スピネルガラスセラミックスに対してイオン交換の化学強化に用いられるＬｉイオンとＮａイオンをより多く導入し、不純物結晶相がないスピネルガラスセラミックスを獲得し、ガラスセラミックスに曇りと失透などの現象が発生せず、ガラスセラミックス材料が優れた透過率を有することを保証する。より多くのＬｉイオン及びＮａイオンをスピネルガラスセラミックス成分に導入することによって、得られたスピネルガラスセラミックスは化学強化ができ、高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを有する透明強化ガラスセラミックスが得られ、この強化ガラスセラミックスは優れた耐落下性を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明スピネルガラスセラミックスであって、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、
Ｌｉ２Ｏ：３．５０～６．００ｍｏｌ％、及び
Ｎａ２Ｏ：２．００～４．００ｍｏｌ％を含み、
前記ガラスセラミックスの結晶相にはスピネル結晶とジルコニア結晶が含まれ、かつＬｉ含有結晶が含有されないことを特徴とする、透明スピネルガラスセラミックス。
【請求項2】
前記ガラスセラミックスの結晶相には石英及び石英固溶体が含まれないことを特徴とする、請求項１に記載の透明スピネルガラスセラミックス。
【請求項3】
前記ガラスセラミックスが少なくとも３０．００ｗｔ％の結晶化度を示していることを特徴とする、請求項１に記載の透明スピネルガラスセラミックス。
【請求項4】
前記ガラスセラミックスにおける結晶の平均サイズが１５．００ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の透明スピネルガラスセラミックス。
【請求項5】
前記スピネル結晶は亜鉛スピネル及びマグネシウムスピネルを含むことを特徴とする、請求項１に記載の透明スピネルガラスセラミックス。
【請求項6】
前記ガラスセラミックスは、厚さ０．７０ｍｍの場合、波長５５０．００ｎｍにおける透過率が８５．００％より大きいことを特徴とする、請求項１に記載の透明スピネルガラスセラミックス。
【請求項7】
酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、ＳｉＯ２：５０．００～６５．００ｍｏｌ％、
Ａｌ２Ｏ３：１４．５０～２５．００ｍｏｌ％、
ＭｇＯ：３．５０～８．００ｍｏｌ％、
ＺｎＯ：８．００～１６．００ｍｏｌ％、
ＢａＯ：０～２．００ｍｏｌ％、及び、
ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２：３．００～５．５０ｍｏｌ％をさらに含むことを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の透明スピネルガラスセラミックス。
【請求項8】
酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、０．４０≦（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．７０を満たすことを特徴とする、請求項７に記載の透明スピネルガラスセラミックス。
【請求項9】
酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、０．４３≦（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．６８を満たすことを特徴とする、請求項８に記載の透明スピネルガラスセラミックス。
【請求項10】
酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≧０．０３５、
及び／又は
Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≧０．０５４を満たすことを特徴とする、請求項７に記載の透明スピネルガラスセラミックス。
【請求項11】
酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、０．０３５≦Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．０７０、
及び／又は
０．０５４≦Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．０９０を満たすことを特徴とする、請求項１０に記載の透明スピネルガラスセラミックス。
【請求項12】
酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、以下の各成分を含み、ＳｉＯ２：５０．００～６３．００ｍｏｌ％、好ましくは５０．００～５７．００ｍｏｌ％であり、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３：１４．５０～２０．００ｍｏｌ％、好ましくは１５．００～１９．００ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＭｇＯ：３．９０～７．６０ｍｏｌ％、好ましくは４．００～７．５０ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＺｎＯ：８．００～１５．５０ｍｏｌ％、好ましくは９．００～１５．２０ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＢａＯ：０～１．５０ｍｏｌ％、好ましくは１．００～１．３５ｍｏｌ％であり、及び／又は
Ｌｉ２Ｏ：３．５０～５．００ｍｏｌ％、好ましくは４．００～５．００ｍｏｌ％であり、及び／又は
Ｎａ２Ｏ：２．３０～３．６０ｍｏｌ％、好ましくは３．００～３．６０ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＴｉＯ２：０～２．００ｍｏｌ％、好ましくは０．３０～１．３０ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＺｒＯ２：２．５０～５．００ｍｏｌ％、好ましくは２．９０～４．２０ｍｏｌ％である、
ことを特徴とする、請求項７に記載の透明スピネルガラスセラミックス。
【請求項13】
透明スピネルガラスセラミックスの製造方法であって、ステップ（１）レシピに従って原料を配合して混合し、ガラス前駆体を製造すること、及び
ステップ（２）得られたガラス前駆体に対して順に核生成処理及び結晶化処理を行い、請求項１～１２のいずれか一項に記載の透明スピネルガラスセラミックスを製造することを含むことを特徴とする、透明スピネルガラスセラミックスの製造方法。
【請求項14】
前記ステップ（２）において、核生成処理を行う際に、核生成温度は７００～８００℃であり、核生成処理時間は３０～１４４０ｍｉｎであり、
結晶化処理を行う際に、結晶化温度は９００～１０００℃であり、結晶化処理時間は５～１４４０ｍｉｎであることを特徴とする、請求項１３に記載の製造方法。
【請求項15】
前記ステップ（２）において、結晶化処理を行う際に、２０℃／ｍｉｎより大きい昇温速度で結晶化温度まで昇温することを特徴とする、請求項１４に記載の製造方法。
【請求項16】
前記ステップ（２）において、結晶化処理を行う際に、２５℃／ｍｉｎ以上の昇温速度で結晶化温度まで昇温し、好ましくは３０℃／ｍｉｎ以上の昇温速度で結晶化温度まで昇温することを特徴とする、請求項１５に記載の製造方法。
【請求項17】
前記ステップ（２）において、核生成処理を行う際に、５～２０℃／ｍｉｎの昇温速度で核生成温度まで昇温することを特徴とする、請求項１４に記載の製造方法。
【請求項18】
前記ステップ（２）において、核生成処理を行う際に、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で核生成温度まで昇温することを特徴とする、請求項１７に記載の製造方法。
【請求項19】
強化ガラスセラミックスであって、請求項１～１２のいずれか一項に記載の透明スピネルガラスセラミックスをイオン交換で化学強化して製造され、前記強化ガラスセラミックスはその表面から圧縮深さまで延びる圧縮応力領域を有することを特徴とする、強化ガラスセラミックス。
【請求項20】
腕時計、透明装甲、ミサイルの窓口、カウリング、基板材料、新型ランプ、高温高圧・腐食性環境における設備のぞき窓、自動車、列車、飛行機、海上航空機、建築材料、並びに携帯型スマート電子機器における請求項１～１２のいずれか一項に記載の透明スピネルガラスセラミックス及び請求項１９に記載の強化ガラスセラミックスの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はガラス技術分野に関し、具体的に透明スピネルガラスセラミックス、並びにその調製方法及び使用に関するものである。
【背景技術】
【0002】
電子機器の軽薄化が進むにつれて、カバーガラスの性能に対する要求が高まっており、微結晶ガラス（ガラスセラミックス）は、その良好な耐衝撃性、耐擦傷性、耐摩耗性などの特性により、広く注目されている。透明スピネルセラミックスは一般的な先進セラミックスが有する耐高温性、耐腐食性、耐摩耗性、耐衝撃性、高硬度、優れた絶縁性などの性能特徴を有するだけでなく、さらに単結晶サファイアと類似する光学特性を有し、紫外、可視光、赤外光の波長域において良好な光学的光透過率を有する。透明装甲、ミサイルの窓口、カウリング、様々な基板材料、新型ランプならびに様々な高温高圧・腐食性環境における設備のぞき窓として一般的に使用される。しかし、スピネル微結晶ガラスは一般的に化学強化によって強靭化することができず、高硬度の特徴を有するが、靭性が悪く、耐落下性能が悪く、特に厚さが小さい（≦１ｍｍ）場合、脆性がより顕著に現れ、高い耐衝撃性を必要とする電子カバーガラスとしては適していない。
【0003】
電子カバーガラスには、高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを有する必要があり、特に高いＣＴ＿ＬＤでこそ、良好な耐落下性能を達成することができる。高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを得るには、ガラスの組成に一定量のＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏを添加する必要がある。しかしながら、スピネルガラスセラミックスの組成中におけるＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏの添加量が増加するにつれて、ガラスセラミックスの光学特性に影響を与える結晶体、例えばβ石英、β石英固溶体、β－スポジュメンなどの結晶相がガラス中に析出することがよくあり、これらの結晶の析出は、ガラスセラミックスを曇りやすくし、さらには失透させ、理想的な透明スピネルガラスセラミックスを得ることが困難である。
【0004】
当業者が早急に解決する必要がある問題は、新規な透明スピネルガラスセラミックスを研究することであり、該透明スピネルガラスセラミックスが優れた光学特性を確保すると同時に、イオン交換の化学強化に用いられるＬｉイオン及びＮａイオンをより多く有し、且つ該透明スピネルガラスセラミックスを利用して高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを有し、優れた耐落下性能を達成できる強化ガラスセラミックスを調製する。
【発明の概要】
【0005】
本発明の目的は透明スピネルガラスセラミックスを提供することであり、該スピネルガラスセラミックスはイオン交換の化学強化に用いられる大量のＬｉイオン及びＮａイオンを有し、ガラスセラミックスの透過率に影響を与える不純物結晶相を含まず、優れた透過率を有する。該透明スピネルガラスセラミックスを利用し、強化によって高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを有する透明強化ガラスセラミックスを製造することができ、得られた透明強化ガラスセラミックスは優れた耐落下性能を有する。同時に、本発明はさらに該透明スピネルガラスセラミックスの調製方法と使用を提供する。
【0006】
上記技術的問題を解決するために、本発明は以下の技術案を用いる。
本発明は、透明スピネルガラスセラミックスを提供し、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、
Ｌｉ２Ｏ：３．５０～６．００ｍｏｌ％、及び
Ｎａ２Ｏ：２．００～４．００ｍｏｌ％を含み、
前記ガラスセラミックスの結晶相にはスピネル結晶とジルコニア結晶が含まれ、かつＬｉ含有結晶が含有されない。
本発明は、透明スピネルガラスセラミックスを提供し、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、
Ｌｉ２Ｏ：３．５０～６．００ｍｏｌ％、及び
Ｎａ２Ｏ：２．００～４．００ｍｏｌ％を含み、
前記ガラスセラミックスの結晶相にはスピネル結晶とジルコニア結晶が含まれ、かつＬｉ含有結晶が含有されない。
【0007】
ここで、前記ガラスセラミックスの結晶相には石英及び石英固溶体が含まれない。
【0008】
ここで、前記ガラスセラミックスが少なくとも３０．００ｗｔ％の結晶化度を示す。
【0009】
ここで、前記ガラスセラミックスにおける結晶の平均サイズが１５．００ｎｍ以下である。
【0010】
ここで、前記スピネル結晶は亜鉛スピネル及びマグネシウムスピネルを含む。
【0011】
ここで、前記ガラスセラミックスは、厚さ０．７０ｍｍの場合、波長５５０．００ｎｍにおける透過率が８５．００％より大きい。
【0012】
ここで、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、
ＳｉＯ２：５０．００～６５．００ｍｏｌ％、
Ａｌ２Ｏ３：１４．５０～２５．００ｍｏｌ％、
ＭｇＯ：３．５０～８．００ｍｏｌ％、
