JP2010024084A - Method of molding quartz glass material using mold material - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molding method of molding a quartz glass material into a prescribed shape by forming a releasing material with a simple work without the occurrence of crack or incorporation of bubbles. <P>SOLUTION: In the method of molding a quartz glass material 16 using the mold material 10 for molding a profile of a glass product by heating and melting the quartz glass material 16 in the mold material 10, the profile of the glass product is molded by preparing the carbon-made molding material 10 having a silicon carbide film 20 formed on surfaces 12a, 14a in contact with the heated and melted quartz glass material 16 by applying carbon silicate slurry and drying, placing the quartz glass material 16 in the mold material 10 and heating and melting the quartz glass material 16 in the mold material 10. A carbon sheet or a carbon felt is used as a releasing material on the inner wall surfaces 12a, 14a of the carbon-made mold material 10 and the quartz glass material in the mold material is placed and heated and melted in the mold material to form the profile of the glass product. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、型材を用いた石英ガラス材料の成形方法に関し、さらに詳細には、型材内の石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形するようにした型材を用いた石英ガラス材料の成形方法に関する。   The present invention relates to a method for molding a quartz glass material using a mold material. More specifically, the present invention relates to a quartz glass material using a mold material in which a quartz glass material in a mold material is heated and melted to mold a rough shape of a glass product. It relates to a molding method.

近年、ガラス製品、特に、石英ガラスよりなるガラス製品（以下、単に「石英ガラス製品」と適宜に称する。）は、光学レンズなどの光学機器に限らず、その耐久性や化学的安定性などの利点を生かし、半導体製造用治具、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル製造用フォトマスクあるいは光通信用の精密部品などに広く用いられている。   In recent years, glass products, particularly glass products made of quartz glass (hereinafter simply referred to as “quartz glass products” as appropriate) are not limited to optical devices such as optical lenses, but have durability and chemical stability. Taking advantage of the advantages, it is widely used in semiconductor manufacturing jigs, liquid crystal display (LCD) panel manufacturing photomasks or precision components for optical communication.

一般に、こうした石英ガラス製品の製造プロセスとしては、エッチングや研削加工などのような、加工対象物から不要な領域を除去する除去工程を主に用いるプロセスが採用されていた。   In general, as a manufacturing process of such a quartz glass product, a process mainly using a removal process for removing an unnecessary region from an object to be processed, such as etching or grinding, has been adopted.


しかしながら、エッチングによる製造プロセスは、加工対象物の表面の比較的微細な加工に限定されるため、それにより得られるガラス製品が限定されてしまうという問題点があった。
However, since the manufacturing process by etching is limited to relatively fine processing of the surface of the object to be processed, there is a problem that the glass product obtained thereby is limited.

また、研削加工による製造プロセスは、加工対象物を少量ずつ研削して所望の形状に加工するため、加工時間が多くかかるとともに、加工対象物から不要な部分を全て研削してしまうため、最終的に加工された石英ガラス製品の重量に比べより大きな石英ガラス材料の重量が必要となり、製造効率や製造コスト上で問題点が指摘されていた。   In addition, since the manufacturing process by grinding is performed to grind the processing object little by little to process it into a desired shape, it takes a lot of processing time and all unnecessary parts are ground from the processing object. As compared with the weight of the quartz glass product processed in this way, a larger weight of the quartz glass material is required, and problems have been pointed out in terms of production efficiency and production cost.


こうした問題点を解決するための手段として、型材を用いてガラス製品の概形を成形し、成形された成形体に研削などの機械加工を施してガラス製品を作製する手法が知られている。以下、型材を用いてガラス製品の概形を成形する方法について説明する。
As means for solving such problems, a technique is known in which a rough shape of a glass product is formed using a mold material, and a machined process such as grinding is performed on the formed molded body to produce a glass product. Hereinafter, a method for forming a rough shape of a glass product using a mold material will be described.

即ち、図１（ａ）には石英ガラス材料が載置された型材の概略構成説明図が示されており、図１（ｂ）には図１（ａ）のＡ矢視図が示されており、図１（ｃ）には図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図が示されており、図１（ｄ）には加熱溶融後の石英ガラス材料と型材の断面図が示されている。   That is, FIG. 1 (a) shows a schematic configuration explanatory diagram of a mold member on which a quartz glass material is placed, and FIG. 1 (b) shows a view as seen from an arrow A in FIG. 1 (a). 1 (c) shows a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 1 (a), and FIG. 1 (d) shows a cross-sectional view of the quartz glass material and the mold material after heating and melting. .

この石英ガラス材料の成形に用いる型材１０は、底板１２と、底板１２の上面１２ａに配置されるとともに所望の内径を有する円筒形状の外筒１４とを有して構成されている。こうした、底板１２および外筒１４はカーボン製である。なお、符号１４ａは、外筒１４の内周面を示している。   The mold material 10 used for molding the quartz glass material includes a bottom plate 12 and a cylindrical outer cylinder 14 which is disposed on the upper surface 12a of the bottom plate 12 and has a desired inner diameter. The bottom plate 12 and the outer cylinder 14 are made of carbon. Reference numeral 14 a indicates an inner peripheral surface of the outer cylinder 14.


以上の構成において、石英ガラス材料を石英ガラス製品の概形に成形するには、まず、外筒１４内の底板１２の上面１２ａに石英バルクまたはインゴットといった石英ガラス材料１６を載置し、石英ガラス材料１６が載置された型材１０を電気炉などの加熱装置（図示せず。）により、例えば、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下において、加熱温度１５００〜２０００℃で加熱する。
In the above configuration, in order to form the quartz glass material into a rough shape of the quartz glass product, first, the quartz glass material 16 such as quartz bulk or ingot is placed on the upper surface 12a of the bottom plate 12 in the outer cylinder 14, and the quartz glass is placed. The mold 10 on which the material 16 is placed is heated by a heating device (not shown) such as an electric furnace at a heating temperature of 1500 to 2000 ° C. in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.

このように、加熱装置内で型材１０が加熱温度１５００〜２０００℃で加熱されることにより、型材１０中に載置された石英ガラス材料１６は加熱溶融され、加熱溶融された石英ガラス材料１６は、図１（ｄ）に示されるように、外筒１４の内径と同一の寸法の円柱形状の成形体として成形される。   Thus, when the mold material 10 is heated at a heating temperature of 1500 to 2000 ° C. in the heating device, the quartz glass material 16 placed in the mold material 10 is heated and melted. As shown in FIG. 1 (d), it is molded as a cylindrical molded body having the same dimensions as the inner diameter of the outer cylinder 14.

こうして成形された石英ガラス材料１６は、研削などの機械加工工程を経て所望の形状の石英ガラス製品として製作される。   The quartz glass material 16 thus molded is manufactured as a quartz glass product having a desired shape through a machining process such as grinding.


なお、上記において、加熱装置により加熱されて石英ガラス材料１６が加熱溶融される際の加熱温度を１５００〜２０００℃としたが、より詳細には、１７５０〜１９００℃とすることが好ましい。
In the above description, the heating temperature when the quartz glass material 16 is heated and melted by the heating device is set to 1500 to 2000 ° C., but more specifically, 1750 to 1900 ° C. is preferable.

これは、石英ガラス材料１６を加熱溶融する加熱温度が１５００℃未満のときは、石英ガラスが高粘性を有するために石英ガラス材料１６を変形させにくく、型材１０中で石英ガラス材料１６が求める形状に成形されない恐れがあるからであり、また、石英ガラス材料１６の加熱温度が２０００℃を超えるときには、石英ガラス材料１６が分解して型材１０の各構成部材の構成材料であるカーボンと激しく反応してしまう恐れがあるからである。   This is because when the heating temperature at which the quartz glass material 16 is heated and melted is less than 1500 ° C., the quartz glass material 16 is difficult to deform because the quartz glass has high viscosity, and the shape required by the quartz glass material 16 in the mold material 10. In addition, when the heating temperature of the quartz glass material 16 exceeds 2000 ° C., the quartz glass material 16 decomposes and reacts violently with carbon which is a constituent material of each component of the mold 10. This is because there is a risk of losing.


しかしながら、こうした型材１０においては、石英ガラス材料１６を型材１０中で高温で加熱溶融するために、加熱溶融した石英ガラス材料１６と型材１０とが接している面において、型材１０の各構成部材の構成材料であるカーボンと石英ガラス材料１６とが反応して一酸化炭素ガスを発生したり、石英ガラス材料１６中に含有される水分により水分ガスを発生してしまい、発生した一酸化炭素ガスおよび水分ガスは加熱溶融されて低粘度となった石英ガラス材料１６中に巻き込まれ、こうしたガスを気泡として混入した状態で加熱溶融された石英ガラス材料１６が冷却され成形体として成形されるので、成形体が研削などの機械加工工程において加工される際に、所望の形状に加工できなくなるという問題が生じていた。
However, in such a mold material 10, in order to heat and melt the quartz glass material 16 at a high temperature in the mold material 10, the components of the mold material 10 are formed on the surface where the heated and melted quartz glass material 16 and the mold material 10 are in contact with each other. The constituent carbon and the quartz glass material 16 react to generate carbon monoxide gas, or moisture contained in the quartz glass material 16 generates moisture gas, and the generated carbon monoxide gas and The moisture gas is entrained in the quartz glass material 16 that has been melted by heating and has a low viscosity, and the quartz glass material 16 that has been melted by heating in a state where such gas is mixed as bubbles is cooled and molded as a molded body. When the body is processed in a machining process such as grinding, there has been a problem that it cannot be processed into a desired shape.

さらに、加熱溶融時に熱膨張係数が異なる石英ガラス材料１６と型材１０の各構成部材の構成材料であるカーボンとが反応融着するため、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体を型材１０から取り出す際にクラックが発生してしまい、成形体を切削などの機械加工工程において加工される際に、所望の形状に加工できなくなるという問題も発生していた。   Furthermore, since the quartz glass material 16 having a different thermal expansion coefficient at the time of heating and melting and the carbon that is a constituent material of each component of the mold 10 are reactively fused, the molded body that is the quartz glass material 16 after the heating and melting is removed from the mold 10. When taking out, the crack generate | occur | produced and when the molded object was processed in machining processes, such as cutting, the problem that it became impossible to process into a desired shape also occurred.


こうした問題点を解決するための手法として、特許文献１または特許文献２には、石英ガラス材料が配置されたグラファイト製容器に炭化珪素の被膜を形成し、加熱溶融された石英ガラス材料とグラファイト製容器が直接接触することがないようにして、一酸化炭素ガスを発生させないようにした技術が開示されている。
As a technique for solving such a problem, Patent Document 1 or Patent Document 2 discloses that a silicon carbide film is formed on a graphite container in which a quartz glass material is arranged, and the fused quartz glass material and graphite are heated. A technique is disclosed in which carbon monoxide gas is not generated by preventing the container from coming into direct contact.

また、特許文献３には、黒鉛モールドに複数の貫通孔を設け、黒鉛モールドの内周面にカーボンフェルトなどから構成される多孔質層を設けることにより、黒鉛モールド中においてシリカ粉末が蒸発溶融しやすくなり、集合気泡を除去できるようにした技術が開示されている。   In Patent Document 3, a plurality of through holes are provided in a graphite mold, and a porous layer made of carbon felt or the like is provided on the inner peripheral surface of the graphite mold, whereby silica powder evaporates and melts in the graphite mold. A technique that facilitates the removal of the collective bubbles is disclosed.


