JPH0337135A - 低膨張透明結晶化ガラス - Google Patents

低膨張透明結晶化ガラス

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JPH0337135A
JPH0337135A JP17369789A JP17369789A JPH0337135A JP H0337135 A JPH0337135 A JP H0337135A JP 17369789 A JP17369789 A JP 17369789A JP 17369789 A JP17369789 A JP 17369789A JP H0337135 A JPH0337135 A JP H0337135A
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JP
Japan
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glass
viscosity
heat treatment
crystallized glass
low
Prior art date
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Pending
Application number
JP17369789A
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English (en)
Inventor
Akihiro Koyama
昭浩 小山
Nobuyuki Yamamoto
信行 山本
Keiji Kitamura
北村 啓治
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0036Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0045Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は低膨張透明結晶化ガラスに係り、非常に小さな
熱膨張係数と優れた透明性を有し、耐熱性、温度変化に
よる寸法安定性を要求される透光材料として好適な低膨
張透明結晶化ガラスであって、特に溶融温度付近におけ
る粘性が低く短時間で結晶化の可能な、生産性の優れた
低膨張j3明結晶化ガラスに関する。
〔従来の技術〕
熱膨張係数が小さく透光性に優れた結晶化ガラスとして
はLizO−A 1 z03−SiO□系の結晶化ガラ
スがある。この系の結晶化ガラスは数多く研究されてお
り、その一部には商品化されているものもある。
一般にこの系のガラスは溶融温度付近の粘性が高く、溶
融にはかなりの高温が必要であり、より容易に、より生
産性良く生産するために粘性の低い溶解性に優れたガラ
スが望まれる。
このような粘性の低いガラスとしては、例えば特公昭4
7−5558号に記載されているものがある。
実施例によれば、ガラスの10’ポアズの粘度における
温度(以後T4と記す)が1260℃とかなり低く、熱
処理することにより20℃〜70℃の温度範囲における
線膨張係数が−0,8〜0.1xlO−7℃−の透明な
結晶化ガラスが得られている。
しかしながらこのガラスの熱処理には8℃/hという非
常に遅い昇温速度が必要であるため、熱処理に約100
〜200hという非常に長い時間が必要であり、生産性
が非常に悪い。
さらに粘性の低いガラスの例としては、米国特許3,6
42,504号に記載されているものがある。この実施
例によるとT、=1242℃と、先の例よりさらに粘性
が低く、20℃から100℃の温度範囲における線膨張
係数がI X 10−’℃−1の透明結晶化ガラスが得
られている。結晶化に要する時間は8.5h十冷却時間
と先の例に比べかなり短縮されている。しかしながら、
得られた結晶化ガラスの550nmの波長における光透
過率はlea厚さで70%とガラスの90%からかなり
の低下が見られることから、かなり白濁していて、透光
材料としては好ましくない。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来の低膨張透明結晶化ガラスにおいては、溶融温
度付近のガラスの粘性が低い組成では、結晶化処理のた
めに非常に長い時間を必要とするという重大な問題点が
あり、結晶化処理を短時間で行なえる組成では白濁し、
透明性が悪いという重大な問題点があった。
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決するため、溶
融温度付近の粘性が低く、結晶化処理を短時間で行なう
ことができる、生産性に優れ、非常に小さな熱膨張係数
と優れた透明性を有する結晶化ガラスを提供することで
ある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の低膨張透明結晶化ガラスは重量%でLixO:
  2〜5 NazO:  0〜1.5 KxO;0〜1.0 Mg0:0.8〜4 ZnO:  1.8〜5 AlzCh  : 18〜25 stow :  56〜64 TiOz :   1.5〜5 ZrOz :   1.5〜4.5 P105:   3〜5 Na20+Kzo  : 0〜2.0 TiO1+Zr0t :  3.5〜7.0からなる組
