專利名稱：用于陰級射線管的玻璃、強化玻璃及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及(1)用于陰極射線管的玻璃，使用上述玻璃、用于陰極射線管的玻璃板，陰極射線管及其制備工藝，(2)用于陰極射線管的玻璃，其制備工藝，用于陰極射線管的玻璃板和用于陰極射線管、使用該玻璃的陰極射線管，和(3)強化玻璃，其制備工藝，由上述強化玻璃制成的用于顯示器的玻璃，用于陰極射線管的玻璃板和使用上述玻璃的陰極射線管。
通常使用具有高含量PbO、SrO和BaO的玻璃作為用于陰極射線管(CRT)的玻璃。例如，JP-B-59-27729公開了一種含有BaO、SrO和BaO的CRT面板(玻璃板)。然而，這一類型的玻璃的彎曲強度大約是50-100MPa，需要增加其厚度以保證強度，因此該面板需要有特別大的重量以滿足較大顯示屏(例如，36-英寸CRT的玻璃板的厚度為20mm或更厚，并且其重量為大約40Kg)的需要。陰極射線管的重量主要取決于玻璃板，因此產(chǎn)生了這樣的問題，即使用這樣的玻璃板的陰極射線管將具有相當大的重量。
在最近幾年來獲得的平面陰極射線管中，需要具有平面的玻璃板來支撐CRT內(nèi)的真空和CRT外的大氣壓，這不同于常規(guī)的曲面玻璃板，因此平板的厚度增加或者采用使用物理強化玻璃的方法。
關(guān)于物理強化玻璃，日本專利2671766公開了一種用于陰極射線管的玻璃泡，該玻璃泡是通過物理強化而制造的。
然而，在物理強化方法中，形成了具有相當程度的應(yīng)力應(yīng)變層(包括壓應(yīng)力層)，因此物理強化方法適合于具有較大厚度的玻璃。然而，在較薄的玻璃中不能保證有足夠的應(yīng)力應(yīng)變層，因比難于達到高強度。因此，難以通過物理強化降低玻璃板的厚度，并且也不能期待玻璃板重量的降低。此外，如日本專利2671766中所述，由于這種物理強化玻璃的應(yīng)變點為約470℃，當在熔封階段加熱到大約450℃時，如果將該玻璃部分暴露于較高溫度下一段時間，可能會減輕應(yīng)力應(yīng)變并且可能無法得到需要的彎曲強度。此外，公開于日本專利2671766中的平板玻璃的楊氏模量為76GPa，當厚度降低時，該玻璃易于在大氣壓下變形。
日本專利2904067中公開了一種由物理強化平板構(gòu)成的CRT板。
據(jù)說物理強化玻璃如空氣冷卻的強化玻璃通常具有的彎曲強度為200-300MPa。這種物理強化玻璃是通過這樣的方法得到的，在該方法中將玻璃從其軟化點左右的溫度迅速冷卻至其應(yīng)變點左右的溫度，從而在玻璃內(nèi)部和玻璃表面之間提供溫差，由此在玻璃表面形成壓應(yīng)力層。這一方法的優(yōu)點是可形成厚度為玻璃板厚度約1/6的應(yīng)力應(yīng)變層。然而，該方法有一個問題是其不適合于厚度薄至難以在玻璃內(nèi)部和表面之間形成溫差的玻璃或具有如此復(fù)雜的形狀以致于不能得到均勻的溫度分布的玻璃。用于CRT的玻璃板通常具有復(fù)雜的形狀，由扁平的熒光屏部分(圖象顯示屏)和接合部分構(gòu)成，接合部分位于熒光屏部分外并與裙(框架)形錐體連接。特別是盡管熒光屏部分的外表面是扁平的，電子槍的掃描，熒光屏部分的內(nèi)表面有曲度。玻璃板被不均勻冷卻，因此平板表面易于變形或成波浪形起伏。此外，空氣冷卻的強化玻璃內(nèi)部有張應(yīng)力層，厚度為壓應(yīng)力層的約1/2。一般的空氣冷卻強化玻璃的壓應(yīng)力為約50-150MPa，張應(yīng)力為約25-75MPa。因此，當內(nèi)部發(fā)生破裂時，上述較大的張應(yīng)力會立即釋放，有時會導(dǎo)致稱為自爆的現(xiàn)象發(fā)生。因此將僅經(jīng)過上述物理強化的玻璃應(yīng)用于CRT板時會產(chǎn)生問題。
由于上述原因，在日本專利2904067中，沒有進行上述的迅速冷卻，而是在玻璃被從退火點冷卻至應(yīng)變點時通過向玻璃使用冷空氣從而進行適度的冷卻。中心的張應(yīng)力很小。然而，表面的壓應(yīng)力也很小，并且玻璃的彎曲強度也降低了。這種玻璃的壓應(yīng)力為約5-30MPa，張應(yīng)力為約2-15MPa，彎曲強度為約100-150MPa。為了用彎曲強度為100-150MPa的玻璃支撐CRT內(nèi)外的壓力差，必然要增加玻璃厚度，因此玻璃將具有較大的厚度和較高的重量。
日本專利2904067還公開了一種化學(xué)強化CRT用玻璃板的方法。如上述日本專利所推斷的，化學(xué)強化未能產(chǎn)生足夠的應(yīng)力應(yīng)變層，并且據(jù)說如此化學(xué)強化的玻璃不適合用作CRT玻璃。此外，JP-A-1-319232公開了一種用于CRT的化學(xué)強化玻璃。然而，當應(yīng)力應(yīng)變層厚度較薄時，如果在CRT的生產(chǎn)過程中或作為產(chǎn)品使用CRT時玻璃由于外部沖擊而遭破壞，破裂可能會穿透應(yīng)力應(yīng)變層，玻璃可能會斷裂。
此外，日本專利2837134公開了一種具有高離子交換效率的化學(xué)強化玻璃。在該專利中公開的玻璃的應(yīng)力應(yīng)變層的厚度為200μm或更高，彎曲強度為至少800MPa。然而，已發(fā)現(xiàn)上述玻璃的X-射線吸收系數(shù)低，不能滿足28/cm的X-射線吸收系數(shù)的需要，這一數(shù)值是用于CRT的玻璃板的標準數(shù)值。更具體地說，未要求上述玻璃含有除ZrO2外的其他成分以增加X-射線吸收系數(shù)。例如，當ZrO2的含量增加至其最大值15重量％時，上述玻璃的X-射線吸收系數(shù)僅為約25/cm。此外，ZrO2是一種難溶于玻璃的成分，如果其加入量大于10重量％，大多數(shù)這種額外部分保持不溶。
實際上，至今尚未發(fā)現(xiàn)有玻璃能滿足厚度至少100μm、高彎曲強度至少300MPa和X-射線吸收系數(shù)至少28/cm的應(yīng)力應(yīng)變層的需要。因此，CRT平板必然要有較大的厚度和較高的重量，例如TV接收器就具有很大的重量。特別是，36-英寸CRT平板的中央厚度為約20mm，重量約40Kg。
同時，由于電子束的輻照陰極射線管的平板玻璃會變色或變成棕色，已知有一種方法通過離子交換改變玻璃板的表面層中堿離子濃度以防止玻璃板的變色(成棕色)。
例如，JP-A-50-105705公開了一種生產(chǎn)將被電子束輻照的玻璃的方法，其中通過用鉀、銣、銫和氫中至少一種離子交換鋰或鈉以減少玻璃的表面層中存在的鋰或鈉，從而防止成棕色。
JP-B-7-108797公開了一種可被電子束輻照的玻璃板，其中用鉀離子和鋰離子替換由鈉鈣玻璃制成的平板的至少一個電子-束-輻照表面的鈉離子。根據(jù)描述，替換的鋰離子的進入深度優(yōu)選為10μm，替換的鉀離子的進入深度優(yōu)選為5-20μm，當上述深度更小或更大時，防止成棕色的效果就降低了。然而，該鈉鈣玻璃的楊氏模量為大約73GPa，并且當平板的厚度減小時，平板易于變形。
當只進行上述離子交換以防止成棕色時，不能獲得足夠的強度。因此在這一方法中，要求用于平面布勞恩管的玻璃具有比用于常規(guī)曲面布勞恩管的玻璃更大的厚度。
上述用于防止成棕色的離子交換方法既未打算用于平面布勞恩管，也未打算用于實現(xiàn)降低布勞恩管的厚度和降低其重量。起初，上述方法并未尋求獲得高強度。
對于降低陰極射線管的玻璃板的厚度和重量所需要的玻璃的組成和性能，還未有任何研究。
通常增加平板的厚度以獲得足夠的強度，目前還未研制出已實現(xiàn)了厚度和重量降低的陰極射線管平板。
在這種情況下，本發(fā)明的第一個目的是提供一種厚度和重量降低了的用于陰極射線管的玻璃，由上述玻璃制成的用于陰極射線管的玻璃板，裝有上述玻璃板的陰極射線管，上述玻璃的制備方法和用于陰極射線管的基質(zhì)玻璃。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種用于陰極射線管的玻璃，該玻璃具有高強度和高X-射線吸收系數(shù)并通過化學(xué)強化基質(zhì)玻璃而得到，其中的應(yīng)力應(yīng)變層可通過離子交換而形成，以便到達玻璃內(nèi)的深層，提供一種用于陰極射線管由上述玻璃制成的玻璃板和一種裝有上述玻璃板的陰極射線管。
此外，本發(fā)明的第三個目的是提供一種強化玻璃，其組成可能不能通過常規(guī)化學(xué)強化而產(chǎn)生高厚度的應(yīng)力應(yīng)變層，但具有高彎曲強度和高厚度的應(yīng)力應(yīng)變層，提供一種由上述強化玻璃制成的用于熒光屏的玻璃，用于陰極射線管的玻璃，特別是由上述強化玻璃制成的玻璃板，和裝有上述玻璃板的陰極射線管。
本發(fā)明人已進行了細致的研究以實現(xiàn)上述第一個目的，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了下述內(nèi)容。即使將一種已知的用于陰極射線管的玻璃組合物充分地化學(xué)強化，也不可能實現(xiàn)厚度和重量的降低，并且本發(fā)明人已研制出一種與用于陰極射線管的任何常規(guī)玻璃相比具有較高彎曲強度(至少300Mpa，特別是至少500MPa)的玻璃。然而即使彎曲強度增加了，陰極射線管內(nèi)部保持真空而大氣壓從外部加壓，隨著玻璃厚度的降低，由于玻璃內(nèi)外的壓力差，扁平的布勞恩管的玻璃板特別易于彎曲成較大的程度，導(dǎo)致變形圖象。本發(fā)明人還研制出一種用于陰極射線管的玻璃，該玻璃與用于陰極射線管的任何常規(guī)的玻璃相比，具有較高的彎曲強度和較高的楊氏模量，并且已發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)厚度和重量的降低不僅需要大數(shù)值的彎曲強度，而且還需要至少90GPa(特別是至少95GPa)的楊氏模量。此外，已發(fā)現(xiàn)為實現(xiàn)厚度和重量的降低，對性能如彎曲強度、比彈性模數(shù)(楊氏模量/比重)、應(yīng)力應(yīng)變層的厚度和應(yīng)變點有要求。
為了降低用于陰極射線管的玻璃板的厚度和重量，通常對于玻璃的彎曲強度和楊氏模量以及平板受損表面的強度降低未進行任何考慮。
此外，本發(fā)明人為實現(xiàn)上述第二個目的已進行了細致的研究并已發(fā)現(xiàn)通過化學(xué)強化具有特定組成的基質(zhì)玻璃而得到的玻璃可實現(xiàn)第二個目的。
此外，本發(fā)明為實現(xiàn)上述第二個目的已進行了細致的研究并已發(fā)現(xiàn)通過物理強化基質(zhì)玻璃并進一步在低于基質(zhì)玻璃應(yīng)變點的溫度下化學(xué)強化該玻璃而得到的玻璃可實現(xiàn)第三個目的。