ＺｎＯ：８．００～１６．００ｍｏｌ％、
ＢａＯ：０～２．００ｍｏｌ％、及び
ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２：３．００～５．５０ｍｏｌ％をさらに含む。
ＳｉＯ２：５０．００～６５．００ｍｏｌ％、
Ａｌ２Ｏ３：１４．５０～２５．００ｍｏｌ％、
ＭｇＯ：３．５０～８．００ｍｏｌ％、
ＺｎＯ：８．００～１６．００ｍｏｌ％、
ＢａＯ：０～２．００ｍｏｌ％、及び
ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２：３．００～５．５０ｍｏｌ％をさらに含む。
【0013】
ここで、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、
０．４０≦（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．７０を満たす。
０．４０≦（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．７０を満たす。
【0014】
ここで、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、
０．４３≦（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．６８を満たす。
０．４３≦（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．６８を満たす。
【0015】
ここで、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、
Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≧０．０３５、
及び／又は
Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≧０．０５４を満たす。
Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≧０．０３５、
及び／又は
Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≧０．０５４を満たす。
【0016】
ここで、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、
０．０３５≦Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．０７０、
及び／又は
０．０５４≦Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．０９０を満たす。
０．０３５≦Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．０７０、
及び／又は
０．０５４≦Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．０９０を満たす。
【0017】
ここで、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、以下の各成分を含む。
ＳｉＯ２：５０．００～６３．００ｍｏｌ％、好ましくは５０．００～５７．００ｍｏｌ％であり、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３：１４．５０～２０．００ｍｏｌ％、好ましくは１５．００～１９．００ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＭｇＯ：３．９０～７．６０ｍｏｌ％、好ましくは４．００～７．５０ｍｏｌ％であり
、及び／又は
ＺｎＯ：８．００～１５．５０ｍｏｌ％、好ましくは９．００～１５．２０ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＢａＯ：０～１．５０ｍｏｌ％、好ましくは１．００～１．３５ｍｏｌ％であり、及び／又は
Ｌｉ２Ｏ：３．５０～５．００ｍｏｌ％、好ましくは４．００～５．００ｍｏｌ％であり、及び／又は
Ｎａ２Ｏ：２．３０～３．６０ｍｏｌ％、好ましくは３．００～３．６０ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＴｉＯ２：０～２．００ｍｏｌ％、好ましくは０．３０～１．３０ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＺｒＯ２：２．５０～５．００ｍｏｌ％、好ましくは２．９０～４．２０ｍｏｌ％である。
ＳｉＯ２：５０．００～６３．００ｍｏｌ％、好ましくは５０．００～５７．００ｍｏｌ％であり、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３：１４．５０～２０．００ｍｏｌ％、好ましくは１５．００～１９．００ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＭｇＯ：３．９０～７．６０ｍｏｌ％、好ましくは４．００～７．５０ｍｏｌ％であり
、及び／又は
ＺｎＯ：８．００～１５．５０ｍｏｌ％、好ましくは９．００～１５．２０ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＢａＯ：０～１．５０ｍｏｌ％、好ましくは１．００～１．３５ｍｏｌ％であり、及び／又は
Ｌｉ２Ｏ：３．５０～５．００ｍｏｌ％、好ましくは４．００～５．００ｍｏｌ％であり、及び／又は
Ｎａ２Ｏ：２．３０～３．６０ｍｏｌ％、好ましくは３．００～３．６０ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＴｉＯ２：０～２．００ｍｏｌ％、好ましくは０．３０～１．３０ｍｏｌ％であり、及び／又は
ＺｒＯ２：２．５０～５．００ｍｏｌ％、好ましくは２．９０～４．２０ｍｏｌ％である。
【0018】
本発明はさらに透明スピネルガラスセラミックスの調製方法を提供し、この調製方法は、
ステップ（１）レシピに従って原料を配合して混合し、ガラス前駆体を調製すること、及び
ステップ（２）得られたガラス前駆体に対して順に核生成処理及び結晶化処理を行い、前記透明スピネルガラスセラミックスを調製することを含む。
ステップ（１）レシピに従って原料を配合して混合し、ガラス前駆体を調製すること、及び
ステップ（２）得られたガラス前駆体に対して順に核生成処理及び結晶化処理を行い、前記透明スピネルガラスセラミックスを調製することを含む。
【0019】
ここで、前記ステップ（２）において、
核生成処理を行う際に、核生成温度は７００～８００℃であり、核生成処理時間は３０～１４４０ｍｉｎであり、
結晶化処理を行う際に、結晶化温度は９００～１０００℃であり、結晶化処理時間は５～１４４０ｍｉｎである。
核生成処理を行う際に、核生成温度は７００～８００℃であり、核生成処理時間は３０～１４４０ｍｉｎであり、
結晶化処理を行う際に、結晶化温度は９００～１０００℃であり、結晶化処理時間は５～１４４０ｍｉｎである。
【0020】
ここで、前記ステップ（２）において、結晶化処理を行う際に、２０℃／ｍｉｎより大きい昇温速度で結晶化温度まで昇温する。
【0021】
ここで、前記ステップ（２）において、結晶化処理を行う際に、２５℃／ｍｉｎ以上の昇温速度で結晶化温度まで昇温し、好ましくは３０℃／ｍｉｎ以上の昇温速度で結晶化温度まで昇温する。
【0022】
ここで、前記ステップ（２）において、核生成処理を行う際に、５～２０℃／ｍｉｎの昇温速度で核生成温度まで昇温する。
【0023】
ここで、前記ステップ（２）において、核生成処理を行う際に、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で核生成温度まで昇温する。
【0024】
本発明はさらに強化ガラスセラミックスを提供し、前記強化ガラスセラミックスは前記透明スピネルガラスセラミックスをイオン交換で化学強化して製造されるものであり、前記強化ガラスセラミックスはその表面から圧縮深さまで延びる圧縮応力領域を有する。具体的に、
前記強化ガラスセラミックスは、前記透明スピネルガラスセラミックスに対して塩浴中で１段階又は多段階のイオン交換を行うことによって得られることができる。
前記強化ガラスセラミックスは、前記透明スピネルガラスセラミックスに対して塩浴中で１段階又は多段階のイオン交換を行うことによって得られることができる。
【0025】
１段階のイオン交換を行う時、前記塩浴の組成は、５０～１００ｗｔ％ＮａＮＯ３＋０～５０ｗｔ％ＫＮＯ３を含み、イオン交換の温度は４００～５００℃であり、イオン交換の時間は０．５～４８ｈである。
【0026】
２段階のイオン交換を行う時、１段階目の塩浴の組成は９０～１００ｗｔ％ＮａＮＯ３＋０～１０ｗｔ％ＫＮＯ３を含み、イオン交換の温度は４００～５００℃であり、イオン交換の時間は０．５～４８ｈであり、
２段階目の塩浴の組成は０～１０ｗｔ％ＮａＮＯ３＋９０～１００ｗｔ％ＫＮＯ３を含み、イオン交換の温度は４００～５００℃であり、イオン交換の時間は０．５～４８ｈである。
２段階目の塩浴の組成は０～１０ｗｔ％ＮａＮＯ３＋９０～１００ｗｔ％ＫＮＯ３を含み、イオン交換の温度は４００～５００℃であり、イオン交換の時間は０．５～４８ｈである。
【0027】
塩浴の使用寿命を向上させるために、塩浴に塩浴の質量百分率の０．１～５．０ｗｔ％を占める塩浴保護剤を加えることができ、前記塩浴保護剤はＬｉ＋を不動態化、沈殿又は吸収するための物質を含む。
【0028】
ここで、前記強化ガラスセラミックスの圧縮応力層の深さＤＯＬ＿０は、前記強化ガラスセラミックスの厚さの１４％以上であり、前記強化ガラスセラミックスの引張応力線密度ＣＴ＿ＬＤは、２５０００ＭＰａ／ｍｍ以上である。
【0029】
ここで、前記強化ガラスセラミックスの引張応力線密度ＣＴ＿ＬＤは２５０００～４００００ＭＰａ／ｍｍであり、好ましくは２７０００～４００００ＭＰａ／ｍｍである。
【0030】
ここで、前記強化ガラスセラミックスの表面圧縮応力ＣＳは６５０ＭＰａ以上であり、好ましくは６８０ＭＰａ以上である。
【0031】
ここで、前記強化ガラスセラミックスの平均引張応力ＣＴ＿ＡＶは３５．０ＭＰａ以上であり、好ましくは３９．０ＭＰａ以上である。
【0032】
ここで、前記強化ガラスセラミックスのビッカース硬度は７４０ＨＶ０．３以上である。
【0033】
ここで、前記強化ガラスセラミックスの破壊靱性は１．５００ＭＰａ・ｍ１／２以上であり、好ましくは１．５６０ＭＰａ・ｍ１／２以上である。
【0034】
本発明はさらに消費財とする電子端末を提供し、前記電子端末は、シェルと、部分的に前記シェル内に位置する電子パーツを含み、
前記シェルは、前表面、後表面及び側表面を含み、
前記電子パーツは、表示装置を含み、該表示装置は前記シェルの前表面に位置する又は前記前面に隣接し、
前記前表面又は／及び後表面又は／及び側表面は前記強化ガラスセラミックス材料を含み、
前記電子端末は、シェルの前表面を被覆する又は前記表示装置に位置する被覆製品をさらに含み、前記被覆製品は前記強化ガラスセラミックス材料を含み、
前記消費財とする電子端末は、携帯電話、タブレット、光起電力装置、又は他の電子端末（例えば電子腕時計）を含む。
前記シェルは、前表面、後表面及び側表面を含み、
前記電子パーツは、表示装置を含み、該表示装置は前記シェルの前表面に位置する又は前記前面に隣接し、
前記前表面又は／及び後表面又は／及び側表面は前記強化ガラスセラミックス材料を含み、
前記電子端末は、シェルの前表面を被覆する又は前記表示装置に位置する被覆製品をさらに含み、前記被覆製品は前記強化ガラスセラミックス材料を含み、
前記消費財とする電子端末は、携帯電話、タブレット、光起電力装置、又は他の電子端末（例えば電子腕時計）を含む。
【0035】
本発明における透明スピネルガラスセラミックス材料及び強化ガラスセラミックス材料はいずれも優れた特性を有し、他の製品に含まれる／使用されることができ、例えば、腕時計、透明装甲、ミサイルの窓口、カウリング、基板材料、新型ランプ、高温高圧・腐食性環境における設備のぞき窓、携帯型スマート電子機器の表示保護材料、及び外観ケース保護材料（携帯型スマート電子機器は携帯電話、タブレット、電子腕時計などを含む）、建築製品、輸送製品（例えば、自動車、列車、飛行機、海上航空機など）、器具製品、又は一定の透明度、耐擦傷性、耐衝撃性、耐摩耗性もしくはそれらの組み合わせを必要とす
る任意の製品である。
る任意の製品である。
【0036】
従来技術に比べて、本発明は以下の有益な効果を有する。
１、本発明はスピネルガラスセラミックス材料の成分を最適化し、スピネルガラスセラミックスにイオン交換の化学強化に用いられるＬｉイオンとＮａイオンをさらに多く導入し、不純物結晶相（例えば、Ｌｉ含有結晶相、石英、石英固溶体などの不純物結晶相）がないスピネルガラスセラミックスを獲得し、ガラスセラミックスに曇りと失透などの現象が発生せず、ガラスセラミックス材料が優れた透過率を有することを保証する。
より多くのＬｉイオン及びＮａイオンをスピネルガラスセラミックス成分に導入することによって、得られたスピネルガラスセラミックスは化学強化ができ、高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを有する透明強化ガラスセラミックスが得られ、この強化ガラスセラミックスは優れた耐落下性を示す。
１、本発明はスピネルガラスセラミックス材料の成分を最適化し、スピネルガラスセラミックスにイオン交換の化学強化に用いられるＬｉイオンとＮａイオンをさらに多く導入し、不純物結晶相（例えば、Ｌｉ含有結晶相、石英、石英固溶体などの不純物結晶相）がないスピネルガラスセラミックスを獲得し、ガラスセラミックスに曇りと失透などの現象が発生せず、ガラスセラミックス材料が優れた透過率を有することを保証する。
