JPS6036349A - ガラス組成物 - Google Patents
ガラス組成物Info
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- JPS6036349A JPS6036349A JP14406483A JP14406483A JPS6036349A JP S6036349 A JPS6036349 A JP S6036349A JP 14406483 A JP14406483 A JP 14406483A JP 14406483 A JP14406483 A JP 14406483A JP S6036349 A JPS6036349 A JP S6036349A
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- Japan
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- less
- glass
- softening point
- steel plate
- composition
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は低軟化点を有する低熱膨張性ガラス組成物に関
するものであり、特にトランス鉄心用の珪素鋼板の表面
に形成する絶縁被膜として好適なガラス組成物に関する
ものである。
するものであり、特にトランス鉄心用の珪素鋼板の表面
に形成する絶縁被膜として好適なガラス組成物に関する
ものである。
従来、トランスのエネルギー効率を向上する方法の一つ
として、トランスの鉄心に引張り応力を付加することが
有効と確認されており、その方策として鉄心の珪素鋼板
を脱炭処理したのち、その表面にMgO粉末を焼付けて
反応させ、厚さ5μm程度の膜を発生させて引張り応力
を付加させたり、更にそれを5i02−H3POif溶
液に浸漬して乾燥後、焼成して厚さ3μm程度の膜を生
成させて、引張り応力を付加する方法が採知されている
。
として、トランスの鉄心に引張り応力を付加することが
有効と確認されており、その方策として鉄心の珪素鋼板
を脱炭処理したのち、その表面にMgO粉末を焼付けて
反応させ、厚さ5μm程度の膜を発生させて引張り応力
を付加させたり、更にそれを5i02−H3POif溶
液に浸漬して乾燥後、焼成して厚さ3μm程度の膜を生
成させて、引張り応力を付加する方法が採知されている
。
これらの被膜形成珪素鋼板に発生している引張り応力は
前者品で0.3kg/*:であり、後者品でO9b〜0
.7 kg / 1111程度であり、それぞれにトラ
ンスのエネルギー効率を向上させているが、満足すべき
ものでなかった。
前者品で0.3kg/*:であり、後者品でO9b〜0
.7 kg / 1111程度であり、それぞれにトラ
ンスのエネルギー効率を向上させているが、満足すべき
ものでなかった。
故に、より向上したトランスのエネルギー効率とするた
めに、従来より大きな引張り応力を付加することが要望
されていた。
めに、従来より大きな引張り応力を付加することが要望
されていた。
発明者等は、係る要請に対して鋭意検討の結果、熱膨張
係数が20 x 10−77”c以下のガラスで被膜を
形成することによって従来より大きな引張り応力を付加
することができることを見い出し、特願昭57−231
309号発明において鋼板面に7 熱膨張係数20xlO/”c以下のCu1O−B、03
−AI、03−3in2系を主成分とする低熱膨張ガラ
スを、平均粒径2μm以下のガラスフリットとして塗布
し、温度1200℃以下の中性雰囲気中で焼付け、厚さ
5μm以下のガラス質の被膜を形成することにより鋼板
に0.8〜1.0kg / 璽!の引張り応力を付加す
る方法を提案した。
係数が20 x 10−77”c以下のガラスで被膜を
形成することによって従来より大きな引張り応力を付加
することができることを見い出し、特願昭57−231
309号発明において鋼板面に7 熱膨張係数20xlO/”c以下のCu1O−B、03
−AI、03−3in2系を主成分とする低熱膨張ガラ
スを、平均粒径2μm以下のガラスフリットとして塗布
し、温度1200℃以下の中性雰囲気中で焼付け、厚さ
5μm以下のガラス質の被膜を形成することにより鋼板
に0.8〜1.0kg / 璽!の引張り応力を付加す
る方法を提案した。
上記発明において、焼付は温度の上限を1200℃とし
たのは、鋼板の耐熱性を考慮したためであるに過ぎない
。従って、上記発明の明細書中に例示したガラスの焼付
は温度はいずれも1050℃以上の高温であった。しか
しながら、一般に鋼板は1100℃以上になると結晶相
の変化が起こり、特に特殊な結晶相を持つトランス鉄心