在上述發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的上述第一個目的是通過下述內(nèi)容實現(xiàn)的(1)用于陰極射線管的玻璃，由化學(xué)強化玻璃制成并具有至少90GPa的楊氏模量(被稱為“用于陰極射線管的玻璃Ⅰa”)，(2)用于陰極射線管的基質(zhì)玻璃，包含SiO2、Al2O3、Li2O、Na2O、SrO、TiO2、ZrO2和CeO2，還含有MgO或CaO或二者,并且其Li2O含量為5-20mol％,SrO含量為3-15mol％,ZrO2含量為0.1-5mol％，(3)用于陰極射線管的玻璃，由在上述(2)中用于陰極射線管的基質(zhì)玻璃通過化學(xué)強化形成(被稱為“用于陰極射線管的玻璃Ⅰb”)，(4)用于陰極射線管的玻璃的制備方法，包括在350℃至550℃下，通過在含鈉離子或鉀離子或二者的浴中，離子交換處理上述(2)中用于陰極射線管的基質(zhì)玻璃進行化學(xué)強化，(5)用于陰極射線管的玻璃板，由在上述(1)或(3)中的用于陰極射線管的玻璃制成，(6)用于陰極射線管的玻璃板的制備方法，包括將上述(2)中用于陰極射線管的基質(zhì)玻璃加工成平板形式，和在350℃至550℃下，通過在含鈉離子或鉀離子或二者的浴中離子交換而化學(xué)強化如此加工過的玻璃，(7)由上述(5)中的用于陰極射線管的玻璃板構(gòu)成的陰極射線管，(8)陰極射線管的制備方法，包括通過在加熱條件下熔封將上述(5)中用于陰極射線管的玻璃板和錐體整合到一起的步驟。本發(fā)明的上述方面在下文中稱為發(fā)明1。
此外，本發(fā)明的第二個目的是通過下列方面實現(xiàn)的(9)用于陰極射線管的玻璃，通過化學(xué)強化基質(zhì)玻璃而形成，該基質(zhì)玻璃包括SiO2、Al2O3、堿金屬氧化物、SrO和ZrO2，并且Al2O3含量大于4重量％，但不超過20重量％，SrO含量為5-20重量％(稱為用于陰極射線管的玻璃Ⅱ)，(10)用于陰極射線管的玻璃板，由上述(9)中用于陰極射線管的玻璃形成，
(11)由上述(10)中用于陰極射線管的平板玻璃構(gòu)成的陰極射線管，和(12)通過化學(xué)強化基質(zhì)玻璃制備用于陰極射線管的玻璃的方法，包括在350℃至550℃下通過在含堿金屬離子的浴中進行離子交換處理化學(xué)強化基質(zhì)玻璃的步驟，該基質(zhì)玻璃含有SiO2、Al2O3、堿金屬氧化物、SrO和ZrO2，并且Al2O3含量大于4重量％，但不超過20重量％,SrO含量為5-20重量％。本發(fā)明的上述方面在下文中稱為發(fā)明2。
此外，本發(fā)明的第三個目的是通過下列方面實現(xiàn)的(13)強化玻璃，通過在低于基質(zhì)玻璃的應(yīng)變溫度的溫度下化學(xué)強化已物理強化過的基質(zhì)玻璃而形成(下文中稱為“”強化玻璃Ⅲa)，(14)強化玻璃，含有厚度為至少250μm的應(yīng)力應(yīng)變層并且彎曲強度為至少300MPa(下文中稱為“強化玻璃Ⅲb”)，(15)用于顯示屏的玻璃，由上述(13)或(14)中的強化玻璃形成，(16)用于陰極射線管的玻璃板，由上述(15)中用于熒光屏的玻璃板形成，(17)由上述(16)中的玻璃板構(gòu)成的陰極射線管，(18)強化玻璃的制造方法，包括物理強化含堿金屬的基質(zhì)玻璃，然后再在低于基質(zhì)玻璃應(yīng)變溫度的溫度下化學(xué)強化已物理強化過的基質(zhì)玻璃，和(19)陰極身線管的制造方法，包括提供一種X-射線吸收系數(shù)至少28/cm的基質(zhì)玻璃，根據(jù)上述(18)中的方法制備強化玻璃，得到玻璃板，在加熱條件下用熔封將玻璃板和錐體整合到一起。本發(fā)明的上述方面在下文中稱為發(fā)明3。
首先，下面解釋發(fā)明1。
根據(jù)發(fā)明1，用于陰極射線管的玻璃Ⅰa是由化學(xué)強化玻璃形成的，由于(1)玻璃Ⅰa的楊氏模量為至少90GPa，不易彎曲，因此可減小厚度。當楊氏模量低于90GPa，由于外力如大氣壓和載荷的作用使玻璃彎曲并易于變形。當用于平面布勞恩管的平板玻璃的厚度減小(例如，減小到對角線長度的1/200至1/50)時，玻璃可能會彎曲，圖象變形，因此難以減小玻璃厚度。
如上文所述，通常增加玻璃厚度以獲得足夠的強度，目前還沒有研制出用于陰極射線管的薄玻璃板。此外，也未研制出用于陰極射線管的其強度足以降低其厚度的玻璃，以及楊氏模量僅為約75GPa的用于陰極射線管的玻璃。因此難以證實或估計為獲得足夠薄的玻璃板需要多大的楊氏模量。
本發(fā)明人已研制出一種用于陰極射線管的玻璃，該玻璃與常規(guī)玻璃相比具有較高彎曲強度和較高楊氏模量，并且已發(fā)現(xiàn)僅有高彎曲強度不足以實現(xiàn)厚度和重量的降低，為了降低厚度和重量，需要玻璃的楊氏模量至少為90GPa。在本發(fā)明中，楊氏模量是一個防止由外力引起的變形的主要因素。
有本發(fā)明提供的用于陰極射線管的玻璃Ⅰa的楊氏模量為至少90GPa，因此即使其厚度減小也不易于彎曲。因此由其制成的薄板能保持平直度。從而首次實現(xiàn)了用于陰極射線管的薄平面玻璃板。
當本發(fā)明的玻璃Ⅰa的楊氏模量為至少90GPa，彎曲強度為300MPa(特別是至少500MPa)時，希望在保持壓力耐久性(對抗荷載的耐久性)的同時能降低用于陰極射線管的玻璃的厚度。
在本發(fā)明提供的用于陰極射線管的玻璃Ⅰa中，優(yōu)選(2)其比彈性模數(shù)(楊氏模量/比重)為至少30GPa。只要比彈性模數(shù)為至少40Gpa，就可減小玻璃的厚度，由此降低其重量。
為降低玻璃的厚度和重量，僅考慮其楊氏模量和彎曲強度是不夠的。即在有高強度但也有高比重的玻璃中，高比重使通過高強度實現(xiàn)重量降低無效。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)當楊氏模量和比重的函數(shù)-比彈性模數(shù)為至少30GPa時，可減小玻璃的厚度并降低其重量。當比彈性模數(shù)小于30GPa時，對降低重量的影響就很小。
在本發(fā)明提供的用于陰極射線管的玻璃Ⅰa中，優(yōu)選(3)其應(yīng)變點為至少500℃。當應(yīng)變點為500℃或更高時，即使玻璃被熱處理，其應(yīng)力應(yīng)變也不會減弱，因此玻璃的強度決不會降低。
例如，陰極射線管的生產(chǎn)包括在大約450℃加熱條件下甩燒結(jié)玻璃將玻璃板和錐體玻璃粘合到一起的步驟。當用于陰極射線管的玻璃的應(yīng)變點為500℃或更高時，在加熱步驟如熔封步驟中應(yīng)力應(yīng)變不會減弱，因此強度不會降低。由于這一原因，本發(fā)明的玻璃Ⅰa適用于對強度有要求且要進行熱處理的運用。
在本發(fā)明提供的用于陰極射線管的玻璃Ⅰa中，優(yōu)選(4)其內(nèi)部張應(yīng)力為至少20MPa。內(nèi)部張應(yīng)力是指在片或板狀的化學(xué)強化玻璃厚度一半深處的部分例如與板狀玻璃的兩個主要表面等距離深部分的張應(yīng)力。此外，優(yōu)選(5)化學(xué)強化玻璃的表面壓應(yīng)力至少100MPa。
在本發(fā)明中，本發(fā)明的強化玻璃的內(nèi)部張應(yīng)力可小于20MPa，所以玻璃遭受自爆的可能性顯著降低。此外，由于本發(fā)明的強化玻璃也具有高表面壓應(yīng)力和高彎曲強度，玻璃板的重量可降低。
為了獲得厚度減小和重量降低的平面布勞恩管，優(yōu)選由于陰極射線管的玻璃Ⅰa滿足上述(1)-(5)的全部條件。
本發(fā)明提供的由于陰極射線管的玻璃Ⅰa可通過化學(xué)強化基質(zhì)玻璃而獲得，該基質(zhì)玻璃含SiO2、Al2O3、Li2O、Na2O、SrO、TiO2、ZrO2和CeO2，還含有MgO或CaO或二者。含有上述成分的基質(zhì)玻璃可產(chǎn)生滿足下列條件的用于陰極射線管的玻璃Ⅰa該玻璃具有高楊氏模量，該玻璃易于通過離子交換具備高強度(彎曲強度、努普硬度等)和該玻璃能滿足上述條件(1)和上述條件(2)-(4)中至少一項。
根據(jù)發(fā)明Ⅰ，還提供了一種易于陰極射線管的基質(zhì)玻璃，該用于陰極射線管的基質(zhì)玻璃含有SiO2、Al2O3、Li2O、Na2O、SrO、TiO2、ZrO2和CeO2，還含有MgO或CaO或二者，其Li2O含量為5-20mol％,SrO含量為3-15mol％,ZrO2含量為0.1-5mol％。
本發(fā)明的上述基質(zhì)玻璃具有高楊氏模量和高X-射線吸收系數(shù)，并且對由X-射線的輻照引起玻璃的變色(X-射線輻照引起的玻璃變色不易發(fā)生)有高抗性。上述基質(zhì)玻璃可通過離子交換容易地產(chǎn)生具有高強度(彎曲強度、努普硬度等)的玻璃并且適合進行化學(xué)強化。
上述基質(zhì)玻璃特別具有下列作用。
由于該基質(zhì)玻璃的Li2O含量為5-20mol％，可促進離子交換。
由于該基質(zhì)玻璃的SrO含量為3-15mol％，可提高X-射線的吸收，并防止楊氏模量和彎曲強度的降低。
由于該基質(zhì)玻璃的ZrO2的含量為0.1-5mol％，可提高X-射線吸收系數(shù)和楊氏模量。
此外，當該基質(zhì)玻璃的CeO2含量約為0.01-1mol％時，希望可防止由X-射線引起的變色(成棕色)。
上述基質(zhì)玻璃優(yōu)選含SiO240-70mol％、Al2O30.1-15mol％、Na2O 0.1-10％、MgO 0-15mol％、CaO 0-15mol％和TiO20.1-15％，并且SiO2+Al2O3+Li2O+Na2O+SrO+TiO2+ZrO2+CeO2+MgO+CaO的總含量為至少85mol％。
含有上述組成的上述基質(zhì)玻璃可產(chǎn)生具有較高楊氏模量的玻璃。
由于基質(zhì)玻璃中的Al2O3、Li2O和Na2O的量是平衡的，因此該基質(zhì)玻璃可通過離子交換產(chǎn)生具高強度(彎曲強度，努普硬度等)的玻璃。
由于該基質(zhì)玻璃含有預(yù)定含量的SrO、TiO2、ZrO2、CaO和MgO，可提高X-射線吸收系數(shù)。
含有上述組成的玻璃可滿足上述條件(1)-(5)的要求。
此外，SiO2、Al2O3、Li2O、Na2O、SrO、TiO2、ZrO2、CegO,MgO和CaO的總含量優(yōu)選為90mol％或更高。
除上述玻璃成分外，本發(fā)明的基質(zhì)玻璃還可含有15mol％或更低含量的選自BaO、ZnO、La2O3、Cs2O、P2O5、B2O3、Y2O3、Nb2O5、Sb2O3、SnO2、K2O或F的至少一種成分作為可選成分。
上述可選成分用來改善可熔性、提高澄清和抗失透性，調(diào)節(jié)玻璃粘度，調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和X-射線吸收系數(shù)，調(diào)節(jié)楊氏模量，調(diào)節(jié)離子交換效率，防止日曬作用和防止成棕色，因此它們使玻璃的生產(chǎn)簡單并可用來調(diào)節(jié)玻璃的性能。上述可選成分的含量更優(yōu)選為10mol％或更低。
在用于陰極射線管的基質(zhì)玻璃中，SiO2是玻璃的主要成分。當其含量低于40mol％時，玻璃的抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性差，當其超過70mol％時，有時難以熔化該基質(zhì)玻璃。SiO2的含量優(yōu)選40-70mol％，更優(yōu)選45-60mol％，更優(yōu)選50-55mol％。
Al2O3是一種用來改善玻璃的抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性以及提高離子交換效率的成分。當其含量低于0.1mol％，其作用可能不能完全顯示出來。當其超過15mol％時，玻璃的抗失透性較差。此外，Al2O3也是一種用于提高X-射線吸收系數(shù)的成分，其含量優(yōu)選1-10mol％，更優(yōu)選1-5mol％。