より多くのＬｉイオン及びＮａイオンをスピネルガラスセラミックス成分に導入することによって、得られたスピネルガラスセラミックスは化学強化ができ、高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを有する透明強化ガラスセラミックスが得られ、この強化ガラスセラミックスは優れた耐落下性を示す。
【0037】
２、本発明で得られたガラスセラミックス材料に対して性能試験を行った結果、本発明の透明スピネルガラスセラミックス材料は高い結晶化度を有するため、ガラスセラミックス材料に優れた機械的特性をもたらすことが判明した。
【0038】
３、本発明はさらにスピネルガラスセラミックスの調製方法を提供し、本発明が提供するプロセス方法は結晶化過程と核生成過程のプロセスパラメータを制御し、及び昇温速度パラメータの要求を設定することにより、最終的に不純物結晶相（例えば、Ｌｉ含有結晶相、石英、石英固溶体などの不純物結晶相）がないスピネルガラスセラミックスを取得し、ガラスセラミックス材料が優れた光学特性を有することを確保する。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【発明を実施するための形態】
【0040】
以下では実施例及び図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。
一、本発明に係る関連専用名称及び関連測定方法は以下のとおりである。
ガラスセラミックスは、微結晶ガラスとも呼ばれ、基礎ガラスを意図的に制御して結晶化することによって調製される、ガラス相及び微結晶相を同時に含む固体複合材料である。
一、本発明に係る関連専用名称及び関連測定方法は以下のとおりである。
ガラスセラミックスは、微結晶ガラスとも呼ばれ、基礎ガラスを意図的に制御して結晶化することによって調製される、ガラス相及び微結晶相を同時に含む固体複合材料である。
【0041】
強化ガラスセラミックスは、ガラスセラミックスが化学強化処理を経た後、得られた固体複合材料である。高温化学強化処理を行う時、塩浴中のイオン半径が大きいアルカリ金属イオン（例えば、カリウムイオン、ナトリウムイオン）はガラスセラミックス中のイオン半径が小さいアルカリ金属イオン（例えば、ナトリウムイオン、リチウムイオン）を置
換し、交換イオンの体積の差が生じ、ガラスセラミックスの表面に圧縮応力が発生する。
換し、交換イオンの体積の差が生じ、ガラスセラミックスの表面に圧縮応力が発生する。
【0042】
表面圧縮応力ＣＳは、ガラスセラミックスが化学強化を経た後、表面半径が小さいアルカリ金属イオンは半径が大きいアルカリ金属イオンに置換され、半径が大きいアルカリ金属イオンの押すと塞ぐ効果により、ガラス表面に圧縮応力が発生し、表面圧縮応力と呼ばれる。
【0043】
圧縮応力層深さＤＯＬ＿０は、強化ガラスセラミックスの表面から圧縮応力が０である位置までの距離を指す。
【0044】
引張応力線密度ＣＴ＿ＬＤは、ＳＬＰ応力計で測定された引張応力の合計とガラスセラミックス厚さとの比である。化学強化後、強化ガラスセラミックスの内部に引張応力層が形成され、引張応力層は、強化ガラスセラミックスの上表面から一定の間隔離れた一つの上境界、及び強化ガラスセラミックスの下表面から一定の間隔離れた一つの下境界を有し、引張応力層内における、上境界及び下境界に同時に垂直で、且つ上、下端点がそれぞれ上境界及び下境界にある線分について、その線分のある点における引張応力の大きさをＹ軸とし、対応する点から上境界までの距離をＸ軸として描かれた曲線を引張応力曲線と記し、引張応力曲線の定積分と強化ガラスセラミックス厚さとの比を引張応力線密度と記し、即ちＳＬＰ－２０００応力計で測定された強化ガラスセラミックスの引張応力の合計と前記ガラス厚さとの比である。
【0045】
化学強化ガラスにおける圧縮応力と引張応力はバランスで、等しい関係であり、ＳＬＰ－２０００応力計はガラスの引張応力領域をより正確に測定するため、引張応力積分と厚さの比を用いて単位厚さあたりのガラスセラミックスに含まれる応力の大きさを表し、化学強化ガラスセラミックスの応力程度を表すことに用いられる。
【0046】
ＣＴ＿ＡＶは、引張応力領域における全ての引張応力の平均値を指す。
核生成温度は、結晶核が形成される温度である。
結晶化温度は、目標とする結晶の成長速度を制御できる温度である。
透過率は、一定の波長がガラス表面に照射され、光は反射、吸収及び透過が発生し、そのうち、透過部分の強度と入射光強度との比が透過率である。
曇りは、ガラスセラミックスにおける結晶が大きい、又は分相するため、半透過状態を示し、透明と失透との間の状態である。
失透は、ガラスセラミックスにおける結晶が大きい、又は分相するため、ガラスの透明特性を完全に失い、ガラス越しに裏面のいかなる画面も見ることができない。
核生成温度は、結晶核が形成される温度である。
結晶化温度は、目標とする結晶の成長速度を制御できる温度である。
透過率は、一定の波長がガラス表面に照射され、光は反射、吸収及び透過が発生し、そのうち、透過部分の強度と入射光強度との比が透過率である。
曇りは、ガラスセラミックスにおける結晶が大きい、又は分相するため、半透過状態を示し、透明と失透との間の状態である。
失透は、ガラスセラミックスにおける結晶が大きい、又は分相するため、ガラスの透明特性を完全に失い、ガラス越しに裏面のいかなる画面も見ることができない。
【0047】
示差走査熱量法（ＤＳＣ）の試験
サンプルを粉砕した後、２００メッシュのふるいにかける。
試験条件は、室温～１１００℃、１０℃／ｍｉｎ昇温速度である。
試験装置は、メトラー・トレド ＴＧＡ／ＤＳＣ３＋熱重量及び同時熱分析装置である。
サンプルを粉砕した後、２００メッシュのふるいにかける。
試験条件は、室温～１１００℃、１０℃／ｍｉｎ昇温速度である。
試験装置は、メトラー・トレド ＴＧＡ／ＤＳＣ３＋熱重量及び同時熱分析装置である。
【0048】
透過率の試験
まず、結晶化後のガラスシートを超音波洗浄機で洗浄し、その洗浄条件は以下のことを含む。
洗浄時間は、５－１０ｍｉｎである。
使用される洗浄剤は、一般的な洗剤を１０倍に希釈する。
洗浄温度は、４５℃－６５℃である。
洗浄周波数は、２０ｋＨｚ－４０ｋＨｚである。
まず、結晶化後のガラスシートを超音波洗浄機で洗浄し、その洗浄条件は以下のことを含む。
洗浄時間は、５－１０ｍｉｎである。
使用される洗浄剤は、一般的な洗剤を１０倍に希釈する。
洗浄温度は、４５℃－６５℃である。
洗浄周波数は、２０ｋＨｚ－４０ｋＨｚである。
【0049】
次にヘイズメーターを利用してガラスの異なる波長での透過率を測定し、「ＧＢ／Ｔ ７９６２．１２－２０１０無色光学ガラスの測定方法における第１２部分：スペクトルの内部透過率」基準に従って測定する。
本発明で用いたヘイズメーターは、コニカミノルタ分光測色計ＣＭ－３６００Ａである。
本発明で用いたヘイズメーターは、コニカミノルタ分光測色計ＣＭ－３６００Ａである。
【0050】
整体落下試験
まず、１２０メッシュのサンドペーパーを１６０ｇのファーウェイＰ３０モデル機に貼り付け、５０×５０×０．７ｍｍの試験対象である強化ガラスセラミックスシートをモデル機の真下に置き、モデル機を所定の高さから衝撃の形式で落下させる。
まず、１２０メッシュのサンドペーパーを１６０ｇのファーウェイＰ３０モデル機に貼り付け、５０×５０×０．７ｍｍの試験対象である強化ガラスセラミックスシートをモデル機の真下に置き、モデル機を所定の高さから衝撃の形式で落下させる。
【0051】
各グループのサンプルは少なくとも１０枚以上であり、落下高さは０．４ｍから開始し、サンプルに対して一回の落下衝撃を行い、破砕しない場合に毎回０．１ｍの高さを上げて再び落下させ、ガラスが破砕するまで続け、破砕した場合の前回の高さの平均値を耐落下高さとする。
【0052】
本発明において、応力測定は有限会社折原製作所製のＦＳＭ６０００及びＳＬＰ２０００によりそれぞれ表層高圧縮応力領域及び深層低圧応力領域を測定し、ＰＭＣソフトウェアを用いて応力曲線をフィッティングし、対応する試験結果を得ることができる。もちろん表層高圧縮応力領域及び深層低圧縮応力領域を測定することができる他の応力試験機を用いてもよい。
【0053】
二、本発明は透明スピネルガラスセラミックスを提供し、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、
Ｌｉ２Ｏ：３．５０～６．００ｍｏｌ％、及び
Ｎａ２Ｏ：２．００～４．００ｍｏｌ％を含み、
前記ガラスセラミックスの結晶相にはスピネル結晶とジルコニア結晶が含まれ、かつＬｉ含有結晶が含有されない。
Ｌｉ２Ｏ：３．５０～６．００ｍｏｌ％、及び
Ｎａ２Ｏ：２．００～４．００ｍｏｌ％を含み、
前記ガラスセラミックスの結晶相にはスピネル結晶とジルコニア結晶が含まれ、かつＬｉ含有結晶が含有されない。
【0054】
本発明はガラスセラミックス材料の成分を狙って研究を行い、ガラスセラミックス材料が化学強化によって強靭化し、高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを取得し、耐衝撃性及び耐落下性能を向上させるために、成分にアルカリ金属酸化物、特にＬｉ２Ｏ（酸化リチウム）及びＮａ２Ｏ（酸化ナトリウム）の両方を加える必要がある。しかし、Ｌｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏの添加量の増大に伴い、ガラスからガラスセラミックスの光学特性に影響を与える不純物結晶、例えば、β石英、β石英固溶体、β－スポジュメンなどの結晶相が析出することが多い。図３はそれをよく示している。Ｌｉ２Ｏの含有量が増加するにつれて、図３において、スピネルから形成された単一のピークが徐々に複数のピーク（スピネルのピーク＋他の不純物結晶相）になっている。これらの不純物結晶の析出により、結晶化後のガラスは曇りやすく、さらに失透しやすくなり、ガラスセラミックスの光学特性に深刻な影響を与える。
【0055】
この問題に対して、従来技術は一般的にＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏの添加量を減少させる方法を用いて、β石英、β石英固溶体、β－スポジュメンなどの結晶相が過剰に析出することを回避し、さらにガラスセラミックスの曇り、失透を回避する。しかし、この方法では、ガラスセラミックスの強化によって得られたＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤが比較的低くなり、優れた耐落下性能を達成することが困難になる。
【0056】
高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを有する透明強化スピネルガラスセラミックスを得て、スピネルガラスセラミックスの耐落下性能を向上させるために、本発明は成分を最適化する。
【0057】
本発明は、より多くのＬｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏを導入する場合に、不純物結晶相（例えば、Ｌｉ含有結晶相、石英、石英固溶体などの不純物結晶相）がないスピネルガラスセラミックスを得ることができ、ガラスセラミックスは曇りと失透などの現象が発生せず、ガラスセラミックス材料が優れた透過率を有することを保証する。より多くのＬｉイオン及びＮａイオンをスピネルガラスセラミックス成分に導入することによって、得られたスピネルガラスセラミックスは化学強化ができ、高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを有する透明強化ガラスセラミックスが得られ、この透明強化ガラスセラミックスは優れた耐落下性能を示す。
【0058】
本発明が提供する透明スピネルガラスセラミックスにおいて、
Ｌｉ２Ｏの含有量は３．５０～６．００ｍｏｌ％並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、３．５０～５．００ｍｏｌ％、４．５０～５．００ｍｏｌ％、４．５０～５．５０ｍｏｌ％、３．５０～４．５０ｍｏｌ％、４．００～５．００ｍｏｌ％、４．５０～６．００ｍｏｌ％、５．００～６．００ｍｏｌ％、５．５０～６．００ｍｏｌ％、３．５０～４．００ｍｏｌ％、３．５０～４．４０ｍｏｌ％、３．８０～５．５０ｍｏｌ％、３．９０～４．００ｍｏｌ％、３．６０～４．４０ｍｏｌ％、４．８０～５．９０ｍｏｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、Ｌｉ２Ｏの含有量は３．５０ｍｏｌ％、３．６０ｍｏｌ％、３．７０ｍｏｌ％、３．８０ｍｏｌ％、３．９０ｍｏｌ％、４．００ｍｏｌ％、４．１０ｍｏｌ％、４．２０ｍｏｌ％、４．３０ｍｏｌ％、４．４０ｍｏｌ％、４．５０ｍｏｌ％、４．６０ｍｏｌ％、４．７０ｍｏｌ％、４．８０ｍｏｌ％、４．９０ｍｏｌ％、５．００ｍｏｌ％、５．１０ｍｏｌ％、５．２０ｍｏｌ％、５．３０ｍｏｌ％、５．４０ｍｏｌ％、５．５０ｍｏｌ％、５．６０ｍｏｌ％、５．７０ｍｏｌ％、５．８０ｍｏｌ％、５．９０ｍｏｌ％、６．００ｍｏｌ％などであってもよい。
Ｌｉ２Ｏの含有量は３．５０～６．００ｍｏｌ％並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、３．５０～５．００ｍｏｌ％、４．５０～５．００ｍｏｌ％、４．５０～５．５０ｍｏｌ％、３．５０～４．５０ｍｏｌ％、４．００～５．００ｍｏｌ％、４．５０～６．００ｍｏｌ％、５．００～６．００ｍｏｌ％、５．５０～６．００ｍｏｌ％、３．５０～４．００ｍｏｌ％、３．５０～４．４０ｍｏｌ％、３．８０～５．５０ｍｏｌ％、３．９０～４．００ｍｏｌ％、３．６０～４．４０ｍｏｌ％、４．８０～５．９０ｍｏｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、Ｌｉ２Ｏの含有量は３．５０ｍｏｌ％、３．６０ｍｏｌ％、３．７０ｍｏｌ％、３．８０ｍｏｌ％、３．９０ｍｏｌ％、４．００ｍｏｌ％、４．１０ｍｏｌ％、４．２０ｍｏｌ％、４．３０ｍｏｌ％、４．４０ｍｏｌ％、４．５０ｍｏｌ％、４．６０ｍｏｌ％、４．７０ｍｏｌ％、４．８０ｍｏｌ％、４．９０ｍｏｌ％、５．００ｍｏｌ％、５．１０ｍｏｌ％、５．２０ｍｏｌ％、５．３０ｍｏｌ％、５．４０ｍｏｌ％、５．５０ｍｏｌ％、５．６０ｍｏｌ％、５．７０ｍｏｌ％、５．８０ｍｏｌ％、５．９０ｍｏｌ％、６．００ｍｏｌ％などであってもよい。