しかしながら、特許文献１には炭化珪素の具体的な被覆方法が開示されておらず、また、特許文献２に開示された技術によれば、炭化珪素の被膜を形成するために、有機シランからシリカゾルを形成し、形成したシリカゾルに有機シランと炭化珪素とのモル比を考慮して高純度のβ炭化珪素微粉末を加えてシリカゾル−炭化珪素として作製しなければならず、シリカゾル−炭化珪素を作製する作業が繁雑となっていた。
However, Patent Document 1 does not disclose a specific method for coating silicon carbide, and according to the technique disclosed in Patent Document 2, in order to form a silicon carbide film, silica sol is formed from organosilane. In view of the molar ratio of organosilane and silicon carbide, a high-purity β silicon carbide fine powder must be added to the formed silica sol to produce silica sol-silicon carbide. The work to do was complicated.

また、特許文献３に開示された技術は、炭化珪素粉末を加熱溶融する際に発生したＳｉＯ２ガスを単に外部に逃がすようにしたものであって、石英ガラス材料と炭素との反応により発生する一酸化炭素ガスや、加熱溶融する対象物が石英バルクもしくはインゴットなどのときに石英バルクやインゴット中に含有する水分により発生するガスについては検討されていなかった。

特開昭５７−６７０３１号公報 特開昭６２−１４８３３１号公報 特開平１１−２７８８５７号公報 Further, the technique disclosed in Patent Document 3 is such that the SiO 2 gas generated when the silicon carbide powder is heated and melted is simply released to the outside, and is generated by the reaction between the quartz glass material and carbon. Carbon monoxide gas or gas generated by moisture contained in the quartz bulk or ingot when the object to be heated and melted is quartz bulk or ingot has not been studied.

JP 57-67031 A JP-A-62-148331 JP-A-11-278857

本発明は、上記したような従来に技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な作業により型材における加熱溶融された石英ガラス材料が接する面に被覆層（以下、加熱溶融された石英ガラス材料が接する面に形成された被覆層を「離型材」と称することとする。）を形成するようにしたものである。   The present invention has been made in view of the various problems of the prior art as described above, and the object of the present invention is to bring the heated and fused quartz glass material into contact with the surface of the mold material by a simple operation. A coating layer (hereinafter, the coating layer formed on the surface in contact with the heat-melted quartz glass material is referred to as a “release material”) is formed.

また、本発明の目的とするところは、加熱溶融された石英ガラス材料中に一酸化炭素ガスや水蒸気などによる気泡を混入することなしに石英ガラス材料を所定の形状に成形するようにした型材を用いた石英ガラス材料の成形方法を提供しようとするものである。   Further, the object of the present invention is to provide a mold material in which the quartz glass material is molded into a predetermined shape without mixing bubbles due to carbon monoxide gas or water vapor into the heated and melted quartz glass material. An object of the present invention is to provide a method for forming the quartz glass material used.

また、本発明の目的とするところは、クラックを発生することなしに石英ガラス材料を所定の形状に成形するようにした型材を用いた石英ガラス材料の成形方法を提供しようとするものである。   Also, an object of the present invention is to provide a method for forming a quartz glass material using a mold material in which the quartz glass material is formed into a predetermined shape without generating cracks.

上記目的を達成するために、本発明は、型材において加熱溶融された石英ガラス材料の接する面に対して離型材として、炭化珪素膜を形成するようにしたものである。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a silicon carbide film is formed as a mold release material on the surface of the mold material that contacts the fused and fused quartz glass material.

また、本発明は、型材において加熱溶融された石英ガラス材料の接する面に対して離型材として、カーボンシートまたはカーボンフェルトからなる被覆層を形成するようにしたものである。   According to the present invention, a coating layer made of a carbon sheet or carbon felt is formed as a mold release material on the surface of the mold material in contact with the quartz glass material heated and melted.

従って、本発明によれば、一酸化炭素ガスの発生を抑制し、石英ガラスのバルクから発生する水蒸気を加熱溶融後の石英ガラス材料たる成形体中に巻き込むことがなくなる。   Therefore, according to this invention, generation | occurrence | production of carbon monoxide gas is suppressed and the water vapor | steam generate | occur | produced from the bulk of quartz glass does not get involved in the molded object which is the quartz glass material after heat-melting.

また、本発明によれば、加熱溶融後の石英ガラス材料たる成形体がカーボン製の型材と接しないため、成形体を型材から剥離する際にクラックが発生することがなくなる。   Further, according to the present invention, since the molded body, which is the quartz glass material after being heated and melted, does not come into contact with the carbon mold material, cracks do not occur when the molded body is peeled from the mold material.


即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明は、型材中で石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形する型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、加熱溶融される石英ガラス材料の接する面に炭化珪素スラリーを塗布した後に乾燥させて炭化珪素膜を形成したカーボン製の型材を用い、上記型材中に石英ガラス材料を載置して、上記型材中で石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形するようにしたものである。
That is, the invention described in claim 1 of the present invention is heated and melted in a method for forming a quartz glass material using a mold material that heats and melts a quartz glass material in a mold material to form a rough shape of a glass product. Using a carbon mold material in which a silicon carbide slurry is applied to the surface in contact with the quartz glass material and then dried to form a silicon carbide film, the quartz glass material is placed in the mold material, and the quartz glass material is placed in the mold material. The shape of the glass product is molded by heating and melting.

また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、上記炭化珪素スラリーは、炭化珪素粉末と水とを混合してスラリー化したものである。   The invention according to claim 2 of the present invention is the invention according to claim 1 of the present invention, wherein the silicon carbide slurry is a slurry obtained by mixing silicon carbide powder and water. .

また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、本発明のうち請求項２に記載の発明において、上記炭化珪素スラリーは、分散剤としてポリビニルアルコールを０．１重量％以上３０重量％以下添加したものである。   The invention according to claim 3 of the present invention is the invention according to claim 2 of the present invention, wherein the silicon carbide slurry contains 0.1% by weight or more and 30% by weight or less of polyvinyl alcohol as a dispersant. It is what was added.

また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、本発明のうち請求項２または３のいずれか１項に記載の発明において、上記炭化珪素粉末は、Ｆｅの含有量が１ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下、かつ、Ａｌの含有量が１ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下であるようにしたものである。   The invention according to claim 4 of the present invention is the invention according to any one of claims 2 or 3, wherein the silicon carbide powder has an Fe content of 1 ppm or more and 30 ppm or less. In addition, the Al content is 1 ppm or more and 20 ppm or less.

また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、本発明のうち請求項２、３または４のいずれか１項に記載の発明において、上記炭化珪素粉末は、平均粒径が０．１μｍ以上３μｍ以下であるようにしたものである。   The invention according to claim 5 of the present invention is the invention according to any one of claims 2, 3 or 4 of the present invention, wherein the silicon carbide powder has an average particle size of 0.1 μm. The thickness is set to 3 μm or less.

また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２、３、４または５のいずれか１項に記載の発明において、上記炭化珪素スラリーは、刷毛もしくはスプレーコーティングにより塗布したものである。   The invention according to claim 6 of the present invention is the invention according to any one of claims 1, 2, 3, 4 or 5 of the present invention, wherein the silicon carbide slurry is a brush or a spray. It is applied by coating.

また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の発明において、上記炭化珪素膜を加熱温度１５００〜２０００℃で焼成したものである。   According to a seventh aspect of the present invention, the invention according to any one of the first, second, third, fourth, fifth or sixth aspect of the present invention is the heating temperature of the silicon carbide film. Baked at 1500 to 2000 ° C.

また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の発明において、上記炭化珪素膜を加熱温度１７５０〜１９００℃で焼成したものである。   According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first, second, third, fourth, fifth, or sixth aspect of the present invention, the silicon carbide film is heated at a heating temperature. Baked at 1750-1900 ° C.

また、本発明のうち請求項９に記載の発明は、本発明のうち請求項７または８に記載の発明において、上記炭化珪素膜の焼成は、不活性ガス雰囲気または真空中で行うものである。   According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to the seventh or eighth aspect of the present invention, the silicon carbide film is fired in an inert gas atmosphere or in a vacuum. .

また、本発明のうち請求項１０に記載の発明は、型材中で石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形する型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、加熱溶融される石英ガラス材料の接する面にカーボンシートからなる被覆層を形成したカーボン製の型材を用い、上記型材中に石英ガラス材料を載置して、上記型材中で石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形するようにしたものである。   Further, the invention according to claim 10 of the present invention is heated and melted in a method for molding a quartz glass material using a mold material that heats and melts the quartz glass material in the mold material to form a rough shape of the glass product. Using a carbon mold material in which a coating layer made of a carbon sheet is formed on the surface in contact with the quartz glass material, placing the quartz glass material in the mold material, and heating and melting the quartz glass material in the mold material, the glass product It is designed to mold the general shape of.

また、本発明のうち請求項１１に記載の発明は、本発明のうち請求項１０に記載の発明において、上記カーボンシートの厚さは、１±０．３ｍｍであるようにしたものである。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention according to the tenth aspect of the present invention, the thickness of the carbon sheet is 1 ± 0.3 mm.

また、本発明のうち請求項１２に記載の発明は、本発明のうち請求項１０に記載の発明において、上記カーボンシートの厚さは、１．６±０．５ｍｍであるようにしたものである。   The invention according to claim 12 of the present invention is the invention according to claim 10 of the present invention, wherein the thickness of the carbon sheet is 1.6 ± 0.5 mm. is there.

また、本発明のうち請求項１３に記載の発明は、本発明のうち請求項１０に記載の発明において、上記被覆層は、１±０．３ｍｍならびに１．６±０．５ｍｍの２種類の厚さのカーボンシートの中から、同じ種類のカーボンシートまたは異なる種類のカーボンシートを１枚あるいは２枚以上積層して所望の厚さに調整するようにしたものである。   Further, the invention according to claim 13 of the present invention is the invention according to claim 10 of the present invention, wherein the coating layer has two types of 1 ± 0.3 mm and 1.6 ± 0.5 mm. One or two or more of the same type of carbon sheets or different types of carbon sheets are laminated and adjusted to a desired thickness among the carbon sheets having a thickness.

また、本発明のうち請求項１４に記載の発明は、型材中で石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形する型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、加熱溶融される石英ガラス材料の接する面にカーボンフェルトからなる被覆層を形成したカーボン製の型材を用い、上記型材中に石英ガラス材料を載置して、上記型材中で石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形するようにしたものである。   The invention according to claim 14 of the present invention is heated and melted in a method for molding a quartz glass material using a mold material that heats and melts the quartz glass material in the mold material to form a rough shape of the glass product. Using a mold made of carbon in which a coating layer made of carbon felt is formed on the surface in contact with the quartz glass material, placing the quartz glass material in the mold, and heating and melting the quartz glass material in the mold, the glass product It is designed to mold the general shape of.

また、本発明のうち請求項１５に記載の発明は、本発明のうち請求項１４に記載の発明において、上記カーボンフェルトの厚さは、２±１ｍｍであるようにしたものである。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the invention according to the fourteenth aspect of the present invention, the thickness of the carbon felt is 2 ± 1 mm.