Li2O是一種用于化學(xué)強化玻璃的成分，通過在離子交換浴中主要與Na離子在玻璃表面部分進行離子交換而進行化學(xué)強化。當其含量低于5mol％，其作用不能完全顯示出來。當其含量超過20mol％，抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性降低。因此Li2O的含量限定在5-20mol％。由于Li2O也是一種用于降低X-射線吸收系數(shù)的成分，其含量優(yōu)選10-15mol％。
Na2O是一種用于化學(xué)強化玻璃和防止成棕色的成分，其中通過在離子交換浴中主要與K離子在玻璃表面部分進行離子交換而進行化學(xué)強化。當其含量小于0.1mol％，其作用不能完全顯示出來。當共含量超過10mol％，導(dǎo)致玻璃的抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性降低。因此Na2O含量優(yōu)選0.1-10mol％。由于Na2O也是一種用于降低X-射線吸收系數(shù)的成分，其含量優(yōu)選1-5mol％。
MgO是一種用于提高玻璃的楊氏模量的成分，該基質(zhì)玻璃可含有0-15mol％的MgO。當其含量超過15mol％，有時X-射線吸收系數(shù)會降低。因此MgO含量優(yōu)選0-15mol％，更優(yōu)選5-10mol％。
CaO是一種用于提高玻璃的X-射線吸收系數(shù)和楊氏模量的成分，該基質(zhì)玻璃可含有0-15mol％的CaO。當其含量超過15mol％，有時液相溫度會升高。因此CaO含量優(yōu)選0-15mol％，更優(yōu)選5-10mol％。
SrO是對本發(fā)明的玻璃非常重要的成分。SrO是一種可顯著提高X-射線吸收系數(shù)的成分，已發(fā)現(xiàn)當加入SrO時，SrO不會明顯降低楊氏模量和彎曲強度。當其含量小于3mol％,X-射線吸收系數(shù)小于28。當其含量超過15mol％，抗失透性降低。因此SrO的含量限定為3-15mol％。優(yōu)選5-13mol％。
BaO是一種可選成分，由于它是一種用于提高X-射線吸收系數(shù)的成分，因此可以加入。然而，BaO增加X-射線吸收系數(shù)的功能大約是SrO功能的一半，并且BaO還是一種降低楊氏模量的成分，因此其含量優(yōu)選0-5mol％。
ZnO是一種可選成分并對增加X-射線吸收系數(shù)很有效。然而，由于其降低彎曲強度和楊氏模量，因此其含量優(yōu)選小于5mol％。
TiO2是一種用于提高玻璃的楊氏模量和X-射線吸收系數(shù)以及防止X-射線引起的變色的成分。當其含量小于0.1mol％，其作用不能完全顯示出來。當其含量超過15mol％，有時抗失透性可能會降低。因此TiO2的含量優(yōu)選0.1-15mol％。此外，TiO2能吸收玻璃可傳送的較短波長的光，并且其易于引起玻璃變色，因此其含量優(yōu)選0.1-5mol％。
ZrO2也是本發(fā)明的玻璃非常重要的成分之一。ZrO2是一種用于提高楊氏模量、X-射線吸收系數(shù)和彎曲強度的成分。當其含量小于0.1mol％，其作用不能完全顯示出來。當其含量大于5mol％寸，玻璃會殘存不溶解的部分。因此ZrO2的含量限定為0.1-5mol％。優(yōu)選1-3mol％。
CeO2是一種用于防止X-射線引起的變色(成棕色)現(xiàn)象的成分。其含量優(yōu)選0.01-1mol％。
K2O是一種可選成分，可加入到基質(zhì)玻璃中以防止X-射線引起的變色(成棕色)。其含量優(yōu)選0-5mol％。
除上述玻璃成分外，上述玻璃基質(zhì)可含有一種或多種選自La2O3、Cs2O、P2O5、B2O3、Y2O3、Nb2O5、Sb2O3、SnO2、K2O或F的可選成分以使玻璃的制造更簡單或調(diào)節(jié)玻璃的性能，即提高可熔性、澄清，提高抗失透性，調(diào)節(jié)玻璃的粘度，調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和X-射線吸收系數(shù)，調(diào)節(jié)楊氏模量，調(diào)節(jié)離子交換效率，防止日曬作用和防止成棕色。
此外，上述基質(zhì)玻璃可含有1mol％或更低的至少一種選自Ni、Co、Fe、Mn、V、Cu和Cr的成分作為可選成分。
上述可選成分可用于調(diào)節(jié)玻璃的透光率，因此可提高玻璃的反射率以及使顯示屏消色差。
作為陰極射線管用的玻璃板，通常所使用的玻璃，故意通過加入NiO、Co2O3等降低其透光率。當該玻璃板的厚度減小時，透光率增加，而反射下降。為了減低玻璃板的厚度，必須加入必要量的這種成分。上述可選成分的含量優(yōu)選0.1mol％或更低。
本發(fā)明提供的用于陰極射線管的基質(zhì)玻璃基本不含PbO。這是因為使用PbO對環(huán)境不利，并且PbO是一種能使化學(xué)強化退化和降低楊氏模量的成分。
本發(fā)明提供的用于陰極射線管的基質(zhì)玻璃優(yōu)選含有組成1，包括(以mol％計)SiO250-60％Al2O31-10％Li2O10-20％Na2O0.1-8％CeO20.01-1％MgO 1-10％CaO 1-10％SrO 5-10％TiO20.1-5％和ZrO21-5％，尤其是上述組成優(yōu)選含1-5mol％Al2O3。
上述組成1的優(yōu)點是具有上述組成1的基質(zhì)玻璃能產(chǎn)生具有至少95GPa的楊氏模量、至少400MPa的彎曲強度并具有優(yōu)異的抗失透性的玻璃，其中的組成1含有在上述范圍內(nèi)較高的SiO2含量和較低的TiO2含量，另一優(yōu)點是通過增加SrO含量可提高X-射線吸收系數(shù)。
此外，本發(fā)明提供的優(yōu)異陰極射線管的基質(zhì)玻璃優(yōu)選含有組成2，包括(以mol％計)SiO240-50％Al2O31-10％Li2O 7-15％Na2O 0.1-8％CeO20.01-1％MgO1-10％CaO1-10％MgO+CaO10-20％SrO5-15％TiO25-15％和ZrO21-5％，最重要的是上述組成更優(yōu)選含1-5mol％Al2O3。
上述組合物2的優(yōu)點是具有上述組成2的基質(zhì)玻璃能產(chǎn)生具有至少100GPa的楊氏模量和至少400MPa的彎曲強度的玻璃，其中的組成2含有在上述范圍內(nèi)較高的TiO2含量，另一優(yōu)點是通過增加SrO含量可提高X-射線吸收系數(shù)。
上述組成1相對于組成2的特征是該基質(zhì)玻璃具有優(yōu)異的抗失透性和易于加工，組成2的特征是具有組成2的玻璃比來自組成1的玻璃具有更高的楊氏模量。
具有上述優(yōu)選組成1或上述更優(yōu)選組成2的玻璃被化學(xué)強化后，該玻璃表面的努普硬度為至少600GPa(特別是，650GPa或更高)。由于該玻璃具有高努普硬度，化學(xué)強化不僅能防止表面中破裂的形成，而且能防止玻璃深處破裂的發(fā)展。
本發(fā)明基質(zhì)玻璃的制造方法沒有特別地限定，可通過常規(guī)方法制造該基質(zhì)玻璃。例如，可通過下面的方法適當?shù)靥峁┭趸?、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、硫化物等作為玻璃原料，稱重這些物質(zhì)以得到需要的組成，將這些已稱重的物質(zhì)混合制成配料，將該配料放入耐熱坩堝中并在約1300-1500℃溫度下熔化，攪拌并澄清熔化物以得到均勻熔融的玻璃，將該玻璃澆注到成型框中形成玻璃塊、形成玻璃片或?qū)⒉Ａ褐瞥申帢O射線管(CRT)的形狀，將如此形成的玻璃再放入加熱至退火點附近溫度的熔爐中并冷卻至室溫，將逐漸冷卻的玻璃塊切片和拋光，根據(jù)需要將片形玻璃切割、拋光和熱彎或?qū)褐菩纬傻牟Ａ伖狻?br> 通過將已拋光玻璃在熔融的堿金屬鹽中進行離子交換步驟來化學(xué)強化基質(zhì)玻璃。這一步驟包括與在常規(guī)化學(xué)強化玻璃的離子交換步驟采用相同的程序。根據(jù)玻璃的組成選擇熔融鹽的組成。將已拋光的玻璃浸入熔融鹽預(yù)定的時間，然后取出并清洗。
堿金屬離子問的離子交換是優(yōu)選的，由于通過將玻璃浸入熔鹽可均勻地進行離子交換，因此生產(chǎn)率很高并且在低成本下可得到具有穩(wěn)定的壓應(yīng)力層的玻璃。此外，壓應(yīng)力層是通過離子交換形成的，即使在較薄的玻璃中也可有效地形成壓應(yīng)力層。此外，由于通過離子交換形成壓應(yīng)力層不依賴于玻璃的任何形狀，因此易于強化具有復(fù)雜形狀的陰極射線管平板。因此上述化學(xué)強化是優(yōu)選的。此外，當對玻璃進行熱處理時，與物理強化玻璃不同，其壓應(yīng)力不易降低，并且玻璃強度也不易降低，因此上述化學(xué)強化是優(yōu)選的。
此外，在含有鈉離子和鉀離子的熔鹽中對含有平衡的Li2O和Na2O的陰極射線管基質(zhì)玻璃進行離子交換，由此玻璃中的鋰離子和熔鹽中的鈉離子交換，玻璃中的鈉離子和熔鹽中的鉀離子交換，因此可獲得足夠的強度。
在本發(fā)明中，在離子交換后的玻璃中，基質(zhì)玻璃中所含的鋰離子和鈉離子分別被鈉離子和鉀離子代替，因此鈉離子和鉀離子共存于玻璃表面，有時還共存有鋰離子。因此本發(fā)明對防止當用電子束輻照玻璃時發(fā)生的變色很有效。
通過使用精確應(yīng)變儀的Babinet補償法或使用偏光顯微鏡的方法可測量應(yīng)力應(yīng)變層的厚度。使用精確應(yīng)變儀的Babinet補償法可用市場上可買到的測量裝置實施。在使用偏光顯微鏡的方法中，玻璃樣品被垂直于離子交換表面而切削，將如此制備的薄片的橫截面拋光，使其厚度為0.5mm或更小，當令偏振光與拋光表面成直角進入樣品時，通過偏光顯微鏡觀察到該表面處于正偏振狀態(tài)。由于化學(xué)強化玻璃有一應(yīng)力應(yīng)變層形成于鄰近其表面處，測量從表面到顯示亮度或色彩變化的部位的距離，由此可測定應(yīng)力應(yīng)變層的厚度。
此外，根據(jù)靠近玻璃板表面含有的金屬離子的分布可區(qū)別化學(xué)強化玻璃和物理強化玻璃。具體地說，已研究了具有較大離子半徑的金屬離子(例如堿金屬離子)和較小離子半徑的金屬離子(例如堿金屬離子)的深度分布。如果在靠近玻璃表面處(具有較大離子半徑的金屬離子的密度)/(具有較小離子半徑的金屬離子的密度)大于玻璃深處的對應(yīng)值，并且如果玻璃的彎曲強度在本發(fā)明限定的范圍內(nèi)，可發(fā)現(xiàn)該玻璃是通過離子交換化學(xué)強化的玻璃。
當玻璃表層的金屬離子(通常是堿金屬離子)進一步被具有較大離子半徑的金屬離子(通常是堿金屬離子)離子交換時，當玻璃網(wǎng)絡(luò)壓力降低時較大的離子會滲入，因此靠近表面處形成壓應(yīng)力層。上述應(yīng)力的作用范圍是指壓應(yīng)變層?？傊?，由于壓應(yīng)力層是應(yīng)力層，如果在等于或高于應(yīng)變點的溫度下熱處理玻璃，壓應(yīng)力會減輕(減輕也取決于時限)。
如上所述，壓應(yīng)力層無論如何總是應(yīng)力層，因此如果在等于或高于應(yīng)變點的溫度下熱處理玻璃，壓應(yīng)力會減輕(減輕也取決于時限)。然而，通過化學(xué)強化形成的應(yīng)力應(yīng)變層不象通過物理強化形成的對應(yīng)物那么易于減輕，并且當該玻璃被用作陰極射線管的平板，該平板被暴露于熱處理中時，該玻璃的強度很少會下降。
本發(fā)明提供的用于陰極射線管的玻璃Ⅰb可通過對上述用于陰極射線管的基質(zhì)玻璃進行化學(xué)強化而得到。用于陰極射線管的玻璃Ⅰb可滿足上述條件(1)-(5)中至少一個。