用方向性珪素鋼板の場合、結晶配列が変化すると共に鉄
損が小さいこと等の優れた緒特性が劣化する傾向にある
ので、これを防止するためには鋼板へのガラス焼付けは
1100℃以下望ましくはI 000 ’C以下の温度
で短時間で行わなければならない。このような焼付は条
件で容易に焼付けるためには軟化点が低く望ましくは7
00°C以下更に望ましくは660℃以下で且つ軟化点
以上の温度において粘度の低いガラスを使用しなければ
ならない。発明者等ばCu20−B203−A I、O
,−3i O2系で適当な組成を有するガラスであれば
、温度1000℃以下、保持時間数分の条件で珪素鋼板
面に焼付けることができ、加えて鋼板にl kg /
mn2以上の引張り応力を付加することもできることを
見い出した。
たのは、鋼板の耐熱性を考慮したためであるに過ぎない
。従って、上記発明の明細書中に例示したガラスの焼付
は温度はいずれも1050℃以上の高温であった。しか
しながら、一般に鋼板は1100℃以上になると結晶相
の変化が起こり、特に特殊な結晶相を持つトランス鉄心
用方向性珪素鋼板の場合、結晶配列が変化すると共に鉄
損が小さいこと等の優れた緒特性が劣化する傾向にある
ので、これを防止するためには鋼板へのガラス焼付けは
1100℃以下望ましくはI 000 ’C以下の温度
で短時間で行わなければならない。このような焼付は条
件で容易に焼付けるためには軟化点が低く望ましくは7
00°C以下更に望ましくは660℃以下で且つ軟化点
以上の温度において粘度の低いガラスを使用しなければ
ならない。発明者等ばCu20−B203−A I、O
,−3i O2系で適当な組成を有するガラスであれば
、温度1000℃以下、保持時間数分の条件で珪素鋼板
面に焼付けることができ、加えて鋼板にl kg /
mn2以上の引張り応力を付加することもできることを
見い出した。
本発明は上記の知見に基づいてなされたもので、その要
旨とするところは、S iOz 30〜65mo1%、
B O11〜45mo1%、A1.LO35〜λ 3 15 mo1%及びCu、 010〜20 mo1%か
らなることを特徴とするガラス組成物に存する。
旨とするところは、S iOz 30〜65mo1%、
B O11〜45mo1%、A1.LO35〜λ 3 15 mo1%及びCu、 010〜20 mo1%か
らなることを特徴とするガラス組成物に存する。
以下各成分の含有量を上記のように限定した理由を説明
する。
する。
SiO□は、後述のCu2Oと共にガラスの熱膨張係数
を下げるために欠くことのできないものであるが、65
mo1%を超えると軟化点が700℃以上となり、10
00℃以下の温度での焼付けは困難となる。他方、30
mo1%に満たないと熱膨張係数が大きくなり、所望の
引張り応力を得ることができず、また耐水性に悪影響を
及ぼすので、その含有量を30〜65mo1%とした。
を下げるために欠くことのできないものであるが、65
mo1%を超えると軟化点が700℃以上となり、10
00℃以下の温度での焼付けは困難となる。他方、30
mo1%に満たないと熱膨張係数が大きくなり、所望の
引張り応力を得ることができず、また耐水性に悪影響を
及ぼすので、その含有量を30〜65mo1%とした。
B2O3はガラスの熱特性と密接な関係があり、含有量
が増すと共に軟化点が下がり、ひいては低温での焼付け
を容易にするが、45mo1%を超えると失透傾向が増
大するうえ耐水性も悪くなり、他方11mo1%に満た
ないと軟化点が700℃以下となりにくいのでその含有
量を11〜45mo1%とした。就中、B工o3が軟化
点等熱特性を下げる効果の著しいのは25mo1%まで
であり、耐水性、耐失透性、熱膨張係数等を考慮すると
最も好ましい含有量は15〜25111o1%である。
が増すと共に軟化点が下がり、ひいては低温での焼付け
を容易にするが、45mo1%を超えると失透傾向が増
大するうえ耐水性も悪くなり、他方11mo1%に満た
ないと軟化点が700℃以下となりにくいのでその含有
量を11〜45mo1%とした。就中、B工o3が軟化
点等熱特性を下げる効果の著しいのは25mo1%まで
であり、耐水性、耐失透性、熱膨張係数等を考慮すると
最も好ましい含有量は15〜25111o1%である。
Al2O3は耐失透性、耐水性及び電気絶縁性を向上さ
せるが5 mo1%未満ではその効果′に乏しく、15
mo1%を超えると軟化点が高くなるのでその含有量
を5〜l 5 mo1%とした。
せるが5 mo1%未満ではその効果′に乏しく、15
mo1%を超えると軟化点が高くなるのでその含有量
を5〜l 5 mo1%とした。
Cu、Oは前述の通り、S i02同様熱膨張係数を下
げる効果を生じるが、10 mo1%未満ではその効果
