JP6391926B2 - 結晶化ガラス及びその製造方法 - Google Patents
結晶化ガラス及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6391926B2 JP6391926B2 JP2013208589A JP2013208589A JP6391926B2 JP 6391926 B2 JP6391926 B2 JP 6391926B2 JP 2013208589 A JP2013208589 A JP 2013208589A JP 2013208589 A JP2013208589 A JP 2013208589A JP 6391926 B2 JP6391926 B2 JP 6391926B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- glass
- crystallized glass
- photocatalytic
- crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 271
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 177
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 160
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 55
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 40
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 16
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 16
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 14
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 claims description 9
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 4
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 4
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 description 39
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 description 32
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 30
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 19
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 16
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 15
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 14
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 239000010408 film Substances 0.000 description 10
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 10
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 9
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 8
- CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M methylene blue Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002228 NASICON Substances 0.000 description 7
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- -1 niobium ions Chemical class 0.000 description 5
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 4
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 3
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 3
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N Butylmethacrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C(C)=C SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N butyl acetate Chemical compound CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229910016943 AlZn Inorganic materials 0.000 description 1
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910016036 BaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005269 GaF 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005690 GdF 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003771 Gold(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013553 LiNO Inorganic materials 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004844 Na2B4O7.10H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001460678 Napo <wasp> Species 0.000 description 1
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150003085 Pdcl gene Proteins 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910001618 alkaline earth metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940072049 amyl acetate Drugs 0.000 description 1
- PGMYKACGEOXYJE-UHFFFAOYSA-N anhydrous amyl acetate Natural products CCCCCOC(C)=O PGMYKACGEOXYJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-M heptanoate Chemical compound CCCCCCC([O-])=O MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000005341 metaphosphate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229920006163 vinyl copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
B2O3成分 0〜10%、
GeO2成分 0〜10%、
Ga2O3成分 0〜10%、
In2O3成分 0〜10%
の各成分を含有する上記(1)から(10)のいずれか記載の結晶化ガラス。
ZrO2成分 0〜15%、
SnO2成分 0〜15%
の各成分を含有する上記(1)から(11)のいずれか記載の結晶化ガラス。
Ta2O5成分 0〜10%、
WO3成分 0〜20%
の各成分を含有する上記(1)から(12)のいずれか記載の結晶化ガラス。
Rn2O成分及びRO成分からなる群より選択される1種以上の成分を合計で0〜60%含有する上記(1)から(13)のいずれか記載の結晶化ガラス(RnはLi、Na、K、Rb、Csから選ばれる1種以上とし、RはMg、Ca、Sr、Baから選ばれる1種以上とする)。
Bi2O3成分 0〜10%、
TeO2成分 0〜10%、
Ln2O3成分(式中、LnはSc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuから選ばれる1種以上とする) 0〜5%、
MxOy成分(式中、MはV、Cr、Mn、Fe、Co、Niから選ばれる1種以上とし、x及びyは、それぞれx:y=2:Mの価数、を満たす最小の自然数とする。ここで、Vの価数は5、Crの価数は3、Mnの価数は2、Feの価数は3、Coの価数は2、Niの価数は2とする) 0〜5%、
As2O3成分及び/又はSb2O3成分 合計で0〜1%
の各成分を含有する上記(1)から(14)のいずれかに記載の結晶化ガラス。
[結晶化ガラス]
本発明の結晶化ガラスは、光触媒活性を有する結晶を含有する。結晶化ガラスは、ガラスを熱処理することによりガラス相中に結晶相を析出させて得られる材料であり、ガラスセラミックスとも呼ばれる。結晶化ガラスは、ガラス相及び結晶相からなる材料のみならず、ガラス相が全て結晶相に変化した材料、すなわち、材料中の結晶量(結晶化度)が100質量%のものも含んでよい。一般的に、ガラスの粉体を添加するエンジニアリングセラミックスやセラミックス焼結体についても「ガラスセラミックス」と表現することがあるが、それらはポアフリーの完全焼結体を形成することが難しい。従って、本発明の結晶化ガラスは、このようなポア(例えば、気孔)の存在の有無により、それらのガラスセラミックスと区別され得る。他方で、本発明の結晶化ガラスは、ガラスの組成及び結晶化工程を制御することで、結晶の粒径、析出結晶の種類、結晶化度をコントロールできる。
以下、本明細書では、前述した光触媒特性を有する結晶及びその固溶体結晶を総称して「光触媒結晶」と表現する。