此外，根據(jù)本發(fā)明，具有高強度的陰極射線管玻璃可通過在350-550℃下在含Na離子和/或K離子的浴中進行離子交換，從而對上述用于陰極射線管的基質(zhì)玻璃進行化學(xué)強化來生產(chǎn)。因此，可得到用于陰極射線管的薄玻璃，并且不會降低其強度。
本發(fā)明提供的用于陰極射線管的玻璃板是由上述用于陰極射線管的玻璃Ⅰa或用于陰極射線管的玻璃Ⅰb形成的，并且該玻璃板具有下列作用。
首先，由于玻璃本身具有高楊氏模量，因此可得到幾乎不會變形的玻璃板。此外，由于即使有由于陰極射線管內(nèi)外的壓差對平板表面施加的壓力該玻璃板也不會變形，因此可減少圖象的變形。
其次，由于該玻璃本身有較高的楊氏模量和高彎曲強度，因此可在保持陰極射線管的玻璃板的耐壓性(對負荷的耐受性)的同時降低其厚度。
第三，由于該玻璃不僅有高強度，而且有一層實質(zhì)厚度為50μm或更高的壓應(yīng)力層，因此可提高磨蝕彎曲強度。因此，可得到薄而輕的陰極射線管用玻璃板，同時不會降低其強度。
第四，當在加熱條件下用熔封將陰極射線管用玻璃板和錐體粘合到一起時，可減小玻璃板的厚度并且該平板很少會因溫度的迅速變化而破裂。因此，可提高熔封步驟之前和之后的加熱速率和冷卻速率，以便提高陰極射線管的生產(chǎn)率。
第五，由于通過離子交換化學(xué)強化的玻璃板有高硬度的表面，該表面不易損壞。由于這一原因并且由于上述壓應(yīng)力層有較大厚度，因此該陰極射線管用玻璃板不易損壞。
本發(fā)明提供的上述陰極射線管用玻璃板有一層厚度為50μm或更高的壓應(yīng)力層，所以即使該玻璃被損壞，玻離板的強度也不易降低。例如，當用#150砂紙摩擦該玻璃后，玻璃的彎曲強度即磨蝕彎曲強度為至少200MPa。因此，本發(fā)明提供的玻璃板具有高耐損性，這種損傷可能是在陰極射線管的生產(chǎn)和使用過程中在玻璃上產(chǎn)生的，并且本發(fā)明提供的玻璃板適合作為陰極射線管用玻璃板。
在上述陰極射線管用玻璃板中，最薄部分的厚度為其對角線的1/200至1/50。在這種情況下，可減少由于壓差導(dǎo)致的玻璃板的變形。
當最薄部分的厚度小于對角線的1/200時，由壓差引起的平板變形不會減少。
本發(fā)明提供的陰極射線管用玻璃板適合用作平面陰極射線管用玻璃板。
當將本發(fā)明的玻璃板應(yīng)用于平面平板時，其顯示出上述作用，構(gòu)成陰極射線管的平面平板對于施加其上的壓力的耐壓性低于構(gòu)成常規(guī)陰極射線管的曲面平板。
上述陰極射線管用玻璃板可通過下列步驟生產(chǎn)加工上述陰極射線管用基質(zhì)玻璃以制造平板，在加熱至350-550℃的含Na離子和/或K離子的浴中通過離子交換化學(xué)強化該平板。
本發(fā)明的陰極射線管使用如此生產(chǎn)的陰極射線管用玻璃板。這種陰極射線管可通過在加熱條件下用熔封將陰極射線管用玻璃板和錐體整合到一起。
下面將解釋發(fā)明2。
在發(fā)明2中，化學(xué)強化含有相對較高含量的Al2O3和SrO的基質(zhì)玻璃以生產(chǎn)用于陰極射線管的玻璃Ⅱ，該玻璃具有較厚的應(yīng)力應(yīng)變層和高強度以及高X-射線吸收系數(shù)。已知當用于CRT的常規(guī)玻璃的Al2O3含量大于4重量％時，該玻璃的X-射線吸收系數(shù)會下降并且可熔性下降。本發(fā)明通過加入適量SrO可克服這一問題。
當Al2O3含量增加時，化學(xué)強化效率提高，這對形成較厚的應(yīng)力應(yīng)變層是有利的。SrO是一種用來在增加Al2O3含量的同時不會降低玻璃可熔性的成分，也是一種用于提高玻璃的X-射線吸收率的成分。因此本發(fā)明可同時滿足陰極射線管用玻璃具有優(yōu)異的X-射線吸收率和適合化學(xué)強化的雙重要求。
本發(fā)明中使用的基質(zhì)玻璃含有SiO2、Al2O3、堿金屬氧化物、SrO和ZrO2作為基本成分，此外還含有TiO2或CeO2或二者作為基本成分。此外，該基質(zhì)玻璃優(yōu)選含BaO或Sb2O3作為可選成分。
當加入上述TiO2或CeO2其中之一時，可減少由于X-射線輻照產(chǎn)生的玻璃變色。在本發(fā)明中，優(yōu)選同時使用TiO2和CeO2以防止變色。
下面將解釋基質(zhì)玻璃的組成。
SiO2是玻璃的基本成分。當其含量低于40重量％時，玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和抗失透性差，當其超過70重量％時，有時難以熔化該基質(zhì)玻璃。SiO2的含量優(yōu)選40-70重量1％，更優(yōu)選55-65重量％。
Al2O3是用于改善玻璃的抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性以及提高離子交換效率的最重要的成分。當其含量低于4重量％，離子交換效率低，并且為獲得較厚的應(yīng)力應(yīng)變層需要一定的時間。當其超過20重量％時，玻璃的抗失透性差。因此Al2O3的含量限定在大于4重量％，但不多于20重量％。為了形成較厚的應(yīng)力應(yīng)變層，例如100μm厚(深度)，Al2O3的含量優(yōu)選5-20重量％，更優(yōu)選6-20重量％，更加優(yōu)選10-15重量％。
基質(zhì)玻璃中所含的堿金屬氧化物優(yōu)選Na2O和K2O，或優(yōu)選為Li2O、Na2O和K2O。
雖然Li2O不是一種基本成分，但它是一種不僅可以提高玻璃的可熔性，而且可以通過在離子交換浴中主要用Na離子在玻璃表面部分進行離子交換而化學(xué)強化玻璃的成分，所以Li2O可提高離子交換效率。然而，當其含量超過3重量％時，抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性降低。此外，玻璃的粘度降低，因此難以澆鑄玻璃。因此Li2O的含量限定在0-3重量％，其含量更優(yōu)選0-1重量％。
Na2O是一種不僅用于提高玻璃可熔性，而且用于化學(xué)強化玻璃以防止成棕色的成分，其中通過在離子交換浴中主要用K離子在玻璃表面部分進行離子交換而化學(xué)強化的。當其含量小于4重量％時，其作用差。當其含量超過20重量％，導(dǎo)致玻璃的抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性降低。因此Na2O含量優(yōu)選限定為4-20重量％，更優(yōu)選5-10重量％。
K2O是一種用于提高玻璃可熔性和防止由X-射線輻照引起的玻璃變色的成分。當其含量低于1重量％時，上述作用不能表現(xiàn)出來，當其含量超過10重量％時，離子交換效率會降低。因此K2O的含量優(yōu)選限制在1-10重量％，更優(yōu)選5-10重量％。
SrO是能顯著提高X-射線吸收系數(shù)的成分，并且是一種用于提高玻璃可熔性的重要成分。此外，它是一種用來導(dǎo)入相對大量Al2O3的成分，其中Al2O3起到促進離子交換的作用。當SrO的含量小于5重量％時，X-射線吸收系數(shù)小于28/cm。當其含量超過20重量％時，液線溫度升高。因此SrO的含量限制為5-20重量％。優(yōu)選8-15重量％。
盡管BaO不是一種基本成分，但它是一種用于提高X-射線吸收系數(shù)和提高玻璃可熔性的成分。BaO對于增加X-射線吸收系數(shù)的作用低于SrO。然而，由于其比較便宜，因此優(yōu)選使用。當BaO含量超過15重量％時，離子交換效率降低。因此BaO含量優(yōu)選限定為0-15重量％，更優(yōu)選5-12重量％。
ZrO2是一種用于提高X-射線吸收系數(shù)和玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、抗失透性以及離子交換效率的重要成分。當ZrO2含量小于1重量％，其作用不能表現(xiàn)出來。當其含量超過7重量％，玻璃不易熔化。因此ZrO2的含量優(yōu)選限定為1-7重量％，更優(yōu)選2-5重量％。
TiO2是一種用于防止X-射線輻照引起玻璃變色的成分。當其含量小于0.1重量％，其作用不能顯示出來。當其含量超過1重量％，玻璃在相當大程度上變色。因此TiO2的含量優(yōu)選0.1-1重量％。
CeO2是一種用于防止X-射線輻照引起玻璃變色的成分。當其含量低于0.1重量％，其作用不能表現(xiàn)出來。當其含量超過1重量％，玻璃易于變成黃色。因此CeO2含量優(yōu)選0.1-1重量％。
雖然Sb2O3不是一種基本成分，但它被用作澄清劑。Sb2O3的含量為0-1重量％。
在本發(fā)明使用的基質(zhì)玻璃中，上述基本成分和上述可選成分的總含量優(yōu)選至少90重量％。除上述成分外，上述玻璃基質(zhì)可含有至少一種選自MgO、CaO、ZnO、La2O3、P2O5、B2O3、SnO2、NiO、Co2O3、Cr2O3、K2O或F的成分用來改善可熔性、澄清，調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和X-射線吸收系數(shù)，調(diào)節(jié)離子交換效率，防止日曬作用和調(diào)節(jié)透光率，其中，MgO、CaO和ZnO是用于提高玻璃可熔性的成分，其含量優(yōu)選0-4重量％。
希望該基質(zhì)玻璃基本不含任何鉛，鉛會由于X-射線的輻照使玻璃變色。短語“基本不含鉛”表示該基質(zhì)玻璃不含除雜質(zhì)外的鉛。
與常規(guī)的陰極射線管用玻璃相比，上述基質(zhì)玻璃含有較大量的Al2O3，所以該基質(zhì)玻璃的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度為550℃或更高。因此該基質(zhì)玻璃的應(yīng)變點很高，即使在裝配陰極射線管的熔封階段加熱玻璃時，應(yīng)力應(yīng)變層也不易減輕，所以即使在裝配完陰極射線管后也可防止強度下降。
此外，由于該基質(zhì)玻璃有550℃或更高的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度，板形的玻璃容易加工成型，并且該玻璃對于通過切割該板形玻璃制造玻璃板是有利的。
本發(fā)明使用的基質(zhì)玻璃的生產(chǎn)方法沒有特別限定，該基質(zhì)玻璃可通過常規(guī)方法生產(chǎn)。例如，可通過下面的方法適當?shù)靥峁┭趸?、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、硫化物等作為玻璃原料，稱重這些物質(zhì)以得到需要的組合物，將這些已稱重的物質(zhì)混合制成配料，將該配料放入耐熱坩堝中并在約1400-1500℃溫度下熔化，攪拌并澄清熔化物以得到均勻的熔融玻璃，將該玻璃澆注到成型框中形成玻璃塊，將如此形成的玻璃塊再放入加熱至退火點附近溫度的熔爐中并冷卻至室溫，將逐漸冷卻的玻璃塊切割和拋光。
本發(fā)明提供的陰極射線管用玻璃Ⅱ是通過化學(xué)強化上述基質(zhì)玻璃形成的產(chǎn)品，其制造方法無關(guān)緊要。然而，根據(jù)本發(fā)明的下列方法可有效地生產(chǎn)由于陰極射線管的玻璃。
在本發(fā)明的方法中，化學(xué)強化具有上述組成的基質(zhì)玻璃?；瘜W(xué)強化是通過常規(guī)方法進行的，即在350-550℃加熱的含堿金屬離子的浴中進行離子交換的方法。
