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Aluminosilikatglas
Aluminosilikatglas: Eigenschaften & Anwendungen
Über hochfestes Aluminosilikatglas für chemische Vorspannung, Temperaturwechselbeständigkeit und optische Fenster, vom berührungsempfindlichen Touch-Abdeckglas bis zum Informationsdisplay für die Luft- und Raumfahrt. Maßgeschneiderte OEM-Bearbeitung mit über zehn Jahren Erfahrung in der Glasveredelung.
450+
MPa Druckspannung
600 °C
Betriebstemperatur
1M+
Jahreskapazität
0.4–4.0
mm Dickenbereich
Was ist Aluminosilikatglas?
Aluminosilikatgläser sind maximale {x} Hochleistungsgläser. Sie zeichnen sich durch ihren Aluminiumoxidgehalt aus, der normalerweise zwischen 16 und 25 % nach Gewicht liegt. In Kombination mit 52 bis 65 % Siliziumdioxid nach Gewicht sowie Alkalioxiden (Na 0, 0) und Erdalkalioxiden (Mg 0, Ca 0) ergibt Aluminosilikatglas...
Aluminiumoxid erfüllt in dieser Glaszusammensetzung eine strukturelle Funktion, die die meisten Ingenieure weitgehend übersehen – bis sie das Glas selbst in die Hand nehmen müssen. Jedes Aluminium ersetzt die Oberfläche eines Siliziums in einem Tetraeder des Silikatnetzwerks und schafft zusätzliche Verbindungen, die das gesamte Glasnetzwerk verdichten. Dies führt zu einer höheren Dichte, einer auf 800-900 °C reduzierten Verarbeitungstemperatur (bei Kalk-Natron-Glas sind es nur etwa 550-600 °C) und einer höheren Härte.
Wichtige Leistungskennwerte
Vickershärte
600–700 kgf/mm²Außergewöhnliche Oberflächenhärte für eine überlegene Beständigkeit gegen Kratzer und alltäglichen Verschleiß.
Druckspannung (CS)
> 800 MPaWird durch tiefreichenden Ionenaustausch erzielt und erhöht die Bruchsicherheit bei Stürzen und Stößen erheblich.
Lichttransmission
> 91%Hohe optische Klarheit für uneingeschränkte Displayhelligkeit und Farbgenauigkeit.
Erweichungspunkt
~ 850 °CDie hohe thermische Stabilität macht es ideal für anspruchsvolle 3D-Warmbiege- und Formgebungsverfahren.
Das aufwendige Verfahren zum Schmelzen dieses Glases trägt wesentlich zu den höheren Kosten gegenüber Kalk-Natron-Glas bei, doch wenn thermische Stabilität, chemische Beständigkeit und Festigkeit gefordert sind, gibt es keinen wirklichen Ersatz für dieses Material.
In der Natur zählen Aluminosilikatminerale (Feldspäte, Zeolithe und verschiedene Tonminerale) ohne Weiteres zu den häufigsten Stoffen in der Erdkruste. Aluminosilikatglas (für Displayabdeckungen, Industriepanels und Laborgeräte) wird jedoch vollständig künstlich hergestellt und gezielt mit Eigenschaften ausgestattet, die in der Natur nicht in Scheibenform vorkommen.
Eigenschaften von Aluminosilikatglas: thermische, mechanische & chemische Leistungsfähigkeit
Aluminosilikatglas unterscheidet sich von gewöhnlichem Glas nicht durch eine einzelne Eigenschaft, sondern durch die Kombination aus Temperaturwechselbeständigkeit, mechanischer Zähigkeit, chemischer Beständigkeit und Transparenz in demselben Material. All diese Eigenschaften lassen sich ausschließlich auf den Aluminiumoxidanteil im System zurückführen.
Thermisch
Der gemessene Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) von Aluminosilikatglas liegt im Allgemeinen im Bereich von 4,0-5,5 10 / °C – also ungefähr bei der Hälfte des Werts von Kalk-Natron-Glas (rund 10 / °C) und damit deutlich niedriger.