本明細書中において、結晶化ガラスを構成する各成分の含有量は特に断りがない場合、全て「酸化物換算組成の全物質量に対するモル%」で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明の結晶化ガラスとなるガラスの構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が溶融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総物質量を100モル%として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
しかし、P2O5の含有量が60%を超えると、所望の光触媒を有する結晶相、特にZnを含むナシコン型結晶相が析出し難くなる。従って、P2O5成分の含有量は、好ましくは60%、より好ましくは50%、さらに好ましくは40%を上限とする。
P2O5成分は、原料として例えばAl(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、NaPO3、BPO4、H3PO4等を用いることができる。
しかし、TiO2成分の含有量が70%を超えると、ガラス化が非常に難しくなる。従って、TiO2成分の含有量は、好ましくは70%、より好ましくは65%、さらに好ましくは60%を上限とする。特にNb2O5成分を必須成分として含有する場合、TiO2成分の含有量は、好ましくは40%、より好ましくは35%、さらに好ましくは30%を上限としてもよい。
TiO2成分は、原料として例えばTiO2等を用いることができる。
しかし、Nb2O5成分の含有量が70%を超えると、ガラスの安定性が著しく悪くなる。従って、Nb2O5成分の含有量は、好ましくは70%、より好ましくは60%、さらに好ましくは50%、さらに好ましくは45%を上限とする。特にTiO2成分を必須成分として含有する場合、Nb2O5成分の含有量は、好ましくは40%、より好ましくは20%、さらに好ましくは10%、さらに好ましくは8%、さらに好ましくは5%を上限としてもよい。
Nb2O5成分は、原料として例えばNb2O5等を用いることができる。
特に、この合計量を20%以上にすることで、光触媒結晶が析出するため、高い光触媒特性を得られる。従って、合計量(TiO2+Nb2O5)は、好ましくは20%、より好ましくは22%、さらに好ましくは25%を下限としてもよい。
他方で、この合計量を70%以下にすることで、ガラスの安定性の悪化を抑えられる。従って、合計量(TiO2+Nb2O5)は、好ましくは70%、より好ましくは65%、さらに好ましくは60%を上限とする。
しかし、ZnO成分の含有量が60%を超えると、ガラスの安定性が損なわれ、ガラス化し難くなり又は失透し易くなる等、所望とされる光触媒結晶の析出がかえって妨げられる。従って、ZnO成分の含有量は好ましくは60%、より好ましくは50%、さらに好ましくは40%、さらに好ましくは30%、さらに好ましくは20%を上限とする。
ZnO成分は、原料として例えばZnO、ZnF2等を用いることができる。
他方で、RO成分から選ばれる少なくとも1種以上の成分の合計量を60%以下にすることで、ガラスの安定性が向上し、光触媒活性を有する所望の結晶が析出し易くなるため、結晶化ガラスの光触媒活性を確保することができる。従って、RO成分の合計量は、好ましくは60%、より好ましくは40%、さらに好ましくは35%、さらに好ましくは30%、さらに好ましくは20%、さらに好ましくは10%を上限とする。
特に、この合計量を1%以上にすることで、ガラスの溶融性と安定性を向上でき、且つ、光触媒結晶を容易に析出させることができる。従って、合計量(ZnO+RO)は、好ましくは1%、より好ましくは3%、さらに好ましくは5%、さらに好ましくは10%を下限としてもよい。
他方で、この合計量を60%以下にすることで、ガラスの安定性の悪化を抑えられる。従って、合計量(ZnO+RO)は、好ましくは60%、より好ましくは50%、さらに好ましくは40%を上限とする。
特に、この合計量を10%以上にすることで、ガラスの安定性を向上できる。従って、合計量(P2O5+SiO2+Al2O3+B2O3)は、好ましくは10%、より好ましくは20%、さらに好ましくは25%、さらに好ましくは30%を下限とする。
他方で、この合計量を60%以下にすることで、光触媒結晶が析出し難い傾向を抑えられる。従って、合計量(P2O5+SiO2+Al2O3+B2O3)は、好ましくは60%、より好ましくは50%、さらに好ましくは40%を上限とする。
なお、本明細書における非金属元素成分の含有量は、結晶化ガラスを構成するカチオン成分全てが電荷の釣り合うだけの酸素と結合した酸化物でできていると仮定し、それら酸化物でできたガラス全体の質量を100%として、非金属元素成分の質量を質量%で表したもの(酸化物基準の質量に対する外割り質量%)である。
非金属元素成分の原料は特に限定されないが、例えば、F成分の原料としてZrF4、AlF3、NaF、CaF2等、Cl成分の原料としてNaCl、AgCl等、Br成分の原料としてNaBr等、S成分の原料としてNaS、Fe2S3、CaS2等、N成分の原料としてAlN3、SiN4等、C成分の原料としてTiC、SiC又はZrC等を用いることで、結晶化ガラス内に導入することができる。なお、これらの原料は、2種以上を組み合わせて添加してもよいし、単独で添加してもよい。