具體來說，將基質(zhì)玻璃浸入熔鹽中，熔鹽保持低于該玻璃應(yīng)變點的溫度，經(jīng)過預(yù)定時間后將基質(zhì)玻璃取出并沖洗。根據(jù)玻璃的組成選擇熔鹽的組成。當玻璃中含Na離子時使用含K離子的鹽更有效，當玻璃中含Li時，使用含Na離子的鹽更有效。熔鹽可以是單一物質(zhì)的熔鹽，或者是熔融的混合鹽。作為鹽優(yōu)選硝酸鹽。由于硝酸鹽的分解溫度低，根據(jù)需要可額外使用碳酸鹽、硫酸鹽等。當使用硝酸鹽時，化學(xué)強化的溫度適宜在350-550℃。
雖然浸入時間根據(jù)處理溫度而變，優(yōu)選在24小時內(nèi)，更優(yōu)選8小時內(nèi)，考慮到生產(chǎn)率，特別優(yōu)選4小時內(nèi)。
如上所述化學(xué)強化基質(zhì)玻璃，由此可形成100μm或更厚以及彎曲強度至少300MPa的應(yīng)力應(yīng)變層。并且，可獲得本發(fā)明提供的陰極射線管用玻璃，該玻璃具有較厚的應(yīng)力應(yīng)變層并具有高強度和高X-射線吸收系數(shù)。
可如已描述的發(fā)明1同樣的方式測定應(yīng)力應(yīng)變層的厚度。
在本發(fā)明提供的陰極射線管用玻璃Ⅱ中，由于關(guān)于發(fā)明1中用于陰極射線管的玻璃Ⅰa所解釋的同樣原因，優(yōu)選玻璃Ⅱ的內(nèi)部張應(yīng)力小于20MPa，表面壓應(yīng)力至少100Mpa。
根據(jù)發(fā)明2，還提供了一種用于陰極射線管，特別是用于平面陰極射線管的玻璃板，該平板是由本發(fā)明的上述玻璃Ⅱ形成的，還提供了一種裝有上述陰極射線管用玻璃板的陰極射線管。
下面將解釋發(fā)明3。
根據(jù)發(fā)明3的強化玻璃極低程度地依賴于玻璃組成，并且它滿足了具有大厚度和高彎曲強度的應(yīng)力應(yīng)變層的要求。
理想的狀況是用于本發(fā)明的基質(zhì)玻璃含有Li2O和Na2O中至少一種。為了通過離子交換得到高強度的應(yīng)力應(yīng)變層(壓應(yīng)力層)，需要用具有較大離子半徑的離子替換玻璃中的可移動離子。考慮到效率和成本，用Na代替Li和用K代替鈉都是有效的。除了離子交換即化學(xué)強化的容易性，含適量Li2O或Na2O或二者的玻璃的優(yōu)點是由于其具有相當高的熱膨脹系數(shù)和低退火點和低應(yīng)變點，因此可有效地化學(xué)強化。由于這一原因，Li2O或Na2O或二者的總量優(yōu)選5-20重量％。
本發(fā)明的強化玻璃Ⅲa是一種通過物理強化基質(zhì)玻璃，然后化學(xué)強化已物理強化的玻璃而得到的產(chǎn)品。對于物理強化，可采用常規(guī)方法。即，將加熱至退火點或更高但低于軟化點的玻璃與低溫氣體、液體或固體接觸，從而在玻璃表面和內(nèi)部提供溫差。當玻璃被冷卻至其溫度接近應(yīng)變點時，溫差作為應(yīng)變保留在玻璃中。這種應(yīng)變是應(yīng)力應(yīng)變。在上述冷卻玻璃過程中形成的應(yīng)力應(yīng)變構(gòu)成了應(yīng)力應(yīng)變層(壓應(yīng)力層)并起到提高玻璃彎曲強度的作用。然而，由于急劇的溫差導(dǎo)致玻璃變形或破壞，實際是在既不會使玻璃變形也不會使其破壞的冷卻速度下使用上述方法。通過上述物理強化形成的應(yīng)力應(yīng)變層的厚度大約是玻璃厚度的1/6，在實際使用中玻璃達到的彎曲強度至多200MPa。
化學(xué)強化也可通過常規(guī)方法進行。然而，必須在低于玻璃的應(yīng)變點的溫度下處理基質(zhì)玻璃。這是因為化學(xué)強化是在物理強化之后進行的。當在高于應(yīng)變點的溫度下進行處理時，由物理強化形成的應(yīng)變層會減弱以致消失。具體來說，將玻璃浸入熔鹽中，該熔鹽保持低于玻璃應(yīng)變點的溫度，并將該玻璃在熔鹽中保持預(yù)定的時間，然后，將玻璃取出并沖洗。根據(jù)玻璃的組成選擇熔鹽的組成，當玻璃含Li時使用含Na離子的鹽是有效和有利的，當玻璃含Na時使用含K離子的鹽是有效和有利的。
上述熔鹽可以是單一物質(zhì)的熔鹽，或熔融的混合鹽。作為鹽，低熔點的硝酸鹽是優(yōu)選的。由于硝酸鹽的分解溫度也低，根據(jù)需要可額外使用碳酸鹽、硫酸鹽等。當使用硝酸鹽時，處理溫度適宜350-550℃。浸入時間根據(jù)處理溫度而變，考慮到生產(chǎn)率優(yōu)選在24小時內(nèi)，更優(yōu)選8小時內(nèi)，特別優(yōu)選4小時內(nèi)。
物理強化步驟和化學(xué)強化步驟可以是單獨的獨立步驟，也可以是連續(xù)步驟。例如，將玻璃加熱到退火點或更高但低于軟化點的溫度，然后立即浸入保持低于應(yīng)變點的溫度的熔鹽中。在這種情況下，在玻璃的表面和內(nèi)部之間產(chǎn)生溫差，所以形成了應(yīng)力應(yīng)變層。當將玻璃浸沒預(yù)定時間，在玻璃表面和熔鹽之間發(fā)生離子交換，這樣就增加了基于化學(xué)強化形成的壓應(yīng)變層。
通過研究靠近玻璃表面所含金屬離子的分布可發(fā)現(xiàn)玻璃是否被化學(xué)強化。已研究了具有較大離子半徑的金屬離子(例如堿金屬離子)的深度分布和具有較小離子半徑的金屬離子(例如堿金屬離子)的深度分布。如果在靠近玻璃表面處(具有較大離子半徑的金屬離子的密度)/(具有較小離子半徑的金屬離子的密度)大于玻璃深處的對應(yīng)值，并且如果玻璃的彎曲強度在本發(fā)明限定的范圍內(nèi)，可發(fā)現(xiàn)該玻璃是通過離子交換被化學(xué)強化的玻璃。
當該玻璃被用作陰極射線管的玻璃板時，如上所述本發(fā)明對玻璃的組成強加了相對溫和的限制?？紤]到在物理強化后進行化學(xué)強化的適宜性，優(yōu)選使用下列基質(zhì)玻璃1和下列基質(zhì)玻璃2。
首先，下面解釋基質(zhì)玻璃1。
基質(zhì)玻璃1是含有SiO2、Al2O3、Li2O、Na2O、SrO、TiO2、ZrO2和CeO2的玻璃，還可含有MgO或CaO或二者，其Li2O含量為5-20mol％,SrO含量為3-15mol％,ZrO2含量為0.1-5mol％。
在上述玻璃中，SiO2、Al2O3、Li2O、Na2O、TiO2、MgO和CaO的含量更優(yōu)選如下。SiO2的含量為40-70mol％,Al2O3含量為0.1-15mol％,Na2O含量為0.1-10mol％,MgO含量為0-15mol％,CaO含量為0-15mol％,TiO2含量為0.1-15mol％,SiO2、Al2O3、Li2O、Na2O、SrO、TiO2、ZrO2、MgO、CaO和CeO2的總含量為至少85mol％。
除上述玻璃成分外，上述基質(zhì)玻璃1還可含有一種或多種選自BaO、ZnO、La2O3、Cs2O、P2O5、B2O3、SnO2、Y2O3、Nb2O5、Sb2O3、K2O或F的成分，其總量為15mol％或更低。
而且，除上述玻璃成分外，基質(zhì)玻璃1還可含有一種或多種選自Ni、Co、Fe、Mn、V、Cu和Cr的氧化物的成分，其總量為1mol％或更低。
在基質(zhì)玻璃1中，SiO2是玻璃的基本成分。當其含量低于40mol％時，玻璃的抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性差，當其超過70mol％時，有時難以熔化該基質(zhì)玻璃。因此SiO2的含量限于40-70mol％，優(yōu)選45-60mol％，更優(yōu)選50-55mol％。
Al2O3是一種用來改善玻璃的抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性以及提高離子交換效率的成分。當其含量低于0.1mol％，其作用不能顯示出來。當其含量超過15mol％時，玻璃的抗失透性較差。因此Al2O3含量限于0.1-15mol％。此外，Al2O3也是一種用于提高X-射線吸收系數(shù)的成分，其含量優(yōu)選1-10mol％，更優(yōu)選1-5mol％。
Li2O是一種用于化學(xué)強化玻璃的成分，通過在離子交換浴中主要與Na離子在玻璃表面部分進行離子交換而進行化學(xué)強化。當其含量低于5mol％，其作用不能顯示出來。當其含量超過20mol％，玻璃的抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性差。因此Li2O的含量限于5-20mol％。由于Li2O也是一種用于降低X-射線吸收系數(shù)的成分，其含量優(yōu)選7-18mol％，更優(yōu)選10-15mol％。
Na2O是一種中用于化學(xué)強化玻璃和防止成棕色的成分，其中通過在離子交換浴中主要與K離子在玻璃表面部分進行離子交換而進行化學(xué)強化。當其含量小于0.1mol％，其作用不能顯示出來。當其含量超過10mol％，導(dǎo)致玻璃的抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性降低。因此Na2O含量限于0.1-10mol％。由于Na2O也是一種用于降低X-射線吸收系數(shù)的成分，其含量優(yōu)選1-5mol％。
MgO是一種用于提高玻璃楊氏模量的成分，該基質(zhì)玻璃可含有0-15mol％的MgO。當其含量超過15mol％,X-射線吸收系數(shù)會降低。因此MgO含量限于0-15mol％，優(yōu)選5-10mol％。
CaO是一種用于提高玻璃的X-射線吸收系數(shù)和楊氏模量的成分，該基質(zhì)玻璃可含有0-15mol％的CaO。當其含量超過15mol％，會導(dǎo)致液相溫度升高。因此CaO含量限于0-15mol％，優(yōu)選5-10mol％。
SrO是對本發(fā)明的玻璃非常重要的成分。SrO是一種可顯著提高X-射線吸收系數(shù)的成分，已發(fā)現(xiàn)當加入SrO時，SrO不會明顯降低楊氏模量和彎曲強度。當其含量小于3mol％,X-射線吸收系數(shù)小于28。當其含量超過15mol％，抗失透性降低。因此SrO的含量限于3-15mol％。優(yōu)選5-13mol％。
BaO是一種可選成分，由于它是一種用于提高X-射線吸收系數(shù)的成分，因此可以加入。然而，BaO增加X-射線吸收系數(shù)的功能大約是SrO功能的一半，并且BaO還是一種降低楊氏模量的成分，因此BaO含量優(yōu)選0-5mol％。
ZnO是一種可選成分并對增加X-射線吸收系數(shù)很有效。然而，由于其降低彎曲強度和楊氏模量，因此其含量優(yōu)選小于5mol％。
TiO2是一種用于提高玻璃楊氏模量和X-射線吸收系數(shù)以及防止X-射線引起的變色的成分。當其含量小于0.1mol％，其作用不能顯示出來。當其含量超過15mol％，抗失透性低。因此TiO2的含量限于0.1-15mol％。此外，TiO2能吸收玻璃可傳送的較短波長的光，并且其易于引起玻璃變色，因此其含量優(yōu)選0.1-5mol％。
ZrO2也是本發(fā)明的玻璃非常重要的成分之一。ZrO2是一種用于提高楊氏模量、X-射線吸收系數(shù)和彎曲強度的成分。當其含量小于0.1mol％，其作用不能顯示出來。當其含量超過5mol％，玻璃會殘存不溶解的部分。因此ZrO2的含量限于0.1-5mol％。優(yōu)選1-3mol％。
CeO2是一種用于防止X-射線引起的變色(成棕色)的成分。其含量優(yōu)選0.01-1mol％。
K2O是一種可選成分，可加入到基質(zhì)玻璃中以防止X-射線引起的變色(成棕色)。其含量優(yōu)選0-5mol％。