成を有し、β−石英固溶体を主析出結晶として含む結晶
化ガラスである。
本発明の結晶化ガラスは上記のm威を有するガラスを熱
処理することにより得ることができる。
上記熱処理温度は組成によって異なるが概ね、800〜
900℃である。又、上記熱処理はいきなり800〜9
00℃に保持する一段の熱処理であってもかまわないが
、より優れた透過率を有する結晶化ガラスを得るために
、700〜800℃の温度で第一段の熱処理を行ない、
その後800〜900℃の温度で第二段の熱処理を行な
うといった二段熱処理とすることが好ましい。
本発明の結晶化ガラスは5〜b 温速度及び、0.5〜ihの保持時間で結晶化が可能で
あり、熱処理が短時間で済み生産性に優れている。また
上記より遅い昇温速度並びに長い保持時間にしても、同
様の特性を有する結晶化ガラスが得られる。
このような熱処理により得られた結晶化ガラスの主結晶
相はβ−石英固溶体結晶であり、50℃〜800℃にお
ける平均線熱膨張係数(以下、α、。〜8゜。と記す、
)はその絶対値がloXIO℃−1以下でありかつ、標
準光C光を用いた2°視野法による5m厚換算の可視光
透過率(以下Ycと記す、)が85%以上であり、低膨
張でかつ、透明性に優れた結晶化ガラスである。
また、溶融温度付近での粘性はT4で1300℃以下、
ガラスの10”ポアズの粘度における温度(以後T、と
記す)が1480℃以下と低く、脱泡及び均質化が容易
であり、溶融温度の低下により窯での溶融においては炉
材、加熱方法の制限が少なくなり極めて有利である。
このように、溶融温度域での粘性が低く、短時間での結
晶化が可能であり、かつ、低膨張で透明性に優れた結晶
化ガラスは、前記の組成において始めて得られる。
以下に本発明の結晶化ガラスの組成限定理由について説
明する。
LizO: Li1Oが5%より多いと膨張係数が低く
なるとともに白濁が増加して透過率が低下する。また2
%未満でも白濁が増加して透過率が低下するとともにガ
ラスの粘性が上り溶融・底形が難しくなる。従って、し
izOは2〜5%とする。
Nazo 二NazOはガラスの粘性を下げ溶解性を向
上させるとともに、結晶化度を低下させることにより膨
張係数を上昇させるので、膨張係数の調整に有効な成分
である。しかしNa2Oが1.5%より多いと白濁が増
加して透過率が低下する。従って、Na、0は0〜1.
5%とする。
に、07に*Oもガラスの粘性を下げ、溶解性を向上さ
せるとともに結晶化度を低下させることにより膨張係数
を上昇させるので、膨張係数の調整に有効な成分である
が、K!Oが1.0%より多いと白濁が増加して透過率
が低下する。従ってに20は0〜1.0%とする。
Na 20+に!0  : Na、0とに!0の合計が
2.0%より多いと白濁が増加して透過率が低下する。
従ってNa2O+に!Oは0〜2.0%とする。
MgO:MgOは少量でも結晶を微細化することによっ
て、白濁を減少させて透過率を上昇させるのに非常に有
効な成分であるとともに結晶中に固溶することによって
膨張係数を上昇させるので、膨張係数の調整に有効な成
分である。4%より多いと短波長域の透過率を低下する
とともに膨張係数が大きくなりすぎる。0.8%より少
ないと十分な結晶の微細化の効果が得られず、白濁が増
加して透過率が低下する。
従ってMgOは0.8〜4%とする。
ZnO: ZnOはガラスの溶解性を向上させるととも
に結晶を微細化することによって白濁を減少させて透過
率を上昇させるのに有効な成分である。5%より多いと
徐冷時に失透が生じやすくなり、1.8%より少ないと
十分な結晶の微細化の効果が得られず、白濁が増加して
透過率が低下する。
従ってZnOは1.8〜5%とする。
^120.:^120.は25%より多いとガラスの粘
性が高くなり溶融・底形が難しくなるとともに膨張係数
が大きくなり、18%より少ないと、白濁が増加して透
過率が低下する。従って、A f 、01は18〜25
%とする。
SiO2 : SiO2は64%より多いと粘性が高く
なりガラスの溶融・底形が難しくなり、56%より少な
いと白濁が増加して透過率が低下するとともに膨張係数
が小さくなる。
従って5i02は56〜64%とする。
Ti0z+ZrO,: TiO2とZrO,は結晶化を
促進する成分である。
TiO2が5%より多くなるとその強い紫外吸収のため
に着色を生じて透過率を低下p、o、: させることになる。TiO□が1.5%より少ないと結
晶化促進効果が十分でない、従ってTiO□は1.5〜
5%とする。Zr01が4.5%より多くなると未溶解
が生じやすくなり溶解が困難となる。ZrO,が1.5
%より少ないと結晶化促進効果が十分でない、従ってZ
rO,が1.5〜4.5%とする。
TIO□とZrO□の合計量は3.5%より少ないと十
分な結晶促進効果が得られず、白濁が増加して透過率が
低下する。TiO2とZrO,の合計量が7.0%より
多くなると過度に結晶化が起こり易くなり、徐冷中に失
透し易゛くなる。従って、TiO2とZrO,の合計量
は、3.5〜7.0%とし、好ましくは4.5〜5.0
%とする。
P□0.はZr0gの溶解を促進するとともに粘性を下
げるのに有効な成分であり、5%より多くなると白濁が
増加して透過率が低下する。3%より少ないと粘性が高
くなり、溶解、底形が困難となる。従ってP、0.は3
〜5%とする。