これらの金属イオン又は粒子は、原料として例えばCuO、Cu2O、Ag2O、AuCl3、PtCl2、PtCl4、H2PtCl6、PdCl2等を用いて結晶化ガラスに導入することができる。
なお、本明細書における金属イオン又は粒子の含有量も、上述の「酸化物基準の質量に対する外割り質量%」で表される。また、これらの成分を添加する場合は、好ましくは0.005%、より好ましくは0.01%、さらに好ましくは0.03%を下限とする。
P2O5成分 10〜50%、
TiO2成分 0〜65%、
Nb2O5成分 0〜80%、
但しTiO2+Nb2O5成分 15〜80%、
ZnO成分 0〜40%
RO+Rn2O成分 0〜40%、
(RnはLi、Na、K、Rb、Csから選ばれる1種以上とし、RはMg、Ca、Sr、Baから選ばれる1種以上とする)
但し、ZnO+RO+Rn2O成分 0〜50%、
SiO2成分 0〜20%、
Al2O3成分 0〜20%、
B2O3成分 0〜10%、
GeO2成分 0〜10%、
Ga2O3成分 0〜10%、
In2O3成分 0〜5%
ZrO2成分 0〜15%、
SnO2成分 0〜15%、
Ta2O5成分 0〜10%、
WO3成分 0〜30%、
Bi2O3成分 0〜30%、
TeO2成分 0〜30%、
Ln2O3成分(式中、LnはSc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuからなる群より選択される1種以上とする) 0〜10%、
MxOy成分(式中、MはV、Cr、Mn、Fe、Co、Niからなる群より選択される1種以上とし、x及びyは、それぞれx:y=2:Mの価数、を満たす最小の自然数とする。ここで、Vの価数は5、Crの価数は3、Mnの価数は2、Feの価数は3、Coの価数は2、Niの価数は2とする) 0〜5%、
As2O3成分及び/又はSb2O3成分 合計で0〜1%
さらに、
前記酸化物換算組成の結晶化ガラス全質量100%に対して、
F成分、Cl成分、Br成分、S成分、N成分、及びC成分からなる群より選ばれる少なくとも1種以上の非金属元素成分 0〜10質量%及び/又は
Cu成分、Ag成分、Au成分、Pd成分、Re成分、及びPt成分からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属元素成分 0〜3質量%
ここで、光触媒結晶化ガラスのメチレンブルーの分解活性指数は、日本工業規格JIS R 1703−2:2007に基づく値で5.0nmol/L/min以上が好ましく、6.0nmol/L/min以上がより好ましく、7.0nmol/L/min以上がさらに好ましく、8.0nmol/L/min以上がさらに好ましい。
なお、本発明において、平均線膨張係数は熱膨張性の指標であり、JOGIS(日本光学硝子工業会規格)16−2003「光学ガラスの常温付近の平均線膨張係数の測定方法」に従い、温度範囲を−30℃〜70℃として測定した値をいう。本発明の結晶化ガラスは、優れた光触媒活性と低い熱膨張性により、耐熱性及び耐久性を備えた光触媒機能性素材を提供できるものである。
次に、本発明の結晶化ガラスの製造方法について、具体的工程を例示して説明する。ただし、本発明の結晶化ガラスの製造方法は、以下に示す方法に限定されるものではない。
溶融工程は、上述の組成を有する原料を混合し、その融液を得る工程である。より具体的には、結晶化ガラスの各成分が所定の含有量の範囲内になるように原料を調合し、均一に混合して作製した混合物を白金坩堝、石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入して電気炉で1200〜1600℃の温度範囲で1〜24時間溶融し、攪拌均質化して融液を作製する。なお、原料の溶融の条件は上記温度範囲に限定されず、原料組成物の組成及び配合量等に応じて、適宜設定することができる。
冷却工程は、溶融工程で得られた融液を冷却してガラス化することで、ガラスを作製する工程である。具体的には、融液を流出させて適宜冷却することで、ガラス化されたガラス体を形成する。ここで、ガラス化の条件は特に限定されるものではなく、原料の組成及び量等に応じて適宜設定されてよい。また、本工程で得られるガラス体の形状は特に限定されず、板状、粒状等であってよいが、バルク体の光触媒部材を作成する場合には、板状であることが好ましい。
再加熱工程は、冷却工程で得られたガラスの温度を結晶化温度領域まで上昇させる工程である。この工程では、昇温速度及び温度が結晶の形成や結晶サイズに大きな影響を及ぼすので、これらを精密に制御することが重要である。
結晶化工程は、結晶化温度領域で所定の時間保持することにより光触媒結晶を生成させる工程である。この結晶化工程で結晶化温度領域に所定時間保持することにより、ナノからミクロン単位までの所望のサイズを有する光触媒結晶をガラス体の内部に均一に分散させて形成できる。結晶化温度領域は、例えばガラス転移温度を超える温度領域である。ガラス転移温度はガラス組成ごとに異なるため、ガラス転移温度に応じて結晶化温度を設定することが好ましい。また、結晶化温度領域は、ガラス転移温度より10℃以上高い温度領域とすることが好ましく、20℃以上高くすることがより好ましく、30℃以上高くすることがさらに好ましい。好ましい結晶化温度領域の下限は500℃であり、より好ましくは550℃であり、さらに好ましくは600℃である。他方、結晶化温度が高くなり過ぎると、目的以外の結晶相が析出する傾向が強くなり、光触媒特性が消失し易くなるので、結晶化温度領域の上限は1100℃が好ましく、1000℃がより好ましく、900℃がさらに好ましい。この工程では、昇温速度及び温度が結晶のサイズに大きな影響を及ぼすので、組成や熱処理温度に応じて適切に制御することが重要である。また、結晶化のための熱処理時間は、ガラスの組成や熱処理温度等に応じて結晶をある程度まで成長させ、且つ十分な量の結晶を析出させ得る条件で設定する必要がある。熱処理時間は、結晶化温度によって様々な範囲で設定できる。昇温速度を遅くすれば、熱処理温度まで加熱するだけでいい場合もあるが、目安としては高い温度の場合は短く、低い温度の場合は、長く設定することが好ましい。結晶化過程は、1段階の熱処理過程を経ても良く、2段階以上の熱処理過程を経ても良い。