Das heißt, die bei Aluminosilikatglas zulässigen 0,3-0,5 x10 °C, bevor das Glas fließfähig wird und entglast (der sogenannte "Thermoschock"), reichen aus, um Temperaturabweichungen von 200 °C oder mehr ohne Beeinträchtigung zu überstehen. Die Betriebstemperatur beträgt bei langfristigem Einsatz bis zu 600 °C und liegt bei kurzzeitiger Belastung deutlich darüber. Aus diesem Grund wird Aluminosilikatglas vor allem für Hochtemperaturanwendungen eingesetzt, beispielsweise für Halogenlampenkolben, Laborschaugläser und industrielle Füllstandsschaugläser.
Mechanisch
Aluminosilikatglas erreicht beispielsweise eine Vickershärte von 600-700 HV, deutlich mehr als herkömmliches Kalk-Natron-Glas (500 - 550 HV). Die Biegefestigkeit vor einer Vorspannbehandlung beträgt normalerweise etwa 150 - 200 MPa.
Die chemische Vorspannung durch Ionenaustausch erzeugt eine Druckspannung an der Oberfläche, sodass die Gesamtfestigkeit 450 MPa übersteigt und das Glas sechs- bis achtmal steifer ist als Floatglas vergleichbarer Dicke.
Der Unterschied ist auch in der Praxis erkennbar. Dasselbe Touchpanel eines tragbaren Endverbrauchergeräts mit einer 1,1 mm dicken, chemisch vorgespannten Frontscheibe aus Aluminosilikatglas übersteht mehrere Stürze aus 1 Meter Höhe auf Beton – bei denselben Prüfmustern aus herkömmlichem Kalk-Natron-Glas kam es zu vollständigem Versagen. Aus diesem Grund haben sich alle großen Mobiltelefonhersteller für Aluminosilikatglas als Abdeckglas entschieden.
Chemisch
Die Netzwerkstruktur von Aluminosilikatglas bietet bereits aufgrund ihres Aufbaus eine natürliche Beständigkeit gegen Säuren und Laugen.
Aluminosilikatglas widersteht Salzsäure, Schwefelsäure und den meisten organischen Lösungsmitteln in Konzentrationen, die Kalk-Natron-Glas schlagartig anätzen würden. Auch die hydrolytische Beständigkeit, also die Widerstandsfähigkeit gegen den Angriff durch Wasser, ist sehr gut – ein wesentlicher Aspekt bei Labor- und chirurgischen Geräten, die wiederholt sterilisiert werden müssen.
Optisch
Die Lichttransmission von Aluminosilikatglas liegt bei einer Dicke von 1 mm im sichtbaren Bereich (400-700 nm Wellenlänge) weiterhin über 91 %.
Aluminosilikatglas ist ein hervorragendes Optikglas ohne den für herkömmliches Kalk-Natron-Glas typischen Grünstich. Mit einer vollflächigen Antireflexbeschichtung beträgt Tvis mehr als 94 % und bei einer Antireflexbeschichtung auf Vorder- und Rückseite jeder Scheibe über 98 % – eine Anforderung in jedem Marktsegment für Luxusdisplays.
Wichtige technische Spezifikationen
| Eigenschaft | Wert | Norm |
|---|---|---|
| Dichte | 2,5–2,8 g/cm³ | ASTM C693 |
| Vickershärte | 600–700 HV | ASTM E384 |
| Biegefestigkeit | 150–200 MPa | ASTM C158 |
| CS (Ionenaustausch) | >450 MPa | ASTM C1422 |
| DOL (Ionenaustausch) | >8 μm | ASTM C1422 |
| CTE (20–300 °C) | 4,0–5,5 × 10⁻⁶/°C | ASTM E228 |
| Maximale Betriebstemperatur | 600 °C | — |
| Temperaturschock | >200 °C ΔT | — |
| Transmission | >91% | ASTM D1003 |
| Brechungsindex | 1.50–1.53 | ASTM C1648 |
| Dickenbereich | 0,4–4,0 mm | — |
| Wasserkontaktwinkel | 105° ± 5° | — |
Aluminosilikatglas: chemische Vorspannung
Die chemische Vorspannung durch Ionenaustausch von Glas zu Glas – genauer gesagt durch die Umwandlung einer Natriumaluminosilikatschicht in eine Kaliumaluminosilikatschicht – macht aus einer festen Aluminosilikatstruktur eine unglaublich feste Struktur. Während das herkömmliche thermische Vorspannen optische Verzerrungen verursacht, lässt sich die chemische Vorspannung auf Ultradünnglas ab 0,4 mm abstimmen und hinterlässt verzerrungsfreies Glas.