に乏しく、20mo1%を超えると失透傾向が増大する
のでその含有量を10〜20mo1%とじた。
げる効果を生じるが、10 mo1%未満ではその効果
に乏しく、20mo1%を超えると失透傾向が増大する
のでその含有量を10〜20mo1%とじた。
本発明ガラス組成物は上記必須成分のみから成る場合で
も、本発明の効果を奏するが、必要に応じて他の成分を
選択的に添加しても良い。但し必須成分の含量が85m
o1%に満たないと低膨張、低軟化点、易濡れ性、低粘
性等の被膜材料としての本発明の効果を十分に奏するこ
とができないので、必須成分の含量を85 no1%以
上とし、残部を選択成分の含量としなければならない。
も、本発明の効果を奏するが、必要に応じて他の成分を
選択的に添加しても良い。但し必須成分の含量が85m
o1%に満たないと低膨張、低軟化点、易濡れ性、低粘
性等の被膜材料としての本発明の効果を十分に奏するこ
とができないので、必須成分の含量を85 no1%以
上とし、残部を選択成分の含量としなければならない。
選択成分とし好ましいのはPl 05− 、V、’0r
XNa、0PbO,SnO2及びZnOである。P2O
5は軟化点を下げるが、5 mo1%を超えると失透傾
向が増す。V、、 O,は軟化点を下げ、軟化点以上の
温度での粘度の低下を促進するが、2 mo1%を超え
るとガラスの電気絶縁性を著しく低下させる。
XNa、0PbO,SnO2及びZnOである。P2O
5は軟化点を下げるが、5 mo1%を超えると失透傾
向が増す。V、、 O,は軟化点を下げ、軟化点以上の
温度での粘度の低下を促進するが、2 mo1%を超え
るとガラスの電気絶縁性を著しく低下させる。
Na> Oも軟化点を下げるが、熱膨張係数を急激に増
加させるため2 mo1%を超えると熱膨張係数を40
xlO/”c以下に抑制し難く、本発明の目的に適さな
い。pboは軟化点を下げる効果を生じるが、5 mo
1%を超えると失透傾向が著しい。
加させるため2 mo1%を超えると熱膨張係数を40
xlO/”c以下に抑制し難く、本発明の目的に適さな
い。pboは軟化点を下げる効果を生じるが、5 mo
1%を超えると失透傾向が著しい。
S n Ozは軟化点以上の温度における粘度を下げる
働きをするが、3 mo1%を超えると失透傾向が著し
い。ZnOはCuρと置換させることによって軟化点を
下げるが、Cu2Oとの含量が15mo1%に満たない
とその効果に乏しく、含量が25mo1%を超えるか又
はZnOのみで10mo1%を超える場合は熱膨張係数
が増大する。
働きをするが、3 mo1%を超えると失透傾向が著し
い。ZnOはCuρと置換させることによって軟化点を
下げるが、Cu2Oとの含量が15mo1%に満たない
とその効果に乏しく、含量が25mo1%を超えるか又
はZnOのみで10mo1%を超える場合は熱膨張係数
が増大する。
本発明ガラス組成物を珪素鋼板面に被着するには先ず本
発明ガラス組成物を溶融し、急冷後粉砕のガラスフリッ
トとし、沈降法、スプレー法、ディッピング法等常法に
従って鋼板面に塗布する。
発明ガラス組成物を溶融し、急冷後粉砕のガラスフリッ
トとし、沈降法、スプレー法、ディッピング法等常法に
従って鋼板面に塗布する。
ここで沈降法とは例えば適当な有機溶剤中にガラスフリ
ットを分散させ、その中に鋼板を浸漬して、鋼板表面に
ガラスを沈降させ、溶剤が蒸発した後鋼板を取り出す方
法である。スプレー法とはガラスフリットを分散させた
溶液をスプレーにより鋼板上へ噴霧し、その後滓渣を蒸
発させることにより塗布する方法である。ディッピング
法とはガラ次にガラスが塗布された鋼板を、温度800
〜1000℃で鋼板が酸化されない中性雰囲気中に数分
間保持した後、放冷することによって鋼板にガラス被膜
を焼付ける。このようにして表面に本発明ガラス組成物
を被着させた鋼板は1 kg / 璽:以上の引張り応
力が付加されている。
ットを分散させ、その中に鋼板を浸漬して、鋼板表面に
ガラスを沈降させ、溶剤が蒸発した後鋼板を取り出す方
法である。スプレー法とはガラスフリットを分散させた
溶液をスプレーにより鋼板上へ噴霧し、その後滓渣を蒸
発させることにより塗布する方法である。ディッピング
法とはガラ次にガラスが塗布された鋼板を、温度800
〜1000℃で鋼板が酸化されない中性雰囲気中に数分
間保持した後、放冷することによって鋼板にガラス被膜
を焼付ける。このようにして表面に本発明ガラス組成物
を被着させた鋼板は1 kg / 璽:以上の引張り応
力が付加されている。
また本発明ガラス組成物は珪素鋼表面の5in2−P、
O,被膜との濡れ性及び反応性が良いことから珪素鋼と
の接着強度が高く剥離の可能性が小さい。更にまた本発