また、本発明のうち請求項１６に記載の発明は、本発明のうち請求項１４に記載の発明において、上記カーボンフェルトの厚さは、５±１．５ｍｍであるようにしたものである。   According to a sixteenth aspect of the present invention, in the invention according to the fourteenth aspect of the present invention, the thickness of the carbon felt is 5 ± 1.5 mm.

また、本発明のうち請求項１７に記載の発明は、本発明のうち請求項１４に記載の発明において、上記カーボンフェルトの厚さは、７±２．５ｍｍであるようにしたものである。 また、本発明のうち請求項１８に記載の発明は、本発明のうち請求項１４に記載の発明において、上記カーボンフェルトの厚さは、１０±３ｍｍであるようにしたものである。   According to a seventeenth aspect of the present invention, in the invention according to the fourteenth aspect of the present invention, the thickness of the carbon felt is 7 ± 2.5 mm. According to an eighteenth aspect of the present invention, in the invention according to the fourteenth aspect of the present invention, the thickness of the carbon felt is 10 ± 3 mm.

また、本発明のうち請求項１９に記載の発明は、本発明のうち請求項１４に記載の発明において、上記被覆層は、２±１ｍｍ、５±１．５ｍｍ、７±２．５ｍｍならびに１０±３ｍｍの４種類の厚さのカーボンフェルトの中から、同じ種類のカーボンフェルトまたは異なる種類のカーボンフェルトを１枚あるいは２枚以上積層して所望の厚さに調整するようにしたものである。   According to the nineteenth aspect of the present invention, in the invention according to the fourteenth aspect of the present invention, the coating layer has 2 ± 1 mm, 5 ± 1.5 mm, 7 ± 2.5 mm, and 10 One type or two or more types of carbon felts of the same type or different types from among four types of carbon felts with a thickness of ± 3 mm are adjusted to a desired thickness.

また、本発明のうち請求項２０に記載の発明は、本発明のうち請求項１４、１５、１６、１７、１８または１９のいずれか１項に記載の発明において、上記カーボンフェルトの密度は、０．０１ｇ／ｃｍ３〜０．２ｇ／ｃｍ３であるようにしたものである。 Further, the invention according to claim 20 of the present invention is the invention according to any one of claims 14, 15, 16, 17, 18, or 19 of the present invention, wherein the density of the carbon felt is: it is obtained as is 0.01g / cm 3 ~0.2g / cm 3 .

また、本発明のうち請求項２１に記載の発明は、本発明のうち請求項１４、１５、１６、１７、１８または１９のいずれか１項に記載の発明において、上記カーボンフェルトの密度は、０．０５ｇ／ｃｍ３〜０．１５ｇ／ｃｍ３であるようにしたものである。 The invention according to claim 21 of the present invention is the invention according to any one of claims 14, 15, 16, 17, 18, or 19 of the present invention, wherein the density of the carbon felt is: it is obtained as is 0.05g / cm 3 ~0.15g / cm 3 .

また、本発明のうち請求項２２に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０または２１のいずれか１項に記載の発明において、上記石英ガラス材料を加熱溶融する際の加熱温度は、１５００〜２０００℃であるようにしたものである。   The invention described in claim 22 of the present invention is described in claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 of the present invention. 16, 16, 17, 18, 19, 20, or 21, the heating temperature when the quartz glass material is melted by heating is 1500 to 2000 ° C.

また、本発明のうち請求項２３に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０または２１のいずれか１項に記載の発明において、上記石英ガラス材料を加熱溶融する際の加熱温度は、１７５０〜１９００℃であるようにしたものである。   Further, the invention described in claim 23 of the present invention is the invention described in claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 of the present invention. , 16, 17, 18, 19, 20 or 21, wherein the heating temperature when the quartz glass material is heated and melted is 1750 to 1900 ° C.

また、本発明のうち請求項２４に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２または２３のいずれか１項に記載の発明において、上記石英ガラス材料の加熱溶融を不活性ガス雰囲気または真空中で行うようにしたものである。   The invention described in claim 24 of the present invention is described in claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 of the present invention. 16, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 or 23, wherein the quartz glass material is heated and melted in an inert gas atmosphere or in a vacuum. .

また、本発明のうち請求項２５に記載の発明は、本発明のうち請求項９または２４のいずれか１項に記載の発明において、上記不活性ガスは、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスあるいはこれらの混合ガスであるようにしたものである。   In addition, the invention described in claim 25 among the present inventions is the invention described in any one of claims 9 or 24, wherein the inert gas is nitrogen gas, argon gas, neon gas, helium. A gas or a mixed gas thereof is used.

本発明は、以上説明したように構成されているので、簡単な作業により離型材を形成することができるという優れた効果を奏する。   Since the present invention is configured as described above, there is an excellent effect that the release material can be formed by a simple operation.

また、本発明は、以上説明したように構成されているので、加熱溶融された石英ガラス材料中に一酸化炭素ガスや水蒸気などによる気泡を混入することなしに石英ガラス材料を所定の形状に成形することができるという優れた効果を奏する。   In addition, since the present invention is configured as described above, the quartz glass material is molded into a predetermined shape without mixing bubbles due to carbon monoxide gas or water vapor into the heated and melted quartz glass material. There is an excellent effect of being able to.

また、本発明は、以上説明したように構成されているので、クラックを発生することなしに石英ガラス材料を所定の形状に成形することができるという優れた効果を奏する。   In addition, since the present invention is configured as described above, there is an excellent effect that the quartz glass material can be formed into a predetermined shape without generating cracks.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法の実施の形態の一例について詳細に説明するものとする。   Hereinafter, an example of an embodiment of a method for forming a quartz glass material using a mold material according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

なお、以下の説明においては、図１を参照しながら説明した従来の技術による石英ガラス材料の成形方法に用いられる型材と同一または相当する構成については、上記において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その詳細な構成ならびに作用の説明は適宜に省略することとする。   In the following description, the same reference numerals as those used above are used for the same or corresponding components as those used in the quartz glass material molding method according to the prior art described with reference to FIG. Therefore, the detailed configuration and description of the operation will be omitted as appropriate.


本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法は、型材において加熱溶融された石英ガラス材料の接する面に対して離型材として、炭化珪素膜、カーボンシートからなる被覆層あるいはカーボンフェルトからなる被覆層を形成するようにしたものである。
A method for molding a quartz glass material using a mold material according to the present invention includes a silicon carbide film, a coating layer made of a carbon sheet, or a coating made of carbon felt as a mold release material with respect to the surface of the mold material that contacts the heated and melted quartz glass material. A layer is formed.

以下、離型材として炭化珪素膜を形成する場合、カーボンシートからなる被覆層を形成する場合ならびにカーボンフェルトからなる被覆層を形成する場合について、それぞれ詳細に説明することとする。   Hereinafter, a case where a silicon carbide film is formed as a release material, a case where a coating layer made of a carbon sheet is formed, and a case where a coating layer made of carbon felt are formed will be described in detail.


（１）炭化珪素膜を形成する場合
まず、図２を参照しながら、本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法の第１の実施の形態として、離型材として炭化珪素膜を形成する場合について、詳細に説明する。
(1) Case of Forming Silicon Carbide Film First, referring to FIG. 2, as a first embodiment of a method for molding a quartz glass material using a mold material according to the present invention, a silicon carbide film is formed as a mold release material. The case will be described in detail.


図２には本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、離型材として炭化珪素膜を形成するようにした場合の型材１０と石英ガラス材料１６との断面図が示されている。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the mold material 10 and the quartz glass material 16 when a silicon carbide film is formed as a mold release material in the method for forming a quartz glass material using the mold material according to the present invention.

型材１０において、加熱溶融された石英ガラス材料１６が接する面、つまり、底板１２の上面１２ａおよび外筒１４の内周面１４ａには、炭化珪素膜２０が形成されている。   In mold material 10, silicon carbide film 20 is formed on the surface in contact with heat-melted quartz glass material 16, that is, on upper surface 12 a of bottom plate 12 and inner peripheral surface 14 a of outer cylinder 14.

この炭化珪素膜２０を形成するには、炭化珪素スラリーを作製し、作製した炭化珪素スラリーを刷毛やスプレーなどにより底板１２の上面１２ａおよび外筒１４の内周面１４ａに対して塗布する。   In order to form this silicon carbide film 20, a silicon carbide slurry is produced, and the produced silicon carbide slurry is applied to the upper surface 12 a of the bottom plate 12 and the inner peripheral surface 14 a of the outer cylinder 14 by brushing or spraying.

こうして塗布された炭化珪素スラリーを乾燥して炭化珪素膜２０が形成され、形成された炭化珪素膜２０が型材１０において離型材として使用される。   The silicon carbide slurry thus applied is dried to form a silicon carbide film 20, and the formed silicon carbide film 20 is used as a mold release material in the mold material 10.


ここで、炭化珪素スラリーは、所定の粒径を有する炭化珪素粉末を所定の割合だけ純水に混ぜ、分散機もしくは粉砕機により混合して作製する。
Here, the silicon carbide slurry is prepared by mixing silicon carbide powder having a predetermined particle diameter with pure water in a predetermined ratio and mixing with a disperser or a pulverizer.

この際、炭化珪素スラリー中の炭化珪素粉末の粒径が３μｍを超えるの大きさのものでは成膜し難くなるため、０．１μｍ以上３μｍ以下の適度な細かさを有していることが好ましく、炭化珪素スラリー中の炭化珪素粉末の粒径が１μｍ以上３μｍ以下であることが特に好ましい。   At this time, since it is difficult to form a film when the particle size of the silicon carbide powder in the silicon carbide slurry exceeds 3 μm, it is preferable to have an appropriate fineness of 0.1 μm to 3 μm. The particle size of the silicon carbide powder in the silicon carbide slurry is particularly preferably 1 μm or more and 3 μm or less.

さらに、こうした炭化珪素スラリーに使用される炭化珪素粉末はＦｅの含有量が１ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下、かつ、Ａｌの含有量が１ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下のものを用いることとする。   Furthermore, the silicon carbide powder used in such a silicon carbide slurry is one having an Fe content of 1 ppm to 30 ppm and an Al content of 1 ppm to 20 ppm.

具体的には、平均粒径が３μｍの炭化珪素粉末を炭化珪素粉末が３０ｗｔ％（重量％）となるようにして超純水に混ぜ、この混合液に分散剤として１ｗｔ％のポリビニルアルコールを添加した後に、１６時間かけてボールミルにより混合して炭化珪素スラリーを作製する。   Specifically, silicon carbide powder having an average particle size of 3 μm is mixed with ultrapure water so that the silicon carbide powder is 30 wt% (wt%), and 1 wt% polyvinyl alcohol is added as a dispersant to the mixture. After that, the silicon carbide slurry is prepared by mixing with a ball mill for 16 hours.

なお、上記した例においては、分散剤として１ｗｔ％のポリビニルアルコールを添加した場合について示したが、分散剤として添加するポリビニルアルコールは０．１ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下添加することが好ましい。   In the above example, the case where 1 wt% polyvinyl alcohol is added as a dispersant is shown, but it is preferable to add 0.1 wt% or more and 30 wt% or less of polyvinyl alcohol added as a dispersant.