【0059】
Ｎａ２Ｏの含有量は２．００～４．００ｍｏｌ％並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば２．３０～３．６０ｍｏｌ％、３．００～３．６０ｍｏｌ％、２．５～３．００ｍｏｌ％、２．４０～３．８０ｍｏｌ％、２．００～２．６０ｍｏｌ％、２．００～２．８０ｍｏｌ％、２．５０～３．２０ｍｏｌ％、２．５０～３．６０ｍｏｌ％、２．５０～３．１０ｍｏｌ％、２．５０～３．４０ｍｏｌ％、２．５０～３．８０ｍｏｌ％、２．８０～３．５０ｍｏｌ％、２．１０～３．９０ｍｏｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、Ｎａ２Ｏの含有量は２．００ｍｏｌ％、２．１０ｍｏｌ％、２．２０ｍｏｌ％、２．３０ｍｏｌ％、２．４０ｍｏｌ％、２．５０ｍｏｌ％、２．６０ｍｏｌ％、２．７０ｍｏｌ％、２．８０ｍｏｌ％、２．９０ｍｏｌ％、３．００ｍｏｌ％、３．１０ｍｏｌ％、３．２０ｍｏｌ％、３．３０ｍｏｌ％、３．４０ｍｏｌ％、３．５０ｍｏｌ％、３．６０ｍｏｌ％、３．７０ｍｏｌ％、３．８０ｍｏｌ％、３．９０ｍｏｌ％、４．００ｍｏｌ％などであってもよい。
【0060】
いくつかの実施例において、前記ガラスセラミックスの結晶相には石英及び石英固溶体が含まれない。石英及び石英固溶体の存在は、スピネルガラスセラミックスの光学特性に影響を及ぼし、結晶化したガラスが曇り、さらには失透しやすくなる。
【0061】
いくつかの実施例において、前記ガラスセラミックスは、少なくとも３０．００ｗｔ％の結晶化度を示し、前記ガラスセラミックスにおける結晶の平均サイズが１５．０ｎｍ以下である。十分に高い結晶化度を得るように制御することによって、ガラスセラミックスの固有強度を大幅に改善することができ、同時に結晶サイズを十分に小さくするように結晶サイズを制御することによって、ガラスセラミックスの光透過性を大幅に改善することができ、ガラスセラミックスが優れた光学特性を有することを保証する。本発明のガラスセラミックスは少なくとも３０．００ｗｔ％の結晶化度を示し、それには、３０．００ｗｔ％以上並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば３０．００～５０．００ｗｔ％
、３０．００～４０．００ｗｔ％、４０．００～５０．００ｗｔ％、３５．００～４０．００ｗｔ％、３０．００～４４．００ｗｔ％、３１．００～３５．００ｗｔ％、４２．００～４５．００ｗｔ％、３１．００～３７．００ｗｔ％、３０．００～３８．００ｗｔ％、３０．００～３９．００ｗｔ％などを含む。いくつかの実施形態において、本発明のガラスセラミックスの結晶化度は３０．００ｗｔ％、３１．００ｗｔ％、３２．００ｗｔ％、３３．００ｗｔ％、３４．００ｗｔ％、３５．００ｗｔ％、３６．００ｗｔ％、３７．００ｗｔ％、３８．００ｗｔ％、３９．００ｗｔ％、４０．００ｗｔ％、４１．００ｗｔ％、４２．００ｗｔ％、４３．００ｗｔ％、４４．００ｗｔ％、４５．００ｗｔ％、４６．００ｗｔ％、４７．００ｗｔ％、４８．００ｗｔ％、４９．００ｗｔ％、５０．００ｗｔ％などであってもよい。また、本発明のガラスセラミックスにおける結晶の平均サイズが１５．０ｎｍ以下であり、それには、１５．０ｎｍ以下並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば５．０～１０．０ｎｍ、５．０～１１．０ｎｍ、５．０～１３．０ｎｍ、４．０～１０．０ｎｍ、３．０～１５．０ｎｍ、６．０～１３．０ｎｍ、７．０～１２．０ｎｍ、２．０～１０．０ｎｍ、５．０～１４．０ｎｍ、４．０～９．０ｎｍなどを含む。いくつかの実施形態において、本発明のガラスセラミックス結晶の平均サイズは２．０ｎｍ、３．０ｎｍ、４．０ｎｍ、５．０ｎｍ、６．０ｎｍ、７．０ｎｍ、９．０ｎｍ、１０．０ｎｍ、１１．０ｎｍ、１２．０ｎｍ、１３．０ｎｍ、１４．０ｎｍ、１５．０ｎｍなどであってもよい。
、３０．００～４０．００ｗｔ％、４０．００～５０．００ｗｔ％、３５．００～４０．００ｗｔ％、３０．００～４４．００ｗｔ％、３１．００～３５．００ｗｔ％、４２．００～４５．００ｗｔ％、３１．００～３７．００ｗｔ％、３０．００～３８．００ｗｔ％、３０．００～３９．００ｗｔ％などを含む。いくつかの実施形態において、本発明のガラスセラミックスの結晶化度は３０．００ｗｔ％、３１．００ｗｔ％、３２．００ｗｔ％、３３．００ｗｔ％、３４．００ｗｔ％、３５．００ｗｔ％、３６．００ｗｔ％、３７．００ｗｔ％、３８．００ｗｔ％、３９．００ｗｔ％、４０．００ｗｔ％、４１．００ｗｔ％、４２．００ｗｔ％、４３．００ｗｔ％、４４．００ｗｔ％、４５．００ｗｔ％、４６．００ｗｔ％、４７．００ｗｔ％、４８．００ｗｔ％、４９．００ｗｔ％、５０．００ｗｔ％などであってもよい。また、本発明のガラスセラミックスにおける結晶の平均サイズが１５．０ｎｍ以下であり、それには、１５．０ｎｍ以下並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば５．０～１０．０ｎｍ、５．０～１１．０ｎｍ、５．０～１３．０ｎｍ、４．０～１０．０ｎｍ、３．０～１５．０ｎｍ、６．０～１３．０ｎｍ、７．０～１２．０ｎｍ、２．０～１０．０ｎｍ、５．０～１４．０ｎｍ、４．０～９．０ｎｍなどを含む。いくつかの実施形態において、本発明のガラスセラミックス結晶の平均サイズは２．０ｎｍ、３．０ｎｍ、４．０ｎｍ、５．０ｎｍ、６．０ｎｍ、７．０ｎｍ、９．０ｎｍ、１０．０ｎｍ、１１．０ｎｍ、１２．０ｎｍ、１３．０ｎｍ、１４．０ｎｍ、１５．０ｎｍなどであってもよい。
【0062】
いくつかの実施例において、前記スピネル結晶は亜鉛スピネル及びマグネシウムスピネル、並びに／又は亜鉛スピネル（ＺｎＡｌ２Ｏ４）とマグネシウムスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）の固溶体を含む。亜鉛スピネル（ＺｎＡｌ２Ｏ４）は立方晶系の鉱物であり、モース硬度基準で、スピネルの硬度は７．５～８であり、測定された密度は４．３８～４．６０ｇ／ｃｍ３であり、環境圧力下で、亜鉛スピネルのヤング率は２９０ＧＰａであり、せん断弾性率は１４６ＧＰａであり、屈折率は１．７９－１．８０である。亜鉛スピネル（ＺｎＡｌ２Ｏ４）はマグネシウムスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）と固溶体を形成し、固溶スピネルの性質は亜鉛スピネル（ＺｎＡｌ２Ｏ４）とほぼ同じである。差異は、（マグネシウムスピネルと亜鉛スピネルとの比較）：（ａ）より低い屈折率（マグネシウムスピネル：１．７２対亜鉛スピネル：１．７９－１．８０）；（ｂ）より低い密度（マグネシウムスピネル：３．６－４．１ｇ／ｃｍ３対亜鉛スピネル：４．４－４．６ｇ／ｃｍ３）（ｃ）より低いヤング率（マグネシウムスピネル：２８３ＧＰａ対亜鉛スピネル：２９０ＧＰａ）；（ｄ）より高い剪断弾性率（マグネシウムスピネル：１５５ＧＰａ対亜鉛スピネル：１４６ＧＰａ）を含む。複合微結晶ガラスが各成分相の力学的な性能の関数であるため、亜鉛マグネシウムスピネルの高い硬度、高い密度及び高い弾性定数により、複合微結晶ガラスの力学的な性能が前駆体ガラスより優れる。亜鉛マグネシウムスピネル微結晶ガラスは、優れた耐き裂進展性及び耐擦傷性を示す。
【0063】
いくつかの実施例において、前記ガラスセラミックスは、厚さ０．７ｍｍの場合、波長５５０ｎｍにおける透過率が８５．００％より大きい。本発明のガラスセラミックスは可視光範囲内で透明であり、波長５５０ｎｍでは少なくとも約８５．００％の透過率を示す。本発明のガラスセラミックスは、波長５５０ｎｍにおける透過率が８５．００％より大きく、それには、８５．００％超並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲を含み、例えば、８６．００％、８７．００％、８８．００％、８９．００％、９０．００％、９１．００％、９２．００％、９３．００％などを含む。
【0064】
いくつかの実施例において、酸化物のモル百分率基準で、本発明に記載のガラスセラミックスは、
ＳｉＯ２：５０．００～６５．００ｍｏｌ％、
Ａｌ２Ｏ３：１４．５０～２５．００ｍｏｌ％、
ＭｇＯ：３．５０～８．００ｍｏｌ％、
ＺｎＯ：８．００～１６．００ｍｏｌ％、
ＢａＯ：０～２．００ｍｏｌ％、及び、
ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２：３．００～５．５０ｍｏｌ％をさらに含む。
さらに、酸化物のモル百分率基準で、本発明に記載のガラスセラミックスは、
ＳｉＯ２：５０．００～６３．００ｍｏｌ％、好ましく５０．００～５７．００ｍｏｌ％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３：１４．５０～２０．００ｍｏｌ％、好ましく１５．００～１９．００ｍｏｌ％、及び／又は
ＭｇＯ：３．９０～７．６０ｍｏｌ％、好ましく４．００～７．５０ｍｏｌ％、及び／又は
ＺｎＯ：８．００～１５．５０ｍｏｌ％、好ましく９．００～１５．２０ｍｏｌ％、及び／又は
ＢａＯ：０～１．５０ｍｏｌ％、好ましく１．００～１．３５ｍｏｌ％、及び／又は
Ｌｉ２Ｏ：３．５０～５．００ｍｏｌ％、好ましく４．００～５．００ｍｏｌ％、及び／又は
Ｎａ２Ｏ：２．３０～３．６０ｍｏｌ％、好ましく３．００～３．６０ｍｏｌ％、及び／又は
ＴｉＯ２：０～２．００ｍｏｌ％、好ましく０．３０～１．３０ｍｏｌ％、及び／又は
ＺｒＯ２：２．５０～５．００ｍｏｌ％、好ましく２．９０～４．２０ｍｏｌ％をさらに含む。
ＳｉＯ２：５０．００～６５．００ｍｏｌ％、
Ａｌ２Ｏ３：１４．５０～２５．００ｍｏｌ％、
ＭｇＯ：３．５０～８．００ｍｏｌ％、
ＺｎＯ：８．００～１６．００ｍｏｌ％、
ＢａＯ：０～２．００ｍｏｌ％、及び、
ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２：３．００～５．５０ｍｏｌ％をさらに含む。
さらに、酸化物のモル百分率基準で、本発明に記載のガラスセラミックスは、
ＳｉＯ２：５０．００～６３．００ｍｏｌ％、好ましく５０．００～５７．００ｍｏｌ％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３：１４．５０～２０．００ｍｏｌ％、好ましく１５．００～１９．００ｍｏｌ％、及び／又は
ＭｇＯ：３．９０～７．６０ｍｏｌ％、好ましく４．００～７．５０ｍｏｌ％、及び／又は
ＺｎＯ：８．００～１５．５０ｍｏｌ％、好ましく９．００～１５．２０ｍｏｌ％、及び／又は
ＢａＯ：０～１．５０ｍｏｌ％、好ましく１．００～１．３５ｍｏｌ％、及び／又は
Ｌｉ２Ｏ：３．５０～５．００ｍｏｌ％、好ましく４．００～５．００ｍｏｌ％、及び／又は
Ｎａ２Ｏ：２．３０～３．６０ｍｏｌ％、好ましく３．００～３．６０ｍｏｌ％、及び／又は
ＴｉＯ２：０～２．００ｍｏｌ％、好ましく０．３０～１．３０ｍｏｌ％、及び／又は
ＺｒＯ２：２．５０～５．００ｍｏｌ％、好ましく２．９０～４．２０ｍｏｌ％をさらに含む。
【0065】
本発明において、
ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）及びＡｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）はガラスのネットワーク構造を構成する主成分であり、十分なＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３により、ガラスが高いネットワーク構造強度を有することを確保することができ、ガラスが高い固有強度及び熱安定性を有することを確保することに有利である。ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の含有量が高すぎるとガラスの溶融製造の難度が高くなる。Ａｌ２Ｏ３は、スピネル結晶の析出にＡｌ元素を供給するだけでなく、化学強化処理時の表面圧縮応力を高めることができる。
ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）及びＡｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）はガラスのネットワーク構造を構成する主成分であり、十分なＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３により、ガラスが高いネットワーク構造強度を有することを確保することができ、ガラスが高い固有強度及び熱安定性を有することを確保することに有利である。ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の含有量が高すぎるとガラスの溶融製造の難度が高くなる。Ａｌ２Ｏ３は、スピネル結晶の析出にＡｌ元素を供給するだけでなく、化学強化処理時の表面圧縮応力を高めることができる。
【0066】
ＭｇＯ（酸化マグネシウム）及びＺｎＯ（酸化亜鉛）は、ガラスセラミックス中に形成されるスピネル結晶に必要なＭｇ元素及びＺｎ元素を提供することができる。ここで、ＭｇＯはガラスの液体の高温粘度を増加させ、結晶化傾向及び結晶化速度を低下させ、ガラスの化学的安定性及び機械的強度を向上させることができる。ＺｎＯはネットワーク中間体として、ガラス中の遊離酸素を消費して［ＺｎＯ４］を形成してガラスの構造ネットワークに入ることができ、ガラスの構造をより安定させ、その使用量が多すぎるとガラスが結晶化しやすくなる。したがって、ＭｇＯとＺｎＯの比を調整することにより、結晶の析出速度を制御することができる。
【0067】
ＢａＯ（酸化バリウム）はガラスの融解を促進するが、その含有量が多すぎると二次気泡が発生しやすくなり、清澄が困難となる。
【0068】
