JP4933777B2 - 脈理のないシリカ・チタニアガラスの製造方法 - Google Patents
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Description
前記均質化されたガラス体を前記ステップ110及びステップ112と同様に成型処理することにより(ステップ220:第4の成型工程)、円筒状等、所望の形状に成型された三方向に脈理のないシリカ・チタニアガラスが得られる。
四塩化珪素及び四塩化チタンを200mm間隔で置かれた10本の酸水素バーナーによって得られる酸水素火炎中に導入し、水平に設置され回転している、直径100mm、長さ2.5mのジルコニア製基体上に堆積、溶融して内径80mm、外径260mm、長さ2000mm、重量30kgの中空円筒状のシリカ・チタニアガラス多孔質体を得た。
実施例1と同じ方法でシリカ分93質量%、チタニア分7質量%の中空円筒状のシリカ・チタニアガラス体を作製した。このシリカ・チタニアガラス体を実施例1と同様の方法で、切り出し工程、除去処理工程、第1の成型工程、2回の一方向目の均質化処理工程(第1の均質化処理工程)を実施した。
Claims (11)
- 一方向に脈理のないシリカ・チタニアガラスの製造方法であって、
シリカ原料ガス及びチタニア原料ガスを酸水素火炎中に導入し、シリカ及びチタニア微粒子を水平に保持された基体上に層状に堆積して円筒状の多孔質ガラス体を作製し、該多孔質ガラス体を透明化し、同心円状の層状脈理を有する中空円筒状のシリカ・チタニアガラス体を作製する工程と、
前記シリカ・チタニアガラス体から円弧状の層状脈理を有する棒状ガラス体を切り出す工程と、
前記棒状ガラス体の両端部を一対の回転可能な保持手段で保持し、前記脈理に対して垂直な方向にせん断応力が作用するように帯域溶融法を適用して脈理を除去する均質化処理を施す均質化処理工程と、を含むことを特徴とするシリカ・チタニアガラスの製造方法。 - 一方向に脈理のないシリカ・チタニアガラスの製造方法であって、
シリカ原料ガス及びチタニア原料ガスを酸水素火炎中に導入し、シリカ及びチタニア微粒子を水平に保持された基体上に層状に堆積して円筒状の多孔質ガラス体を作製し、該多孔質ガラス体から前記基体を取り外し、加熱炉内で透明化し、同心円状の層状脈理を有する中空円筒状のシリカ・チタニアガラス体を作製する工程と、
前記シリカ・チタニアガラス体を半径に沿って長手方向に切断し、円弧状の層状脈理を有する棒状ガラス体を形成する切り出し工程と、
前記棒状ガラス体の角部及び凹部を除去処理し、断面が略円形状又は楕円形状の棒状ガラス体を形成する除去処理工程と、
前記棒状ガラス体の両端を一対の回転可能な保持手段で保持し、バーナーで該ガラス体の一部を加熱しながら該一対の回転可能な保持手段に回転差を与えつつ該バーナーを移動して断面が略円形な棒状ガラス体に成型する第1の成型工程と、
前記成型された棒状ガラス体の一部をバーナーで強熱しつつ、前記一対の回転可能な保持手段に大きな回転差を与えながらバーナーを移動させることにより該棒状ガラス体の長軸と垂直な方向にせん断応力を作用させて、脈理を除去し、組成の均一化を図る均質化処理工程と、を含むことを特徴とするシリカ・チタニアガラスの製造方法。 - 前記均質化処理工程後、前記均質化された棒状ガラス体の一部をバーナーで強熱しつつ、前記一対の回転可能な保持手段間の距離を狭めることにより該棒状ガラス体の径を大きくする第2の成型工程を含むことを特徴とする請求項1又は2記載のシリカ・チタニアガラスの製造方法。
- 前記棒状ガラス体を前記一対の回転可能な保持手段で保持する際、0〜900℃における線膨張係数が0.0×10−7/℃以上6.0×10−7/℃以下のガラス支持棒を介して保持することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のシリカ・チタニアガラスの製造方法。
- 三方向に脈理のないシリカ・チタニアガラスの製造方法であって、
シリカ原料ガス及びチタニア原料ガスを酸水素火炎中に導入し、シリカ及びチタニア微粒子を水平に保持された基体上に層状に堆積して円筒状の多孔質ガラス体を作製し、該多孔質ガラス体を透明化し、同心円状の層状脈理を有する中空円筒状のシリカ・チタニアガラス体を作製する工程と、
前記シリカ・チタニアガラス体から円弧状の層状脈理を有する棒状ガラス体を切り出す工程と、
前記棒状ガラス体の両端部を一対の回転可能な保持手段で保持し、前記脈理に対して垂直な方向にせん断応力が作用するように帯域溶融法を適用して脈理を除去する均質化処理を施す第1の均質化処理工程と、
前記均質化処理工程後のガラス体に対し均質化処理軸の方向を変えて帯域溶融法による均質化処理を施す第2の均質化処理工程と、を含むことを特徴とするシリカ・チタニアガラスの製造方法。 - 三方向に脈理のないシリカ・チタニアガラスの製造方法であって、
シリカ原料ガス及びチタニア原料ガスを酸水素火炎中に導入し、シリカ及びチタニア微粒子を水平に保持された基体上に層状に堆積して円筒状の多孔質ガラス体を作製し、該多孔質ガラス体から前記基体を取り外し、加熱炉内で透明化し、同心円状の層状脈理を有する中空円筒状のシリカ・チタニアガラス体を作製する工程と、
前記シリカ・チタニアガラス体を半径に沿って長手方向に切断し、円弧状の層状脈理を有する棒状ガラス体を形成する切り出し工程と、
前記棒状ガラス体の角部及び凹部を除去処理し、断面が略円形状又は楕円形状の棒状ガラス体を形成する除去処理工程と、
前記棒状ガラス体の両端を0〜900℃における線膨張係数が0.0×10−7/℃以上6.0×10−7/℃以下のガラス支持棒を介して一対の回転可能な保持手段で保持し、バーナーで該ガラス体の一部を加熱しながら該一対の回転可能な保持手段に回転差を与えつつ該バーナーを移動して断面が略円形な棒状ガラス体に成型する第1の成型工程と、
前記成型された棒状ガラス体の一部をバーナーで強熱しつつ、前記一対の回転可能な保持手段に大きな回転差を与えながらバーナーを移動させることにより該棒状ガラス体の長軸と垂直な方向にせん断応力を作用させて、脈理を除去し、組成の均一化を図る第1の均質化処理工程と、
前記均質化された棒状ガラス体の一部をバーナーで強熱しつつ、前記一対の回転可能な保持手段間の距離を狭めることにより該棒状ガラス体の径を大きくし、球状ガラス体に成型する第2の成型工程と、
前記成型された球状ガラス体を前記ガラス支持棒から切り離し、略90度回転したのち再度ガラス支持棒を取り付ける持ち替え工程と、
前記持ち替えた球状ガラス体をバーナーで加熱しつつ前記一対の回転可能な保持手段の間隔を広げることにより延伸する延伸工程と、
前記延伸したガラス体に対して、前記一対の回転可能な保持手段に回転差を与えながら、バーナーを移動し、該ガラス体全体を円筒状に成型する第3の成型工程と、
前記得られた円筒状ガラス体の一部を強熱しつつ、前記一対の回転可能な保持手段に大きな回転差を与えながらバーナーを移動させることにより該ガラス体の長軸と垂直な方向にせん断応力を作用させて、脈理を除去し、組成の均一化を図る第2の均質化処理工程と、
前記得られたガラス体の一部をバーナーで加熱しつつ円筒状に成型する第4の成型工程と、を含むことを特徴とするシリカ・チタニアガラスの製造方法。 - 前記均質化処理を複数回繰り返すことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載のシリカ・チタニアガラスの製造方法。
- 前記均質化処理工程において前記一対の回転可能な保持手段に大きな回転差を与える方法が、前記一対の回転可能な保持手段を逆回転することであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記載のシリカ・チタニアガラスの製造方法。
- 前記シリカ・チタニアガラスの組成が、チタニア濃度が2質量%以上15質量%以下で残部がSiO2であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項記載のシリカ・チタ
ニアガラスの製造方法。 - 前記均質化処理を施す棒状ガラス体の外径が30mm以上150mm以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項記載のシリカ・チタニアガラスの製造方法。
- 前記一対の回転可能な保持手段が旋盤に設けられた左右のチャックであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項記載のシリカ・チタニアガラスの製造方法。
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