そして、作製された炭化珪素スラリーをスプレーコーティング法により、底板１２の上面１２ａおよび外筒１４の内周面１４ａに塗布し、１００℃で２時間かけて乾燥して炭化珪素膜２０を形成する。
And the produced silicon carbide slurry is apply | coated to the upper surface 12a of the baseplate 12 and the inner peripheral surface 14a of the outer cylinder 14 with a spray coating method, and it dries over 2 hours at 100 degreeC, and forms the silicon carbide film | membrane 20.

なお、こうしたスラリーを使用したスプレーコーティング法は、従来より周知の技術であるためその詳細な説明は省略する。   In addition, since the spray coating method using such a slurry is a conventionally well-known technique, the detailed description is abbreviate | omitted.


ここで、乾燥して得られた炭化珪素膜２０は、この状態でも離型材として用いることが可能であるが、こうした炭化珪素膜２０をさらに焼結したものを離型材として用いるようにしてもよい。
Here, the silicon carbide film 20 obtained by drying can be used as a release material even in this state, but a sintered material of the silicon carbide film 20 may be used as a release material. .

即ち、乾燥して得られた炭化珪素膜２０が形成された底板１２および外筒１４を電気炉などの加熱装置内に入れて、窒素ガス雰囲気下において、加熱温度１５００〜２０００℃、より詳細には、１７５０〜１９００℃の範囲で焼成して、炭化珪素膜２０を焼成する。   That is, the bottom plate 12 and the outer cylinder 14 on which the silicon carbide film 20 obtained by drying is formed are placed in a heating apparatus such as an electric furnace, and the heating temperature is 1500 to 2000 ° C. in a nitrogen gas atmosphere. Baked in the range of 1750 to 1900 ° C. to bak the silicon carbide film 20.

このようにして炭化珪素膜２０を焼成することにより、型材１０と炭化珪素膜２０との密着性が向上するとともに、型材１０と加熱溶融された石英ガラス材料１６たる成形体との剥離性も向上するようになる。   By firing the silicon carbide film 20 in this manner, the adhesion between the mold material 10 and the silicon carbide film 20 is improved, and the peelability between the mold material 10 and the molded body which is the fused quartz glass material 16 is also improved. To come.

なお、こうした焼成された炭化珪素膜２０の膜厚は、例えば、数百μｍ程度から数ｍｍとする。   The film thickness of the fired silicon carbide film 20 is, for example, about several hundred μm to several mm.


こうして、離型材として炭化珪素膜２０を形成した型材１０内に石英ガラス材料１６を載置し、型材１０を加熱装置内に配置して、型材１０を当該加熱装置により、例えば、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下において、加熱温度１５００〜２０００℃で加熱することにより、型材１０中に載置された石英ガラス材料１６は加熱溶融され、加熱溶融された石英ガラス材料１６は、外筒１４の内径と同一の寸法の円柱形状の成形体として成形される。
Thus, the quartz glass material 16 is placed in the mold material 10 on which the silicon carbide film 20 is formed as a mold release material, the mold material 10 is placed in the heating device, and the mold material 10 is made of, for example, nitrogen gas by the heating device. By heating at a heating temperature of 1500 to 2000 ° C. in an inert gas atmosphere, the quartz glass material 16 placed in the mold material 10 is heated and melted. It is molded as a cylindrical shaped body having the same dimensions as the inner diameter.

このとき、型材１０における加熱溶融された石英ガラス材料１６の接する面、つまり、底板１２の上面１２ａおよび外筒１４の内周面１４ａには炭化珪素膜２０が形成されているので、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体がカーボン製の型材と接することがなくなり、カーボンと炭化珪素との反応により発生する一酸化炭素ガスは発生しなくなるため、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体に気泡の巻き込みを生じなくなる。   At this time, since the silicon carbide film 20 is formed on the surface of the mold 10 in contact with the fused quartz glass material 16, that is, the upper surface 12 a of the bottom plate 12 and the inner peripheral surface 14 a of the outer cylinder 14, The quartz glass material 16 is not in contact with the carbon mold material, and carbon monoxide gas generated by the reaction between carbon and silicon carbide is not generated. No air bubbles are entrained.

さらに、加熱溶融されて冷却された石英ガラス材料１６たる成形体を型材１０から剥離することが容易になり、クラックの発生が抑制される。   Furthermore, it becomes easy to peel off the molded body, which is the quartz glass material 16 that has been heated and melted and cooled, from the mold member 10, and the occurrence of cracks is suppressed.


（１−１）実施例１
次に、上記した手法により炭化珪素膜を形成した型材を用いて石英ガラス材料を成形する際における気泡の巻き込みおよびクラックの有無について、本願発明者が行った実験の結果について説明する。
(1-1) Example 1
Next, the results of experiments conducted by the inventors of the present application will be described with respect to the presence of bubbles and the presence or absence of cracks when a quartz glass material is molded using a mold material having a silicon carbide film formed by the above-described method.

この実験においては、重量１６．８〜２０．２ｋｇの石英ガラス材料１６を離型材として炭化珪素膜２０を形成した型材１０内に配置し、加熱装置として電気炉を用い、その内部圧力を０．０３ＭＰａ、窒素ガス雰囲気下において加熱温度１８００℃で石英ガラス材料１６を加熱溶融して、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体においてクラックの有無および気泡の巻き込みの有無について確認した。   In this experiment, a quartz glass material 16 having a weight of 16.8 to 20.2 kg is placed in a mold material 10 having a silicon carbide film 20 formed as a mold release material, and an electric furnace is used as a heating device, and the internal pressure is set to 0. The quartz glass material 16 was heated and melted at a heating temperature of 1800 ° C. in a nitrogen gas atmosphere of 03 MPa, and the presence of cracks and the presence of bubbles were confirmed in the molded body that was the quartz glass material 16 after heating and melting.

ここで、離型材としての炭化珪素膜２０は、平均粒径３μｍの炭化珪素粉末が３０重量％で混合された炭化珪素スラリーを、スプレーコーティング法により塗布した後、１００℃で２時間かけて乾燥させて形成され、形成された炭化珪素膜を窒素ガス雰囲気下において加熱温度１８００℃で焼成して形成した。   Here, the silicon carbide film 20 as a mold release material is dried at 100 ° C. for 2 hours after a silicon carbide slurry in which silicon carbide powder having an average particle diameter of 3 μm is mixed at 30 wt% is applied by a spray coating method. The silicon carbide film thus formed was baked at a heating temperature of 1800 ° C. in a nitrogen gas atmosphere.

また、比較のため、重さ１５．８〜２３．７ｋｇの石英ガラス材料１６を離型材を設けていない型材１０内に載置し、上記条件と同様の条件で石英ガラス材料１６を加熱溶融して、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体においてクラックの有無および気泡の巻き込みの有無について確認した。   For comparison, the quartz glass material 16 having a weight of 15.8 to 23.7 kg is placed in the mold material 10 not provided with a release material, and the quartz glass material 16 is heated and melted under the same conditions as described above. Then, the presence or absence of cracks and the presence or absence of bubbles were confirmed in the molded body of the quartz glass material 16 after being heated and melted.


図３（ａ）（ｂ）には、本願発明者による実験の結果が示されている。ここで、図３（ａ）の実施例１−１〜１−１０には、石英ガラス材料１６を離型材として炭化珪素膜２０が形成された型材１０内で加熱溶融したときに成形される加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体において、クラックの有無および気泡の巻き込みの有無について調べた結果が示されている。
3 (a) and 3 (b) show the results of an experiment by the inventor of the present application. Here, in Examples 1-1 to 1-10 in FIG. 3A, heating that is performed when the quartz glass material 16 is heated and melted in the mold 10 in which the silicon carbide film 20 is formed using the quartz glass material 16 as a mold release material. The result of investigating the presence or absence of cracks and the presence or absence of entrainment of bubbles in the fused quartz glass material 16 is shown.

また、図３（ｂ）の比較例１−１〜１−１０には、石英ガラス材料１６を離型材を設けていない型材１０内で加熱溶融したときに成形される加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体において、クラックの有無および気泡の巻き込みの有無について調べた結果が示されている。   Further, in Comparative Examples 1-1 to 1-10 in FIG. 3B, the quartz glass material after being heated and melted which is formed when the quartz glass material 16 is heated and melted in the mold material 10 not provided with the release material. The result of investigating the presence or absence of cracks and the presence or absence of entrainment of bubbles in a 16-shaped molded body is shown.

この図３（ａ）（ｂ）の実験結果に示されているように、型材１０に離型材を設けていない場合には、図３（ｂ）の比較例１−１〜１−１０の全てにおいて、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体にはクラックが生じた。   As shown in the experimental results of FIGS. 3A and 3B, all of Comparative Examples 1-1 to 1-10 in FIG. In FIG. 3, cracks occurred in the molded body of the quartz glass material 16 after being melted by heating.

さらに、図３（ｂ）の比較例１−１〜１−１０の１０個中、４個において加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体には気泡の巻き込みが確認された。   Further, in 10 out of 10 of Comparative Examples 1-1 to 1-10 in FIG. 3 (b), entrainment of bubbles was confirmed in the molded body as the quartz glass material 16 after being heated and melted.

これに対し、型材１０に離型材として炭化珪素膜２０を形成した場合には、図３（ａ）の実施例１−１〜１−１０の全てにおいて、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体にクラックは確認されなかった。   On the other hand, when the silicon carbide film 20 is formed as the mold release material on the mold material 10, in all of the examples 1-1 to 1-10 in FIG. There were no cracks in the body.

また、図３（ａ）の実施例１−１〜１−１０の全てにおいて、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体には気泡の巻き込みも確認されなかった。   Further, in all of Examples 1-1 to 1-10 in FIG. 3A, no entrainment of bubbles was confirmed in the molded body which is the quartz glass material 16 after being heated and melted.


（２）カーボンシートからなる被覆層を形成する場合
次に、図４を参照しながら、本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法の第２の実施の形態として、離型材としてカーボンシートからなる被覆層を形成する場合について、詳細に説明する。
(2) When forming a coating layer made of a carbon sheet Next, referring to FIG. 4, as a second embodiment of a method for forming a quartz glass material using a mold material according to the present invention, a carbon sheet as a mold release material The case where the coating layer which consists of is formed is demonstrated in detail.


図４には本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、離型材としてカーボンシートからなる被覆層を形成するようにした場合の型材１０と石英ガラス材料１６との断面図が示されている。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the mold material 10 and the quartz glass material 16 when a coating layer made of a carbon sheet is formed as a mold release material in the method for molding a quartz glass material using the mold material according to the present invention. ing.

型材１０において、加熱溶融された石英ガラス材料１６の接する面、つまり、底板１２の上面１２ａおよび外筒１４の内周面１４ａには、カーボンシート２２からなる被覆層を形成されている。   In the mold material 10, a coating layer made of a carbon sheet 22 is formed on the surface that is in contact with the heated and melted quartz glass material 16, that is, the upper surface 12 a of the bottom plate 12 and the inner peripheral surface 14 a of the outer cylinder 14.