ＴｉＯ２（酸化チタン）及びＺｒＯ２（酸化ジルコニウム）を核生成剤とし、ＺｒＯ２はガラスの粘度、化学的安定性を増加させることができ、含有量が多すぎるとガラスが溶けにくくなる。ＴｉＯ２はガラスの化学的安定性を向上させることができ、同時にガラス溶融製造の均一性を向上させることができるが、含有量が多すぎるとガラスに色をつけ、ガラス屈折率が上がる。ＴｉＯ２とＺｒＯ２との組み合わせは、良好な核生成効果をもたらす。
【0069】
ＳｉＯ２の含有量は５０．００～６５．００ｍｏｌ％並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば５０．００～６３．００ｍｏｌ％、５０．００～６５．００ｍｏｌ％、５
０．００～６０．００ｍｏｌ％、５１．００～６３．００ｍｏｌ％、５２．００～６５．００ｍｏｌ％、５３．００～６５．００ｍｏｌ％、５５．００～６５．００ｍｏｌ％、５０．００～５７．００ｍｏｌ％、５２．００～５７．００ｍｏｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、ＳｉＯ２の含有量は、５０．００ｍｏｌ％、５１．００ｍｏｌ％、５２．００ｍｏｌ％、５３．００ｍｏｌ％、５４．００ｍｏｌ％、５５．００ｍｏｌ％、５６．００ｍｏｌ％、５７．００ｍｏｌ％、５８．００ｍｏｌ％、５９．００ｍｏｌ％、６０．００ｍｏｌ％、６１．００ｍｏｌ％、６２．００ｍｏｌ％、６３．００ｍｏｌ％、６４．００ｍｏｌ％、６５．００ｍｏｌ％などであってもよい。
０．００～６０．００ｍｏｌ％、５１．００～６３．００ｍｏｌ％、５２．００～６５．００ｍｏｌ％、５３．００～６５．００ｍｏｌ％、５５．００～６５．００ｍｏｌ％、５０．００～５７．００ｍｏｌ％、５２．００～５７．００ｍｏｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、ＳｉＯ２の含有量は、５０．００ｍｏｌ％、５１．００ｍｏｌ％、５２．００ｍｏｌ％、５３．００ｍｏｌ％、５４．００ｍｏｌ％、５５．００ｍｏｌ％、５６．００ｍｏｌ％、５７．００ｍｏｌ％、５８．００ｍｏｌ％、５９．００ｍｏｌ％、６０．００ｍｏｌ％、６１．００ｍｏｌ％、６２．００ｍｏｌ％、６３．００ｍｏｌ％、６４．００ｍｏｌ％、６５．００ｍｏｌ％などであってもよい。
【0070】
Ａｌ２Ｏ３の含有量は１４．５０～２５．００ｍｏｌ％並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば１４．５０～２０．００ｍｏｌ％、１５．００～１９．００ｍｏｌ％、１４．５０～２０．００ｍｏｌ％、１５．５０～２０．００ｍｏｌ％、１５．００～２４．００ｍｏｌ％、１４．９０～２３．００ｍｏｌ％、１６．００～２４．００ｍｏｌ％、１７．００～２５．００ｍｏｌ％、１８．００～２５．００ｍｏｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、１４．５０ｍｏｌ％、１４．９０ｍｏｌ％、１５．００ｍｏｌ％、１５．５０ｍｏｌ％、１６．００ｍｏｌ％、１７．００ｍｏｌ％、１８．００ｍｏｌ％、１９．００ｍｏｌ％、２０．００ｍｏｌ％、２３．００ｍｏｌ％、２４．００ｍｏｌ％、２５．００ｍｏｌ％などであってもよい。
【0071】
ＭｇＯの含有量は３．５０～８．００ｍｏｌ％並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば４．００～７．５０ｍｏｌ％、３．９０～７．６０ｍｏｌ％、３．５０～４．００ｍｏｌ％、３．５０～５．００ｍｏｌ％、３．５０～６．００ｍｏｌ％、３．５０～７．００ｍｏｌ％、４．５０～６．００ｍｏｌ％、５．５０～８．００ｍｏｌ％、６．５０～８．００ｍｏｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、ＭｇＯの含有量は、３．５０ｍｏｌ％、３．９０ｍｏｌ％、４．００ｍｏｌ％、４．５０ｍｏｌ％、５．００ｍｏｌ％、５．５０ｍｏｌ％、６．００ｍｏｌ％、６．５０ｍｏｌ％、７．００ｍｏｌ％、７．５０ｍｏｌ％、７．６０ｍｏｌ％、８．００ｍｏｌ％などであってもよい。
【0072】
ＺｎＯの含有量は８．００～１６．００ｍｏｌ％並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば８．００～１５．５０ｍｏｌ％、９．００～１５．２０ｍｏｌ％、８．００～１３．００ｍｏｌ％、９．００～１６．００ｍｏｌ％、１０．００～１６．００ｍｏｌ％、８．００～１０．００ｍｏｌ％、８．００～１１．００ｍｏｌ％、８．００～１２．００ｍｏｌ％、９．００～１４．００ｍｏｌ％、９．００～１２．００ｍｏｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、ＺｎＯの含有量は、８．００ｍｏｌ％、９．００ｍｏｌ％、１０．００ｍｏｌ％、１１．００ｍｏｌ％、１２．００ｍｏｌ％、１３．００ｍｏｌ％、１４．００ｍｏｌ％、１５．２０ｍｏｌ％、１５．５０ｍｏｌ％、１６．００ｍｏｌ％などであってもよい。
【0073】
ＢａＯの含有量は０～２．００ｍｏｌ％並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば０～１．５０ｍｏｌ％、１．００～１．４０ｍｏｌ％、０～１．００ｍｏｌ％、１．００～２．００ｍｏｌ％、１．１０～２．００ｍｏｌ％、１．２０～２．００ｍｏｌ％、１．１０～１．５０ｍｏｌ％、１．２０～１．８０ｍｏｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、ＢａＯの含有量は、０ｍｏｌ％、１．００ｍｏｌ％、１．１０ｍｏｌ％、１．２０ｍｏｌ％、１．４０ｍｏｌ％、１．５０ｍｏｌ％、１．８０ｍｏｌ％、２．００ｍｏｌ％などであってもよい。
【0074】
ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２の含有量は３．００～５．５０ｍｏｌ％並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば３．００～５．００ｍｏｌ％、３．５０～５．００ｍｏｌ％、４．５０～５．００ｍｏｌ％、３．１０～４．５０ｍｏｌ％、３．３０～４．７０ｍｏｌ％、３．７０～４．５０ｍｏｌ％、３．１０～４．８０ｍｏｌ％、４．００～５．００ｍｏｌ
％、３．００～４．２０ｍｏｌ％、３．２０～５．１０ｍｏｌ％、３．４０～５．４０ｍｏｌ％、３．７０～５．２０ｍｏｌ％、３．００～４．００ｍｏｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２の含有量は、３．００ｍｏｌ％、３．１０ｍｏｌ％、３．２０ｍｏｌ％、３．３０ｍｏｌ％、３．４０ｍｏｌ％、３．５０ｍｏｌ％、３．７０ｍｏｌ％、４．００ｍｏｌ％、４．２０ｍｏｌ％、４．５０ｍｏｌ％、４．７０ｍｏｌ％、４．８０ｍｏｌ％、５．００ｍｏｌ％、５．１０ｍｏｌ％、５．２０ｍｏｌ％、５．４０ｍｏｌ％、５．５０ｍｏｌ％などであってもよい。
％、３．００～４．２０ｍｏｌ％、３．２０～５．１０ｍｏｌ％、３．４０～５．４０ｍｏｌ％、３．７０～５．２０ｍｏｌ％、３．００～４．００ｍｏｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２の含有量は、３．００ｍｏｌ％、３．１０ｍｏｌ％、３．２０ｍｏｌ％、３．３０ｍｏｌ％、３．４０ｍｏｌ％、３．５０ｍｏｌ％、３．７０ｍｏｌ％、４．００ｍｏｌ％、４．２０ｍｏｌ％、４．５０ｍｏｌ％、４．７０ｍｏｌ％、４．８０ｍｏｌ％、５．００ｍｏｌ％、５．１０ｍｏｌ％、５．２０ｍｏｌ％、５．４０ｍｏｌ％、５．５０ｍｏｌ％などであってもよい。
【0075】
ＴｉＯ２の含有量は０～２．００ｍｏｌ％並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば０．１０～１．００ｍｏｌ％、０．５０～１．００ｍｏｌ％、０．２０～１．９０ｍｏｌ％、０．４０～１．２０ｍｏｌ％、０．６０～１．５０ｍｏｌ％、０．８０～１．００ｍｏｌ％、０．３０～１．８０ｍｏｌ％、０．２０～１．５０ｍｏｌ％、０．３０～１．３０ｍｏｌ％、０．１０～１．７０ｍｏｌｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、ＴｉＯ２の含有量は、０ｍｏｌ％、０．１０ｍｏｌ％、０．２０ｍｏｌ％、０．３０ｍｏｌ％、０．４０ｍｏｌ％、０．５０ｍｏｌ％、０．６０ｍｏｌ％、０．８０ｍｏｌ％、０．９０ｍｏｌ％、１．００ｍｏｌ％、１．２０ｍｏｌ％、１．３０ｍｏｌ％、１．５０ｍｏｌ％、１．７０ｍｏｌ％、１．８０ｍｏｌ％、１．９０ｍｏｌ％、２．００ｍｏｌ％などであってもよい。
【0076】
ＺｒＯ２の含有量は２．５０～５．００ｍｏｌ％並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば２．６０～４．５０ｍｏｌ％、２．７０～４．５０ｍｏｌ％、２．９０～４．２０ｍｏｌ％、２．９０～３．５０ｍｏｌ％、２．８０～３．７０ｍｏｌ％、２．５０～３．１０ｍｏｌ％、２．６０～４．６０ｍｏｌ％、３．５０～５．００ｍｏｌ％、４．５０～５．００ｍｏｌ％、３．１０～４．５０ｍｏｌ％、３．２０～４．３０ｍｏｌ％、２．９０～３．８０ｍｏｌ％、２．７０～３．８０ｍｏｌ％などを含む。いくつかの実施形態において、ＺｒＯ２の含有量は、２．５０ｍｏｌ％、２．６０ｍｏｌ％、２．７０ｍｏｌ％、２．８０ｍｏｌ％、２．９０ｍｏｌ％、３．１０ｍｏｌ％、３．２０ｍｏｌ％、３．５０ｍｏｌ％、３．７０ｍｏｌ％、３．８０ｍｏｌ％、４．２０ｍｏｌ％、４．３０ｍｏｌ％、４．５０ｍｏｌ％、４．６０ｍｏｌ％、５．００ｍｏｌ％などであってもよい。
【0077】
材料の配合が完了した後、さらに混合材料に清澄剤を加える必要があり、前記清澄剤は特に限定されず、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、酸化スズなどを用いることができる。清澄剤の使用量は混合材料の重量の２ｗｔ％を超えず、例えばレシピに従って配合された混合材料の重量は１ｋｇである場合、添加された清澄剤の使用量は２０ｇを超えない。清澄剤は、配合時に別途添加された補助成分である。
【0078】
いくつかの実施例において、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスにおいて、
０．４０≦（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．７０である。本発明において、結晶化可能なガラスをこのような特定の比を有するように構成することによって、これらの結晶化可能なガラスを用いて製造されたガラスセラミックスは、亜鉛スピネル及びマグネシウムスピネルの組成及び／又は量及び／又は構造を含む本発明の前記特性を有することができる。例えば、ガラスセラミックスの組成が上記のモル比を満たすことを規定し、ガラスセラミックスが亜鉛スピネル、マグネシウムスピネル、及びガラス相を含むことによって、それから製造されるガラスセラミックスの性質及び／又は特性に影響を及ぼすことができる。例えば、ガラスセラミックスの結晶化度を向上させることができ、より優れた固有強度を有し、同時に、より高い透過率を得ることができ、イオン交換を迅速かつ効率的に行うことができる。このように結晶化可能なガラスを調節することにより、この比は、実際の変換プロセス（例えば、核生成と結晶化の温度及び／又は時間）を行うことを可能にするとともに、再
現可能かつ確実に、必要とされる優れた光学特性及び固有強度を特徴とするガラスセラミックスを形成することを可能にする。（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）の比は、０．４０～０．７０並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、０．４１～０．５１、０．４３～０．６８、０．４２～０．６０、０．４３～０．５５、０．４４～０．５８、０．４２～０．６８、０．４５～０．６９、０．４６～０．６２、０．４１～０．５４、０．４３～０．５４、０．４４～０．５９、０．４９～０．７０などを含む。いくつかの実施形態において、（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）の比は、０．４０、０．４１、０．４２、０．４３、０．４４、０．４５、０．４６、０．４７、０．４８、０．４９、０．５０、０．５１、０．５２、０．５３、０．５４、０．５５、０．５６、０．５７、０．５８、０．５９、０．６０、０．６１、０．６２、０．６３、０．６４、０．６５、０．６６、０．６７、０．６８、０．６９、０．７０などであってもよい。
０．４０≦（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≦０．７０である。本発明において、結晶化可能なガラスをこのような特定の比を有するように構成することによって、これらの結晶化可能なガラスを用いて製造されたガラスセラミックスは、亜鉛スピネル及びマグネシウムスピネルの組成及び／又は量及び／又は構造を含む本発明の前記特性を有することができる。例えば、ガラスセラミックスの組成が上記のモル比を満たすことを規定し、ガラスセラミックスが亜鉛スピネル、マグネシウムスピネル、及びガラス相を含むことによって、それから製造されるガラスセラミックスの性質及び／又は特性に影響を及ぼすことができる。例えば、ガラスセラミックスの結晶化度を向上させることができ、より優れた固有強度を有し、同時に、より高い透過率を得ることができ、イオン交換を迅速かつ効率的に行うことができる。このように結晶化可能なガラスを調節することにより、この比は、実際の変換プロセス（例えば、核生成と結晶化の温度及び／又は時間）を行うことを可能にするとともに、再