除上述玻璃成分外，上述玻璃基質(zhì)還可含有一種或多種選自La2O3、Cs2O、P2O5、B2O3、Y2O3、Nb2O5、Sb2O3、SnO2或F的可選成分，以使玻璃的制造更簡單或調(diào)節(jié)玻璃的性能，即提高可熔性、澄清，提高抗失透性，調(diào)節(jié)玻璃的粘度，調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和X-射線吸收系數(shù)，調(diào)節(jié)楊氏模量，調(diào)節(jié)離子交換效率，防止日曬作用和防止成棕色。
而且，上述基質(zhì)玻璃還可根據(jù)需要含有一種或多種選自Ni、Co、Fe、Mn、V、Cu和Cr的氧化物的成分以調(diào)節(jié)玻璃的透光性。
基質(zhì)玻璃1基本不含PbO。這是因為使用PbO對環(huán)境不利并且PbO是一種使化學(xué)強化退化并降低楊氏模量的成分。
基質(zhì)玻璃1優(yōu)選具有組成1，包括(以摩爾百分數(shù)計)SiO250-60％Al2O31-10％Li2O 10-20％Na2O 0.1-8％CeO20.01-1％MgO 1-10％CaO 1-10％SrO 5-10％TiO20.1-5％和ZrO21-5％，尤其是上述組成更優(yōu)選含1-5mo1％Al2O3。
上述組成1的優(yōu)點是具有上述組成1的基質(zhì)玻璃能產(chǎn)生具有至少95GPa的楊氏模量、至少400MPa的彎曲強度并具有優(yōu)異的抗失透性的玻璃，其中的組成1含有在上述范圍內(nèi)較高的SiO2含量和較低的TiO2含量，另一優(yōu)點是通過增加SrO含量可提高X-射線吸收系數(shù)。
此外，基質(zhì)玻璃1優(yōu)選具有組成2，包括(以摩爾百分數(shù)計)SiO240-50％Al2O31-10％Li2O 7-15％Na2O 0.1-8％CeCO20.01-1％MgO 1-10％CaO 1-10％
MgO+CaO 10-20％SrO 5-15％TiO25-15％和ZrO21-5％，尤其是上述組成更優(yōu)選含1-5mol％Al2O3。
上述組成2的優(yōu)點是具有上述組成2的基質(zhì)玻璃能產(chǎn)生具有至少100GPa的楊氏模量和至少400MPa的彎曲強度的玻璃，其中的組成2含有在上述范圍內(nèi)較高的TiO2含量，另一優(yōu)點是通過增加SrO含量可提高X-射線吸收系數(shù)。
上述組成1的特征是相對于組成2，該基質(zhì)玻璃具有優(yōu)異的抗失透性和易于加工，組成2的特征是具有組成2的玻璃比來自組成1的玻璃具有更高的楊氏模量。
當具有上述優(yōu)選組成1或上述更優(yōu)選組成2的基質(zhì)玻璃1被化學(xué)強化后，該化學(xué)強化玻璃表面的努普硬度為至少600GPa(特別是650GPa或更高)。由于該玻璃具有高努普硬度，化學(xué)強化不僅能防止表面破裂的增長，而且能防止玻璃深處破裂的發(fā)展。
上述基質(zhì)玻璃1的制造方法沒有特別地限定，可通過常規(guī)方法制造該基質(zhì)玻璃1。例如，可通過下面的方法制造基質(zhì)玻璃1適當?shù)靥峁┭趸?、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、硫化物等作為玻璃原料，稱重這些物質(zhì)以得到需要的組成，將這些已稱重的物質(zhì)混合制成配料，將該配料放入耐熱坩堝中并在約1300-1500℃溫度下熔化，攪拌并澄清熔化物以得到均勻熔融的玻璃，將該玻璃澆注到成型框中形成玻璃塊、形成玻璃片或?qū)⒉Ａ褐瞥申帢O射線管(CRT)的形式，將如此形成的玻璃再放入加熱至退火點附近溫度的窖爐中并冷卻至室溫，將逐漸冷卻的玻璃塊切片和拋光，根據(jù)需要將片形玻璃切割、拋光和熱彎曲或?qū)褐菩纬傻牟Ａ伖狻?br> 下面解釋基質(zhì)玻璃2。
基質(zhì)玻璃2含有SiO2、Al2O3、堿金屬氧化物、SrO和ZrO2作為基本成分，此外還含有TiO2或CeO2或二者作為基本成分。此外，該基質(zhì)玻璃2含BaO和Sb2O3作為可選成分。SrO含量為5-20重量％，上述基本成分和可選成分的總量至少為90重量％。
為了通過化學(xué)強化得到較厚的應(yīng)力應(yīng)變層，Al2O3含量優(yōu)選0.1-20重量％，更優(yōu)選大于4.0重量％，但不超過20重量％，更優(yōu)選5-20重量％。
基質(zhì)玻璃2還優(yōu)選具有含下列成分的組成作為堿金屬氧化物的0-3重量％Li2O,4-20重量％Na2O和1-10重量％K2O，還含有40-70％SiO2,1-7％ZrO2,0.1-1％TiO2,0.1-1％CeO2,0-15％BaO和0-1％Sb2O3作為上述的SiO2、ZrO2、TiO2、CeO2、BaO和Sb2O3。
希望該基質(zhì)玻璃基本不含任何鉛以防止由于X-射線的輻照導(dǎo)致的變色。短語“基本不含鉛”表示基質(zhì)玻璃2不含除雜質(zhì)外的鉛。鉛對環(huán)境不利并且還是一種使化學(xué)強化退化并降低楊氏模量的成分。
基質(zhì)玻璃2還含有10重量％或更少的至少一種選自MgO、CaO、ZnO、La2O3、P2O5、B2O3、SnO2、NiO、Co2O3、Cr2O5或F的成分。
在上述基質(zhì)玻璃2中，SiO2是玻璃的基本成分。當其含量低于4重量％時，玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和抗失透性差，當其超過70重量％時，難以熔化該基質(zhì)玻璃。因此SiO2的含量限于40-70重量1％，優(yōu)選45-65重量％。
Al2O3是用于提高玻璃的抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性以及離子交換效率的成分。當其含量低于0.1重量％，玻璃易于反玻璃化，并且獲得較厚的應(yīng)力應(yīng)變層需要一定的時間。當其超過20重量％時，玻璃的抗失透性差。因此希望Al2O3的含量大于0.1重量％，但不超過20重量％。為了形成100μm(深度)或更厚的應(yīng)力應(yīng)變層，Al2O3的含量優(yōu)選4-20重量％，更優(yōu)選大于5重量％但不超過20重量％，更優(yōu)選10-15重量％。
基質(zhì)玻璃中所含的堿金屬氧化物優(yōu)選Na2O和K2O，或優(yōu)選為Li2O、Na2O和K2O。
盡管Li2O不是一種基本成分，但它是一種用于提高玻璃的可熔性，以及通過在離子交換浴中主要與Na離子在玻璃表面部分進行離子交換而化學(xué)強化玻璃的成分，所以Li2O可提高離子交換效率。而且其與Na2O的共存能產(chǎn)生防止致棕色作用。然而，當其含量超過3重量％時，抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性降低。此外，玻璃的粘度降低，因此難以澆鑄玻璃。因此Li2O的含量優(yōu)選0-3重量％，其含量更優(yōu)選0-1重量％。
Na2O是一種不僅用于提高玻璃可熔性，而且用于在離子交換浴中主要與K離子在玻璃表面部分進行離子交換而化學(xué)強化玻璃的成分。當其含量小于4重量％時，其作用差。當其含量超過20重量％，導(dǎo)致玻璃的抗失透性和化學(xué)穩(wěn)定性降低。因此Na2O含量優(yōu)選4-20重量％，更優(yōu)選5-10重量％。
K2O是一種用于提高玻璃可熔性和防止由X-射線輻照引起的玻璃變色的成分。當其含量低于1重量％時，上述作用不能表現(xiàn)出來，當其含量超過10重量％時，離子交換效率會降低。因此K2O的含量優(yōu)選限于1-10重量％，更優(yōu)選5-10重量％。
SrO是能顯著提高X-射線吸收系數(shù)的成分，并且是一種用于提高玻璃可熔性的重要成分。此外，它是一種用來合并相對大量Al2O3的成分，其中Al2O3起到促進離子交換的作用。當SrO的含量小于5重量％時，X-射線吸收系數(shù)小于28/cm。當其含量超過20重量％時，液相溫度升高。因此SrO的含量優(yōu)選限于5-20重量％。優(yōu)選8-15重量％。
雖然BaO不是一種基本成分，但它是一種用于提高X-射線吸收系數(shù)和提高玻璃可熔性的成分。BaO對于增加X-射線吸收系數(shù)的作用低于SrO。然而，由于其比較便宜，因此優(yōu)選使用。當BaO含量超過15重量％時，離子交換效率降低。因此BaO含量優(yōu)選限于0-15重量％，更優(yōu)選5-12重量％。
ZrO2是一種用于提高X-射線吸收系數(shù)和玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、抗失透性以及離子交換效率的重要成分。當ZrO2含量小于1重量％，其作用不能表現(xiàn)出來。當其含量超過7重量％，玻璃不易熔化。因此ZrO2的含量優(yōu)選限于1-7重量％，更優(yōu)選2-5重量％。
TiO2是一種用于防止由于X-射線輻照引起玻璃變色的成分。當其含量小于0.1重量％，其作用不能顯示出來。當其含量超過1重量％，玻璃大部分會變色。因此TiO2的含量優(yōu)選0.1-1重量％。
CeO2是一種用于防止由于X-射線輻照引起玻璃變色的成分。當其含量低于0.1重量％，其作用不能表現(xiàn)出來。當其含量超過1重量％，玻璃易于變成黃色。因此CeO2含量優(yōu)選0.1-1重量％。
盡管MgO、CaO和ZnO不是基本成分，由于它們是提高玻璃可熔性的成分因此可以加入。其含量優(yōu)選0-4重量％。
雖然Sb2O3也不是基本成分，但它被優(yōu)選用作澄清劑。Sb2O3的含量優(yōu)選0-1重量％。
除上述成分外，玻璃基質(zhì)2還可含有La2O3、P2O5、B2O3、SnO2、NiO、Co2O3、Cr2O3和F，以提高可熔性、澄清，調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和X-射線吸收系數(shù)，調(diào)節(jié)離子交換效率，防止日曬作用和調(diào)節(jié)透光性。
基質(zhì)玻璃2的制造方法沒有特別地限定，可通過常規(guī)方法制造基質(zhì)玻璃2。例如，可通過下面的方法制造基質(zhì)玻璃2適當?shù)靥峁┭趸铩溲趸?、碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、硫化物等作為玻璃原料，稱重這些物質(zhì)以得到需要的組成，將這些已稱重的物質(zhì)混合制成配料，將該配料放入耐熱坩堝中并在約1400-1500℃溫度下熔化，攪拌并澄清熔化物以得到均勻熔融的玻璃，將該玻璃澆注到成型框中形成玻璃塊，將如此形成的玻璃塊再放入加熱至退火點附近溫度的窖爐中并冷卻至室溫，將逐漸冷卻的玻璃塊切割和拋光。
上述基質(zhì)玻璃1和2均適合化學(xué)強化并具有優(yōu)異的X-射線吸收特性。除上述基質(zhì)玻璃以外，普通玻璃如鈉鈣玻璃也可用作基質(zhì)玻璃。
本發(fā)明的強化玻璃Ⅲa可通過物理強化上述含堿金屬的基質(zhì)玻璃，并進一步在低于基質(zhì)玻璃應(yīng)變點的溫度下化學(xué)強化已物理強化過的玻璃來生產(chǎn)。本發(fā)明的強化玻璃是通過如上所述的物理強化含特定組成的基質(zhì)玻璃以及對其化學(xué)強化而得到的，由此使其具有至少250μm厚的應(yīng)力應(yīng)變層，優(yōu)選至少300μm，更優(yōu)選至少400μm，并且其彎曲強度為至少300MPa，優(yōu)選至少350MPa，更優(yōu)選至少400MPa以及至少28/cm的X-射線吸收系數(shù)。
可如上述發(fā)明1所述測定應(yīng)力應(yīng)變層的厚度。