再冷却工程は、結晶化が完了した後、温度を結晶化温度領域外まで低下させて光触媒結晶を有する結晶分散ガラスを得る工程である。
結晶が生じた後の結晶化ガラスは、そのままの状態、又は研磨等の機械的な加工を施した状態で高い光触媒特性を奏することが可能であるが、この結晶化ガラスに対してエッチングを行うことにより、結晶相の周りのガラス相が取り除かれ、表面に露出する結晶相の比表面積が大きくなるため、結晶化ガラスの光触媒特性をより高めることが可能である。ここで、エッチングの方法としては、例えば、ドライエッチング、溶液への浸漬によるウェットエッチング、及びこれらの組み合わせ等の方法が挙げられる。浸漬に使用される酸性もしくはアルカリ性の溶液は、結晶化ガラスの表面を腐食できれば特に限定されず、例えばフッ素又は塩素を含む酸(フッ化水素酸、塩酸)であってよい。なお、このエッチング工程は、フッ化水素ガス、塩化水素ガス、フッ化水素酸、塩酸等を、結晶化ガラスの表面に吹き付けることで行ってよい。
以上のようにして製造される結晶化ガラスは、用途に応じて、そのまま、或いは任意の形状に加工して光触媒として用いることができる。ここで「光触媒」は、例えば、板状等のバルク状態、膜状、粉粒状、繊維状、多孔質体等、その形状は問わない。例えばガラスビーズやガラス繊維(ガラスファイバー)の形態を採用すると、光触媒結晶の露出面積が増えるため、結晶化ガラス成形体の光触媒活性をより高めることができる。また、光触媒は、紫外線等の光によって有機物を分解する作用と、水に対する接触角を小さくして親水性を付与する作用と、のいずれか片方の活性を有するものであればよいが、両方の活性を有するものであることが好ましい。この光触媒は、例えば光触媒材料、光触媒部材(例えば水の浄化材、空気浄化材等)、親水性材料、親水性部材(例えば窓、ミラー、パネル、タイル等)等として利用できる。
また、本発明の光触媒結晶化ガラスは、結晶化する前のガラス段階で、バルク体、粉粒体、繊維等といった任意の形状を有するガラス成形体として加工し、最終的に光触媒部材を構成する際に加熱して光触媒結晶を析出させる、といった方法によって製造することもできる。この場合、光触媒結晶の析出と同時に、ガラスの一部を溶融させることによって、例えば基材への密着度を高めたり、強固な光触媒機能層を形成したりする等、結晶化ガラス状態で用いた場合と異なる別の効果を得ることができる。
前述した光触媒又は成形体を粉粒体(結晶化ガラス粉粒体及び加熱されることにより光触媒結晶相を生成させ得る未結晶化ガラス粉粒体。以下、総称して光触媒粉粒体という。)にし、任意の溶媒等と混合することによってスラリー状混合物を調製できる。これにより、例えば基材上への塗布等が容易になる。具体的には、前記粉粒体に、好ましくは無機もしくは有機バインダー及び/又は溶媒を添加することによりスラリーを調製できる。
また、光触媒活性を十分に引き出すために、より比表面積を大きくして分解対象との接触機会を十分に確保するために、本発明の結晶化ガラスそのものを骨格材料とする多孔質体を形成できる。ここで骨格材料とは、光触媒多孔質体の骨格構造を形成する主材料を意味し、例えば表面を被覆しているに過ぎない材料は、骨格材料には含まれない。また、主材料とは、骨格構造の少なくとも80質量%以上、好ましくは90質量%以上、より好ましくは100%を占める材料である。このように骨格材料自体が光触媒活性を有することによって、本発明の結晶化ガラスを用いた多孔質体では、優れた光触媒活性と優れた耐久性を両立させることが可能である。
表1〜表3に、本発明の実施例1〜21のガラス組成、熱処理(結晶化)条件、及びこれらの結晶化ガラスの分解活性指数を示した。実施例1〜21の結晶化ガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、塩化物、メタ燐酸化合物等の通常のガラスに使用される高純度の原料を選定して用いた。これらの原料を、表1〜表3に示した各実施例の組成の割合になるように秤量して均一に混合した後、白金坩堝に投入し、ガラス組成の溶融難易度に応じて電気炉で1200℃〜1600℃の温度範囲で1〜24時間溶解し、攪拌均質化して泡切れ等を行った。その後、ガラスの溶液を金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。得られたガラスを研磨し、表1〜表3の各実施例に記載された結晶化温度に加熱し、記載された時間にわたり保持して結晶化を行った。その後、結晶化温度から冷却して目的の結晶相を有する結晶化ガラスを得た。
なお、上述の実施例で得られた結晶化ガラスについて、XRD(X線回折)を用いた結晶構造の同定を行ったところ、ナシコン型結晶Zn0.5Ti2(PO4)3及び/又はNbを含む結晶相の存在が確認された。
Claims (10)
- 酸化物換算組成で、
P2O5成分を20〜40%、
TiO2成分を0〜60%