この被覆層たるカーボンシート２２を形成するには、外筒１４の内径と略同一の外径を有する円板形状に加工されたカーボンシート２２ａを底板１２の上面１２ａに配置し、円板形状に加工されたカーボンシート２２ａの外径と内周面１４ａとを合わせて外筒１４を底板１２の上面１２ａに配置し、外径が外筒１４の内周面１４ａと略同一となるようにしてカーボンシート２２ｂを筒形状にして、カーボンシート２２ｂを外筒１４の内周面１４ａに配置して、カーボンシート２２ａ、２２ｂよりなる被覆層たるカーボンシート２２を形成する。   In order to form the carbon sheet 22 as the covering layer, the carbon sheet 22a processed into a disk shape having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the outer cylinder 14 is disposed on the upper surface 12a of the bottom plate 12 to form a disk shape. The outer cylinder 14 is arranged on the upper surface 12a of the bottom plate 12 with the outer diameter of the processed carbon sheet 22a and the inner peripheral surface 14a aligned so that the outer diameter is substantially the same as the inner peripheral surface 14a of the outer cylinder 14. The carbon sheet 22b is formed into a cylindrical shape, and the carbon sheet 22b is disposed on the inner peripheral surface 14a of the outer cylinder 14 to form the carbon sheet 22 that is a covering layer made of the carbon sheets 22a and 22b.

そして、こうして被覆層として形成されたカーボンシート２２が、型材１０における離型材として使用される。   The carbon sheet 22 thus formed as a coating layer is used as a release material in the mold material 10.

なお、カーボンシート２２ａ、２２ｂは、例えば、厚さが１±０．３ｍｍと１．６±０．５ｍｍとの２種類のカーボンシートのいずれか１枚あるいは２枚以上積層して所望の厚さに形成されている。なお、厚さが１±０．３ｍｍと１．６±０．５ｍｍとの２種類のカーボンシートを２枚以上積層する場合には、同じ種類のカーボンシートまたは異なる種類のカーボンシートを適宜に組み合わせて用いることができる。   The carbon sheets 22a and 22b are, for example, any one of two kinds of carbon sheets having a thickness of 1 ± 0.3 mm and 1.6 ± 0.5 mm, or two or more stacked, and a desired thickness. Is formed. When two or more types of carbon sheets with a thickness of 1 ± 0.3 mm and 1.6 ± 0.5 mm are laminated, the same type of carbon sheets or different types of carbon sheets are appropriately combined. Can be used.

即ち、離型材の厚さ、つまり、被覆層の厚さに応じて、厚さが１±０．３ｍｍと１．６±０．５ｍｍとの２種類のカーボンシートを適宜に用いて、所望の厚さのカーボンシート２２ａ、２２ｂを形成する。   That is, depending on the thickness of the release material, that is, the thickness of the coating layer, two types of carbon sheets having a thickness of 1 ± 0.3 mm and 1.6 ± 0.5 mm are appropriately used to obtain a desired Thick carbon sheets 22a and 22b are formed.


こうして、離型材としてカーボンシート２２からなる被覆層を形成した型材１０内に石英ガラス材料１６を載置し、型材１０を加熱装置内に配置して、型材１０を当該加熱装置により、例えば、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下において、加熱温度１５００〜２０００℃で加熱することにより、型材１０中に載置された石英ガラス材料１６は加熱溶融され、加熱溶融された石英ガラス材料１６は、外筒１４の内径と同一の寸法の円柱形状の成形体として成形される。
In this way, the quartz glass material 16 is placed in the mold material 10 on which the coating layer made of the carbon sheet 22 is formed as the mold release material, the mold material 10 is placed in the heating device, and the mold material 10 is removed by, for example, nitrogen. By heating at a heating temperature of 1500 to 2000 ° C. in an inert gas atmosphere such as gas, the quartz glass material 16 placed in the mold material 10 is heated and melted. It is molded as a cylindrical molded body having the same dimensions as the inner diameter of the cylinder 14.


ここで、石英ガラス材料１６を加熱溶融する際の加熱温度（１５００〜２０００℃）においては、石英ガラス材料１６とカーボンシート２２とが反応して一酸化炭素ガスを発生し、カーボンシート２２が消耗してしまう。
Here, at the heating temperature (1500 to 2000 ° C.) when the quartz glass material 16 is heated and melted, the quartz glass material 16 and the carbon sheet 22 react to generate carbon monoxide gas, and the carbon sheet 22 is consumed. Resulting in.

特に、石英ガラス材料１６と直接接触する部分が消耗し、カーボンシート２２自体の厚みに影響を与えるほど消耗する。   In particular, the portion in direct contact with the quartz glass material 16 is consumed, and is consumed so as to affect the thickness of the carbon sheet 22 itself.

こうしたカーボンシート２２の消耗は、１ｍｍの厚さのカーボンシート２２を用いるときには、通常は石英ガラス材料１６を加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を１回行うと、当該カーボンシート２２の厚みの大部分を消耗してしまうこととなる。   When the carbon sheet 22 having a thickness of 1 mm is used, the consumption of the carbon sheet 22 is usually a process in which the quartz glass material 16 is heated and melted, heated and melted to a predetermined shape, and then cooled to form a molded body. If it is performed once, most of the thickness of the carbon sheet 22 is consumed.

なお、１．６ｍｍの厚さのカーボンシート２２を用いるときには、石英ガラス材料１６を加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を２回以上行うことが可能である。これは、当該工程を２回以上行ってもカーボンシート２２の消耗がカーボンシート２２の厚みにおいて１ｍｍ以上に及ぶが１．６ｍｍには達しないことによるものである。   In addition, when using the carbon sheet 22 having a thickness of 1.6 mm, the process of heating and melting the quartz glass material 16, heating and melting the quartz glass material 16 into a predetermined shape, and cooling to form a molded body may be performed twice or more. Is possible. This is because even if the process is performed twice or more, the consumption of the carbon sheet 22 reaches 1 mm or more in the thickness of the carbon sheet 22 but does not reach 1.6 mm.


ところで、こうしたカーボンシート２２の消耗は、型材１０が載置される電気炉などの加熱装置内の加熱温度にも大きく影響を受けるものである。
By the way, such consumption of the carbon sheet 22 is greatly affected by the heating temperature in a heating apparatus such as an electric furnace on which the mold material 10 is placed.

例えば、１ｍｍの厚さのカーボンシート２２を用いた場合、加熱装置内の加熱温度が１８５０℃では、石英ガラス材料１６を加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を１回行うと当該カーボンシート２２の厚みの大部分を消耗するが、加熱温度が１７５０℃では、当該工程１回では消耗せず、２回以上の使用が可能であった。このように、使用回数はカーボンシート２２の消耗の程度に依存する。   For example, when a carbon sheet 22 having a thickness of 1 mm is used, if the heating temperature in the heating device is 1850 ° C., the quartz glass material 16 is heated and melted, heated and melted to a predetermined shape, and then cooled to form a compact. However, when the heating process is performed once, most of the thickness of the carbon sheet 22 is consumed, but when the heating temperature is 1750 ° C., the process is not consumed once, and the carbon sheet 22 can be used twice or more. Thus, the number of times of use depends on the degree of wear of the carbon sheet 22.


この本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法の第２の実施の形態においては、型材１０における加熱溶融された石英ガラス材料１６の接する面、つまり、底板１２の上面１２ａおよび外筒１４の内周面１４ａに対してカーボンシート２２からなる被覆層を形成したため、加熱溶融された石英ガラス材料１６がカーボンシート２２と反応してカーボンシート２２が消耗されるが、一酸化炭素ガスの発生が抑制されるため、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体に気泡の巻き込みを生じなくなる。
In the second embodiment of the method for molding a quartz glass material using the mold material according to the present invention, the surface of the mold material 10 that is in contact with the heated and fused quartz glass material 16, that is, the upper surface 12 a of the bottom plate 12 and the outer cylinder 14. Since the coating layer made of the carbon sheet 22 is formed on the inner peripheral surface 14a, the heated and melted quartz glass material 16 reacts with the carbon sheet 22 and the carbon sheet 22 is consumed, but carbon monoxide gas is generated. Therefore, bubbles are not entrained in the molded body that is the quartz glass material 16 after being heated and melted.

また、カーボンシート２２と加熱溶融された石英ガラス材料１６とが反応することにより、加熱溶融されて冷却された石英ガラス材料１６たる成形体を型材１０から剥離することも容易になり、クラックの発生が抑制される。   In addition, the reaction between the carbon sheet 22 and the quartz glass material 16 that has been heated and melted makes it easy to peel the molded body, which is the quartz glass material 16 that has been heated and melted and cooled, from the mold 10, thereby generating cracks. Is suppressed.


（２−１）実施例２
次に、上記した手法によりカーボンシートからなる被覆層を形成した型材を用いて石英ガラス材料を成形する際における気泡の巻き込みおよびクラックの有無について、本願発明者が行った実験の結果について説明する。
(2-1) Example 2
Next, the results of an experiment conducted by the inventor of the present application will be described regarding the presence of bubbles and the presence or absence of cracks when a quartz glass material is molded using a mold having a coating layer made of a carbon sheet by the above-described method.

この実験においては、重量１６．８〜２０．０ｋｇの石英ガラス材料１６を離型材としてカーボンシート２２からなる被覆層を形成した型材１０内に配置し、加熱装置として電気炉を用い、その内部圧力を０．０３ＭＰａ、窒素ガス雰囲気下において加熱温度１８００℃で石英ガラス材料１６を加熱溶融して、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体においてクラックの有無および気泡の巻き込みの有無について確認した。   In this experiment, a quartz glass material 16 having a weight of 16.8 to 20.0 kg is placed in a mold 10 having a coating layer made of a carbon sheet 22 as a mold release material, an electric furnace is used as a heating device, and its internal pressure The quartz glass material 16 was heated and melted at a heating temperature of 1800 ° C. in a nitrogen gas atmosphere at 0.03 MPa, and the presence or absence of cracks and bubble entrainment in the molded body of the quartz glass material 16 after heating and melting was confirmed.


図５には、本願発明者による実験の結果が示されている。ここで、図５の実施例２−１〜２−１０には、石英ガラス材料１６を離型材としてカーボンシート２２からなる被覆層を形成した型材１０内で加熱溶融したときに成形される加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体において、クラックの有無および気泡の巻き込みの有無について調べた結果が示されている。
FIG. 5 shows the result of an experiment by the present inventor. Here, in Examples 2-1 to 2-10 in FIG. 5, heat melting is performed when the glass material 16 is heated and melted in the mold material 10 in which the coating layer made of the carbon sheet 22 is formed using the quartz glass material 16 as a release material. The result of investigating the presence or absence of cracks and the presence or absence of entrainment of bubbles in the later molded product of the quartz glass material 16 is shown.

なお、実施例２−１〜２−５は、離型材として厚さ１ｍｍのカーボンシート２２からなる被覆層を形成した型材１０内で石英ガラス材料１６を加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を１回行ったときの当該成形体におけるクラックの有無および気泡の巻き込みの有無について確認したものである。   In Examples 2-1 to 2-5, the quartz glass material 16 was heated and melted in a mold 10 in which a coating layer made of a carbon sheet 22 having a thickness of 1 mm was formed as a mold release material, and was heated and melted into a predetermined shape. This is a confirmation of the presence or absence of cracks and the presence or absence of entrainment of bubbles in the molded article when the process of cooling and molding the molded article was performed once.

