2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel cleavage technique of chemically strengthened glass using nano-precipitates formed by solid-state ion-exchange method
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18K18800
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
松坂 壮太 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30334171)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 昇 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (30239660)
比田井 洋史 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (60313334)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 固体イオン交換 / 化学強化ガラス / 金属析出 / 亀裂 / 割断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
化学強化ガラスは傷（亀裂）に強いという性質から電子機器等のカバーガラスとして多用されているが，表面強度の向上に伴い，機械的割断による分割が困難となり生産工程上の大きな問題となっている．本研究では，化学強化ガラスに対して，順／逆電圧を併用した固体イオン交換法によって微細金属析出物を形成し，この析出物を起点に生じる亀裂を所望の形状に進展させることによって，化学強化ガラスを高速・高品質に割断できる新規加工プロセスを開発することを目的とした．本研究課題では主として以下の成果を得た．
(1) 未強化のソーダ石灰ガラスに対して金を添加・析出させ，分割後の破断面の詳細な観察を行った結果，破断面に金の生成が認められた．これは，融解或いはエレクトロマイグレーションによって形成されたものと考えられる．(2) 本実験条件の範囲内では，ガラスに対する金の添加深さは1ミクロン以下であるにもかかわらず，基板の分割には添加プロセスが必須であることが分かった．これは添加プロセスで生じる金とガラス基板の接合部が，析出プロセスでの亀裂形成に大きく影響することを示唆している．(3) ガラス上の金供給方法，裏面電極材料，電圧印加条件を変化させて分割実験を行った結果，裏面電極に銀を使用して電流値を増加させることによって，強化ガラス基板に亀裂を生成させることが可能となった．(4) 化学強化ガラスに対して金を添加・析出させた結果，分割位置の制御には至っていないものの，多数の小片への破壊・粉砕は認められず，数片への分割が可能となった．
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