ZnO成分を3〜40%
Nb2O5成分を10〜40%
TiO2成分及びNb2O5成分を合計で20〜70%
ZnO成分及びRO成分を合計で3〜60%(RはMg、Ca、Sr、Baから選ばれる1種以上とする)
含有する光触媒活性を有する結晶化ガラス。 - 酸化物換算組成の全物質量に対して、モル%で、Rn2O成分及びRO成分からなる群より選択される1種以上の成分を合計で0〜60%含有する請求項1記載の結晶化ガラス(RnはLi、Na、K、Rb、Csから選ばれる1種以上とし、RはMg、Ca、Sr、Baから選ばれる1種以上とする)。
- 紫外領域から可視領域までの波長の光によって触媒活性が発現される請求項1又は2いずれか記載の結晶化ガラス。
- 紫外領域から可視領域までの波長の光を照射した表面と水滴との接触角が20°以下である請求項1から3のいずれか記載の結晶化ガラス。
- 日本工業規格JIS R 1703−2:2007に基づくメチレンブルーの分解活性指数が5.0nmol/l/min以上である請求項1から4のいずれか記載の結晶化ガラス。
- −30℃〜70℃における平均線膨張係数が60×10−7/K以下である請求項1から5のいずれか記載の結晶化ガラス。
- 請求項1から6のいずれか記載の結晶化ガラスを含有するスラリー状混合物。
- 請求項1から6のいずれか記載の結晶化ガラスを含む多孔質体。
- 請求項1から6のいずれか記載の結晶化ガラスを含む光触媒部材。
- 前記結晶化ガラスに対してドライエッチング及び/又はウェットエッチングを行うエッチング工程をさらに有する請求項1から6のいずれか記載の結晶化ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013208589A JP6391926B2 (ja) | 2012-10-10 | 2013-10-03 | 結晶化ガラス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012224745 | 2012-10-10 | ||
JP2012224745 | 2012-10-10 | ||
JP2013208589A JP6391926B2 (ja) | 2012-10-10 | 2013-10-03 | 結晶化ガラス及びその製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014094879A JP2014094879A (ja) | 2014-05-22 |
JP2014094879A5 JP2014094879A5 (ja) | 2016-10-20 |
JP6391926B2 true JP6391926B2 (ja) | 2018-09-19 |
Family
ID=50448263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013208589A Active JP6391926B2 (ja) | 2012-10-10 | 2013-10-03 | 結晶化ガラス及びその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6391926B2 (ja) |
CN (1) | CN103723925B (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103951207B (zh) * | 2014-05-08 | 2016-02-10 | 宁波大学 | 稀土离子掺杂的BaGdI5微晶玻璃及其制备方法 |
JP6350127B2 (ja) * | 2014-08-29 | 2018-07-04 | 日立化成株式会社 | 無鉛低融点ガラス組成物並びにこれを含む低温封止用ガラスフリット、低温封止用ガラスペースト、導電性材料及び導電性ガラスペースト並びにこれらを利用したガラス封止部品及び電気電子部品 |
CN104496185B (zh) * | 2014-12-25 | 2017-02-22 | 海南大学 | 一种纳米微晶介电玻璃及其制备方法 |
JP6438798B2 (ja) * | 2015-02-24 | 2018-12-19 | 株式会社住田光学ガラス | Ltpまたはlatp結晶粒子の製造方法 |
CN107592857B (zh) * | 2016-05-10 | 2020-08-28 | 住田光学玻璃公司 | Ltp或latp晶粒的制造方法 |
US20170362119A1 (en) | 2016-06-17 | 2017-12-21 | Corning Incorporated | Transparent, near infrared-shielding glass ceramic |
WO2018092637A1 (ja) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 株式会社オハラ | 誘電体 |
JP7021897B2 (ja) * | 2017-10-12 | 2022-02-17 | 株式会社オハラ | 誘電体組成物および誘電体セラミックス |
US10246371B1 (en) | 2017-12-13 | 2019-04-02 | Corning Incorporated | Articles including glass and/or glass-ceramics and methods of making the same |