また、実施例２−６〜２−１０は、離型材として厚さ１．６ｍｍのカーボンシート２２からなる被覆層を形成した型材１０内で石英ガラス材料１６を加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を１回行ったときの当該成形体におけるクラックの有無および気泡の巻き込みの有無について確認したものである。   In Examples 2-6 to 2-10, the quartz glass material 16 is heated and melted in a mold 10 in which a coating layer made of a carbon sheet 22 having a thickness of 1.6 mm is formed as a mold release material, and heated to a predetermined shape. This is a confirmation of the presence or absence of cracks and the presence or absence of bubbles in the molded body when the process of molding after cooling and molding the molded body is performed once.


型材に離型材としてカーボンシート２２からなる被覆層を形成した場合には、図５の実施例２−１〜２−１０に示すように、全てにおいて、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体にクラックは確認されなかった。
When the coating layer made of the carbon sheet 22 is formed as a mold release material on the mold material, as shown in Examples 2-1 to 2-10 in FIG. No cracks were observed.

また、実施例２−１〜２−１０の全てにおいて、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体には気泡の巻き込みも確認されなかった。   Moreover, in all of Examples 2-1 to 2-10, no entrainment of bubbles was confirmed in the molded body which was the quartz glass material 16 after being heated and melted.


（３）カーボンフェルトからなる被覆層を形成する場合
次に、図６を参照しながら、本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法の第３の実施の形態として、離型材としてカーボンフェルトからなる被覆層を形成する場合について、詳細に説明する。
(3) When forming a coating layer made of carbon felt Next, referring to FIG. 6, as a third embodiment of a method for forming a quartz glass material using a mold material according to the present invention, carbon felt as a mold release material is used. The case where the coating layer which consists of is formed is demonstrated in detail.


図６には本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、離型材としてカーボンフェルトからなる被覆層を形成するようにした場合の型材１０と石英ガラス材料１６との断面図が示されている。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the mold material 10 and the quartz glass material 16 when a coating layer made of carbon felt is formed as a mold release material in the method for molding a quartz glass material using the mold material according to the present invention. ing.

型材１０における加熱溶融された石英ガラス材料１６の接する面、つまり、底板１２の上面１２ａおよび外筒１４の内周面１４ａには、カーボンフェルト２４からなる被覆層が形成されている。   A coating layer made of carbon felt 24 is formed on the surface of the mold 10 that contacts the heated and fused quartz glass material 16, that is, the upper surface 12 a of the bottom plate 12 and the inner peripheral surface 14 a of the outer cylinder 14.

このカーボンフェルト２４からなる被覆層を形成するには、外筒１４の内径と略同一の概形を有する円板形状に加工されたカーボンフェルト２４ａを底板１２の上面１２ａに配置し、円板形状に加工されたカーボンフェルト２４ａの外径と内周面１４ａとを合わせて外筒１４を底板１２の上面１２ａに配置し、外径が外筒１４の内周面１４ａと略同一となるようにしてカーボンフェルト２４ｂを筒形状にして、カーボンフェルト２４ｂを外筒１４の内周面に配置して、カーボンフェルト２４ａ、２４ｂよりなる被覆層たるカーボンフェルト２４を形成する。   In order to form the coating layer made of the carbon felt 24, the carbon felt 24a processed into a disk shape having the substantially same shape as the inner diameter of the outer cylinder 14 is disposed on the upper surface 12a of the bottom plate 12, and the disk shape The outer cylinder 14 is arranged on the upper surface 12a of the bottom plate 12 with the outer diameter of the carbon felt 24a processed into the same shape and the inner peripheral surface 14a so that the outer diameter is substantially the same as the inner peripheral surface 14a of the outer cylinder 14. Thus, the carbon felt 24b is formed into a cylindrical shape, and the carbon felt 24b is disposed on the inner peripheral surface of the outer cylinder 14 to form the carbon felt 24 that is a coating layer made of the carbon felts 24a and 24b.

そして、こうして被覆層として形成されたカーボンフェルト２４が、型材１０における離型材として使用される。   The carbon felt 24 thus formed as a coating layer is used as a release material in the mold material 10.

なお、カーボンフェルト２４ａ、２４ｂは、例えば、厚さが２±１ｍｍ、５±１．５ｍｍ、７±２．５ｍｍおよび１０±３ｍｍの４種類のカーボンフェルトのいずれか１枚あるいは２枚以上積層して所望の厚さに形成されている。なお、厚さが２±１ｍｍ、５±１．５ｍｍ、７±２．５ｍｍおよび１０±３ｍｍの４種類のカーボンフェルトを２枚以上積層する場合には、同じ種類のカーボンフェルトまたは異なる種類のカーボンフェルトを適宜に組み合わせて用いることができる。   The carbon felts 24a and 24b are formed by laminating any one or more of four types of carbon felts having thicknesses of 2 ± 1 mm, 5 ± 1.5 mm, 7 ± 2.5 mm, and 10 ± 3 mm, for example. To a desired thickness. When two or more types of carbon felts with thicknesses of 2 ± 1 mm, 5 ± 1.5 mm, 7 ± 2.5 mm and 10 ± 3 mm are laminated, the same type of carbon felt or different types of carbon felt Felts can be used in appropriate combinations.

即ち、離型材の厚さ、つまり、被覆層の厚さに応じて、厚さが２±１ｍｍ、５±１．５ｍｍ、７±２．５ｍｍおよび１０±３ｍｍの４種類のカーボンフェルトを適宜に用いて、所望の厚さのカーボンフェルト２４ａ、２４ｂを形成する。   That is, depending on the thickness of the release material, that is, the thickness of the coating layer, four types of carbon felts having thicknesses of 2 ± 1 mm, 5 ± 1.5 mm, 7 ± 2.5 mm, and 10 ± 3 mm are appropriately used. The carbon felts 24a and 24b having a desired thickness are used.


こうして、離型材としてカーボンフェルト２４からなる被覆層を形成した型材１０内に石英ガラス材料１６を載置し、型材１０を加熱装置内に配置して、型材１０を当該加熱装置により、例えば、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下において、加熱温度１５００〜２０００℃で加熱することにより、型材１０中に載置された石英ガラス材料１６は加熱溶融され、加熱溶融された石英ガラス材料１６は、外筒１４の内径と同一の寸法の円柱形状の成形体として成形される。
Thus, the quartz glass material 16 is placed in the mold material 10 on which the coating layer made of the carbon felt 24 is formed as a mold release material, the mold material 10 is placed in the heating device, and the mold material 10 is placed, for example, in nitrogen by the heating device. By heating at a heating temperature of 1500 to 2000 ° C. in an inert gas atmosphere such as gas, the quartz glass material 16 placed in the mold material 10 is heated and melted. It is molded as a cylindrical molded body having the same dimensions as the inner diameter of the cylinder 14.


ここで、石英ガラス材料１６を加熱溶融する際の加熱温度（１５００〜２０００℃）においては、石英ガラス材料１６とカーボンフェルト２４が反応して一酸化炭素ガスを発生し、カーボンフェルト２４が消耗してしまう。
Here, at the heating temperature (1500 to 2000 ° C.) when the quartz glass material 16 is heated and melted, the quartz glass material 16 and the carbon felt 24 react to generate carbon monoxide gas, and the carbon felt 24 is consumed. End up.

特に、石英ガラス材料１６と直接接触する部分の消耗が激しく、カーボンフェルト２４自体の厚みに影響を与える程度に消耗する。   In particular, the portion in direct contact with the quartz glass material 16 is consumed so much that it affects the thickness of the carbon felt 24 itself.

こうしたカーボンフェルト２４の消耗は、２ｍｍの厚さのカーボンフェルト２４を用いるときには、通常は石英ガラス材料１６を加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を１回行うと、当該カーボンフェルト２４のある程度の厚みを消耗する。   When the carbon felt 24 having a thickness of 2 mm is used, the consumption of the carbon felt 24 usually involves heating and melting the quartz glass material 16, heating and melting the glass glass material 16 into a predetermined shape, and cooling to form a molded body. If performed once, a certain thickness of the carbon felt 24 is consumed.

また、５ｍｍの厚さのカーボンフェルト２４を用いるときには、石英ガラス材料１６を加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を２回行うことが可能である。これは、当該工程を２回行うことによりカーボンフェルト２４の消耗がカーボンフェルト２４の厚みにおいて２ｍｍ以上に及ぶが５ｍｍには達しないことによるものである。   Further, when the carbon felt 24 having a thickness of 5 mm is used, it is possible to perform the process of heating and melting the quartz glass material 16, heating and melting the quartz glass material 16 into a predetermined shape, and cooling to form a molded body twice. . This is because the consumption of the carbon felt 24 reaches 2 mm or more in the thickness of the carbon felt 24 but does not reach 5 mm by performing the process twice.

さらに、７ｍｍおよび１０ｍｍの厚さのカーボンフェルト２４を用いるときは、石英ガラス材料１６を加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を４回から５回行うことができる。   Further, when using the carbon felt 24 having a thickness of 7 mm and 10 mm, the process of heating and melting the quartz glass material 16, heating and melting the quartz glass material 16 into a predetermined shape, and cooling to form a molded body is performed 4 to 5 times. It can be carried out.

また、カーボンフェルト２４の密度は、０．０１〜０．２ｇ／ｃｍ３が好ましく、より詳細には、０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３が好ましい。 The density of the carbon felt 24 is preferably 0.01~0.2g / cm 3, and more preferably 0.05~0.15g / cm 3.


この本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法の第３の実施の形態においては、型材１０における加熱溶融された石英ガラス材料１６の接する面、つまり、底板１２の上面１２ａおよび外筒１４の内周面１４ａに対してカーボンフェルト２４からなる被覆層を形成したため、加熱溶融された石英ガラス材料１６がカーボンフェルト２４と反応してカーボンフェルト２４が消耗されるが、一酸化炭素ガスの発生が抑制されるため、加熱溶融されて冷却された石英ガラス材料１６たる成形体に気泡の巻き込みを生じなくなる。
In the third embodiment of the method for molding a quartz glass material using the mold material according to the present invention, the surface of the mold material 10 that is in contact with the heated and fused quartz glass material 16, that is, the upper surface 12 a of the bottom plate 12 and the outer cylinder 14. Since the coating layer made of the carbon felt 24 is formed on the inner peripheral surface 14a, the quartz glass material 16 heated and melted reacts with the carbon felt 24 and the carbon felt 24 is consumed, but the generation of carbon monoxide gas Therefore, bubbles are not entrained in the molded body of the quartz glass material 16 that has been heated and melted and cooled.

また、カーボンフェルト２４と加熱溶融された石英ガラス材料１６とが反応することにより、加熱溶融されて冷却された石英ガラス材料１６たる成形体を型材１０から剥離することも容易になり、クラックの発生が抑制される。   Further, the reaction between the carbon felt 24 and the quartz glass material 16 that has been heated and melted makes it easy to peel off the molded body that is the quartz glass material 16 that has been heated and melted and cooled from the mold material 10, thereby generating cracks. Is suppressed.


（３−１）実施例３
次に、上記した手法によりカーボンフェルトからなる被覆層を形成した型材を用いて石英ガラス材料を成形する際における気泡の巻き込みおよびクラックの有無について、本願発明者が行った実験の結果について説明する。
(3-1) Example 3
Next, the results of an experiment conducted by the present inventor will be described with respect to the presence of bubbles and the presence or absence of cracks when a quartz glass material is molded using a mold having a coating layer made of carbon felt by the above-described method.

この実験においては、重量９．８〜２２．７ｋｇの石英ガラス材料１６を離型材としてカーボンフェルト２４からなる被覆層を形成した型材１０内に配置し、加熱装置として電気炉を用い、その内部圧力を０．０３ＭＰａ、窒素ガス雰囲気下において加熱温度１８００℃で石英ガラス材料１６を加熱溶融して、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体においてクラックの有無および気泡の巻き込みの有無について確認した。   In this experiment, a quartz glass material 16 having a weight of 9.8 to 22.7 kg is placed in a mold 10 having a coating layer made of carbon felt 24 as a mold release material, and an electric furnace is used as a heating device, and its internal pressure The quartz glass material 16 was heated and melted at a heating temperature of 1800 ° C. in a nitrogen gas atmosphere at 0.03 MPa, and the presence or absence of cracks and bubble entrainment in the molded body of the quartz glass material 16 after heating and melting was confirmed.


図７には、本願発明者による実験の結果が示されている。ここで、図７の実施例３−１〜３−２０には、石英ガラス材料１６を離型材としてカーボンフェルト２４からなる被覆層を形成した型材１０内で加熱溶融したときに成形される加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体において、クラックの有無および気泡の巻き込みの有無について調べた結果が示されている。
FIG. 7 shows the result of an experiment by the present inventor. Here, in Examples 3-1 to 3-20 of FIG. 7, heating and melting formed when the glass material 16 is heated and melted in the mold 10 in which the coating layer made of the carbon felt 24 is formed using the quartz glass material 16 as a release material. The result of investigating the presence or absence of cracks and the presence or absence of entrainment of bubbles in the later molded product of the quartz glass material 16 is shown.

なお、実施例３−１〜３−４は、離型材として厚さ２ｍｍ、密度０．１３ｇ／ｃｍ３のカーボンフェルト２４からなる被覆層を形成した型材１０内で石英ガラス材料１６を加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を１回行ったときの当該成形体におけるクラックの有無および気泡の巻き込みの有無について確認したものである。 In Examples 3-1 to 3-4, the quartz glass material 16 was heated and melted in the mold 10 in which the coating layer made of the carbon felt 24 having a thickness of 2 mm and a density of 0.13 g / cm 3 was formed as a mold release material. Then, the presence or absence of cracks and the presence or absence of bubbles in the molded article when the process of molding by heating and melting into a predetermined shape and then molding the molded article was confirmed once.

また、実施例３−５〜３−１０は、離型材として厚さ５ｍｍ、密度０．０９ｇ／ｃｍ３のカーボンフェルト２４からなる被覆層を形成した型材１０内で石英ガラス材料１６加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を２回行ったときの当該成形体におけるクラックの有無および気泡の巻き込みの有無について確認したものである。 Further, in Examples 3-5 to 3-10, the quartz glass material 16 was heated and melted in the mold 10 in which the coating layer made of the carbon felt 24 having a thickness of 5 mm and a density of 0.09 g / cm 3 was formed as a mold release material. This is a confirmation of the presence or absence of cracks and the presence or absence of entrainment of bubbles in the molded body when the process of cooling and molding into a predetermined shape followed by cooling and molding the molded body was performed twice.

さらに、実施例３−１１、３−１３〜３−１５は、離型材として厚さ７ｍｍ、密度０．０８ｇ／ｃｍ３のカーボンフェルト２４からなる被覆層を形成した型材１０内で石英ガラス材料１６を加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を４回行ったときの当該成形体におけるクラックの有無および気泡の巻き込みの有無について確認したものである。 Further, examples 3-11,3-13～3-15, the thickness 7mm as a releasing material, a quartz glass material in the mold material 10 to form a coating layer made of carbon felt 24 of the density of 0.08 g / cm 3 16 This is a confirmation of the presence or absence of cracks and the presence or absence of bubbles in the molded product when the process of heating and melting the product, heating and melting it to a predetermined shape, and then cooling and molding the molded product is performed four times.

さらにまた、実施例３−１２は、離型材として厚さ７ｍｍ、密度０．０８ｇ／ｃｍ３のカーボンフェルト２４からなる被覆層を形成した型材１０内で石英ガラス材料１６を加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を５回行ったときの当該成形体におけるクラックの有無および気泡の巻き込みの有無について確認したものである。 Furthermore, examples 3-12, the thickness 7mm as release agent, and heated fused silica glass material 16 in the mold material 10 to form a coating layer made of carbon felt 24 of the density of 0.08 g / cm 3, a predetermined This is a confirmation of the presence or absence of cracks and the presence or absence of bubbles in the molded body when the process of heating and melting into a shape and then cooling and molding the molded body was performed 5 times.

また、実施例３−１６〜３−２０は、離型材として厚さ１０ｍｍ、密度０．０７ｇ／ｃｍ３のカーボンフェルト２４からなる被覆層を形成した型材１０内で石英ガラス材料１６を加熱溶融し、所定の形状に加熱溶融した後に冷却して成形体を成形するという工程を５回行ったときの当該成形体におけるクラックの有無および気泡の巻き込みの有無について確認したものである。 In Examples 3-16 to 3-20, the quartz glass material 16 was heated and melted in the mold 10 in which the coating layer made of the carbon felt 24 having a thickness of 10 mm and a density of 0.07 g / cm 3 was formed as a mold release material. Then, the presence or absence of cracks in the molded body and the presence or absence of bubbles were confirmed when the process of molding the molded body by cooling after heating and melting into a predetermined shape was performed 5 times.


型材に離型材としてカーボンフェルト２４からなる被覆層を形成した場合には、図７の実施例３−１〜３−２０に示すように、全てにおいて加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体にクラックは確認されなかった。
When a coating layer made of carbon felt 24 is formed as a mold release material on the mold material, as shown in Examples 3-1 to 3-20 in FIG. Cracks were not confirmed.

また、実施例３−１〜３−２０の全てにおいて、加熱溶融後の石英ガラス材料１６たる成形体には気泡の巻き込みも確認されなかった。   Moreover, in all of Examples 3-1 to 3-20, entrapment of bubbles was not confirmed in the molded body which is the quartz glass material 16 after being heated and melted.


以上において説明したように、型材において加熱溶融された石英ガラス材料が接する面に離型材として炭化珪素膜を形成し、当該型材を用いて石英ガラス製品の概形を成形するようにした本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法においては、加熱溶融後の石英ガラス材料たる成形体にクラックや気泡の巻き込みが発生せず、高品位な成形体を得ることができる。
As described above, according to the present invention, a silicon carbide film is formed as a mold release material on the surface of the mold material that contacts the heated and melted quartz glass material, and a rough shape of the quartz glass product is formed using the mold material. In the method for molding the quartz glass material using the mold material, cracks and bubbles are not generated in the molded body that is the quartz glass material after being heated and melted, and a high-quality molded body can be obtained.

また、型材において加熱溶融された石英ガラス材料が接する面に離型材としてカーボンシートまたはカーボンフェルトからなる被覆層を形成し、当該型材を用いて石英ガラス材料の概形を成形する用にした本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法においては、加熱溶融後の石英ガラス材料たる成形体にクラックや気泡の巻き込みが発生せず、高品位な成形体を得ることができる。   Further, the present invention is intended to form a coating layer made of a carbon sheet or a carbon felt as a mold release material on the surface of the mold material that is in contact with the heat-melted quartz glass material, and to mold the rough shape of the quartz glass material using the mold material. In the method for molding the quartz glass material using the mold material according to the above, cracks and bubbles are not generated in the molded body that is the quartz glass material after being heated and melted, and a high-quality molded body can be obtained.

従って、本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法を利用して石英ガラス製品を作製する際には、高品位な成形体が得られ、得られた高品位な成形体を機械加工することで、高い歩留で石英ガラス製品を作製することができるようになる。   Therefore, when producing a quartz glass product using the method for molding a quartz glass material using the mold material according to the present invention, a high-quality molded product is obtained, and the resulting high-quality molded product is machined. This makes it possible to produce a quartz glass product with a high yield.

さらに、本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法を利用して石英ガラス製品を作製する際には、高い歩留で石英ガラス製品を作製できるため、石英ガラス製品を低コストで製造することができる。   Furthermore, when producing a quartz glass product using the method for molding a quartz glass material using the mold material according to the present invention, the quartz glass product can be produced at a high yield, and therefore the quartz glass product is produced at a low cost. be able to.


なお、上記した実施の形態においては、窒素ガス雰囲気下において炭化珪素膜を焼成したり石英ガラス材料１６を加熱溶融するようにしていたが、これに限られるものではないことは勿論であり、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスまたはこれらの混合ガスなどの不活性ガス雰囲気下もしくは真空中で炭化珪素膜を焼成したり石英ガラス材料１６を加熱溶融するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the silicon carbide film is baked in the nitrogen gas atmosphere or the quartz glass material 16 is heated and melted. However, the present invention is not limited to this. The silicon carbide film may be fired or the quartz glass material 16 may be heated and melted in an inert gas atmosphere such as gas, neon gas, helium gas, or a mixed gas thereof or in a vacuum.

本発明は、石英ガラス材料を成形して所望の形状のガラス製品を製作する際に利用することができるものである。   The present invention can be used when a quartz glass material is molded to produce a glass product having a desired shape.

図１（ａ）は、石英ガラス材料の成形方法に用いられる型材の概略構成斜視説明図であり、また、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ矢視図であり、また、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、また、図１（ｄ）は、加熱溶融後の石英ガラス材料と型材のＢ−Ｂ断面図である。FIG. 1 (a) is a schematic configuration perspective view of a mold material used in a method for molding a quartz glass material, and FIG. 1 (b) is a view as seen from an arrow A in FIG. 1 (a). FIG.1 (c) is BB sectional drawing of Fig.1 (a), and FIG.1 (d) is BB sectional drawing of the quartz glass material and mold material after heat-melting. 図２は、本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において離型材として炭化珪素膜を形成するようにした型材と石英ガラス材料との断面図であり、図１（ｄ）に示す断面図に対応する。FIG. 2 is a cross-sectional view of a mold material in which a silicon carbide film is formed as a mold release material and a quartz glass material in the method for forming a quartz glass material using the mold material according to the present invention, and the cross section shown in FIG. Corresponds to the figure. 図３（ａ）は、離型材として炭化珪素膜を形成した型材を用いた場合の実験結果を示す図表であり、また、図３（ｂ）は、離型材を設けていない型材を用いた場合の実験結果を示す図表である。FIG. 3A is a chart showing experimental results when using a mold material on which a silicon carbide film is formed as a mold release material, and FIG. 3B shows a case where a mold material without a mold release material is used. It is a chart which shows the experimental result of. 図４は、本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において型材としてカーボンシートからなる被覆層を形成するようにした型材と石英ガラス材料との断面図であり、図１（ｄ）に示す断面図に対応する。FIG. 4 is a cross-sectional view of a mold material and a quartz glass material in which a coating layer made of a carbon sheet is formed as a mold material in the method for forming a quartz glass material using the mold material according to the present invention, and FIG. This corresponds to the sectional view shown. 図５は、離型材としてカーボンシートからなる被覆層を形成した型材を用いた場合の実験結果を示す図表である。FIG. 5 is a chart showing experimental results when using a mold material on which a coating layer made of a carbon sheet is formed as a mold release material. 図６は、本発明による型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において離型材としてカーボンフェルトからなる被覆層を形成するようにした型材と石英ガラス材料との断面図であり、図１（ｄ）に示す断面図に対応する。FIG. 6 is a cross-sectional view of a mold material and a quartz glass material in which a coating layer made of carbon felt is formed as a mold release material in the method for molding a quartz glass material using the mold material according to the present invention, and FIG. Corresponds to the sectional view shown in FIG. 図７は、離型材としてカーボンフェルトからなる被覆層を形成した型材を用いた場合の実験結果を示す図表である。FIG. 7 is a chart showing experimental results when a mold material having a coating layer made of carbon felt is used as a mold release material.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 型材
１２ 底板
１２ａ 上面
１４ 外筒
１４ａ 内周面
１６ 石英ガラス材料
２０ 炭化珪素膜
２２、２２ａ、２２ｂ カーボンシート
２４、２４ａ、２４ｂ カーボンフェルト DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mold material 12 Bottom plate 12a Upper surface 14 Outer cylinder 14a Inner peripheral surface 16 Quartz glass material 20 Silicon carbide film 22, 22a, 22b Carbon sheet 24, 24a, 24b Carbon felt

Claims (25)

型材中で石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形する型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
加熱溶融される石英ガラス材料の接する面に炭化珪素スラリーを塗布した後に乾燥させて炭化珪素膜を形成したカーボン製の型材を用い、
前記型材中に石英ガラス材料を載置して、前記型材中で石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形する
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In a method for molding a quartz glass material using a mold material in which the quartz glass material is heated and melted in the mold material to form a rough shape of the glass product,
Using a carbon mold material in which a silicon carbide slurry is applied to the surface of the quartz glass material to be heated and melted and then dried to form a silicon carbide film,
A method for forming a quartz glass material using a mold material, comprising placing a quartz glass material in the mold material, and heating and melting the quartz glass material in the mold material to form a rough shape of the glass product. 請求項１に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記炭化珪素スラリーは、炭化珪素粉末と水とを混合してスラリー化した
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of the quartz glass material using the mold material according to claim 1,
The method for forming a quartz glass material using a mold material, wherein the silicon carbide slurry is a slurry obtained by mixing silicon carbide powder and water. 請求項２に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記炭化珪素スラリーは、分散剤としてポリビニルアルコールを０．１重量％以上３０重量％以下添加した
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of the quartz glass material using the mold material according to claim 2,
The method for molding a quartz glass material using a mold material, wherein the silicon carbide slurry is added with 0.1% by weight to 30% by weight of polyvinyl alcohol as a dispersant. 請求項２または３のいずれか１項に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記炭化珪素粉末は、Ｆｅの含有量が１ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下、かつ、Ａｌの含有量が１ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ以下である
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the shaping | molding method of the quartz glass material using the type | mold material of any one of Claim 2 or 3,
The silicon carbide powder has a Fe content of 1 ppm or more and 30 ppm or less, and an Al content of 1 ppm or more and 20 ppm or less. A method for molding a quartz glass material using a mold material. 請求項２、３または４のいずれか１項に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記炭化珪素粉末は、平均粒径が０．１μｍ以上３μｍ以下である
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of the quartz glass material using the mold according to any one of claims 2, 3 and 4,
The silicon carbide powder has an average particle size of 0.1 μm or more and 3 μm or less. A method for molding a quartz glass material using a mold material. 請求項１、２、３、４または５のいずれか１項に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記炭化珪素スラリーは、刷毛もしくはスプレーコーティングにより塗布した
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the shaping | molding method of the quartz glass material using the type | mold material of any one of Claim 1, 2, 3, 4 or 5,
The method of forming a quartz glass material using a mold material, wherein the silicon carbide slurry is applied by brush or spray coating. 請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記炭化珪素膜を加熱温度１５００〜２０００℃で焼成した
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of the quartz glass material using the mold material according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
The method for forming a quartz glass material using a mold material, wherein the silicon carbide film is baked at a heating temperature of 1500 to 2000 ° C. 請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記炭化珪素膜を加熱温度１７５０〜１９００℃で焼成した
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of the quartz glass material using the mold material according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
The method for forming a quartz glass material using a mold material, wherein the silicon carbide film is baked at a heating temperature of 1750 to 1900 ° C. 請求項７または８のいずれか１項に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記炭化珪素膜の焼成は、不活性ガス雰囲気または真空中で行う
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the shaping | molding method of the quartz glass material using the type | mold material of any one of Claim 7 or 8,
Firing of the silicon carbide film is performed in an inert gas atmosphere or in a vacuum. A method for forming a quartz glass material using a mold material. 型材中で石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形する型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
加熱溶融される石英ガラス材料の接する面にカーボンシートからなる被覆層を形成したカーボン製の型材を用い、
前記型材中に石英ガラス材料を載置して、前記型材中で石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形する
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In a method for molding a quartz glass material using a mold material in which the quartz glass material is heated and melted in the mold material to form a rough shape of the glass product,
Using a carbon mold material in which a coating layer made of a carbon sheet is formed on the surface of the quartz glass material to be heated and melted,
A method for forming a quartz glass material using a mold material, comprising placing a quartz glass material in the mold material, and heating and melting the quartz glass material in the mold material to form a rough shape of the glass product. 請求項１０に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記カーボンシートの厚さは、１±０．３ｍｍである
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of quartz glass material using the mold according to claim 10,
The thickness of the carbon sheet is 1 ± 0.3 mm. A method for molding a quartz glass material using a mold material. 請求項１０に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記カーボンシートの厚さは、１．６±０．５ｍｍである
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of quartz glass material using the mold according to claim 10,
A thickness of the carbon sheet is 1.6 ± 0.5 mm. A method for molding a quartz glass material using a mold material. 請求項１０に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記被覆層は、１±０．３ｍｍならびに１．６±０．５ｍｍの２種類の厚さのカーボンシートの中から、同じ種類のカーボンシートまたは異なる種類のカーボンシートを１枚あるいは２枚以上積層して所望の厚さに調整する
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of quartz glass material using the mold according to claim 10,
The coating layer is formed by laminating one or more of the same kind of carbon sheets or different kinds of carbon sheets from two kinds of carbon sheets having thicknesses of 1 ± 0.3 mm and 1.6 ± 0.5 mm. Then, a method for forming a quartz glass material using a mold material, wherein the thickness is adjusted to a desired thickness. 型材中で石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形する型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
加熱溶融される石英ガラス材料の接する面にカーボンフェルトからなる被覆層を形成したカーボン製の型材を用い、
前記型材中に石英ガラス材料を載置して、前記型材中で石英ガラス材料を加熱溶融してガラス製品の概形を成形する
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In a method for molding a quartz glass material using a mold material in which the quartz glass material is heated and melted in the mold material to form a rough shape of the glass product,
Using a carbon mold material in which a coating layer made of carbon felt is formed on the contact surface of the quartz glass material to be heated and melted,
A method for forming a quartz glass material using a mold material, comprising placing a quartz glass material in the mold material, and heating and melting the quartz glass material in the mold material to form a rough shape of the glass product. 請求項１４に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記カーボンフェルトの厚さは、２±１ｍｍである
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of the quartz glass material using the mold according to claim 14,
A thickness of the carbon felt is 2 ± 1 mm. A method for molding a quartz glass material using a mold material. 請求項１４に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記カーボンフェルトの厚さは、５±１．５ｍｍである
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of the quartz glass material using the mold according to claim 14,
A thickness of the carbon felt is 5 ± 1.5 mm. A method for molding a quartz glass material using a mold material. 請求項１４に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記カーボンフェルトの厚さは、７±２．５ｍｍである
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of the quartz glass material using the mold according to claim 14,
The thickness of the carbon felt is 7 ± 2.5 mm. A method for molding a quartz glass material using a mold material. 請求項１４に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記カーボンフェルトの厚さは、１０±３ｍｍである
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of the quartz glass material using the mold according to claim 14,
The method for molding a quartz glass material using a mold material, wherein the carbon felt has a thickness of 10 ± 3 mm. 請求項１４に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記被覆層は、２±１ｍｍ、５±１．５ｍｍ、７±２．５ｍｍならびに１０±３ｍｍの４種類の厚さのカーボンフェルトの中から、同じ種類のカーボンフェルトまたは異なる種類のカーボンフェルトを１枚あるいは２枚以上積層して所望の厚さに調整する
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of the quartz glass material using the mold according to claim 14,
The covering layer is composed of carbon felts of the same type or different types from among four types of carbon felts having thicknesses of 2 ± 1 mm, 5 ± 1.5 mm, 7 ± 2.5 mm and 10 ± 3 mm. A method of forming a quartz glass material using a mold material, characterized in that a sheet or two or more sheets are laminated and adjusted to a desired thickness. 請求項１４、１５、１６、１７、１８または１９のいずれか１項に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記カーボンフェルトの密度は、０．０１ｇ／ｃｍ３〜０．２ｇ／ｃｍ３である
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the shaping | molding method of the quartz glass material using the type | mold material of any one of Claim 14, 15, 16, 17, 18 or 19,
Density of the carbon felt, 0.01g / cm 3 ~0.2g / cm 3 a method of molding a silica glass material using a mold material, characterized in that. 請求項１４、１５、１６、１７、１８または１９のいずれか１項に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記カーボンフェルトの密度は、０．０５ｇ／ｃｍ３〜０．１５ｇ／ｃｍ３である
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the shaping | molding method of the quartz glass material using the type | mold material of any one of Claim 14, 15, 16, 17, 18 or 19,
A density of the carbon felt is 0.05 g / cm 3 to 0.15 g / cm 3. A method for molding a quartz glass material using a mold material, wherein the carbon felt has a density of 0.05 g / cm 3 to 0.15 g / cm 3 . 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０または２１のいずれか１項に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記石英ガラス材料を加熱溶融する際の加熱温度は、１５００〜２０００℃である
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, or 21 In the method of molding a quartz glass material using the mold material of
The heating temperature at the time of heat-melting the quartz glass material is 1500 to 2000 ° C. The method for forming a quartz glass material using a mold material. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０または２１のいずれか１項に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記石英ガラス材料を加熱溶融する際の加熱温度は、１７５０〜１９００℃である
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, or 21 In the method of molding a quartz glass material using the mold material of
A heating temperature at the time of melting and melting the quartz glass material is 1750 to 1900 ° C. A method for molding a quartz glass material using a mold material. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２または２３のいずれか１項に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記石英ガラス材料の加熱溶融を不活性ガス雰囲気または真空中で行う
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 or 23 In the method for molding a quartz glass material using the mold material according to Item 1,
A method for molding a quartz glass material using a mold material, wherein the quartz glass material is heated and melted in an inert gas atmosphere or in a vacuum. 請求項９または２４のいずれか１項に記載の型材を用いた石英ガラス材料の成形方法において、
前記不活性ガスは、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスあるいはこれらの混合ガスである
ことを特徴とする型材を用いた石英ガラス材料の成形方法。 In the molding method of the quartz glass material using the mold material according to any one of claims 9 and 24,
The said inert gas is nitrogen gas, argon gas, neon gas, helium gas, or these mixed gas. The shaping | molding method of the quartz glass material using the type | mold material characterized by the above-mentioned.
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