本發(fā)明涉及化學(xué)強(qiáng)化玻璃的制造方法和化學(xué)強(qiáng)化玻璃。特別涉及適合作為保護(hù)傳感器模塊和傳感器或振子的玻璃的化學(xué)強(qiáng)化玻璃及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、汽車、火車、無人駕駛飛機(jī)等移動設(shè)備以及室外傳感器、監(jiān)視照相機(jī)之類的安全裝置搭載有具有多種功能的多個傳感器。也有時因保護(hù)部件的結(jié)構(gòu)、材料而阻礙傳感器的用途，因此配置于保護(hù)部件內(nèi)部的傳感器的種類也成為選擇保護(hù)部件的結(jié)構(gòu)、材料的要素。

2、作為保護(hù)傳感器的保護(hù)部件的材料，希望選擇具有透過可見光的高透射性、具有優(yōu)異強(qiáng)度的材料。已知有使用玻璃作為保護(hù)傳感器的保護(hù)部件的傳感器模塊，例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了一種使用化學(xué)強(qiáng)化玻璃作為保護(hù)部件的傳感器模塊。

3、近年來，由于對節(jié)能要求不斷提高，建造物的外側(cè)(例如，房屋上或屋頂)設(shè)置太陽能電池陣列的事例增加。太陽能電池陣列通過將多張面板狀太陽能電池模塊平面排列并串聯(lián)和并聯(lián)連接而構(gòu)成。設(shè)置于建造物的外側(cè)的太陽能電池模塊上采用保護(hù)部件用以保護(hù)其免受冰雹和雪等氣候、墜落物等的影響。專利文獻(xiàn)2中公開了一種具有玻璃作為太陽能電池模塊的保護(hù)部件的太陽能電池模塊。

4、化學(xué)強(qiáng)化玻璃是通過使玻璃與硝酸鈉、硝酸鉀等無機(jī)鹽組合物接觸的離子交換處理而在玻璃的表面部分形成有壓縮應(yīng)力層的玻璃。該離子交換處理中，在玻璃中含有的堿金屬離子與無機(jī)鹽組合物所含有的離子半徑更大的堿金屬離子之間發(fā)生離子交換，在玻璃的表面部分形成壓縮應(yīng)力層?；瘜W(xué)強(qiáng)化玻璃的強(qiáng)度取決于以距玻璃表面的深度為變量的壓縮應(yīng)力(以下，也簡寫為cs)表示的應(yīng)力曲線。

5、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

6、專利文獻(xiàn)

7、專利文獻(xiàn)1:國際公開第2019/009336號

8、專利文獻(xiàn)2:日本特開2007－123725號公報

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、對作為傳感器、太陽能電池模塊的保護(hù)部件而使用的玻璃所期望的強(qiáng)度大致分為三種。第一種是耐飛石性。例如，將傳感器搭載于移動設(shè)備的情況下，存在移動中飛石等異物與傳感器模塊碰撞的情況。這樣，由于飛石等的碰撞而從外部施加瞬間的沖擊時，有可能碰撞時的應(yīng)力沒有得到緩和而產(chǎn)生集中應(yīng)力，導(dǎo)致作為保護(hù)部件的玻璃和傳感器破損。因此，對保護(hù)傳感器的玻璃要求優(yōu)異的耐飛石性。第二種是落球沖擊強(qiáng)度(以下，也簡寫為落球強(qiáng)度)。需要在物體與作為保護(hù)部件的玻璃碰撞時或者使該玻璃掉落時等不會容易地破碎的強(qiáng)度。第三種，由于存在因飛石等的碰撞而在玻璃表面產(chǎn)生的劃痕、以及由該劃痕而產(chǎn)生的破裂和外觀的劣化會成為問題，因此需要減少該劃痕的面積和深度即對飛石的耐劃痕性(以下，也簡寫為耐劃痕性)。