US10450220B2 (en) | 2017-12-13 | 2019-10-22 | Corning Incorporated | Glass-ceramics and glasses |
JP7348713B2 (ja) * | 2018-03-28 | 2023-09-21 | 株式会社オハラ | 多孔質ガラスセラミックス |
JP7125290B2 (ja) * | 2018-06-29 | 2022-08-24 | 株式会社オハラ | 光触媒 |
CN109444096B (zh) * | 2018-10-24 | 2021-07-16 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种铅离子的固相检测方法 |
CN109467313A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-15 | 同济大学 | 高储能密度铌酸钡钠基玻璃陶瓷储能材料及其制备和应用 |
CN110344342B (zh) * | 2019-07-16 | 2021-04-23 | 安徽岩芯光电技术有限公司 | 玻璃珠施工方法、沉降度检测方法和装置 |
JP7444581B2 (ja) * | 2019-11-07 | 2024-03-06 | Hoya株式会社 | 導電性結晶化ガラス |
CN113568295A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-29 | 三序光学科技(苏州)有限公司 | 一种体全息片及制备方法以及在瞄准装置的用途 |
CN115594407B (zh) * | 2022-10-20 | 2024-02-06 | 安徽正合雅聚新材料科技有限公司 | 一种以含磷的硼铝硅酸盐玻璃为载体的载银玻璃抗菌剂与抗菌制品 |
CN116903252A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-10-20 | 齐鲁工业大学(山东省科学院) | 一种多孔材料的绿色环保制备方法及所得产品和应用 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4166032B2 (ja) * | 2002-03-15 | 2008-10-15 | 株式会社オハラ | Sbn系結晶化ガラス |
DE102006013599B4 (de) * | 2006-03-22 | 2008-04-10 | Schott Ag | Bleifreie optische Gläser der Schwerflintlage, deren Verwendung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
FR2909374B1 (fr) * | 2006-11-30 | 2016-11-25 | Soc En Nom Collectif Dite : Eurokera | Vitroceramiques de beta-quartz, transparentes et incolores, a faible teneur en tio2; articles en lesdites vitroceramiques ; verres precurseurs, procedes d'elaboration |
JP5053948B2 (ja) * | 2007-12-21 | 2012-10-24 | 株式会社オハラ | 結晶化ガラス |
JP5591511B2 (ja) * | 2008-10-10 | 2014-09-17 | 株式会社オハラ | ガラスセラミックス及びその製造方法 |
CN102177102B (zh) * | 2008-10-10 | 2014-11-05 | 株式会社小原 | 微晶玻璃及其制造方法、微晶玻璃烧结体的制造方法、复合体的制造方法、光催化功能性成型体、以及亲水性成型体 |
WO2011013797A1 (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | 株式会社オハラ | ガラスセラミックス、ガラスセラミックス焼結体、ガラスセラミックス複合体、ガラス粉粒体、スラリー状混合物、及び光触媒 |
JP2011093763A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Ohara Inc | ガラスセラミックスおよびその製造方法 |
JP2011116620A (ja) * | 2009-11-07 | 2011-06-16 | Ohara Inc | 複合体及びその製造方法、光触媒機能性部材、及び親水性成部材 |
JP2011178597A (ja) * | 2010-02-27 | 2011-09-15 | Ohara Inc | 光触媒ガラスおよびその製造方法 |
JP5702542B2 (ja) * | 2010-03-01 | 2015-04-15 | 株式会社オハラ | ガラスセラミックス及びその製造方法 |
CN102947001B (zh) * | 2010-03-12 | 2014-12-03 | 株式会社小原 | 光催化剂、浆液状混合物、成型材料及涂料、涂膜形成材料、烧结体、玻璃陶瓷复合体、玻璃、建材及净化材料 |
-
2013
- 2013-10-03 JP JP2013208589A patent/JP6391926B2/ja active Active