Der Mechanismus des Ionenaustauschs
Bei diesem Verfahren wird das Glas in ein Salzmedium aus Kaliumnitrat (KNO) eingebracht und darin gebadet, das auf etwa 400-450 °C erhitzt wird. Die Badtemperatur ist entscheidend, da die Verklebung bei niedrigeren Temperaturen nicht gelingt, während höhere Temperaturen viel zu aggressiv sind, um einen effizienten Prozessablauf zu ermöglichen. Bei diesen Temperaturen sind die Kaliumionen im Bad bekanntermaßen beweglich genug, um durch das Salzbad zu diffundieren und die von den Natriumionen freigegebenen Plätze einzunehmen.
01
TEMPERATUR
400-450 °C
Ein entscheidender Faktor, der einen guten Ionenaustausch von einem minderwertigen unterscheidet, ist der um 30 % größere Durchmesser der Kaliumionen gegenüber den Natriumionen. Wenn die großen Kaliumionen einen zuvor von einem wesentlich kleineren Natriumion besetzten Platz einnehmen, werden sie in eine Position gezwungen, die eine maximale Druckspannung in der Glasoberfläche erzeugt und aufrechterhält – vergleichbar damit, die Oberflächenschicht mit größeren Teilchen „vollzudrängen“. Diese Oberflächendruckspannung bildet eine Art Panzerung, die eine äußere Stoßbelastung zunächst überwinden muss, bevor sie sich durch das Glas ausbreiten kann.
02
IONENGRÖSSE
+30 % Durchmesser
Die meisten erfahrenen Glasverarbeiter arbeiten bei Standardanwendungen mit chemisch vorgespanntem Glas mit 410 °C über 4-8 Stunden. Eine längere Behandlungsdauer erhöht die Schichttiefe DOL, doch ab einem gewissen Punkt sinkt der maximale Druckspannungswert, sodass erfahrene Verarbeiter gezielt ein optimales Prozessfenster anstreben.
03
BEHANDLUNGSDAUER
4-8 Stunden
Vergleichsdaten
| Parameter | Chemische Vorspannung | Thermisches Vorspannen |
|---|---|---|
| Mindestdicke | 0,4 mm | 3,0 mm |
| Festigkeitssteigerung | 6–8× gegenüber Floatglas | 3–5× gegenüber Floatglas |
| Optische Verzerrung | Keine | Sichtbare Wellen |
| Oberflächendruckspannung | 450-800 MPa | 80-150 MPa |
Aluminosilikatglas und Kalk-Natron-Glas: ein datenbasierter Vergleich
Kalk-Natron-Glas hält in der Glasindustrie weiterhin einen komfortablen weltweiten Anteil von rund 90 % an der gesamten Glasproduktion. Es ist kostengünstig, äußerst gut formbar und erfüllt seine Funktion in Fenstern, Flaschen und einfachen Verpackungen einwandfrei. Bei anspruchsvollen thermischen, mechanischen oder chemischen Anwendungen setzt sich jedoch Aluminosilikatglas im Vergleich durch.
| Eigenschaft | Aluminosilikatglas | Kalk-Natron-Glas |
|---|---|---|
| Zusammensetzung (Al₂O₃) | 16–25% | <2% |
| Vickershärte | 600–700 HV | 500–550 HV |
| CTE | 4,0–5,5 × 10⁻⁶/°C | 8,5–9,5 × 10⁻⁶/°C |
| Temperaturwechselbeständigkeit | >200 °C ΔT | 80–100 °C ΔT |
| CS nach Ionenaustausch | >450 MPa, DOL >8 μm | ~200 MPa, DOL ~5 μm |
| Säurebeständigkeit | Ausgezeichnet | Mäßig |
| Laugenbeständigkeit | Gut | Schlecht |
| Maximale Betriebstemperatur | 600 °C | ~250 °C |
| Transmission (1 mm) | >91% | >89% |
| Rohmaterialkosten | 2–3× höher | Kostengünstigstes Glas |
Quellen: British Glass Society – Vergleich von Alkali-Aluminosilikatglas und Kalk-Natron-Glas; Materialdatenblatt von MakeItFrom.com; interne Prüfungen von SW Glass.
Auswirkungen auf die Beschaffung
Für Einkaufsleiter lässt sich die Aussage einfach zusammenfassen. Herkömmliches Kalk-Natron-Glas ist für wissenschaftliche Anwendungen kostengünstig und in unkritischen Umgebungen unkompliziert einsetzbar. Bei Sturzbelastungen, Kratzern, Temperaturschwankungen, Kavitation oder chemisch aggressiven Bedingungen sowie dort, wo bei weniger als 2 mm Dicke eine feinere Geste erforderlich ist, bietet Aluminosilikatglas stets eine bessere Reaktion. Abdeckglas aus Aluminosilikatglas hat Kalk-Natron-Glas in allen Premiumsegmenten des Marktes für Endverbraucherdisplays praktisch überholt.
Vergleich mit Borosilikatglas
Gegenüber Borosilikatglas – einem weiteren wichtigen Spezialglassegment – bietet Aluminosilikatglas eine höhere Kratzfestigkeit, eine bessere Eignung für den Ionenaustausch, bei Bedarf eine geringere Reflexion der Beschichtung und eine ähnliche maximale thermische Festigkeit. Bei der maximalen Temperaturbeständigkeit im Ofen hat Borosilikatglas die Nase vorn.
Anwendungen für Aluminosilikat-Abdeckglas: von Touchscreens bis zur Luft- und Raumfahrt
Der weltweite Markt für Aluminosilikatglas hatte 2023 einen Wert von USD 1,2 Milliarden und soll bis 2032 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 9,1 % erreichen, angetrieben durch den steigenden Kundenbedarf in Unterhaltungselektronik, Industrieautomation, Medizin- und Optiktechnik sowie Elektromobilität; allein für Abdeckglas einschließlich Alkali-Aluminosilikatglas wurde für 2025 ein Marktwert von USD 8,99 Milliarden prognostiziert.
Unterhaltungselektronik & Display-Abdeckglas
Displays mobiler Smartgeräte, Tablet-Panels, Abdeckungen für Kriechgeräte, Touchpanels tragbarer Computer. Chemisch vorgespanntes Aluminosilikatglas (Beschichtungen: Corning Gorilla 2000 und 6000 sowie andere) hatte sich als De-facto-Norm etabliert, da eine Kombination aus dem Verzicht auf geringe Dicke (0,4-0,7 mm), Kratzerbeständigkeit und zusätzlicher Sturzfestigkeit erforderlich ist. SW Glass liefert OEM-Abdeckgläser in verschiedenen, von 250x350 mm2 abweichenden Abmessungen.
Industrielle Touchscreens & HMI-Panels
Industrielle Fabrikautomation – PLC GIS, CNC-Maschinen. Umgebungen mit hohen Anforderungen an eine Dicke von 1,1-2,0 mm, eine blendmindernde AG-Oberflächenbehandlung für gute Ablesbarkeit sowie chemische Beständigkeit gegenüber Kühlmitteln und Reinigungsabfällen.
Displays medizinischer Geräte
Medizinische MRT-Scans und hochauflösende Videoaufnahmen mit Sensor sowie Aufnahmen zur chirurgischen Betrachtung. Zu den Anforderungen in kritischen Umgebungen gehören Biokompatibilität, Beständigkeit gegenüber der autopad-Sterilisation und eine Anti-Fingerprint-Beschichtung der Oberfläche für Sauberkeit. SW Glass: verfügt über einen Bericht zur Biokompatibilität von Medizinprodukten.
Kombiinstrumente in Fahrzeugen
Armaturenbretter, Infotainment-Displays, Linsen für Rückfahrkameras, elektrische Heckklappensteuerungen. Automobilglas muss in einem 2-Wege-Bereich von - 40 °C bis 85 °C Innenraumtemperatur funktionieren, sowohl UV- als auch Nicht-UV-Beleuchtung standhalten und ständig entweder durch Propeller verursachte oder elektromagnetische Vibrationen aushalten. Aluminosilikatglas bietet deutliche Leistungsverbesserungen; die chemische Vorspannung beseitigt bei gewölbten Instrumententafeln im Vergleich zum thermischen Vorspannen Verzerrungen im Kern.
Luft- und Raumfahrt & Verteidigung
Cockpit-Displayabdeckungen, Unterhaltungspanels in der Kabine, Kamerafenster für Drohnen und Schnittstellen für militärische Ausrüstung. Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt bringen Aluminosilikatglas an seine Grenzen – durch Druckunterschiede in großer Höhe, ausgeprägte Temperaturwechsel und die Schwingungsbelastungen, denen Flugzeuge bei jedem Flug ausgesetzt sind. Die Kombination aus hoher mechanischer Festigkeit und geringem Gewicht macht dünnes Aluminosilikatglas zu einem äußerst gefragten Bauteil für die nächste Avionikgeneration.
Schaugläser für Labor und industrielle Messtechnik
Füllstandsschaugläser, Hochdruck-Kesselschaugläser, Thermometergehäuse und Beobachtungsfenster für chemische Reaktoren. Aluminosilikatglas bietet die thermische Stabilität (600 °C im Dauerbetrieb) und chemische Beständigkeit, die Laborgeräte und industrielle Prozessanlagen erfordern. Diese Anwendungen gehören zu den ältesten und etabliertesten Einsatzbereichen von Aluminosilikatglas.
Technische Spezifikationen & Leitfaden zur Glasauswahl
Die Wahl der richtigen Aluminosilikatglas-Ausführung hängt maßgeblich von den Umgebungsbedingungen, der gewünschten Glasdicke und den erforderlichen Oberflächenbehandlungen ab. Hier finden Sie praxisnahe Hinweise zu typischen Projektanforderungen:
| Dicke (mm) | Typische Anwendungen | Vorspannung | Oberflächenbehandlung |
|---|---|---|---|
| 0.4–0.55 | Smartphone-Abdeckungen, Wearable-Displays | Chemische Vorspannung (CS >600 MPa) | AF- und Antireflexbeschichtung optional |
| 0.7–1.1 | Tablet-Abdeckungen, POS-Terminals, medizinische Geräte | Chemische Vorspannung (CS >450 MPa) | AG-, Antireflex- und AF-Beschichtungen verfügbar |
| 1.1–2.0 | Industrielle HMI, Fahrzeugdisplays, Schifffahrt | Chemische Vorspannung (CS >450 MPa) | Blendmindernde AG-Ätzung empfohlen |
| 2.0–3.0 | Gerätepanels, Leuchten, Beschilderung | Chemische oder thermische Vorspannung | Siebdruck |
| 3.0–4.0 | Messgeräteschauglas, Hochdruckschauglas | Thermisch vorgespannt | Klar oder antireflexbeschichtet |
| Behandlung | Code | Wichtigster Vorteil | Spezifikation |
|---|---|---|---|
| Blendmindernd | AG | Reduziert Reflexionen in hellen Umgebungen | Glanzgrad 50–110, Trübung 4–20, Ra 0,08–0,15 |
| Entspiegelnd | AR | Maximiert die Lichttransmission | Einseitig >94 % T, beidseitig >98 % T |
| Fingerabdruckabweisend | AF | Oleophobe Beschichtung für leichte Reinigung | Wasserkontaktwinkel 105° ± 5° |
| Siebdruck | SP | Blenden, Logos, Symbole, Messskalen | Schwarz, Weiß, mehrfarbig, Hochtemperaturdruckfarbe |
| Leitfähige ITO-Beschichtung | ITO | Ermöglicht kapazitive Berührungserkennung | 3–800 Ω/sq, kundenspezifische Muster |
SW Glass: Ihr Fertigungspartner für Aluminosilikatglas
Dongguan Saiwei Glass Co., Ltd (SW Glass) verfügt über mehr als 10 Jahre spezialisierte Erfahrung in der Bearbeitung von Aluminosilikatglas für die Elektronik-, Industrie-, Medizin- und Automobilbranche. Wir betreiben drei Produktionswerke mit einer durchgängigen Bearbeitungskette und kontrollieren jeden Schritt vom Zuschnitt des Rohmaterials bis zur Endprüfung und Verpackung.
Fertigungsmöglichkeiten
CNC-Präzisionszuschnitt & Kantenbearbeitung
Mehrachsige CNC-Bearbeitungszentren fertigen Aussparungen, Konturen, Bohrungen und weitere Stufenprofile im Glas. Toleranz: 0,05 mm bei kritischen Maßen.
Chemische Vorspannung
KNO-Salzbadlinien speziell für hohe CS (>450 MPa) oder große DOL (>8 m). Für jede Anwendung einstellbare Prozessparameter: höhere CS für Sturzfestigkeit, größere DOL für Kratzfestigkeit.
Spektrum der Oberflächenbehandlungen
Im eigenen Haus: blendmindernde AG-Ätzung (einseitig/beidseitig), Antireflex-Vakuumbeschichtung, AF-Plasmaätzung, ITO-Sputtern. Alle Oberflächenbehandlungen werden am selben Aluminosilikatglas-Ausgangsmaterial durchgeführt.
Siebdruck
Die Bedruckung mit keramischen Hochtemperaturfarben hält der chemischen Vorspannung stand. Mehrfarbdruck mit einer Passergenauigkeit von 0,1 mm.
Fallstudien zur Fertigung von Alkali-Aluminosilikatglas
Display für ein medizinisches Gerät — Abdeckglas für einen Patientenmonitor
Ein europäischer OEM für medizinische Geräte benötigte Aluminosilikat-Abdeckglas für einen bettseitigen Überwachungsmonitor, der sich unter OP-Leuchten ohne Blendung gut ablesen lässt, wiederholter Wischreinigung mit wässrigem Alkohol standhält und für den Einsatz in hautnahen Bereichen als biokompatibel zertifiziert werden kann.
Ergebnis:
Geliefert wurde blendmindernd AG-geätztes Aluminosilikatglas mit CS >450 MPa, Glanzgrad 70±10 und Trübung 4.7, das sämtliche Biokompatibilitätsanforderungen erfüllte. Produktionsvolumen: 5.000 Stück/Monat.
„Die AG-Oberfläche hat das Blendungsproblem beseitigt, das unser Pflegepersonal bei der vorherigen Generation gemeldet hatte. Wir setzen bei allen neuen Monitorplattformen standardmäßig auf SW Glass.“ — Produktentwicklungsleiter, OEM für medizinische Geräte
Display für die Schiffsnavigation — Abdeckglas für raue Umgebungen
Ein OEM von Schiffsnavigationsgeräten benötigte Abdeckglas aus Aluminosilikatglas, das rauem, chloridhaltigem Meeresluftsprühnebel standhalten, die üblichen Temperaturwechsel über einen weiten Bereich (-20 °C bis +70 °C) überstehen und mit einem mehrfarbigen Siliziumdioxid-Siebdruck für das Display eines Navigationsinstruments versehen werden konnte. Beim zuvor verwendeten Tageslichtglas hatte sich nach 6 Monaten Betrieb auf hoher See die Druckschicht abzulösen begonnen.
Ergebnis:
Siebdruck mit keramischen Hochtemperaturfarben (4 Farben: Schwarz, Weiß, Rot, Grün), aufgebracht vor der chemischen Vorspannung. Salzsprühnebelprüfung über 500+ Stunden nach ASTM B117 bestanden. Keine Ausfälle im Einsatz nach 18 Monaten.
Industriekran-Display — HMI-Panel für schwere Maschinen
Ein industrieller Fertigungsbetrieb benötigte Aluminosilikat-Abdeckglas für den Touchscreen eines in der Kabine montierten Bedienpanels, das starken Vibrationen, Staub, Temperaturschwankungen, gelegentlichen Schlägen durch Werkzeuge und regelmäßiger Reinigung mit Alkoholtüchern ausgesetzt war. Abdeckglasteile in Endverbraucherqualität versagten bereits 3 Monate nach der Inbetriebnahme im Feld.
Ergebnis:
Chemisch vorgespanntes Glas (CS >450 MPa) mit Vakuumverpackung als Transportschutz. Bei der Feldkontrolle nach 12 Monaten stieg der Anteil unbeschädigter Panels von 72 % auf 99,6 %. Die Transmission blieb über die gesamte Nutzungsdauer bei >89 %.
Interaktive Engineering-Tools
Nutzen Sie unsere leistungsfähigen Berechnungs- und Auswahltools, die speziell für die technische Auslegung von Aluminosilikatglas entwickelt wurden.
Auswahlhilfe für Glasdicke & Anwendung
Erhalten Sie eine auf Ihre Anforderungen zugeschnittene Empfehlung für die Spezifikation Ihres Aluminosilikatglases.
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Parameterleitfaden zur chemischen Vorspannung
Veranschaulichen Sie, wie sich die Parameter des Ionenaustauschs auf Druckspannung und Schichttiefe auswirken.
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Glasgewichtsrechner
Berechnen Sie das Gewicht für Ihre Glasspezifikation mit direktem Vergleich zu Kalk-Natron-Glas.
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Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Aluminosilikatglas und Kalk-Natron-Glas?
Die wichtigsten Unterschiede liegen in der chemischen Zusammensetzung, der Festigkeit und den thermischen Eigenschaften. Kalk-Natron-Glas (die häufigste Glasart, 90 % der Glasproduktion) enthält etwa 72 % SiO, 14 % NaO und 10 % CaO. Bei Aluminosilikatglas wird ein großer Teil des Natriums und Kalziums durch etwa 16-25 % Aluminiumoxid (AlO) ersetzt, wodurch sich die Struktur verändert. Dies führt zu einer mehr als 3-5-mal so hohen Kratzfestigkeit, einer phänomenalen Temperaturwechselbeständigkeit (widersteht schnellen Temperaturänderungen bis zu 200 °C), höherer chemischer Beständigkeit (gegenüber Säuren und Laugen) und einer wesentlich effizienteren chemischen Vorspannung.
Kann Aluminosilikatglas für bestimmte Anwendungen individuell angepasst werden?
Ja. OEM-Hersteller wie SW Glass bieten CNC-Zuschnitt in beliebigen Formen, Dicken von 0,4-4,0 mm, AG-/Antireflex-/AF-Beschichtungen, Mehrfarbsiebdruck, Bohrungen und chemische Vorspannung an. Die Mindestbestellmenge beträgt üblicherweise 100-500 Stück.
Ist Aluminosilikatglas kratzfest?
Ja, vor der Vorspannung erreicht es auf der Mohs-Härteskala einen Wert von 6,5-7. Nach der chemischen Vorspannung und mit optionalen Beschichtungen lässt sich eine Ritzhärte von über 8H Bleistifthärte erzielen.
Wie funktioniert die chemische Vorspannung durch Ionenaustausch?
Bei der Vorspannung durch Ionenaustausch wird das Glas in ein Salzbad aus geschmolzenem KNO eingebracht, das auf etwa 400-450 °C erhitzt wird. Bei dieser Temperatur diffundieren größere Kaliumionen aus dem Salzbad in die Glasoberfläche und ersetzen die kleineren Natriumionen, die bereits in der Glasnetzwerkstruktur vorhanden sind. Da Kaliumionen einen etwa 30 % größeren Durchmesser haben, drängen sie sich in den zuvor von Natrium besetzten Raum und erzeugen so über die gesamte Glasoberfläche eine Druckspannungsschicht. Diese Druckspannungsschicht dient dem Glas als Panzerung, da jeder Riss zunächst diese äußere Kaliumhülle überwinden muss, bevor er sich weiter nach innen ausbreiten kann. Die Behandlungsdauer beträgt in der Regel 4 bis 8 Stunden, abhängig von der angestrebten Schichttiefe und den für die jeweilige Anwendung erforderlichen Druckspannungswerten.
Wie lang ist die übliche Lieferzeit für maßgefertigtes Aluminosilikatglas?
Bei Standardspezifikationen (gängige Dicken, rechteckige Konturen, einfarbige Bedruckung) sind Lieferzeiten von 7-15 Werktagen nach Freigabe des Designs üblich. Kundenspezifische Spezifikationen (unregelmäßige Formen, mehrfarbige Bedruckung, Antireflexbeschichtungen + blendmindernde Beschichtungen + Anti-Fingerprint-Beschichtungen, Dosiertoleranzen) können 15-25 oder mehr Werktage erfordern. Prototypen- und Musterbestellungen können häufig innerhalb von 5-7 Tagen versendet werden. SW Glass kann die gängigsten Aluminosilikatglas-Rohmaterialien versandbereit vorrätig halten.
Sind Aluminosilikate natürlichen oder synthetischen Ursprungs?
Aluminosilikate kommen weltweit als natürliche Mineralvorkommen vor, auch in den natürlich vorkommenden Mengenverhältnissen (Natrium ist ebenfalls reichlich vorhanden). Beispiele sind Feldspat, zeolution und Tonminerale. Das für die Herstellung von Display-Abdeckgläsern und in industrieller Form verwendete Aluminosilikatglas wird ausschließlich synthetisch hergestellt, indem Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Alkali- und Erdalkalioxide (Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium) sowie weitere Dotierstoffe (Borate, Phosphate usw.) in kontrollierten Mengenverhältnissen bei etwa 1500 °C industriell geschmolzen und zu einer Glasscheibe oder einem Glaskörper mit kontrollierter Form verarbeitet werden.
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