明ガラス組成物はトランス鉄心用の珪素鋼板の表面に形
成する絶縁被膜としての実用上満足できる電気絶縁性を
有している。
O,被膜との濡れ性及び反応性が良いことから珪素鋼と
の接着強度が高く剥離の可能性が小さい。更にまた本発
明ガラス組成物はトランス鉄心用の珪素鋼板の表面に形
成する絶縁被膜としての実用上満足できる電気絶縁性を
有している。
以下実施例を示すが、本発明はその要旨を超えない限り
これに限定されるものではない。
これに限定されるものではない。
実施例
酸化物に換算して、第1表又は第2表に示すガラス組成
となるようニS + OZ 、H3B O3、A I
(OH) 、CII z O、H3P O/IL 、V
:b 0゜3・ Na2Co3、PbO,SnO2及びZnOを秤量し、
雷潰機にて均一混合した後、アルミナ坩堝に入れ、大気
中温度1500℃で3時間溶融し、融液を水中に落下し
ガラス塊を得、これをアルミナ製ボールミルで平均粒径
1μmまで粉砕することによってガラスフリントを製作
した。ガラスフリットの室温〜400℃の温度範囲にお
ける熱膨張係数と軟化点を第1表及び第2表に示す。
となるようニS + OZ 、H3B O3、A I
(OH) 、CII z O、H3P O/IL 、V
:b 0゜3・ Na2Co3、PbO,SnO2及びZnOを秤量し、
雷潰機にて均一混合した後、アルミナ坩堝に入れ、大気
中温度1500℃で3時間溶融し、融液を水中に落下し
ガラス塊を得、これをアルミナ製ボールミルで平均粒径
1μmまで粉砕することによってガラスフリントを製作
した。ガラスフリットの室温〜400℃の温度範囲にお
ける熱膨張係数と軟化点を第1表及び第2表に示す。
別途、脱炭処理が施され、表面にSiO−λ
P2O5被膜を持つ珪素鋼とイソプロピルアルコール9
0重量%、酢酸エチル10重量%に調製された混合溶液
とを用意しておき、混合溶液中にガラスフリットを分散
させ、その溶液中に鋼板を浸漬して鋼板表面にガラスフ
リットを沈降させ、溶液が蒸発した後鋼板を取り出し乾
燥した。鋼板表面に堆積したガラスフリットの厚さは約
5μmであった。次いで鋼板をN2雰囲気中昇温速度3
00”C/hrテ900 ”c、 950″C又は10
00’cまで昇温し、同温度で1分間保持することによ
って鋼、板にガラスを焼き付けることを試みた。第1表
及び第2表の焼付は状態において○印及びX印はそれぞ
れガラスが被覆したこと及び被着しながった比を表わす
。
0重量%、酢酸エチル10重量%に調製された混合溶液
とを用意しておき、混合溶液中にガラスフリットを分散
させ、その溶液中に鋼板を浸漬して鋼板表面にガラスフ
リットを沈降させ、溶液が蒸発した後鋼板を取り出し乾
燥した。鋼板表面に堆積したガラスフリットの厚さは約
5μmであった。次いで鋼板をN2雰囲気中昇温速度3
00”C/hrテ900 ”c、 950″C又は10
00’cまで昇温し、同温度で1分間保持することによ
って鋼、板にガラスを焼き付けることを試みた。第1表
及び第2表の焼付は状態において○印及びX印はそれぞ
れガラスが被覆したこと及び被着しながった比を表わす
。
第 2 表
注*1)フリット隘・11h14. Na15及び阻1
6のフリットはそれぞれ特公昭49−32646号「ガ
ラス組成物」の例2、特開昭56−6924.0号造方
法」の実施例1に開示された組成のものである。
6のフリットはそれぞれ特公昭49−32646号「ガ
ラス組成物」の例2、特開昭56−6924.0号造方
法」の実施例1に開示された組成のものである。
注*2)軟化点・軟化点は示差熱分析針を用いて測定し
た。
た。
第1表及び第2表に示すように本発明範囲内の組成を有
するガラスはいずれも1000℃以下の温度で鋼板面に
焼付けることができた。尚、本発明ガラス組成物は若干
の失透傾向を有しているが、本発明の主用途である珪素
鋼板への焼付けに対しては影響を及ぼすことなく均質に
被着することができた。
するガラスはいずれも1000℃以下の温度で鋼板面に
焼付けることができた。尚、本発明ガラス組成物は若干
の失透傾向を有しているが、本発明の主用途である珪素
鋼板への焼付けに対しては影響を及ぼすことなく均質に
被着することができた。
以上のように本発明ガラス組成物は軟化点及び熱膨張係
数が共に低く、電気絶縁性にも優れているので、珪素鋼
板の表面に形成する絶縁被膜としては勿論、低熱膨張材
料の接合材としであるいは各種金属ペーストに含有させ
る焼付は用ガラスとして使用できる。
数が共に低く、電気絶縁性にも優れているので、珪素鋼
板の表面に形成する絶縁被膜としては勿論、低熱膨張材
料の接合材としであるいは各種金属ペーストに含有させ
る焼付は用ガラスとして使用できる。
Claims (3)