現可能かつ確実に、必要とされる優れた光学特性及び固有強度を特徴とするガラスセラミックスを形成することを可能にする。（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）の比は、０．４０～０．７０並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、０．４１～０．５１、０．４３～０．６８、０．４２～０．６０、０．４３～０．５５、０．４４～０．５８、０．４２～０．６８、０．４５～０．６９、０．４６～０．６２、０．４１～０．５４、０．４３～０．５４、０．４４～０．５９、０．４９～０．７０などを含む。いくつかの実施形態において、（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）の比は、０．４０、０．４１、０．４２、０．４３、０．４４、０．４５、０．４６、０．４７、０．４８、０．４９、０．５０、０．５１、０．５２、０．５３、０．５４、０．５５、０．５６、０．５７、０．５８、０．５９、０．６０、０．６１、０．６２、０．６３、０．６４、０．６５、０．６６、０．６７、０．６８、０．６９、０．７０などであってもよい。
【0079】
いくつかの実施例において、酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスにおいて、
Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≧０．０３５、及び／又はＬｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≧０．０５４を満たす。さらにＮａ２Ｏ及びＬｉ２Ｏと他の成分との間の関係を研究し、Ｎａ２Ｏ及びＬｉ２Ｏと他の成分との間の使用量をこのような所定の比の範囲内に制御することにより、ガラスセラミックスが優れたイオン交換能力を有することを確保することができ、得られた透明スピネルガラスセラミックスは、イオン交換の化学強化により、高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを得ることができることを保証する。
Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≧０．０３５、及び／又はＬｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）≧０．０５４を満たす。さらにＮａ２Ｏ及びＬｉ２Ｏと他の成分との間の関係を研究し、Ｎａ２Ｏ及びＬｉ２Ｏと他の成分との間の使用量をこのような所定の比の範囲内に制御することにより、ガラスセラミックスが優れたイオン交換能力を有することを確保することができ、得られた透明スピネルガラスセラミックスは、イオン交換の化学強化により、高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを得ることができることを保証する。
【0080】
Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）の比は、０．０３５以上並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば０．０３５～０．０７０、０．０３９～０．０５８、０．０３５～０．０５１、０．０３５～０．０５２、０．０３５～０．０５５、０．０４０～０．０６０、０．０５５～０．０６０、０．０３８～０．０５２などを含む。いくつかの実施形態において、Ｎａ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）の比は、０．０３５、０．０３６、０．０３７、０．０３８、０．０３９、０．０４０、０．０４３、０．０４５、０．０４８、０．０５０、０．０５１、０．０５２、０．０５５、０．０５８、０．０６０、０．０６３、０．０６５、０．０６８、０．０７０などであってもよい。
【0081】
Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）の比は、０．０５４以上並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば０．０５４～０．０９０、０．０５５～０．０８０、０．０５６～０．０７４、０．０５８～０．０７３、０．０５６～０．０７１、０．０５９～０．０７７、０．０５５～０．０６５、０．０５５～０．０７５などを含む。いくつかの実施形態において、Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２＋ＢａＯ）の比は、０．０５４、０．０５５、０．０５６、０．０５８、０．０５９、０．０６０、０．０６３、０．０６５、０．０６８、０．０７０、０．０７１、０．０７３、０．０７４、０．０７５、０．０７７、０．０８０、０．０８３、０．０８５、０．０８８、０．０９０などであってもよい。
【0082】
三、本発明は透明スピネルガラスセラミックスの調製方法を提供し、
ステップ（１）レシピに従って原料を配合して混合し、ガラス前駆体を調製すること、及び
ステップ（２）得られたガラス前駆体に対して順に核生成処理及び結晶化処理を行い、前記透明スピネルガラスセラミックスを調製することを含む。
ステップ（１）レシピに従って原料を配合して混合し、ガラス前駆体を調製すること、及び
ステップ（２）得られたガラス前駆体に対して順に核生成処理及び結晶化処理を行い、前記透明スピネルガラスセラミックスを調製することを含む。
【0083】
本発明において、前記レシピに従って原料を配合して３０分間混合し、均一に混合した後に必要に応じて清澄剤を加え、１６５０℃の白金坩堝において２０時間融解し、その後に成形金型に入れて成形し、９００℃まで冷却した後、６００℃の焼鈍炉に入れて６時間焼鈍し、その後に炉と共に室温まで冷却し、ガラス前駆体を得ることができる。ガラス前駆体に対して順に核生成処理及び結晶化処理を行い、透明スピネルガラスセラミックスを調製することができる。
【0084】
本発明の透明スピネルガラスセラミックス製品を得るために、核生成処理を行う際に、核生成温度は７００～８００℃であり、核生成処理時間は３０～１４４０ｍｉｎであり、結晶化処理を行う際に、結晶化温度は９００～１０００℃であり、結晶化処理時間は５～１４４０ｍｉｎである。ここでの核生成処理時間は、設定された昇温速度に従い、結晶化炉を設定された核生成温度まで昇温した後、保温する時間である。ここでの結晶化処理時間は、設定された昇温速度に従い、結晶化炉を設定された結晶化温度まで昇温した後、保温する時間である。
【0085】
ガラス前駆体を結晶化炉に入れ、まず５～２０℃／ｍｉｎの昇温速度で核生成温度まで昇温し、３０～１４４０ｍｉｎ保温し、核生成処理を行い、十分に多くの結晶核を形成し、ガラスセラミックスの結晶化度を確保し、核生成処理が完了した後、２０℃／ｍｉｎより大きい昇温速度で結晶化温度まで昇温し、５～１４４０ｍｉｎ保温し、結晶化処理を行い、必要な亜鉛スピネル及びマグネシウムスピネルを析出させ、同時に不純物結晶相の析出を効果的に抑制し、結晶化処理後、炉とともに室温まで温度を下げる。前記範囲内のガラスセラミックス組成に合わせて、異なる処理段階の昇温速度、温度及び時間を調整することにより、スピネルガラスセラミックスの透過率に影響を与える不純物結晶相が析出せず、ガラスセラミックスに曇り及び失透現象が発生しないことを確保することができる。
【0086】
核生成温度は、７００～８００℃並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば７１０～７９０℃、７００～７２０℃、７００～７３０℃、７００～７４０℃、７００～７５０℃、７００～７６０℃、７３０～８００℃、７４０～８００℃、７５０～８００℃、７６０～８００℃などを含む。核生成処理時間は、３０～１４４０ｍｉｎ並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば３０～３００ｍｉｎ、３０～２００ｍｉｎ、３０～７００ｍｉｎ、３０～５００ｍｉｎ、６０～１２０ｍｉｎ、８０～１４４ｍｉｎ、９０～１２００ｍｉｎ、１００～１１００ｍｉｎ、３００～４４０ｍｉｎ、１００～５００ｍｉｎ、２００～６００ｍｉｎ、３００～５４０ｍｉｎ、１００～４４０ｍｉｎ、３００～４４０ｍｉｎなどを含む。
【0087】
結晶化温度は、９００～１０００℃並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば９００～９８０℃、９００～９６０℃、９００～９５０℃、９００～９３０℃、９２０～９５０℃、９１０～１０００℃、９２０～１０００℃、９３０～１０００℃、９４０～１０００℃などを含む。結晶化処理時間は、５～１４４０ｍｉｎ並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば５～１００ｍｉｎ、５～１５０ｍｉｎ、５～２００ｍｉｎ、５０～３００ｍｉｎ、１００～４４０ｍｉｎ、９０～３４０ｍｉｎ、２００～１２４０ｍｉｎ、８００～１０４０ｍｉｎ、５００～７４０ｍｉｎ、９００～１０４０ｍｉｎ、２００～３４０ｍｉｎ、１００～３００ｍｉｎ、５００～１４４０ｍｉｎなどを含む。
【0088】
いくつかの実施例において、結晶化プロセス中の昇温速度は、ガラスセラミックス中の結晶相組成に影響を及ぼし、最終的に、ガラスセラミックス製品の性能に影響を及ぼし、異なる昇温速度は、ガラスセラミックス製品に異なる構造及び特性をもたらすことができる。本発明のレシピに基づいて得られたガラス前駆体は、結晶化処理を行う際に、昇温速度を０～２０℃／ｍｉｎの範囲内に保持すると、ガラスセラミックスにおいてＬｉ含有結晶相（β－スポジュメンなど）、石英及び石英固溶体など不純物結晶相の析出が極めてや
すい。本発明者らの研究によれば、スピネル微結晶という系において、β石英、β石英固溶体、β－スポジュメンなどの不純物結晶相の存在は、スピネルガラスセラミックス材料の光学特性に深刻な影響を与え、結晶化後のガラスセラミックス材料に曇り現象が発生し、さらには失透し、得られたガラスセラミックス製品の透過率を大幅に低下させることが分かった。これは、カバーガラス製品としては望ましくない。昇温速度が２０℃／ｍｉｎより大きい場合、好ましくは２５℃／ｍｉｎ以上、より好ましくは３０℃／ｍｉｎ以上であり、ガラス成分に導入されたＬｉイオンは常にイオン交換しやすいガラス相に保持され、ガラスセラミックスの光学特性に影響を与える他の不純物結晶相も析出せず、スピネルガラスセラミックスの透過率に影響を与えない。この部分は、具体的には図４及び図５に示すとおりである。
すい。本発明者らの研究によれば、スピネル微結晶という系において、β石英、β石英固溶体、β－スポジュメンなどの不純物結晶相の存在は、スピネルガラスセラミックス材料の光学特性に深刻な影響を与え、結晶化後のガラスセラミックス材料に曇り現象が発生し、さらには失透し、得られたガラスセラミックス製品の透過率を大幅に低下させることが分かった。これは、カバーガラス製品としては望ましくない。昇温速度が２０℃／ｍｉｎより大きい場合、好ましくは２５℃／ｍｉｎ以上、より好ましくは３０℃／ｍｉｎ以上であり、ガラス成分に導入されたＬｉイオンは常にイオン交換しやすいガラス相に保持され、ガラスセラミックスの光学特性に影響を与える他の不純物結晶相も析出せず、スピネルガラスセラミックスの透過率に影響を与えない。この部分は、具体的には図４及び図５に示すとおりである。
【0089】
図４から分かるように、結晶化処理を行う際に、昇温速度を０～２０℃／ｍｉｎの範囲内に保持すると、ガラス中に不純物結晶が析出し（ＸＲＤスペクトルに余分な特徴ピークが明らかに現れる）、主にβ石英、β石英固溶体、β－スポジュメンなどの結晶相であり、図５と組み合わせて分かるように、ガラス中に析出したこれらの不純物結晶相はガラスの光学特性に深刻な影響を与え、ガラスの曇り、さらには失透を引き起こす。結晶化処理を行う際に、昇温速度が２０℃／ｍｉｎより大きく、３０℃／ｍｉｎであると、不純物結晶が析出せず、ガラスが透明状態を保持する。本発明の結晶化処理を行う際に、昇温速度は、２０℃／ｍｉｎより大きく、３５℃／ｍｉｎ以下並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば２１～３０℃／ｍｉｎ、２２～２５℃／ｍｉｎ、２５～３０℃／ｍｉｎ、２３～２８℃／ｍｉｎ、２２～３０℃／ｍｉｎ、２３～３０℃／ｍｉｎ、２４～３０℃／ｍｉｎ、２５～２８℃／ｍｉｎ、２１～３５℃／ｍｉｎなどを含む。いくつかの実施形態において、結晶化処理を行う際に、昇温速度は２１℃／ｍｉｎ、２２℃／ｍｉｎ、２３℃／ｍｉｎ、２４℃／ｍｉｎ、２５℃／ｍｉｎ、２８℃／ｍｉｎ、３０℃／ｍｉｎ、３５℃／ｍｉｎなどであってもよい。
【0090】
核生成プロセス中の昇温速度は、結晶核の形成、結晶核の数に影響を及ぼし、最終的には、ガラスセラミックスの結晶化度及びガラスセラミックスの固有強度に影響を及ぼす。本発明の核生成処理を行う際に、昇温速度は５～２０℃／ｍｉｎ並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば５～１０℃／ｍｉｎ、１０～２０℃／ｍｉｎ、１１～２０℃／ｍｉｎ、１２～１５℃／ｍｉｎ、９～２０℃／ｍｉｎ、１３～２０℃／ｍｉｎ、１０～１９℃／ｍｉｎ、９～１７℃／ｍｉｎなどを含む。いくつかの実施形態において、核生成処理を行う際に、昇温速度は５℃／ｍｉｎ、９℃／ｍｉｎ、１０℃／ｍｉｎ、１１℃／ｍｉｎ、１２℃／ｍｉｎ、１３℃／ｍｉｎ、１５℃／ｍｉｎ、１６℃／ｍｉｎ、１７℃／ｍｉｎ、１９℃／ｍｉｎ、２０℃／ｍｉｎなどであってもよい。
【0091】
三、本発明はさらに強化ガラスセラミックスを提供する。本発明の強化ガラスセラミックスは前記透明スピネルガラスセラミックスをイオン交換で化学強化をして製造されるものであり、前記強化ガラスセラミックスはその表面から圧縮深さまで延びる圧縮応力領域を有する。前記強化ガラスセラミックスは、表面に位置する圧縮応力層及び内部に位置する引張応力層を含む。圧縮応力層は化学強化により形成された圧縮応力領域であり、引張応力層はイオン交換されていない領域である。前記強化ガラスセラミックス引張応力層の組成は、前記透明スピネルガラスセラミックスと同じである。
【0092】
具体的に実施する際に、前記強化ガラスセラミックスは、前記透明スピネルガラスセラミックスに対して塩浴中で１段階又は多段階のイオン交換を行うことによって得られることができる。
【0093】