此外，由于與用于陰極射線管的玻璃Ⅰa所述的同樣原因，優(yōu)選強化玻璃Ⅲa的內(nèi)部張應(yīng)力小于20MPa，表面壓應(yīng)力至少100MPa。
根據(jù)靠近玻璃板表面含有的金屬離子的分布可區(qū)分化學(xué)強化玻璃和物理強化玻璃。具體地說，已研究了具有較大離子半徑的金屬離子(例如堿金屬離子)和較小離子半徑的金屬離子(例如堿金屬離子)的深度分布。在近玻璃表面處(具有較大離子半徑的金屬離子的密度)/(具有較小離子半徑的金屬離子的密度)的比值大于玻璃深處的對應(yīng)值。因此在本發(fā)明的強化玻璃中，發(fā)現(xiàn)通過化學(xué)強化形成的應(yīng)力應(yīng)變層位于更靠近玻璃表面處，在較深的部位也有應(yīng)力應(yīng)變層形成，但未發(fā)現(xiàn)上述化學(xué)強化的金屬離子分布特性。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種含有至少250μm厚的應(yīng)力應(yīng)變層，彎曲強度至少300MPa，并且優(yōu)選X-射線吸收系數(shù)至少28/cm的強化玻璃。
此外，由于如對于陰極射線管用玻璃Ⅰa所解釋的同樣原因，優(yōu)選強化玻璃Ⅲb的內(nèi)張應(yīng)力小于20MPa，表面壓應(yīng)力至少100MPa。
當本發(fā)明的強化玻璃Ⅲa和Ⅲb的彎曲強度為至少300MPa時，每種的應(yīng)力應(yīng)變層厚度為至少250μm，優(yōu)選至少300μm，特別優(yōu)選至少400μm。此外，當彎曲強度至少350MPa時，每種玻璃的應(yīng)力應(yīng)變層厚度還是至少250μm，優(yōu)選至少300μm，特別優(yōu)選至少400μm。而且，當彎曲強度至少400MPa時，每種玻璃的應(yīng)力應(yīng)變層厚度還是至少250μm，優(yōu)選至少300μm，特別優(yōu)選至少400μm。
本發(fā)明還提供了一種顯示器用玻璃，該玻璃是由本發(fā)明的上述強化玻璃Ⅲa或Ⅲb形成的，還提供一種陰極射線管用玻璃板，該玻璃板是由上述顯示器用玻璃形成的，還提供一種使用上述玻璃板的陰極射線管，和陰極射線管的制造方法，該方法包括用X-射線吸收系數(shù)至少28/cm的基質(zhì)玻璃制造強化玻璃，用該強化玻璃制造玻璃板和在加熱條件下用熔封將該玻璃板和錐體整合到一起。
在上述發(fā)明1-3中任何一個中，將玻璃材料制成玻璃板的方法包括將加熱的玻璃片通過彎曲加工成玻璃板的方法，壓模法和使用漂清工藝的方法。當用壓模法制造玻璃板時，同時模壓裙形部分。為了物理強化包括這種裙形部分的板形模制品，需要在壓模成型后將高溫模制品迅速冷卻或提供有意分布的冷卻速率。因此產(chǎn)生了由于玻璃的收縮速率改變以致模制品變形和玻璃板產(chǎn)量下降的問題。然而，根據(jù)本發(fā)明，沒有象物理強化那樣對冷卻強加任何限制，或者對上述冷卻的限制可通過采用化學(xué)強化接合物理強化而得以減輕。
優(yōu)選在熱處理或冷處理如將熔融玻璃加工成玻璃成品、將玻璃切割成希望的形式或拋光玻璃表面之后進行化學(xué)強化步驟。
在發(fā)明1-3中，化學(xué)強化是通過將玻璃浸入熔鹽中引起離子交換來進行的。在這種情況下，可在熔鹽和玻璃之間施加電壓。上述電壓的使用可提高離子交換速率和效率。
化學(xué)強化步驟后是除去玻璃表面上的堿離子和水合氫離子的步驟。堿離子和水合氫離子有時會在化學(xué)強化后沉淀在玻璃表面上。這種沉淀離子會損壞附著在玻璃板上的熒光物質(zhì)并且有時會引起顯示器顏色不一致的問題。上述問題可通過預(yù)先增加上述步驟得到克服。
本發(fā)明中的化學(xué)強化的玻璃板具有下列特征。
(1)應(yīng)力應(yīng)變層是通過在玻璃板表面的離子交換形成的，所以可以在整個表面均勻形成應(yīng)變層。因此，變形和起伏很小。
(2)玻璃中心部分(化學(xué)強化玻璃中具有最大張應(yīng)力的部分)的張應(yīng)力小于20Mpa，所以自爆問題減少了。
(3)應(yīng)力應(yīng)變層厚度至少為50μm，因此不會由于在生產(chǎn)過程或?qū)嶋H使用中的損壞導(dǎo)致強度大幅度降低。
(4)表面上形成的壓應(yīng)力至少100MPa，并且該玻璃板具有高彎曲強度，所以可減小玻璃厚度同時保持耐壓強度。結(jié)果，該玻璃板的重量降低，并且可生產(chǎn)出輕質(zhì)陰極射線管。
為獲得上述特征，本發(fā)明優(yōu)化了化學(xué)強化方法(例如，物理強化后進行化學(xué)強化)或化學(xué)組成。
根據(jù)發(fā)明1，可得到陰極射線管用玻璃或陰極射線管用玻璃板，該玻璃或玻璃板具有使其厚度和重量降低成為可能所需要的組成和性能。因此，該陰極射線管用玻璃或陰極射線管用玻璃板的厚度和重量可降低。
此外，根據(jù)發(fā)明1，可生產(chǎn)出具有足夠強度并且重量降低的陰極射線管。
根據(jù)發(fā)明1，特別可得到用于平面陰極射線管的玻璃板，該板的厚度和重量均降低。
根據(jù)發(fā)明2，通過離子交換可在玻璃深處形成應(yīng)力應(yīng)變層的基質(zhì)玻璃被化學(xué)強化以形成用于陰極射線管的玻璃，所以可提供一種具有高強度和高X-射線吸收系數(shù)的陰極射線管用玻璃。
此外，由于上述玻璃被用于陰極射線管用玻璃板，所以可提供具有高強度和高X-射線吸收系數(shù)的陰極射線管用玻璃板。
此外，上述玻璃板被用于陰極射線管，因此可提供具有相對較輕的重量同時強度和X-射線吸收系數(shù)又不會降低的陰極射線管。
根據(jù)發(fā)明2中的生產(chǎn)方法，可有效地生產(chǎn)具有高強度和高X-射線吸收系數(shù)的陰極射線管用玻璃。
此外，根據(jù)發(fā)明3，即使是玻璃組成難以滿足厚應(yīng)力應(yīng)變層和高彎曲強度的要求，也可以容易地生產(chǎn)出具有厚應(yīng)力應(yīng)變層和高彎曲強度的強化玻璃。
根據(jù)發(fā)明3的強化玻璃特別適用于顯示器用玻璃板。
根據(jù)發(fā)明1-3的陰極射線管用玻璃或強化玻璃不僅適用于制造CRT，而且適用于制造用于顯示器的玻璃板，該玻璃板暴露于顯示器內(nèi)外的壓差中，例如用于場致發(fā)射顯示器(FED)的玻璃板或用于等離子顯示器(PDP)的玻璃板。
實施例下面將比照實施例解釋本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。實施例1-8，參考實施例1和比較實施例1稱重原料如氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、硫酸鹽等制備表1或2中的組合物，并將其混合得到配料。將配料放入鉑坩堝中，加熱至1400℃并熔化，攪拌、勻化和澄清熔融物。然后，將熔融玻璃倒入鑄模中。待玻璃凝固后，將該玻璃再放入已預(yù)先加熱至玻璃退火點附近溫度的電爐中，然后將玻璃逐漸冷卻至室溫。
由如此得到的玻璃塊制備65×10×1mm的雙面拋光樣品，并對其進行離子交換。熔鹽組成為NaNO3∶KNO3=2∶3(重量比)。將上述玻璃樣品浸入保持380-460℃的熔鹽中預(yù)定的時間，然后取出并沖洗。
表1和2表示玻璃組成和各種測量數(shù)據(jù)。
X-射線吸收系數(shù)指的是通過令波長0.06nm的X-射線進入玻璃樣品，在距玻璃樣品的背面50mm處測量透光量并計算吸收系數(shù)而得到的數(shù)據(jù)。
應(yīng)力應(yīng)變層的厚度指的是通過拋光樣品的橫截面并通過精密應(yīng)變儀測量應(yīng)變層得到的數(shù)據(jù)。
無磨蝕彎曲強度指的是根據(jù)JIS-R1601的三點彎曲試驗測量已離子交換過的樣品得到的數(shù)據(jù)。
#150磨蝕彎曲強度指的是通過用#150砂紙均勻磨蝕已離子交換過的樣品并在施加負荷以便向被磨蝕的表面施加張應(yīng)力時進行三點彎曲試驗得到的數(shù)值。
表2
在實施例1-8中得到的玻璃的X-射線吸收系數(shù)為28或更高，楊氏模量大于90GPa，比彈性模數(shù)大于30GPa，無磨蝕彎曲強度大于400MPa，應(yīng)力應(yīng)變層(壓應(yīng)力層)厚度大于50μm。此外，這些玻璃的磨蝕彎曲強度大于250MPa。
在參考實施例1和比較實施例1中得到的玻璃的楊氏模量低于80Gpa,X-射線吸收系數(shù)低于20，所以這些玻璃不適合作為陰極射線管用玻璃或平面顯示器用玻璃。
此外，在相關(guān)技術(shù)陳述中討論的出版物中公開的那些玻璃含有的組成在本發(fā)明范圍之外，那些玻璃不能滿足本發(fā)明玻璃的性能要求。
通過三點彎曲試驗在50mm跨距測定這些玻璃樣品的斷裂負荷。表4列出結(jié)果。
如表4所示，通常通過如比較實施例2所示的10mm厚的玻璃所達到的負載穩(wěn)定性可通過厚度為對照實施例2中玻璃厚度的一半的實施例9中的玻璃實現(xiàn)。因此在實際產(chǎn)品中，可以降低由于常規(guī)耐壓性的限制所要求的玻璃厚度，所以產(chǎn)品的重量可以降低。
表3
表4
實施例10在實施例1中表1所示條件下對含有實施例1所示組成的片形玻璃(厚10mm，最薄部分的厚度為8mm)進行離子交換，以得到用于36-英寸平面布勞恩管的玻璃板。該板的重量為大約20Kg，與重40Kg的普通板相比重量降低了。此外，該板與20mm或更厚的普通板相比，厚度也降低了。此外，還發(fā)現(xiàn)大尺寸的板具有足夠的強度。實施例11-16和比較實施例3稱重原料如氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、硫酸鹽等制備表5所示的組合物，并將其混合得到配料。將配料放入鉑坩堝中，加熱至1400℃并熔化，攪拌、勻化和澄清熔融物。然后，將熔融玻璃倒入鑄模中。待玻璃凝固后，將該玻璃再放入已預(yù)先加熱至玻璃退火點附近溫度的電爐中，然后將玻璃逐漸冷卻至室溫。
由如此得到的玻璃塊的兩面均拋光制備65×10×1mm的片形玻璃樣品。將玻璃樣品浸入保持在380-450℃的單一的KNO3鹽或NaNO3/KNO3混合鹽中，保持預(yù)定的時間，然后將樣本取出并沖洗。
表5表示玻璃組成和各種測量數(shù)據(jù)。
X-射線吸收系數(shù)指的是通過令波長0.06nm的X-射線進入玻璃樣品，在距玻璃樣品的背面50mm處測量透光量并計算吸收系數(shù)得到的數(shù)據(jù)。
應(yīng)力應(yīng)變層的厚度指的是通過拋光樣品的橫截面并通過精密應(yīng)變儀測量應(yīng)變層得到的數(shù)據(jù)。
無磨蝕彎曲強度指的是根據(jù)JIS-R1601的三點彎曲試驗測量已離子交換過65×10×1mm樣品得到的數(shù)據(jù)。
#150磨蝕彎曲強度指的是通過用#150砂紙均勻磨蝕已離子交換過的樣品并在施加負荷以便向被磨蝕的表面施加張應(yīng)力時進行三點彎曲試驗得到的數(shù)值。
表5
注1)A:SiO2,Al2O3,Li2O,Na2O,K2O,SrO,BaO,TiO2,ZrO2,CeO2和Sb2O3的總量如表5所示，實施例11-16均得到應(yīng)力應(yīng)變層至少100μm厚(深度)和無磨蝕彎曲強度至少300MPa的化學(xué)強化玻璃，并且所有這些玻璃的X-射線吸收系數(shù)都大于28/cm。因此，在實施例11-16中得到的玻璃完全可用作陰極射線管用玻璃，特別是用作玻璃板。此外，所有這些玻璃的#150磨蝕彎曲強度都至少為200MPa。
