ガラスの熱物性と機械特性の基礎および解析・評価方法

第1部 ガラスの熱物性と機械特性の基礎

(2025年8月25日 13:00〜14:30)

　ガラスは工業的に広く利用されている無機材料で、単体のガラス板としてだけでなく、基板やカバー材、コーティング材などのように主要な材料の搬送や保護のためなどその目的は多岐にわたる。形状自由度が高く、剛性や化学的耐久性も良く、他の材料に比べても安価なガラスは魅力的な材料だが、いずれの用途においても商品を作るにあたり熱的特性や強度を中心としたガラスの基礎特性をよく理解して取り扱うことが重要である。 　本講座ではガラスを利用する際に破壊が起こらないようにするために理解しておく必要のある基礎知識や、ガラスの強度を高めるための手法の例を紹介する。また、安全な利用に向けて行うべき強度特性の評価方法を説明する。

1. ガラスの基礎知識
   1. ガラスの種類と特徴
   2. ガラス転移温度と粘性、熱膨張挙動
   3. ガラスの仮想温度とは何か、懸念される影響
2. 熱物性と関係する事象・評価手法
   1. ガラスの比熱
   2. ガラスの熱伝導
   3. 熱物性の評価方法とガラスによる相違 (全般的に)
3. 機械特性の評価方法と解析
   1. ガラスの機械特性
   2. ガラスが「強い」とはどういうことか?
   3. 非破壊・破壊測定による機械特性評価
   4. 高強度ガラス:いろいろな強化方法と特徴
   5. 破壊したガラスからの割れ解析
4. まとめ

第2部 ガラスの熱物性と機械特性 〜応用編〜

(2025年8月25日 14:45〜16:15)

　ガラス基板は、剛性や耐熱性、絶縁性などの利点により、エレクトロニクス用途に重要な材料である。フラットパネルディスプレイや近年では半導体パッケージングプロセスへの活用が期待されている。また、強化しやすさを活かしてディスプレイのカバーガラスなどにも用いられている。しかしながら、例えばパッケージングに不可避なガラスとその他の材料間の接合において、熱膨張係数のミスマッチがあると、反りや破壊等の不具合の要因となる。 　本講演では、これらの不具合の低減のキーとなるガラスの熱膨張について、実用例を中心に解説する。

1. ガラスについて
   1. 主なガラスの種類と特徴
   2. ガラスの製法
2. ガラスの熱膨張
   1. 熱膨張率に影響を及ぼす因子
   2. 熱膨張率の測定方法
   3. 各種ガラスの熱膨張率
   4. 熱膨張に起因する不具合
3. ガラスの熱収縮
   1. ガラスの熱収縮現象とは
   2. 熱収縮に関する産業上の課題
4. ガラスの熱膨張率が関係するアプリケーション
   1. 耐熱食器・理化学機器
   2. フラットパネルディスプレイ
   3. 半導体パッケージング
5. ガラスの強度の実用的な評価の例
   1. スマートフォンカバーガラスの強度
   2. 曲げディスプレイの信頼性