前記透明スピネルガラスセラミックスは化学強化を行うことができ、ガラスセラミックスがイオン交換の化学強化のプロセスにおいて、ガラスセラミックスは段階的に又は同時
にＫ＋－Ｎａ＋、Ｎａ＋－Ｌｉ＋二元イオン交換を行い、それによりガラスセラミックスはイオン交換後に複合圧縮応力層を取得し、強化後の強化ガラスセラミックスはその表面から圧縮深さまで延びる圧縮応力領域を有する。
にＫ＋－Ｎａ＋、Ｎａ＋－Ｌｉ＋二元イオン交換を行い、それによりガラスセラミックスはイオン交換後に複合圧縮応力層を取得し、強化後の強化ガラスセラミックスはその表面から圧縮深さまで延びる圧縮応力領域を有する。
【0094】
前記透明スピネルガラスセラミックスは、ガラスセラミックスの性能を高めるために複数のイオン交換プロセスを使用することができる。異なるイオン濃度を有するイオン交換塩浴を使用することによって、選択された深さで応力曲線が生成され、優れた応力特性を有する強化ガラスセラミックスが得られる。
【0095】
本発明が提供する強化ガラスセラミックスの結晶相にはスピネル結晶とジルコニア結晶が含まれ、且つＬｉ含有結晶が含有されず、石英及び石英固溶体が含まれない。前記スピネル結晶は亜鉛スピネル及びマグネシウムスピネルを含み、及び／又は亜鉛スピネル（ＺｎＡｌ２Ｏ４）とマグネシウムスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）の固溶体を含む。前記強化ガラスセラミックスは、少なくとも３０．００ｗｔ％の結晶化度を示し、前記強化ガラスセラミックスにおける結晶の平均サイズが１５．０ｎｍ以下である。前記強化ガラスセラミックスは、厚さ０．７ｍｍの場合、５５０ｎｍにおける透過率が８５．００％より大きい。
【0096】
本発明の強化ガラスセラミックスの圧縮応力層深さＤＯＬ＿０は、前記強化ガラスセラミックスの厚さの１４％以上であり、Ｌｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏの含有量が増加するにつれて、ガラスセラミックスは、イオン交換に利用可能なＮａイオン及びＬｉイオンをより多く有し、より高い圧縮応力層深さを形成することができる。
【0097】
ガラスセラミックスが０．７ｍｍの厚さを有する場合、ＤＯＬ＿０の範囲は１００．０μｍ以上であり、それには、ＤＯＬ＿０が１００．０μｍ以上並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、１００．０～１２５．０μｍ、１００．０～１２７．０μｍ、１００．０～１３５．０μｍ、１００．０～１４０．０μｍ、１００．０～１１２．０μｍ、１００．０～１１５．０μｍ、１００．０～１１６．０μｍ、１００．０～１１２．０μｍ、１０４．０～１２０．０μｍ、１０６．０～１１１．０μｍ、１０８．０～１２０．０μｍ、１０４．０～１２０．０μｍ、１０８．０～１２０．０μｍなどを含む。いくつかの実施形態において、ＤＯＬ＿０は、１００．０μｍ、１０４．０μｍ、１０６．０μｍ、１０８．０μｍ、１１１．０μｍ、１１２．０μｍ、１１５．０μｍ、１１６．０μｍ、１２０．０μｍ、１２５．０μｍ、１２７．０μｍ、１３５．０μｍ、１４０．０μｍなどであってもよい。
【0098】
本発明の強化ガラスセラミックスの引張応力線密度ＣＴ＿ＬＤは、２５０００ＭＰａ／ｍｍ以上であり、それには、２５０００ＭＰａ／ｍｍ以上並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば２５０００～４００００ＭＰａ／ｍｍ、２７０００～４００００ＭＰａ／ｍｍ、２５０００～３８０００ＭＰａ／ｍｍ、２５０００～３７０００ＭＰａ／ｍｍ、２５０００～３９０００ＭＰａ／ｍｍ、２７０００～３８０００ＭＰａ／ｍｍ、２７０００～３９０００ＭＰａ／ｍｍ、２８０００～３８０００ＭＰａ／ｍｍなどを含む。いくつかの実施形態において、ＣＴ＿ＬＤは、２５０００ＭＰａ／ｍｍ、２７０００ＭＰａ／ｍｍ、２８０００ＭＰａ／ｍｍ、３７０００ＭＰａ／ｍｍ、３８０００ＭＰａ／ｍｍ、３９０００ＭＰａ／ｍｍ、４００００ＭＰａ／ｍｍなどであってもよい。
【0099】
本発明の強化ガラスセラミックスの表面圧縮応力ＣＳは、６５０ＭＰａ以上であり、それには、ＣＳが６５０ＭＰａ以上並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、好ましくは６８０ＭＰａ以上、好ましくは７００ＭＰａ以上、好ましくは７５０ＭＰａ以上、好ましくは８００ＭＰａ以上、好ましくは９００ＭＰａ以上、好ましくは１０００ＭＰａ以上、好ましくは７００～８００ＭＰａ、好ましくは７５０～８００ＭＰａ、好ましくは
７６０～８７０ＭＰａ、好ましくは７１０～８６０ＭＰａ、好ましくは７００～９００ＭＰａ、好ましくは８００～１０００ＭＰａ、好ましくは８５０～１０００ＭＰａなどを含む。いくつかの実施形態において、ＣＳは、６５０ＭＰａ、６８０ＭＰａ、７００ＭＰａ、７１０ＭＰａ、７５０ＭＰａ、７６０ＭＰａ、８００ＭＰａ、８５０ＭＰａ、８６０ＭＰａ、８７０ＭＰａ、９００ＭＰａ、１０００ＭＰａなどであってもよい。
７６０～８７０ＭＰａ、好ましくは７１０～８６０ＭＰａ、好ましくは７００～９００ＭＰａ、好ましくは８００～１０００ＭＰａ、好ましくは８５０～１０００ＭＰａなどを含む。いくつかの実施形態において、ＣＳは、６５０ＭＰａ、６８０ＭＰａ、７００ＭＰａ、７１０ＭＰａ、７５０ＭＰａ、７６０ＭＰａ、８００ＭＰａ、８５０ＭＰａ、８６０ＭＰａ、８７０ＭＰａ、９００ＭＰａ、１０００ＭＰａなどであってもよい。
【0100】
本発明の強化ガラスセラミックスの平均引張応力ＣＴ＿ＡＶは、３５．０ＭＰａ以上であり、それには、ＣＴ＿ＡＶが３５．０ＭＰａ以上並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、好ましくは３９．０ＭＰａ以上、好ましくは４０．０ＭＰａ以上、好ましくは４５．０ＭＰａ以上、好ましくは５０．０ＭＰａ以上、好ましくは５５．０ＭＰａ以上、好ましくは６０．０ＭＰａ以上、好ましくは６５．０ＭＰａ以上、好ましくは７０．０ＭＰａ以上、好ましくは７５．０ＭＰａ以上、好ましくは３９．０ＭＰａ～６５．０ＭＰａ、好ましくは３５．０ＭＰａ～６５．０ＭＰａ、好ましくは３５．０ＭＰａ～５５．０ＭＰａ、好ましくは３５．０ＭＰａ～７０．０ＭＰａなどを含む。いくつかの実施形態において、ＣＴ＿ＡＶは、３５．０ＭＰａ、３９．０ＭＰａ、４０．０ＭＰａ、４５．０ＭＰａ、５０．０ＭＰａ、５５．０ＭＰａ、６０．０ＭＰａ、６５．０ＭＰａ、７０．０ＭＰａ、７５．０ＭＰａなどであってもよい。
【0101】
本発明の強化ガラスセラミックスのビッカース硬度は、７４０ＨＶ０．３以上であり、７４０ＨＶ０．３において７４０はビッカース硬度であり、０．３は測定に用いられる荷重値が０．３ｋｇであることを意味し、それには、７４０ＨＶ０．３以上並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、好ましくは７６０ＨＶ０．３以上、好ましくは７７０ＨＶ０．３以上、好ましくは７８０ＨＶ０．３以上、好ましくは７９０ＨＶ０．３以上、好ましくは８００ＨＶ０．３以上、好ましくは８２０ＨＶ０．３以上、好ましくは８３０ＨＶ０．３以上、好ましくは７４０ＨＶ０．３～７８０ＨＶ０．３、好ましくは７４０ＨＶ０．３～８３０ＨＶ０．３などを含む。いくつかの実施形態において、ビッカース硬度は、７４０ＨＶ０．３、７６０ＨＶ０．３、７７０ＨＶ０．３、７８０ＨＶ０．３、７９０ＨＶ０．３、８００ＨＶ０．３、８２０ＨＶ０．３、８３０ＨＶ０．３などであってもよい。
【0102】
本発明の強化ガラスセラミックスの破壊靱性は１．５００ＭＰａ・ｍ１／２以上であり、前記強化ガラスセラミックスの破壊靱性は１．５００ＭＰａ・ｍ１／２以上並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、好ましくは１．５６０ＭＰａ・ｍ１／２以上、好ましくは１．５００～１．５６０ＭＰａ・ｍ１／２、好ましくは１．６００～１．７００ＭＰａ・ｍ１／２、好ましくは１．５００～１．５９０ＭＰａ・ｍ１／２、好ましくは１．５４０～１．６００ＭＰａ・ｍ１／２、好ましくは１．５００～１．６１０ＭＰａ・ｍ１／２、好ましくは１．５００～１．６３０ＭＰａ・ｍ１／２、好ましくは１．５００～１．７００ＭＰａ・ｍ１／２などを含む。いくつかの実施形態において、強化ガラスセラミックスの破壊靱性は、１．５００ＭＰａ・ｍ１／２、１．５４０ＭＰａ・ｍ１／２、１．５６０ＭＰａ・ｍ１／２、１．５９０ＭＰａ・ｍ１／２、１．６００ＭＰａ・ｍ１／２、１．６１０ＭＰａ・ｍ１／２、１．６３０ＭＰａ・ｍ１／２、１．７００ＭＰａ・ｍ１／２などであってもよい。
【0103】
本発明において、前記透明スピネルガラスセラミックスは一回のイオン交換を選択しても複数回のイオン交換を選択しても、ガラスセラミックスは既に固有強度の向上が得られているため、イオン交換を経た後に性能がより良好な強化ガラスセラミックス製品を得ることができる。
【0104】
本発明に用いられる塩浴は、カリウム塩、ナトリウム塩の少なくとも１つを含む。イオン交換に使用される塩に関しては、硝酸塩が一般的であるが、任意の適切な塩又は塩の組
み合わせを使用することができる。
み合わせを使用することができる。
【0105】
１段階のイオン交換を行う時、前記塩浴の組成は、５０～１００ｗｔ％ＮａＮＯ３＋０～５０ｗｔ％ＫＮＯ３を含み、イオン交換の温度は４００～５００℃であり、イオン交換の時間は０．５～４８ｈである。ここでの「イオン交換の時間」とは、ガラスセラミックスを所定の温度及び配合比の塩浴に入れて化学強化を行う時間をいう。
【0106】
ここで、イオン交換の温度は、４００～５００℃並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、４００～５００℃、４００～４１０℃、４００～４２０℃、４００～４３０℃、４００～４４０℃、４００～４５０℃、４００～４６０℃、４００～４７０℃、４１０～４５０℃、４３０～５００℃、４４０～５００℃などを含む。イオン交換時間は、０．５～４８ｈ並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、０．５～４６ｈ、１～１０ｈ、１～５ｈ、１～４０ｈ、７～３０ｈ、９～２９ｈ、１０～４１ｈ、６～３２ｈ、９～２７ｈ、４～３３ｈ、５～２７ｈ、６～３８ｈなどを含む。
【0107】
塩浴の組成は５０～１００ｗｔ％のＮａＮＯ３並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、５０～６０ｗｔ％、５０～７０ｗｔ％、５０～８０ｗｔ％、５０～９０ｗｔ％、６０～１００ｗｔ％、７０～１００ｗｔ％、８０～１００ｗｔ％、５０～８９ｗｔ％、６４～８８ｗｔ％、９０～１００ｗｔ％などを含み、０～５０ｗｔ％のＫＮＯ３並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、０～４０ｗｔ％、０～３０ｗｔ％、０～２０ｗｔ％、０～１０ｗｔ％、０～１４ｗｔ％、０～１５ｗｔ％、０～３５ｗｔ％、０～４５ｗｔ％、５～４０ｗｔ％、２０～３０ｗｔ％などを含む。
【0108】
２段階のイオン交換を行う時、第一の段階の塩浴の組成は９０～１００ｗｔ％ＮａＮＯ３＋０～１０ｗｔ％ＫＮＯ３を含み、イオン交換の温度は４００～５００℃であり、イオン交換の時間は０．５～４８ｈであり、
第二の段階の塩浴の組成は０～１０ｗｔ％ＮａＮＯ３＋９０～１００ｗｔ％ＫＮＯ３を含み、イオン交換の温度は４００～５００℃であり、イオン交換の時間は０．５～４８ｈである。
第二の段階の塩浴の組成は０～１０ｗｔ％ＮａＮＯ３＋９０～１００ｗｔ％ＫＮＯ３を含み、イオン交換の温度は４００～５００℃であり、イオン交換の時間は０．５～４８ｈである。
【0109】
ここで、イオン交換の温度は、４００～５００℃並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、４００～５００℃、４００～４１０℃、４００～４２０℃、４００～４３０℃、４００～４４０℃、４００～４５０℃、４００～４６０℃、４００～４７０℃、４１０～４５０℃、４３０～５００℃、４４０～５００℃などを含む。イオン交換時間は、０．５～４８ｈ並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、０．５～４６ｈ、１～１０ｈ、１～５ｈ、１～４０ｈ、７～３０ｈ、９～２９ｈ、１０～４１ｈ、６～３２ｈ、９～２７ｈ、４～３３ｈ、５～２７ｈ、６～３８ｈなどを含む。
【0110】
第一の段階の塩浴の組成は９０～１００ｗｔ％のＮａＮＯ３並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、９１～１００ｗｔ％、９２～１００ｗｔ％、９３～１００ｗｔ％、９４～１００ｗｔ％、９５～１００ｗｔ％、９６～１００ｗｔ％、９７～１００ｗｔ％、９８～１００ｗｔ％、９９～１００ｗｔ％などを含む。さらに０～１０ｗｔ％のＫＮＯ３並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、０～１ｗｔ％、０～２ｗｔ％、０～３ｗｔ％、０～４ｗｔ％、５～１０ｗｔ％、２～１０ｗｔ％、６～９ｗｔ％、３～８ｗｔ％、２～９ｗｔ％、１～８ｗｔ％などを含む。
【0111】
第二の段階の塩浴の組成は０～１０ｗｔ％ＮａＮＯ３並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、０～１ｗｔ％、０～２ｗｔ％、０～３ｗｔ％、０～４ｗｔ％、２～１０ｗｔ％、３～５ｗｔ％、５～１０ｗｔ％、６～１０ｗｔ％、２～７ｗｔ％、３～７ｗｔ％などを含む。さらに９０～１００ｗｔ％ＫＮＯ３並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲
、例えば、９１～１００ｗｔ％、９２～１００ｗｔ％、９３～１００ｗｔ％、９４～１００ｗｔ％、９５～１００ｗｔ％、９６～１００ｗｔ％、９７～１００ｗｔ％、９８～１００ｗｔ％などを含む。
、例えば、９１～１００ｗｔ％、９２～１００ｗｔ％、９３～１００ｗｔ％、９４～１００ｗｔ％、９５～１００ｗｔ％、９６～１００ｗｔ％、９７～１００ｗｔ％、９８～１００ｗｔ％などを含む。
【0112】
塩浴の使用寿命を向上させるために、塩浴に塩浴の質量百分率の０．１～５ｗｔ％を占める塩浴保護剤を加えることができ、前記塩浴保護剤はＬｉ＋を不動態化、沈殿又は吸収するための物質を含む。例えば、リン酸塩、ケイ酸塩、炭酸塩などのＬｉ＋を不動態化、沈殿又は吸収するための物質を塩浴保護剤として使用することができ、それによって、塩浴中に交換されたＬｉ＋の濃度が増加することによって塩浴が提供できるイオン交換性能及び塩浴の使用寿命に影響を及ぼすことを回避する。塩浴保護剤は、０．１～５．０ｗｔ％並びにその間の全ての範囲及びサブ範囲、例えば、０．１～４．０ｗｔ％、０．１～３．０ｗｔ％、０．１～２．０ｗｔ％、０．１～１．０ｗｔ％、０．２～５．０ｗｔ％、０．５～５．０ｗｔ％、４．１～５．０ｗｔ％、３．１～５．０ｗｔ％、２．６～４．５ｗｔ％、０．７～３．５ｗｔ％、０．８～２．５ｗｔ％、０．９～１．５ｗｔ％、０．８～２．５ｗｔ％などを含む。
【0113】
四、本発明は更に消費財とする電子端末を提供し、本発明が提供する消費財である電子端末は、シェルと、部分的に前記シェル内に位置する電子パーツを含み、
前記シェルは前表面、後表面及び側表面を含み、
前記電子パーツは、表示装置を含み、該表示装置は前記シェルの前表面に位置する又は前記前面に隣接し、
前記前表面又は／及び後表面又は／及び側表面は前記強化ガラスセラミックス材料を含み、
前記電子端末は、シェルの前表面を被覆する又は前記表示装置に位置する被覆製品をさらに含み、前記被覆製品は前記強化ガラスセラミックス材料を含み、
前記消費財とする電子端末は、携帯電話、タブレット、光起電力装置、又は他の電子端末（例えば電子腕時計）を含む。
前記シェルは前表面、後表面及び側表面を含み、
前記電子パーツは、表示装置を含み、該表示装置は前記シェルの前表面に位置する又は前記前面に隣接し、
前記前表面又は／及び後表面又は／及び側表面は前記強化ガラスセラミックス材料を含み、
前記電子端末は、シェルの前表面を被覆する又は前記表示装置に位置する被覆製品をさらに含み、前記被覆製品は前記強化ガラスセラミックス材料を含み、
前記消費財とする電子端末は、携帯電話、タブレット、光起電力装置、又は他の電子端末（例えば電子腕時計）を含む。
【0114】
本発明における透明スピネルガラスセラミックス材料及び強化ガラスセラミックス材料はいずれも優れた特性を有し、他の製品に含まれる／使用されることができ、例えば、腕時計、透明装甲、ミサイルの窓口、カウリング、基板材料、新型ランプ、高温高圧・腐食性環境における設備のぞき窓、携帯型スマート電子機器の表示保護材料及び外観ケース保護材料（携帯型スマート電子機器は携帯電話、タブレットパソコン、電子腕時計などを含む）、建築製品、輸送製品（例えば、自動車、列車、飛行機、海上航空機など）、器具製品、又は一定の透明度、耐擦傷性、耐衝撃性、耐摩耗性もしくはそれらの組み合わせを必要とする任意の製品である。
【0115】
五、以下では具体的な実施例によって本発明を説明する。
表１は本発明の方案１～６のガラスセラミックスのレシピである。
表１は本発明の方案１～６のガラスセラミックスのレシピである。
【0116】
【表1】
【0117】
表２は本発明の方案７～１２のガラスセラミックスのレシピである。
【0118】
【表2】
【0119】
表３は本発明の比較方案１３～１６のガラスセラミックスのレシピである。
【0120】
【表3】
【0121】
表４は実施例１～２及び比較例１３～１６で調製されたガラスセラミックス及びそれに対応する強化ガラスセラミックスの特性である。
【0122】
【表4】
【0123】
備考：ＤＯＬ＿０はガラスセラミックス中のＬｉイオンと塩浴中のＮａイオンと交換した後に生じた圧縮応力深さである。
ＤＯＬ＿２はガラスセラミックス中のＮａイオンと塩浴中のＫイオンと交換した後に生じた圧縮応力深さである。
「４５０－３Ｈ」はイオン交換温度が４５０℃、イオン交換時間が３ｈであることを意味し、他の類似表現は類似な意味を有する。
「１００％ＮａＮＯ３」は、１００ｗｔ％のＮａＮＯ３を意味し、他の類似表現は類似な意味を有する。
ＤＯＬ＿２はガラスセラミックス中のＮａイオンと塩浴中のＫイオンと交換した後に生じた圧縮応力深さである。
「４５０－３Ｈ」はイオン交換温度が４５０℃、イオン交換時間が３ｈであることを意味し、他の類似表現は類似な意味を有する。
「１００％ＮａＮＯ３」は、１００ｗｔ％のＮａＮＯ３を意味し、他の類似表現は類似な意味を有する。
【0124】
表５は実施例３～７で調製されたガラスセラミックス及びそれに対応する強化ガラスセラミックスの特性である。
【0125】
【表5】
【0126】
備考：ＤＯＬ＿０はガラスセラミックス中のＬｉイオンと塩浴中のＮａイオンと交換した後に生じた圧縮応力深さである。
ＤＯＬ＿２はガラスセラミックス中のＮａイオンと塩浴中のＫイオンと交換した後に生じた圧縮応力深さである。
「４５０－３Ｈ」はイオン交換温度が４５０℃であり、イオン交換時間が３ｈであることを意味し、他の類似表現の意味は類似する。
「１００％ＮａＮＯ３」は、１００ｗｔ％のＮａＮＯ３を意味し、他の類似表現は類似な意味を有する。
ＤＯＬ＿２はガラスセラミックス中のＮａイオンと塩浴中のＫイオンと交換した後に生じた圧縮応力深さである。
「４５０－３Ｈ」はイオン交換温度が４５０℃であり、イオン交換時間が３ｈであることを意味し、他の類似表現の意味は類似する。
「１００％ＮａＮＯ３」は、１００ｗｔ％のＮａＮＯ３を意味し、他の類似表現は類似な意味を有する。
【0127】
表６は実施例８～１２で調製されたガラスセラミックス及びそれに対応する強化ガラスセラミックスの特性である。
【0128】
【表6】
【0129】
備考：ＤＯＬ＿０はガラスセラミックス中のＬｉイオンと塩浴中のＮａイオンと交換した後に生じた圧縮応力深さである。
ＤＯＬ＿２はガラスセラミックス中のＮａイオンと塩浴中のＫイオンと交換した後に生じた圧縮応力深さである。
「４５０－３Ｈ」はイオン交換温度が４５０℃であり、イオン交換時間が３ｈであることを意味し、他の類似表現の意味は類似する。
「１００％ＮａＮＯ３」は、１００ｗｔ％のＮａＮＯ３を意味し、他の類似表現は類似な意味を有する。
ＤＯＬ＿２はガラスセラミックス中のＮａイオンと塩浴中のＫイオンと交換した後に生じた圧縮応力深さである。
「４５０－３Ｈ」はイオン交換温度が４５０℃であり、イオン交換時間が３ｈであることを意味し、他の類似表現の意味は類似する。
「１００％ＮａＮＯ３」は、１００ｗｔ％のＮａＮＯ３を意味し、他の類似表現は類似な意味を有する。
【0130】
表７は比較例１～６で調製されたガラスセラミックスである。
【0131】
【表7】
【0132】
備考:以上の比較例において析出した石英固溶体は主にβ石英固溶体である。
【0133】
表８は比較例７～１２で調製されたガラスセラミックスである。
【0134】
【表8】
【0135】
備考:以上の比較例において析出した石英固溶体は主にβ石英固溶体である。
【0136】
実施例１を例とし、方案１のレシピに従って原料を配合して３０分間混合し、混合された材料の総量は１０００ｇであり、均一に混合した後に清澄剤（ＮａＣｌ）５ｇを加え、１６５０℃の白金坩堝に２０時間融解し、その後に成形金型に入れて成形し、９００℃まで冷却した後、６００℃の焼鈍炉に入れて６時間焼鈍し、その後に炉と共に室温まで冷却し、ガラス前駆体を得ることができる。上記表における対応するプロセス条件に応じてガラス前駆体に対して順に核生成処理及び結晶化処理を行い、ガラスセラミックス製品を製造することができる。上記表における対応する強化プロセス条件に応じて得られたガラスセラミックスに対して化学強化を行い、強化ガラスセラミックス製品を製造することができる。
【0137】
表１～６から分かるように、比較例１３～１６のガラスのレシピにおいて、Ｌｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏの含有量が実施例１～１２より低いため、調製されたガラスセラミックスは強化処理を行った後、得られたＣＴ＿ＬＤは実施例１～１２よりはるかに低く、一部は２００００ＭＰａ／ｍｍにも達しなかった。実施例１～１２のガラスセラミックスから調製された強化ガラスセラミックスの耐落下高さは比較例１３～１６より顕著に高い。
【0138】
比較例１３、１５及び実施例５、６、１１、１２の強化ガラスセラミックスに対して整体落下試験を行い、各サンプルを１０枚取り、試験結果は図１に示すとおりである。図１から分かるように、比較例１３及び比較例１５の落下効果が低く、落下高さが０．７～１．７ｍの間に集中し、実施例５、６、１１、１２はレシピにおけるＬｉ２Ｏの含有量が高いため、強化処理後の引張応力線密度ＣＴ＿ＬＤが顕著に増加し、応力深さＤＯＬ＿０も顕著に増加し、落下高さが顕著に向上する。同時に、実施例１２と実施例６のＣＴ＿ＬＤはほぼ同等であり、これから分かるように、結晶化度が高い実施例１２の落下高さは明らかに高く、落下した１０枚のガラスのうち２枚のガラスのみ、落下高さが２ｍ未満である。これから分かるように、強化ガラスセラミックスにおいて、落下高さは結晶化度及びＣ
Ｔ＿ＬＤの両方と関連し、本発明は結晶化度を確保すると同時に、より多くのＬｉ２Ｏを加えることにより、強化後のＣＴ＿ＬＤが高く、耐落下効果が高いことを確保する。
Ｔ＿ＬＤの両方と関連し、本発明は結晶化度を確保すると同時に、より多くのＬｉ２Ｏを加えることにより、強化後のＣＴ＿ＬＤが高く、耐落下効果が高いことを確保する。
【0139】
表７～８から分かるように、結晶化プロセスの昇温速度はガラスセラミックスの結晶相の種類に顕著な影響を与える。比較例１～１２において、結晶化昇温速度が２０℃／ｍｉｎより小さく、ガラスセラミックス材料の結晶相に不純物結晶相である石英固溶体が発生し、且つ結晶粒のサイズが明らかに大きく、結晶化度が増加するが、透過率が大幅に低下し、さらに屈折率を測定できない状況が発生し、このようなガラスセラミックスはカバー材料としての要求を満たすことができない。
【0140】
方案８のレシピで得られたガラス前駆体に対して異なる結晶化昇温速度（５℃／ｍｉｎ、２０℃／ｍｉｎ、３０℃／ｍｉｎ）で微結晶化処理を行い、得られたガラスセラミックスの写真を図５に示し、得られたガラスセラミックスのＸＲＤスペクトルを図４に示し、得られたガラスセラミックスの波長５５０ｎｍの光における透過率を図６に示す。図４～６から分かるように、結晶化処理時に、昇温速度が０～２０℃／ｍｉｎの範囲内である場合、ガラス中に不純物結晶が析出し（ＸＲＤスペクトルに余分な特徴ピークが顕著に現れる）、ガラスセラミックスが曇り、さらには失透する。結晶化処理を行う際に、昇温速度が３０℃／ｍｉｎである時、不純物結晶が析出せず、ガラスが透明状態を保持する。
【0141】
本発明はスピネルガラスセラミックス材料の成分を最適化し、スピネルガラスセラミックスにイオン交換の化学強化に用いるＬｉイオンとＮａイオンをさらに多く導入し、不純物結晶相（例えば、Ｌｉ含有結晶相、石英、石英固溶体などの不純物結晶相）がないスピネルガラスセラミックスを獲得し、ガラスセラミックスは曇りと失透などの現象が発生せず、ガラスセラミックス材料が優れた透過率を有することを保証する。
【0142】
より多くのＬｉイオン及びＮａイオンをスピネルガラスセラミックス成分に導入することによって、得られたスピネルガラスセラミックスは化学強化ができ、高いＣＳ、ＤＯＬ＿０、ＣＴ＿ＡＶ及びＣＴ＿ＬＤを有する透明強化ガラスセラミックスが得られ、この強化ガラスセラミックスは優れた耐落下性を示す。
【0143】
本発明で得られたガラスセラミックス材料に対して特性試験を行った結果、本発明の透明スピネルガラスセラミックス材料は高い結晶化度を有するため、ガラスセラミックス材料に優れた機械的特性をもたらすことが判明した。
【0144】
本発明はさらにスピネルガラスセラミックスの調製方法を提供し、本発明が提供するプロセス方法は結晶化プロセスと核生成プロセスのプロセスパラメータを制御し、及び昇温速度パラメータの要求を設定することにより、不純物結晶相（例えば、Ｌｉ含有結晶相、石英、石英固溶体などの不純物結晶相）がないスピネルガラスセラミックスを取得し、ガラスセラミックス材料が優れた光学特性を有することを確保する。
【0145】
最後に、以上の実施例は本発明の技術的解決手段を説明するためのものに過ぎず、技術的解決手段を限定するものではなく、当業者は、本技術の解決手段の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明の技術的解決手段に対して行われた修正又は同等置換も本発明の特許請求の範囲内に含まれることを理解すべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【手続補正書】
【提出日】2023-09-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項7】
酸化物のモル百分率基準で、前記ガラスセラミックスは、ＳｉＯ２：５０．００～６５．００ｍｏｌ％、
Ａｌ２Ｏ３：１４．５０～２５．００ｍｏｌ％、
ＭｇＯ：３．５０～８．００ｍｏｌ％、
ＺｎＯ：８．００～１６．００ｍｏｌ％、
ＢａＯ：０～２．００ｍｏｌ％、及び、
ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２：３．００～５．５０ｍｏｌ％をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の透明スピネルガラスセラミックス。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項20】
腕時計、透明装甲、ミサイルの窓口、カウリング、基板材料、新型ランプ、高温高圧・腐食性環境における設備のぞき窓、自動車、列車、飛行機、海上航空機、建築材料、並びに携帯型スマート電子機器における請求項１～１２のいずれか一項に記載の透明スピネルガラスセラミックスの使用。
【国際調査報告】