- (1) S + 0230〜65mo1%、B20,1
1〜45mo1%、A I 2035〜15 mo1%
及びCu 2010〜20mo1%からなることを特徴
とするガラス組成物。 - (2) S i O230〜65 mo1%、B20ヨ
11〜45mo1%、A l 2−035〜15 m
o1%及びCu 2010〜20mo1%を必須成分と
し、P2O3−5mo1%以下、V2O5−2mo1%
以下、N a 202 mo1%以下、Pb05mo1
%以下、5n023mo1%以下及びZnolomol
%以下を選択成分とし、該必須成分の含量85mo1%
以上と残部該選択成分のうちから選ばれる一種以上とか
らなることを特徴とするガラス組成物。 - (3)軟化点が660℃以下で、室温〜400℃の温度
範囲における熱膨張係数が40xlO/”cより小さい
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載
のガラス組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14406483A JPS6036349A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14406483A JPS6036349A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | ガラス組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6036349A true JPS6036349A (ja) | 1985-02-25 |
Family
ID=15353459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14406483A Pending JPS6036349A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | ガラス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036349A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5157234A (en) * | 1991-01-24 | 1992-10-20 | Obara Corporation | C-type welding gun robot holding apparatus |
| JP2016155759A (ja) * | 2010-05-27 | 2016-09-01 | コーニング インコーポレイテッド | 低い軟化温度および高い靭性を有するガラス |
| US9527767B2 (en) | 2013-05-09 | 2016-12-27 | Corning Incorporated | Alkali-free phosphoborosilicate glass |
| US9622483B2 (en) | 2014-02-19 | 2017-04-18 | Corning Incorporated | Antimicrobial glass compositions, glasses and polymeric articles incorporating the same |
| US11039620B2 (en) | 2014-02-19 | 2021-06-22 | Corning Incorporated | Antimicrobial glass compositions, glasses and polymeric articles incorporating the same |
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| US11168018B2 (en) | 2013-08-15 | 2021-11-09 | Corning Incorporated | Aluminoborosilicate glass substantially free of alkali oxides |
| USRE49307E1 (en) | 2013-08-15 | 2022-11-22 | Corning Incorporated | Alkali-doped and alkali-free boroaluminosilicate glass |
-
1983
- 1983-08-05 JP JP14406483A patent/JPS6036349A/ja active Pending
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