ガラスの破壊メカニズムと高強度化

ガラスの破壊メカニズムと高強度化

ガラスの破壊機構、高強度手法、破損事故解析について詳述!「割れにくいガラス」を作るには?弱点を克服して、ガラスを上手に使いこなすために知っておくべきポイントが満載!!

価格 50,000円+税 出版社 R&D支援センター
発刊日 2013年8月1日(木) 体裁 B5判 上製本 92ページ
ISBN 978-4-905507-03-1 書籍番号 bk0005

執筆者

※敬称略

松岡  純
滋賀県立大学 工学部 材料科学科 教授 博士(工学)
伊藤 節郎
東京工業大学 応用セラミックス研究所 特任教授 工学博士
長嶋 廉仁
日本板硝子株式会社 研究開発部日本統括部 特別研究員
藤田  卓
株式会社機能性ガラス研究所 代表取締役
増田 優子
地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター 開発本部開発第二部 材料技術グループ 副主任研究員

書籍の内容

第1章 ガラスの破壊メカニズム

  • 1.はじめに
  • 1.1 ガラスの基本的な特徴
  • 1.2 ガラスとは何か
  • 1.3 ガラスの破壊の概要
  • 2.脆性材料としてのガラス
  • 2.1 弾性変形
  • 2.2. ガラスの強度と応力集中
  • 2.3 応力拡大係数と破壊靭性値
  • 2.4 強度分布とサイズ効果
  • 3.ガラスへの応力発生
  • 3.1. 外力による破壊
  • 3.2 熱膨張による応力発生
  • 3.3 融着による応力の発生
  • 3.4 ガラスの熱履歴に基づく応力発生
  • 3.5 剛体との接触に由来する残留応力
  • 4.ガラス固有のクラック発生とクラック伸長
  • 4.1 平滑な表面への押し込みによるクラック生成
  • 4.2 平滑な表面への引っ掻きによるクラック生成
  • 4.3 低速クラック伸長と遅れ破壊
  • 5.まとめ

第2章 ガラスの高強度化技術

  • 1.はじめに
  • 2.ガラスの強度
  • 3.高強度ガラスの組成設計
  • 3.1 クラックの発生制御
  • 3.2 クラックの進展制御
  • 4.ガラスの高強度化手法
  • 4.1 物理強化と化学強化
  • 4.2 クラック形状制御による強化
  • 4.3 水による強化
  • 4.4 複合化による強化
  • 5.おわりに

第3章 ガラスの化学強化

  • 1.はじめに
  • 2.化学強化の方法
  • 2.1 種々の化学強化法
  • 2.2 低温型イオン交換法
  • 3.強化の方法
  • 3.1 イオン交換用溶融塩とイオン交換条件
  • 3.2 溶融塩の汚染
  • 3.3 溶融塩浸漬法以外の強化方法:スプレー法
  • 4.ガラス組成
  • 4.1 化学強化を促進する成分
  • 4.2 Al2O3 の影響
  • 4.3 アルカリ土類酸化物の影響
  • 4.4 アルカリ混合の影響
  • 5.化学強化したガラスの性能
  • 5.1 実用ガラスの強度
  • 5.2 化学強化ガラスの諸特性
  • 6.化学強化の改良法
  • 6.1 エッチング+イオン交換法
  • 6.2 多段階イオン交換法
  • 7.おわりに

第4章 携帯ディスプレイ用カバーガラスの強化と評価の事例

  • 1.はじめに
  • 2.世界のモバイル市場とカバーガラス
  • 3.カバーガラスに求められる基本特性
  • 3.1 ガラスの表面強化
  • 3.2 物理強化としての表面急冷法
  • 3.3 化学強化
  • 3.4 化学エッチング処理法
  • 3.5 イオン交換による強化法
  • 3.6 物理強化法(風冷強化法)と化学強化法(イオン交換法)の比較
  • 3.7 イオン交換法の方向性
  • 3.8 イオン交換に対応するガラス材料
  • 4.各種カバーガラスの化学強化による強度比較例
  • 5.カバーガラス用材料の将来動向

第5章 ガラスの破損事故解析

  • 1.はじめに
  • 2.ガラス製品の破損事故解析
  • 3.破損事故解析の進め方
  • 3.1 破損状況の把握と歪観察
  • 3.2 破損品の復元
  • 3.3 マクロ的な観察
  • 3.4 破面解析(ミクロ的な観察)
  • 3.5 その他の試験
  • 4.おわりに

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