- 2013-10-10 CN CN201310470188.1A patent/CN103723925B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103723925B (zh) | 2021-03-02 |
JP2014094879A (ja) | 2014-05-22 |
CN103723925A (zh) | 2014-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6391926B2 (ja) | 結晶化ガラス及びその製造方法 | |
TWI510292B (zh) | Photocatalyst, slurry mixture, forming member and coating, coating film forming member, sintered body, glass-ceramic composite, glass, building materials and cleaning materials | |
WO2010041760A1 (ja) | ガラスセラミックス及びその製造方法、ガラスセラミックス焼結体の製造方法、複合体の製造方法、光触媒機能性成形体、並びに親水性成形体 | |
JP5820799B2 (ja) | 釉薬用ガラス、釉薬、及び光触媒部材 | |
JP5882592B2 (ja) | ガラスセラミックス、その製造方法 | |
JP2012091991A (ja) | ガラスセラミックス、その製造方法、それを含む光触媒、スラリー状混合物、光触媒部材、浄化装置、フィルタ、焼結体及びガラスセラミックス複合体 | |
JP5702542B2 (ja) | ガラスセラミックス及びその製造方法 | |
JP2013154286A (ja) | 光触媒多孔質体 | |
JP2012140275A (ja) | ガラスセラミックス及びその製造方法 | |
JP5771183B2 (ja) | ガラスセラミックス、その製造方法及びその利用 | |
JP2014083505A (ja) | 光触媒多孔質体 | |
JP2016196407A (ja) | ガラスセラミックス及びその製造方法 | |
JP2011093769A (ja) | ガラスセラミックスおよびその製造方法 | |
JP2011093767A (ja) | ガラスセラミックスおよびその製造方法 | |
JP6310247B2 (ja) | 結晶化ガラス | |
JP2011168466A (ja) | 複合体、光触媒機能性部材、及び親水性成部材 | |
JP2011116619A (ja) | 複合体及びその製造方法、光触媒機能性部材、及び親水性成部材 | |
JP2011098869A (ja) | ガラスセラミックス及びその製造方法、光触媒機能性成形体、及び親水性成形体 | |
JP2010111574A (ja) | ガラスセラミックス及びその製造方法 | |
JP2011178596A (ja) | 焼結体およびその製造方法、光触媒、ガラス粉粒体混合物、並びに、スラリー状混合物 | |
JP5448701B2 (ja) | ガラスセラミックス及びその製造方法 | |
JP2011046601A (ja) | ガラスセラミックス複合体及びその製造方法、光触媒機能性部材、並びに親水性部材 | |
JP2011093768A (ja) | ガラスセラミックスおよびその製造方法 | |
JP2011116620A (ja) | 複合体及びその製造方法、光触媒機能性部材、及び親水性成部材 | |
JP5461813B2 (ja) | ガラスセラミックスの製造方法、光触媒機能性成形体、及び親水性成形体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160906 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160906 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170713 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170815 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20171011 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171213 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180320 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180618 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180712 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20180718 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180807 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180822 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6391926 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |