第1章 主な種類のガラス組成及び特性

• 1. ガラスの定義
• 2. ガラスの構造と特徴
• 3. ガラスの組成
  • 3.1 酸化物ガラス
  • 3.2 非酸化物ガラス
  • 3.3 混合系ガラス
• 4. ガラスの特性
  • 4.1 光特性
  • 4.2 機械特性
  • 4.3 熱特性
    • 4.3.1 熱膨張と熱収縮
    • 4.3.2 熱伝導
    • 4.3.3 粘度
  • 4.4 化学特性

第2章 ガラス破壊現象の把握及び破損事故解析

第1節 ガラスの破壊現象における破壊応力と破壊挙動

• 1. ガラスの理論強度と表面傷を有するガラスの実強度
  • 1.1 応力,ひずみ,弾性率
  • 1.2 理論強度と実強度
• 2. 応力拡大係数
• 3. 破壊靭性値と臨界エネルギー解放率
  • 3.1 破壊靭性値
  • 3.2 臨界エネルギー解放率
• 4. ワイブル統計
• 5. 疲労破壊(応力腐食)
  • 5.1 き裂の速度
  • 5.2 ガラスの疲労
• 6. ガラスの押し込み変形
  • 6.1 ガラスの硬度と押し込み残留応力
  • 6.2 押し込み変形が き裂発生に与える影響

第2節 ガラス製品の破損事故解析

• 1. 破損事故解析の重要性
• 2. ガラスはなぜ壊れやすいのか
• 3. ガラス製品の強度とはなにか
• 4. ガラスの破面とクラックの見方
  • 4.1 激しい衝撃(機械的衝撃など)による破面
  • 4.2 緩やかな衝撃(熱的衝撃など)による破面
  • 4.3 破面の模式図
  • 4.4 クラックの枝分かれと波面の関係
  • 4.5 クラックの見方
  • 4.6激しい破壊、穏やかな破壊の特徴
• 5. 破損事故解析の進め方
  • 5.1 破損状況の調査
  • 5.2 破片の回収
  • 5.3 破片の観察、復元
  • 5.4 クラックの観察、起点の確認
  • 5.5 破壊の全容及び原因の究明
• 6. 事故より学ぶこと

第3章 ガラス強化法による高強度ガラスへのアプローチ

第1節 物理強化ガラスの概論及びシミュレーション技術

• 1. 物理強化ガラスの概論
• 2. 風冷強化ガラスの製造技術
  • 2.1 垂直吊り強化法
  • 2.2 ガス炉法
  • 2.3 水平曲げ強化法
  • 2.4 風冷強化用ノズル設計技術
  • 2.5 薄板ガラス物理強化
• 3. 風冷強化ガラスの残留応力シミュレーション技術
  • 3.1 ガラス物理強化シミュレーションとNarayanaswamyモデル
  • 3.2 ガラス物理強化シミュレーションの事例
• 3,3 風冷強化ガラス製造にともなう光学的歪の解析
  • 3.4 ガラス物理強化シミュレーションの課題

第2節 ガラスの化学強化

• 1. 化学強化(低温型イオン交換法)の方法
  • 1.1 強化の原理
  • 1.2 イオン交換と拡散
  • 1.3 応力の発生と緩和
  • 1.4 イオン交換の方法
    • 1.4.1 イオン交換用溶融塩とその条件
    • 1.4.2 溶融塩の汚染
• 2. ガラス組成
• 3. 化学強化したガラスの性能
  • 3.1 実用ガラスの強度
  • 3.2 化学強化ガラスの諸特性
    • 3.2.1 応力分布
    • 3.2.2 強度
    • 3.2.3 その他の性質

第4章 ガラスの研削・研磨技術および表面形状評価

第1節 ガラスのクラックフリー研削技術

• 1. ガラスの弾性と塑性
• 2. 研削加工における弾性と塑性
  • 2.1 研削加工プロセスにおける弾性と塑性
  • 2.2 ガラスの単刃フライカットにおける弾性・塑性・脆性
  • 2.3 ガラスの加工精度と弾性・塑性
• 3. クラックフリー研削加工
  • 3.1 クラックフリー研削を実現するための基本的考え方
  • 3.2 切れ刃トランケーションの効果
  • 3.3 クラックフリー研削の事例

第2節 固定砥粒によるガラス研磨技術

• 1. DP による固定砥粒研磨のための計算機シミュレーション
  • 1.1 計算機シミュレーションの概要
  • 1.2 片面枚葉方式を対象とした最適化シミュレーション
• 2. 計算機シミュレーション結果に基づくガラス基板の固定砥粒研磨特性
  • 2.1 試験方法と意義
  • 2.2 ガラス基板の固定砥粒研磨による表面性状創成過程
  • 2.3 DP 定盤の表面積比率が研磨特性に及ぼす影響
    • 2.3.1 表面積比率が研磨距離特性に及ぼす影響に関する計算機シミュレーション
    • 2.3.2 表面積比率が研磨距離特性に及ぼす影響
  • 2.4 ガラス基板の表面粗さ

第3節 CMP によるガラスの超精密研磨技術

• 1. ガラス研磨メカニズムの考察
• 2. 加工環境コントロール研磨技術
• 3. 酸化セリウムに替わる新規代替砥粒

第4節 ELID 研削と磁性流体研磨(MRF)を相乗した超精密加工プロセス

• 1. 超精密ELID 鏡面研削の特徴
• 2. 磁性流体研磨(MRF)法
  • 2.1 原理と特徴
  • 2.2 加工手法
• 3. 加工実験と考察
  • 3.1 形状精度の改善効果
  • 3.2 前加工面によるMRF 特性の差異
  • 3.3 表面粗さと形状精度の両立
• 4. ナノプレシジョンELID 研削

第5節 磁気混合流体(MCF)における研磨のメカニズム及び応用

• 1. 磁気混合流体(MCF)スラリーの組成と磁場作用下の挙動
  • 1.1 組成
  • 1.2 スタティック(静的)磁場作用下の挙動
  • 1.3 ダイナミック(動的)磁場作用下の形状復元現象
  • 1.4 磁場作用下の加工力
• 2. 研磨加工特性
  • 2.1 加工原理と実験装置
  • 2.2 各種材料のテスト結果

第5章 ガラスの表面微細加工技術

第1節 ガラスの洗浄技術

• 1. ガラスの表面
• 2. ガラス表面の汚染
• 3. 代表的な汚れの表面からの汚れの剥離技術とその機構
  • 3.1 代表的な汚れ
  • 3.2 汚れの剥離機構
    • 3.2.1 汚れおよび被洗浄表面の洗浄液によるぬれ
    • 3.2.2 有機質汚れの剥離
    • 3.2.3 無機質汚れの剥離
    • 3.2.4 粒子汚れの剥離
• 4. いろいろな汚れが付着している表面の洗浄
• 5. 利用可能な洗浄技術
  • 5.1 湿式洗浄技術
  • 5.2 物理洗浄技術
    • 5.2.1 超音波技術
    • 5.2.2 低圧フラッシング技術
    • 5.2.3 ウエットブラスト洗浄技術
    • 5.2.4 2 流体ジェット洗浄
    • 5.2.5 マイクロバブルを利用した洗浄技術
  • 5.3 乾式洗浄技術
    • 5.3.1 紫外光の利用
    • 5.3.2 光励起洗浄
    • 5.3.3 フッ化水素(HF)ベーパ洗浄
• 6. 実際のガラス洗浄

第2節 ガラスのモールドプレス技術およびナノインプリント技術

• 1. モールド材料と成形装置
• 2. モールドの微細加工
  • 2.1 ドライ加工法
  • 2.2 切削加工法
• 3. ガラス成形プロセス
• 4. 成形・離型特性の評価
• 5. ガラスインプリントによって得られる光学素子
  • 5.1 反射防止構造
  • 5.2 回折格子

第3節 レーザーによるガラスの位置選択的表面改質と形態制御

• 1. ガラスの熱物性と組成設計
• 2. 結晶化の機構とその形態
• 3. レーザー照射によるガラスの結晶化機構とその形態
• 4. 光非線形性結晶ラインパターニングと光導波
• 5. 化学エッチングを援用した表面加工
• 6. 面内に結晶配向を有する結晶二次元パターンの形成

第4節 ガラスの切削技術

• 1. ガラスの平削り切削
• 2. ガラスのエンドミル切削
• 3. エンドミルによるガラスの片側側面切削
• 4. ボールエンドミルによるガラスの深溝加工
• 5. エンドミルによるガラスの溝加工の応用

第6章 各種ガラスへのコーティングによる薄膜生成技術

第1節 ゾル-ゲルウェットコーティング

• 1. コーティング液の種類とゾル-ゲルウェットコーティングという言葉について
• 2. ゲル薄膜の作製
  • 2.1 ディップコーティング
  • 2.2 スピンコーティング
  • 2.3 ラミナーフローコーティング
• 3. ゲル薄膜の焼成
• 4. 膜厚の制御
• 5. 亀裂発生の問題
• 6. 残留応力の問題
• 7. スピンコーティング膜の放射状凹凸の問題
• 8. 各種ゾル-ゲルウェットコーティングにおけるトピックス
  • 8.1 水溶液をコーティング液とするゾル-ゲルウェットコーティング
  • 8.2 ポリシラザンをシリカ源とするゾル-ゲルウェットコーティング
  • 8.3 プラスチックスを基材とするゾル-ゲルウェットコーティング
  • 8.4 自己組織化による薄膜表面のパターニング