2、因此，本發(fā)明的目的在于提供與以往相比顯示出優(yōu)異的耐飛石性、落球強(qiáng)度和耐劃痕性的化學(xué)強(qiáng)化玻璃及其制造方法。

3、本發(fā)明人等對上述課題進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過將板厚大于2mm的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃利用以硝酸鉀為主成分的熔融鹽組合物進(jìn)行離子交換而得到具有特定應(yīng)力曲線的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，可以通過該化學(xué)強(qiáng)化玻璃來提高耐飛石性、落球強(qiáng)度和耐劃痕性，從而完成了本發(fā)明。

4、本發(fā)明如下。

5、1.一種化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其板厚大于2mm，表面壓縮應(yīng)力cs0為400～1200mpa，壓縮應(yīng)力層深度dol－tail為2.7～30.0μm，從表面到dol－tail的應(yīng)力曲線的平均斜率的絕對值為20～500mpa/μm，拉伸應(yīng)力ct為1.0～16mpa。

6、2.根據(jù)上述1所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，從距表面50μm的位置到doc的應(yīng)力曲線的平均斜率的絕對值為0.00～0.90mpa/μm。

7、3.根據(jù)上述1或2所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾百分率表示，距表面的深度為25～30μm處的平均na濃度與板厚中央部的na濃度之差為1％以下。

8、4.根據(jù)上述1～3中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，拉伸應(yīng)力的積分值(mpa·μm)為20000以下。

9、5.根據(jù)上述1～4中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其為含有鋰的鋁硅酸鹽玻璃。

10、6.根據(jù)上述1～5中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，最大止裂線深度與最小止裂線深度之差的絕對值為650μm以上。

11、7.根據(jù)上述1～6中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，最大止裂線深度與最大裂紋深度之差的絕對值為40μm以上。

12、8.根據(jù)上述1～7中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，依據(jù)iso20567－1試驗方法b的強(qiáng)度試驗方法而評價的破裂產(chǎn)生率為20％以下。

13、9.根據(jù)上述1～8中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，以500g鐵球測定的落球強(qiáng)度為64cm以上。

14、10.根據(jù)上述1～9中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，板厚為10mm以下。

15、11.根據(jù)上述1～10中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，表面粗糙度(ra)為0.20nm以上，

16、距玻璃最外表面的深度為x的區(qū)域的氫濃度y在x＝0.1～0.4(μm)時滿足下述關(guān)系式(i)，且表面不具有研磨痕。

17、y＝ax+b(i)

18、〔式(i)中的各符號的含義如下所述。

19、y：氫濃度(h2o換算，mol/l)

20、x：距玻璃最外表面的深度(μm)

21、a：－0.150～0.010

22、b：0.000～0.220〕

23、12.根據(jù)上述1～11中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其為車載傳感器用。

24、13.一種化學(xué)強(qiáng)化玻璃的制造方法，包括如下步驟：使板厚大于2mm的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃與含有80質(zhì)量％以上的硝酸鉀的無機(jī)鹽組合物接觸而進(jìn)行離子交換。

25、14.根據(jù)上述13所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃的制造方法，其中，上述離子交換是使上述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃與含有80質(zhì)量％以上的硝酸鉀且含有選自k2co3、na2co3、khco3、nahco3、k3po4、na3po4、k2so4、na2so4、koh和naoh中的至少一種鹽的無機(jī)鹽組合物接觸而得到化學(xué)強(qiáng)化玻璃，進(jìn)一步包括如下步驟：

26、在上述離子交換之后清洗上述化學(xué)強(qiáng)化玻璃，

27、在上述清洗之后對上述化強(qiáng)學(xué)化玻璃進(jìn)行酸處理，

28、在上述酸處理之后對上述化學(xué)強(qiáng)化玻璃進(jìn)行堿處理。

29、15.根據(jù)上述13或14所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃的制造方法，其中，上述化學(xué)強(qiáng)化玻璃的表面壓縮應(yīng)力cs0為400～1200mpa，壓縮應(yīng)力層深度dol－tail為2.7～30.0μm，從表面到dol－tail的應(yīng)力曲線的平均斜率的絕對值為20～500mpa/μm，拉伸應(yīng)力ct為1.0～16mpa。

30、16.根據(jù)上述13～15中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃的制造方法，其中，上述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃為含有鋰的鋁硅酸鹽玻璃。

31、17.根據(jù)上述1～12中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，板厚大于2mm且為10mm以下，將上述板厚設(shè)為t時壓縮應(yīng)力層深度dol－tail為0.03t以下。

32、18.根據(jù)上述1～12和17中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，板厚大于2mm且為10mm以下，dol－tail為10μm以下。

33、19.根據(jù)上述1～12、17和18中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，拉伸應(yīng)力ct為1.0～4.0mpa。

34、20.根據(jù)上述1～12和17～19中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，從表面到dol－tail的應(yīng)力曲線的平均斜率的絕對值為50～200mpa/μm。

35、21.根據(jù)上述1～12和17～20中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，通過基于500g鐵球的落球試驗而測定的碰撞能量為3j以上。

36、22.根據(jù)上述1～12和17～21中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其在冰球試驗中，即使使直徑為55mm的冰球以33.9m/s的速度碰撞也不破裂。

37、其中，上述冰球試驗按照下述方法進(jìn)行。

38、方法：使冰球與100mm×100mm的玻璃碰撞。

39、23.根據(jù)上述1～12和17～22中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其利用hm500的picodentor(注冊商標(biāo))進(jìn)行評價時的馬氏硬度mh為3600n/mm2以上。

40、24.一種太陽能發(fā)電模塊，從受光面?zhèn)瘸虮趁鎮(zhèn)纫来螌盈B包含受光面板和太陽能電池基板，

41、上述受光面板為上述1～12和17～23中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，

42、上述受光面板的受光面的sa為10nm以下且20°光澤度為100％以上。

43、25.一種太陽能發(fā)電模塊，從受光面?zhèn)瘸虮趁鎮(zhèn)纫来螌盈B包含受光面板和太陽能電池基板，

44、上述受光面板為上述1～12和17～23中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，

45、上述受光面板的受光面的從表面到深度5μm的范圍的sn含量為上述受光面板的與上述受光面相對的面的從表面到深度5μm的范圍的sn含量的10倍以上。

46、26.一種太陽能發(fā)電模塊，從受光面?zhèn)瘸虮趁鎮(zhèn)纫来螌盈B包含受光面板和太陽能電池基板，

47、上述受光面板為上述1～12和17～23中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，

48、上述受光面板的受光面的cs0與上述受光面板的與上述受光面相對的面的cs0之差的絕對值為10mpa以上。

49、27.一種太陽能發(fā)電模塊，從受光面?zhèn)瘸虮趁鎮(zhèn)纫来螌盈B包含受光面板、太陽能電池基板和背面板，

50、上述受光面板為上述1～12和17～23中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，

51、上述背面板是厚度比上述受光面板薄1mm以上的玻璃。

52、28.根據(jù)上述1～12和17～23中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃，其中，具有第1主面和與上述第1主面相對的第2主面、以及端部，

53、上述第1主面和上述第2主面的任一者中，4個角中的1個角的形狀不同或者4個角的形狀相互不同，

54、上述端部進(jìn)行了c倒角或r倒角。

55、29.一種建造物，包含上述1～12和17～23中任一項所述的化學(xué)強(qiáng)化玻璃作為外表面部件。

56、本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化玻璃由于具有特定范圍的板厚和應(yīng)力曲線，特別是ct為特定范圍，因此顯示出優(yōu)異的耐飛石性、落球強(qiáng)度和耐劃痕性。根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化玻璃的制造方法，通過將板厚大于2mm的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃在特定條件下進(jìn)行離子交換，可以制造使ct為特定范圍、顯示出優(yōu)異的耐飛石性、落球強(qiáng)度和耐劃痕性的化學(xué)強(qiáng)化玻璃。