將實施例11-16中得到的上述玻璃處理成平面陰極射線管用玻璃板，在加熱條件下用熔封將該玻璃板與錐體整合到一起，得到36-英平面陰極射線管。已發(fā)現(xiàn)每個陰極射線管內(nèi)外的壓差都不會使如此得到的陰極射線管變形，因此圖象也不會變形。還發(fā)現(xiàn)該玻璃板不會由于X-射線的輻照而變色(致棕色)。
測量所得玻璃的應(yīng)力應(yīng)變層厚度和彎曲強度。將具有上述同樣組成的玻璃樣品僅用空氣強化，和將含有上述同樣組成的玻璃樣品進行化學(xué)強化。同樣測量這些樣品。表6列出結(jié)果。
每個樣品都在拋光橫截面后通過精密應(yīng)變儀測量應(yīng)力應(yīng)變層厚度。
彎曲強度指的是根據(jù)JIS-R1601的三點彎曲試驗測量每個尺寸為65×10×1mm的樣品得到的數(shù)據(jù)。
表6
上述鈉鈣玻璃含有下列所示以重量百分數(shù)計含量的組成。
SiO271.2％Al2O31.5％Na2O 13.1％K2O 0.9％
MgO4.1％CaO8.9％SO30.3％
以實施例17中同樣的方式測量所得玻璃的應(yīng)力應(yīng)變層厚度和彎曲強度。表7列出結(jié)果。將具有上述同樣組成的玻璃樣品僅用物理強化處理，將含有上述同樣組成的玻璃樣品僅通過化學(xué)強化處理，對處理后的樣品進行同樣的測量。表7列出結(jié)果。
表7
上述CRT用玻璃含有下列所示以重量百分數(shù)計含量的組成。
SiO260.6％Al2O31.0％Na2O 6.6％K2O8.6％MgO 0.3％CaO 0.4％SrO 10.4％BaO 9.0％TiO20.5％ZrO22.1％CeO20.2％Sb2O30.3％
以實施例17中同樣的方式測量所得玻璃的應(yīng)力應(yīng)變層厚度和彎曲強度。表8列出結(jié)果。將聚有上述同樣組成的玻璃樣品僅用物理強化處理，將含有上述同樣組成的玻璃樣品僅通過化學(xué)強化處理，對處理后的樣品進行同樣的測量。表8列出結(jié)果。
表8
上述CRT用玻璃含有下列所示以重量百分數(shù)計含量的組成。
SiO262.0％Al2O32.0％Li2O 13.0％Na2O 1.0％MgO 4.0％CaO 6.8％SrO 5.0％TiO22.0％ZrO24.0％CeO20.1％Sb2O30.1％NiO 0.05％Co2O30.01％
以實施例17中同樣的方式測量所得玻璃的應(yīng)力應(yīng)變層厚度和彎曲強度。表9列出結(jié)果。將具有上述同樣組成的玻璃樣品僅用物理強化處理，將含有上述同樣組成的玻璃樣品僅通過化學(xué)強化處理，對處理后的樣品進行同樣的測量。表9列出結(jié)果。
表9
上述CRT用玻璃含有下列所示以重量百分數(shù)計含量的組成。
SiO247.5％Al2O315.5％Na2O10.5％K2O 5.0％SrO 9.5％BaO 6.5％TiO20.5％ZrO24.5％CeO20.3％Sb2O30.2％在加熱條件下用熔封將上述實施例中得到的強化玻璃與錐體整合到一起得到陰極射線管。希望加熱是在低于每種玻璃的應(yīng)變點的溫度下進行，以便應(yīng)力應(yīng)變層不會減輕。在上述方法中，得到了裝有應(yīng)力應(yīng)變層至少250μm和彎曲強度至少350MPa的玻璃板的陰極射線管。
權(quán)利要求
1．一種用于陰極射線管的玻璃，該玻璃是由化學(xué)強化玻璃制成的，并具有至少90GPa的楊氏模量。
2．權(quán)利要求1所述的玻璃，該玻璃具有至少一種下列特性至少30GPa的比彈性模數(shù)(楊氏模量/比重)，至少500℃的應(yīng)變點，小于20MPa的內(nèi)部張應(yīng)力或至少100MPa的表面壓應(yīng)力。
3．權(quán)利要求1所述的玻璃，該玻璃是從含有SiO2、Al2O3、Li2O、Na2O、SrO、TiO2、ZrO2和CeO2，還含有MgO或CaO或二者的基質(zhì)玻璃得到的化學(xué)強化玻璃。
4．一種用于陰極射線管的基質(zhì)玻璃，該玻璃含有SiO2、Al2O3、Li2O、Na2O、SrO、TiO2、ZrO2和CeO2，還含有MgO或CaO或二者，并且Li2O含量為5-20mol％,SrO含量為3-15mol％,ZrO2含量為0.1-5mol％，
5．權(quán)利要求4所述的玻璃，該玻璃含SiO240-70mol％、Al2O30.1-15mol％、Na2O 0.1-10％、MgO 0-15mol％、CaO 0-15mol％和TiO20.1-15％，并且SiO2+Al2O3+Li2O+Na2O+SrO+TiO2+ZrO2+CeO2+MgO+CaO的總量為至少85mol％。
6．一種用于陰極射線管的玻璃，該玻璃是從權(quán)利要求4所述基質(zhì)玻璃得到的化學(xué)強化玻璃。
7．權(quán)利要求6所述的玻璃，該玻璃具有至少一種下列特性至少90GPa的楊氏模量至少30GPa的比彈性模數(shù)(楊氏模量/比重)，至少500℃的應(yīng)變點，小于20MPa的內(nèi)部張應(yīng)力或至少100MPa的表面壓應(yīng)力。
8．一種制備陰極射線管用玻璃的方法，包括在350-550℃下在含Na離子或K離子或二者的浴中，通過對權(quán)利要求4所述基質(zhì)玻璃進行離子交換，從而化學(xué)強化該玻璃的步驟。
9．一種用于陰極射線管的玻璃板，由權(quán)利要求1所述玻璃制成。
10．一種用于陰極射線管的玻璃板，由權(quán)利要求6所述玻璃制成。
11．一種制備用于陰極射線管的玻璃板的方法，包括下列步驟將權(quán)利要求4所述基質(zhì)玻璃加工成板形，和在350-550℃下在含Na離子或K離子或二者的浴中，通過離子交換化學(xué)強化如此加工過的玻璃。
12．由權(quán)利要求9所述玻璃板構(gòu)成的陰極射線管。
13．由權(quán)利要求10所述玻璃板構(gòu)成的陰極射線管。
14．一種制備陰極射線管的方法，包括在加熱條件下通過熔封將權(quán)利要求9所述玻璃板和錐體整合到一起的步驟。
15．一種制備陰極射線管的方法，包括在加熱條件下通過熔封將權(quán)利要求10所述玻璃板和錐體整合到一起的步驟。
16．一種用于陰極射線管的玻璃，該玻璃是從含有SiO2、Al2O3、堿金屬氧化物、SrO和ZrO2，并且Al2O3含量大于4重量％，但不超過20重量％，SrO含量為5-20重量％的基質(zhì)玻璃制得的化學(xué)強化玻璃。
17．權(quán)利要求16所述的玻璃，其中的基質(zhì)玻璃還含有TiO2或CeO2或二者作為基本成分，還含BaO和Sb2O3作為可選成分，而且其中基本成分和可選成分的總量是至少90重量％。
18．權(quán)利要求17所述的玻璃，其中的基質(zhì)玻璃含0-3重量％Li2O、4-20重量％Na2O和1-10重量％K2O作為堿金屬氧化物，還含有40-70重量％SiO2,1-7％ZrO2,0.1-1％TiO2,0.1-1％CeO2,0-15％BaO和0-1％Sb2O3。
19．權(quán)利要求16所述的玻璃，該玻璃至少滿足下列條件之一基質(zhì)玻璃的玻璃轉(zhuǎn)化溫度為550℃或更高，通過化學(xué)強化形成的應(yīng)變層的厚度為至少100μm，該玻璃的無磨蝕彎曲強度為至少300MPa和#150磨蝕彎曲強度為至少150MPa，該玻璃的內(nèi)部壓應(yīng)力小于20MPa，該玻璃的表面張應(yīng)力為至少100MPa。
20．一種用于陰極射線管的玻璃板，是由權(quán)利要求16所述玻璃制成的。
21．一種由權(quán)利要求20所述玻璃板構(gòu)成的陰極射線管。
22．一種通過化學(xué)強化基質(zhì)玻璃制造用于陰極射線管的玻璃的方法，包括在350-550℃下在含堿金屬離子的浴中通過離子交換處理化學(xué)強化基質(zhì)玻璃的步驟，該基質(zhì)玻璃含有SiO2、Al2O3、堿金屬氧化物、SrO和ZrO2，并且Al2O3含量大于4重量％，但不超過20重量％,SrO含量為5-20重量％。
23．通過在低于基質(zhì)玻璃應(yīng)變溫度的溫度下化學(xué)強化已物理強化過的基質(zhì)玻璃而形成的強化玻璃。
24．權(quán)利要求23所述強化玻璃，該玻璃的應(yīng)力應(yīng)變層至少250μm厚，彎曲強度至少300MPa。
25．權(quán)利要求23所述強化玻璃，該玻璃至少具有下列特性之一內(nèi)部張應(yīng)力小于20MPa，表面壓應(yīng)力至少100MPa和X-射線吸收系數(shù)至少28/cm。
26．權(quán)利要求23所述強化玻璃，其中的基質(zhì)玻璃含Li2O和/或Na2O，并且應(yīng)變點為450℃或更高。27．權(quán)利要求23所述強化玻璃，其中的基質(zhì)玻璃含SiO2、Al2O3、Li2O、Na2O、SrO、TiO、ZrO2和CeO2，還含有MgO或CaO或二者，并且該基質(zhì)玻璃的Li2O含量為5-20mol％,SrO含量為3-15mol％,ZrO2含量為0.1-5mol％，
28．權(quán)利要求23所述強化玻璃，其中的基質(zhì)玻璃含SiO2、Al2O3、堿金屬氧化物、SrO和ZrO2作為基本成分，還含有TiO2或CeO2或二者作為基本成分，而且該基質(zhì)玻璃含BaO和Sb2O3作為可選成分，其中基質(zhì)玻璃含SrO5-20wt％，并且上述基本成分和可選成分的總量是至少90重量％。
29．一種強化玻璃，其應(yīng)力應(yīng)變層至少250μm厚，彎曲強度至少300MPa。
30．權(quán)利要求25所述強化玻璃，該玻璃至少具有下列特性之一內(nèi)部應(yīng)力小于20MPa，表面壓應(yīng)力至少100MPa和X-射線吸收系數(shù)至少28/cm。
31．一種用于顯示器的玻璃，是由權(quán)利要求23所述強化玻璃制成的。
32．一種用于顯示器的玻璃，是由權(quán)利要求29所述強化玻璃制成的。
33．一種用于陰極射線管的玻璃板，是由權(quán)利要求31所述玻璃制成的。
34．一種用于陰極射線管的玻璃板，是由權(quán)利要求32所述玻璃制成的。
35．一種由權(quán)利要求33所述玻璃板構(gòu)成的陰極射線管。
36．一種用于陰極射線管的玻璃板，是由權(quán)利要求34所述玻璃制成的。
37．一種制造化學(xué)強化玻璃的方法，包括物理強化含堿金屬的基質(zhì)玻璃，再在低于該基質(zhì)玻璃應(yīng)變點的溫度下化學(xué)強化該基質(zhì)玻璃。
38．一種制造陰極射線管的方法，包括提供X-射線吸收系數(shù)至少28/cm的基質(zhì)玻璃，根據(jù)權(quán)利要求37所述方法制備強化玻璃以獲得玻璃板，在加熱條件下用熔封將該玻璃板和錐體整合到一起。
全文摘要
一種陰極射線管用、厚度和重量都降低了的玻璃和玻璃板,陰極射線管及其制法。一種彎曲強度高和應(yīng)力應(yīng)變層厚的強化玻璃,由其制成的顯示器用玻璃,特別是陰極射線管用玻璃板和陰極射線管。本發(fā)明提供(1)陰極射線管用玻璃,其由化學(xué)強化玻璃制成并具有至少90GPa的楊氏模量,(2)陰極射線管用、從含SiO
文檔編號C03C3/076GK1312582SQ0111237
公開日2001年9月12日 申請日期2001年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月17日
發(fā)明者蜂谷洋一 申請人:保谷株式會社