第2節 ドライコーティング

• 1. スパッタリング法
  • 1.1 マグネトロンスパッタリングと反応性スパッタリング
  • 1.2 絶縁性薄膜の反応性スパッタリング
  • 1.3 高速成膜技術
  • 1.4 その他の注目されるスパッタ技術
• 2. CVD
• 3. 材料開発
• 4. 膜構成
• 5. シミュレーション

第3節 ガラス上への無電解めっき

• 1. ガラスへのめっきプロセス-キャタライジング法
• 2. センシタイジング-アクチベーティング法
• 3. ガラスへのめっきプロセスの改善 コンディショニング-アクチベーティング法

第7章 ガラス接合・接着技術

第1節 陽極接合

• 1. 陽極接合の原理
• 2. 陽極接合が可能な材料
  • 2.1 ケイ酸ガラス
  • 2.2 導体
• 3. 陽極接合の実際
• 4. 陽極接合継手への逆電圧印加の影響

第2節 常温接合

• 1. ガラス・イオン結晶性材料の接合技術
• 2. プラズマ活性化接合
• 3. 表面活性化常温接合
• 4. ガラスおよびイオン結合性材料の表面活性化接合

第3節 バナジウム系の封着加工用鉛フリーガラスの開発

• 1. 鉛フリーガラスの設計方針
• 2. 鉛フリーガラスの調製と諸特性評価
  • 2.1 V2O5-ZnO-BaO 系の鉛フリーガラスの調製
  • 2.2 V2O5-ZnO-BaO 系の鉛フリーガラスへの第四成分金属酸化物(TeO2)の添加効果
  • 2.3 鉛フリーガラスの特性評価
    • 2.3.1 示差熱重量分析装置(TG-DTA)による熱特性評価
    • 2.3.2 熱機械分析装置(TMA)による熱膨張係数測定
    • 2.3.3 粉末X 線回折法(XRD)による構造評価
  • 2.4 封着実験
    • 2.4.1 ソーダライム板ガラスを用いての封着実験
    • 2.4.2 平面蛍光管の封着実験
  • 2.5 耐水性評価
  • 2.6 平面蛍光管の点灯試験
• 3. 結果および考察
  • 3.1 V2O5-ZnO-BaO 系ガラスの特性評価
  • 3.2 V2O5-ZnO-BaO-TeO2 系ガラスの特性評価
  • 3.3 ソーダライム板ガラスの封着加工
  • 3.4 セラミックフィラーを混合しての熱膨張測定
  • 3.5 耐水性評価
  • 3.6 封着加工した平面蛍光管の連続点灯試験評価

第8章 薄板ガラスの成形加工技術動向

第1節 フロート法

• 1. フロート法の設備
  • 1.1 フロート法の原理
  • 1.2 フロートバス
  • 1.3 フロートバスの雰囲気管理
• 2. フロート法による板ガラスの製造
  • 2.1 フロート法の概要
  • 2.2 ウェットバックフロー
  • 2.3 厚板製造プロセス
  • 2.4 薄板製造プロセス
• 3. フロート法の最近の進歩
  • 3.1 特殊組成ガラスの製造
  • 3.2 超薄板ガラスの製造
• 4. フロート法の課題
  • 4.1 ガラス基板の大型化
  • 4.2 品質の向上

第2節 ダウンドロー法およびフュージョン法

• 1. ダウンドロー法について
• 2. ダウンドローで生産された材料および製品について
  • 2.1 比較的薄型を対象とした液晶基板ガラス
  • 2.2 抵抗膜式ガラス/ ガラスタイプの薄型ガラス
  • 2.3 イメージセンサー用カバーガラス
  • 2.4 レーザーダイオード用カバーガラス
  • 2.5 近赤外カットフィルター用基板ガラス
  • 2.6 磁気ヘッド用スペーサーガラス
• 3. ダウンドローで製板された代表的な材料とスペック
• 4. フュージョン法について

第3節 ディスプレイ用ガラスとナノテクノロジーへの応用

• 1. ガラスはなぜ壊れやすいか
• 2. フェムト秒レーザーを用いたガラスの高強度化