また、これらの成分の他に最終製品の性質を損なわない
範囲でAs2O,、5b2O,などの清澄剤を添加する
こともできる。
〔実施例〕
本発明における8種の実施例と1種の比較例の組成、T
41 T3 、熱処理条件、得られた結晶化ガラスの、
50〜800℃の温度範囲における平均熱膨張係数(α
、。〜6゜。)及び5. Os*厚での標準光C光によ
る2°視野で測定した可視光透過率(Yc)を第1表に
示す。
まず、実施例1について説明する。第1表に示した組成
になるように通常のガラス原料を用いて調合した。調合
したバッチは白金るつぼを用いて1600℃で溶融し、
型枠に鋳込み徐冷して試料ガラスを得た。この試料ガラ
スを、第1表に示した760℃ lh、840℃ lh
の二段の熱処理条件で結晶化した。この時の昇温は80
0℃/hで行い、処理後は電源を切り、炉内で室温まで
放冷した。熱処理に要した時間は約5hと短時間であっ
た。
得られた結晶化ガラスの可視光透過率は88.2%であ
り、白濁もなく無色透明であった。また、析出結晶はβ
−石英固溶体であり、膨張係数は7、 l X 10−
’に一’と低膨張であった。
また、ガラスの粘性を測定したところ、T、=1249
℃、T、1=1419℃と低粘性であった。
実施例2〜8も実施例1と同様の方法で試料ガラスを作
製し、それぞれ第1表に示す2段の条件で結晶化した。
得られた結晶化ガラスの可視光透過率は86%以上と、
無色透明であった。また、析出結晶は実施例1と同様β
−石英固溶体であり、膨張係数はその絶対値が10 X
 10−’に一’以下と低膨張であった。
比較例は本発明に含まれない結晶化ガラスである。実施
例1と同様の方法で試料ガラスを作製し、それぞれ第1
表に示す2段の条件で結晶化した。
得られた結晶化ガラスの析出結晶はβ−石英固溶体であ
り、膨張係数は−6,2X 10−’に一’と低膨張で
あり、また可視光透過率は87.2%と透明であるが、
ガラスの粘性を測定したところ、T、=1322℃、T
、=1501℃と高粘性であった。
以上の結果から明らかなとうり比較例の結晶化ガラスは
、短時間での結晶化処理は可能であり、熱膨張係数は非
常に小さく、透過率は高いが、ガラスは高粘性である。
それに対して、本発明で得られる結晶化ガラスは、同様
の小さな熱膨張係数と、高い透過率を有し、かつ短時間
での結晶化処理が可能であり、ガラスの粘性が低い生産
性に優れた結晶化ガラスであることがわかる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、非常に小さな熱膨張係数
を有し、耐熱性及び透明性にすぐれ、かつガラスの粘性
が低く、溶融が容易であり、短時間での結晶化処理が可
能な生産性に優れた結晶化ガラスを得ることができる。
手続補正書 事件の表示 特願平l 97号 発明の名称 低膨張透明結晶化ガラス 補正をする者 名称 (400) 日本板硝子株式会社 代表者 中島達二

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記重量%組成を有し、β−石英固溶体を主析出
    結晶として含む低膨張透明結晶化ガラス。 Li_2O:2〜5 Na_2O:0〜1.5 K_2O:0〜1.0 MgO:0.8〜4 ZnO:1.8〜5 Al_2O_3:18〜25 SiO_2:56〜64 TiO_2:1.5〜5 ZrO_2:1.5〜4.5 P_2O_5:3〜5 Na_2O+K_2O:0〜2.0 TiO_2+ZrO_2:3.5〜7.0
JP17369789A 1989-07-05 1989-07-05 低膨張透明結晶化ガラス Pending JPH0337135A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002154841A (ja) * 2000-07-07 2002-05-28 Ohara Inc 低膨張透明結晶化ガラス、結晶化ガラス基板及び光導波路素子
JP2009001488A (ja) * 2003-07-16 2009-01-08 Schott Ag 光学部品
CN102674662A (zh) * 2012-05-28 2012-09-19 中国海洋大学 一种空心微晶玻璃微球的制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002154841A (ja) * 2000-07-07 2002-05-28 Ohara Inc 低膨張透明結晶化ガラス、結晶化ガラス基板及び光導波路素子
JP4704585B2 (ja) * 2000-07-07 2011-06-15 株式会社オハラ 低膨張透明結晶化ガラス、結晶化ガラス基板及び光導波路素子
JP2009001488A (ja) * 2003-07-16 2009-01-08 Schott Ag 光学部品
US7524782B2 (en) 2003-07-16 2009-04-28 Schott Ag Large transmissive optical component
US7754630B2 (en) 2003-07-16 2010-07-13 Schott Ag Large transmissive optical component
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