JP5950587B2 - 多孔質ガラスの製造方法および光学部材の製造方法 - Google Patents
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Description
なお、加熱時間は3時間以上50時間以下であり、低温でも比較的短時間であるため、工業的には製造工程の負荷、コストの面で優位である。
次に、相分離ガラスの非酸化ケイ素リッチ相をエッチング処理して除去し、多孔質ガラスを形成する工程を行う。具体的には、相分離工程より得られた相分離ガラスを酸溶液と接触させることにより酸可溶成分(非酸化ケイ素リッチ相)を溶出除去する。酸溶液としては、例えば塩酸、硝酸等の無機酸等を用いることができる。酸溶液は通常は水を溶媒とした水溶液の形態で好適に使用することができる。酸溶液の濃度は、通常は0.1mol/L以上2mol/L以下の範囲内で適宜設定すれば良い。この酸処理工程では、その溶液の温度を室温以上100℃以下の範囲とし、処理時間は1時間以上50時間以下とすれば良い。
次に、水洗浄処理を行う。水洗浄処理を経て酸化ケイ素からなる骨格を持つ多孔質ガラスが得られる。水洗浄処理における洗浄水の温度は、一般的には室温以上100℃以下の範囲内とすれば良い。水洗浄処理の時間は、対象となるガラスの組成、大きさ等に応じて適宜定めることができるが、通常は1時間以上50時間以下とすれば良い。
走査電子顕微鏡(FE−SEMS−4800、日立製作所製)を用いて多孔質ガラスの表面観察(加速電圧;5kV)を行った。
ガラス原料として、二酸化ケイ素、ホウ酸、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム及び炭酸カリウムを用い、それらをSiO2:B2O3:Na2O:Li2O:K2O=64.2:28.5:4.2:2.3:0.8(wt%)組成比で均一に混合し、1400℃で加熱溶融した。その後、板状に成形した状態で自然冷却し厚み約1mmの板状の相分離母体ガラスを得た。この状態で相分離は発現していないで、失透といった現象もみられない。
ガラス原料として、二酸化ケイ素、ホウ酸、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム及び炭酸カリウムを用い、それらをSiO2:B2O3:Na2O:Li2O:K2O=63.9:28.3:3.2:2.3:2.3(wt%)組成比で均一に混合し、1400℃で加熱溶融した。その後板状に成形した状態で自然冷却し厚み約1mmの板状の相分離母体ガラスを得た。実施例1と同様相分離は発現していないで、失透といった現象もみられない。
ガラス原料として、二酸化ケイ素、ホウ酸、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム及び炭酸カリウムを用い、それらをSiO2:B2O3:Na2O:Li2O:K2O=64.1:28.4:3.7:2.3:1.5(wt%)組成比で均一に混合し、1400℃で加熱溶融した。その後板状に成形した状態で自然冷却し厚み約1mmの板状の相分離母体ガラスを得た。
ガラス原料として、二酸化ケイ素、ホウ酸、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム及び炭酸カリウムを用い、それらをSiO2:B2O3:Na2O:Li2O:K2O=63.3:28.1:4.8:1.5:2.3(wt%)組成比で均一に混合し、1400℃で加熱溶融した。その後板状に成形した状態で自然冷却し厚み約1mmの板状の相分離母体ガラスを得た。
ガラス原料として、二酸化ケイ素、ホウ酸、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム及び炭酸カリウムを用い、それらをSiO2:B2O3:Na2O:Li2O:K2O=64.3:28.5:4.4:2.3:0.5(wt%)組成比で均一に混合し、1400℃で加熱溶融した。その後板状に成形した状態で自然冷却し厚み約1mmの板状の相分離母体ガラスを得た。
ガラス原料として、二酸化ケイ素、ホウ酸、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム及び炭酸カリウムを用い、それらをSiO2:B2O3:Na2O:Li2O:K2O=63.8:28.3:3.0:2.3:2.6(wt%)組成比で均一に混合し、1400℃で加熱溶融した。その後板状に成形した状態で自然冷却し厚み約1mmの板状の相分離母体ガラスを得た。相分離の発現はなく、また透明膜として作製できた。
ガラス原料として、二酸化ケイ素、ホウ酸、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムを用い、それらをSiO2:B2O3:Na2O:Li2O=64.4:28.6:4.7:2.3(wt%)組成比で均一に混合し、1400℃で加熱溶融した。その後板状に成形した状態で自然冷却し厚み約1mmの板状相分離母体ガラスを得た。
ガラス原料として、二酸化ケイ素、ホウ酸、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムを用い、それらをSiO2:B2O3:Na2O:K2O=61.4:27.2:4.5:6.9(wt%)組成比で均一に混合し、1400℃で加熱溶融した。その後板状に成形した状態で自然冷却し厚み約1mmの板状の相分離母体ガラスを得た。
ガラス原料として、二酸化ケイ素、ホウ酸、炭酸ナトリウムを用い、それらをSiO2:B2O3:Na2O=62.9:27.9:9.2(wt%)組成比で均一に混合し、1400℃で加熱溶融した。その後板状に成形した状態で自然冷却し厚み約1mmの板状相分離母体ガラスを得た。
(注2)相分離のaは、熱処理温度で処理した結果、相分離が確認できたものを表す。−は相分離が確認できなかったものを表す。
Claims (5)
- SiO2の濃度が50wt%以上70wt%以下、B2O3の濃度が20wt%以上35wt%以下、Li2Oの濃度が1.5wt%以上5.0wt%以下、Na2Oの濃度が2.0wt%以上6.0wt%以下、K2Oの濃度が0.8wt%以上4.0wt%以下であり、前記Li2Oと前記Na2Oと前記K2Oの濃度の合計が4.3wt%以上15wt%以下であり、前記K2Oの濃度が前記Li2Oと前記Na2Oと前記K2Oの濃度の合計に対して0.10以上0.30以下の比率である母体ガラスを、加熱して相分離させて相分離ガラスを形成する工程と、
前記相分離ガラスをエッチング処理して多孔質ガラスを形成する工程と、を有することを特徴とする多孔質ガラスの製造方法。 - 前記母体ガラスは、SiO 2 の濃度が55wt%以上70wt%以下、B 2 O 3 の濃度が25wt%以上35wt%以下、Li 2 Oの濃度が1.5wt%以上3.0wt%以下、Na 2 Oの濃度が2.5wt%以上5.5wt%以下、K 2 Oの濃度が0.8wt%以上3.0wt%以下であり、前記Li 2 Oと前記Na 2 Oと前記K 2 Oの濃度の合計が4.8wt%以上11wt%以下であることを特徴とする請求項1に記載の多孔質ガラスの製造方法。
- 前記相分離ガラスを形成する工程において、前記母材ガラスを300℃以上の温度で3時間以上加熱することを特徴とする請求項1または2に記載の多孔質ガラスの製造方法。
- 前記相分離ガラスを形成する工程において、前記母材ガラスを加熱する温度が500℃以下で加熱する時間が50時間以下であることを特徴とする請求項3に記載の多孔質ガラスの製造方法。
- 多孔質ガラスを有する光学部材の製造方法であって、
前記多孔質ガラスを形成する工程が、請求項1から4のいずれか1項に記載の多孔質ガラスの製造方法であることを特徴とする光学部材の製造方法。
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