JPH06208015A - セラミックスミラー及びその製造方法 - Google Patents
セラミックスミラー及びその製造方法Info
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- JPH06208015A JPH06208015A JP3255101A JP25510191A JPH06208015A JP H06208015 A JPH06208015 A JP H06208015A JP 3255101 A JP3255101 A JP 3255101A JP 25510191 A JP25510191 A JP 25510191A JP H06208015 A JPH06208015 A JP H06208015A
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- titanium oxide
- oxide powder
- sintering
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポアをゴースト化させることによって、特性
の優れたセラミックスミラー及びその製造方法を提供す
ること。 【構成】 表面平坦度１μｍ以下および／または、レー
ザー干渉法による中心線平均粗さが１ｎｍ以下であるこ
とを特徴とするセラミックスミラー、および平均粒径１
μｍ以下で純度９９％以上の酸化チタン粉末を成形後、
１０００〜１３００℃の大気雰囲気、不活性雰囲気、真
空雰囲気または還元雰囲気で焼結することを特徴とする
請求項１又は２に記載のセラミックスミラーの製造方
法。
の優れたセラミックスミラー及びその製造方法を提供す
ること。 【構成】 表面平坦度１μｍ以下および／または、レー
ザー干渉法による中心線平均粗さが１ｎｍ以下であるこ
とを特徴とするセラミックスミラー、および平均粒径１
μｍ以下で純度９９％以上の酸化チタン粉末を成形後、
１０００〜１３００℃の大気雰囲気、不活性雰囲気、真
空雰囲気または還元雰囲気で焼結することを特徴とする
請求項１又は２に記載のセラミックスミラーの製造方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー装置用、Ｘ線
装置用、カメラ用等精密光学機器等に使用されるセラミ
ックスミラー及びその製造方法に関するものである。
装置用、カメラ用等精密光学機器等に使用されるセラミ
ックスミラー及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】精密光学機器等に使用されるミラーは、
主としてガラスやルビー、サファイア等、単結晶セラミ
ックスが使用されており、近年多結晶セラミックスとし
て、アルミナやＳｉＣが一部使用されてきている。
主としてガラスやルビー、サファイア等、単結晶セラミ
ックスが使用されており、近年多結晶セラミックスとし
て、アルミナやＳｉＣが一部使用されてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ガラスを用いたミラー
は、強度が弱く割れやすいため、比較的厚く形成されて
おり、そのためミラー全体が重くかつ大きくなるという
問題点があった。また、多結晶アルミナやＳｉＣ等のセ
ラミックス材料は、焼結体を研磨・ラップしたのちに使
用されるが、そのセラミックス材料自体が有するポアが
ラップ面に残り、表面平滑性や光学的特性等、十分満足
するものが得られていなかった。
は、強度が弱く割れやすいため、比較的厚く形成されて
おり、そのためミラー全体が重くかつ大きくなるという
問題点があった。また、多結晶アルミナやＳｉＣ等のセ
ラミックス材料は、焼結体を研磨・ラップしたのちに使
用されるが、そのセラミックス材料自体が有するポアが
ラップ面に残り、表面平滑性や光学的特性等、十分満足
するものが得られていなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、これらの問
題点を解決するため、高純度で微細な酸化チタン粉末
を、比較的低温で焼結することにより、ポアが少なくな
り、表面平滑性に優れ、かつ、光の乱反射が少なく、光
学的特性に優れているミラーが得られることを発見し、
本発明を完成した。
題点を解決するため、高純度で微細な酸化チタン粉末
を、比較的低温で焼結することにより、ポアが少なくな
り、表面平滑性に優れ、かつ、光の乱反射が少なく、光
学的特性に優れているミラーが得られることを発見し、
本発明を完成した。
【０００５】すなわち、本発明の要旨は表面平坦度１μ
ｍ以下および／または、レーザー干渉法による中心線平
均粗さが１ｎｍ以下であることを特徴とするセラミック
スミラー、および、平均粒径１μｍ以下で純度９９％以
上の酸化チタン粉末を成形後、１０００〜１３００℃の
大気雰囲気、不活性雰囲気、真空雰囲気または還元雰囲
気で焼結することを特徴とする請求項１に記載のセラミ
ックスミラーの製造方法にある。以下に本発明を詳細に
説明する。
ｍ以下および／または、レーザー干渉法による中心線平
均粗さが１ｎｍ以下であることを特徴とするセラミック
スミラー、および、平均粒径１μｍ以下で純度９９％以
上の酸化チタン粉末を成形後、１０００〜１３００℃の
大気雰囲気、不活性雰囲気、真空雰囲気または還元雰囲
気で焼結することを特徴とする請求項１に記載のセラミ
ックスミラーの製造方法にある。以下に本発明を詳細に
説明する。
【０００６】本発明においては、微細で高純度な酸化チ
タン粉末を原料として用い、通常の焼結温度より低温で
焼結することにより、十分な焼結密度に到達させなが
ら、かつ粒成長を抑制してポアの粗大化を避けることに
より、表面平滑性に優れた焼結体を得たものである。
タン粉末を原料として用い、通常の焼結温度より低温で
焼結することにより、十分な焼結密度に到達させなが
ら、かつ粒成長を抑制してポアの粗大化を避けることに
より、表面平滑性に優れた焼結体を得たものである。
【０００７】上記手段によって優れた特性をもつセラミ
ックスミラーが得られる理由については、理論的に解明
されていないが、高純度、微細な酸化チタン粉末を低温
焼結することにより、ポアを結晶粒内にとどめ（ゴース
ト化という）、粒界相への集積・成長を抑制したためと
考えられる。
ックスミラーが得られる理由については、理論的に解明
されていないが、高純度、微細な酸化チタン粉末を低温
焼結することにより、ポアを結晶粒内にとどめ（ゴース
ト化という）、粒界相への集積・成長を抑制したためと
考えられる。
【０００８】本発明でいう、通常の焼成温度より低温と
は、１０００〜１３００℃であり、１０００℃以下では
焼結自体が進行しない。また、１３００℃より高温で
は、粒成長が著しく、機械的強度の低下やポアの粒界相
への移動・成長により、表面平滑性の低下や光の乱反射
が多く、ミラーとしての光学的特性を満足するものが得
られない。
は、１０００〜１３００℃であり、１０００℃以下では
焼結自体が進行しない。また、１３００℃より高温で
は、粒成長が著しく、機械的強度の低下やポアの粒界相
への移動・成長により、表面平滑性の低下や光の乱反射
が多く、ミラーとしての光学的特性を満足するものが得
られない。
【０００９】酸化チタンとして９９％以上でない場合な
い場合、または平均粒径が１μｍより粗い場合は、低温
易焼結の性質が失われてしまい、１０００〜１３００℃
の温度域では、十分な焼結密度が得られない。したがっ
て、酸化チタン粉末の純度は９９％以上、望ましくは９
９．８％以上また、平均粒径は１μｍ以下望ましくは
０．５μｍ以下がよい。
い場合、または平均粒径が１μｍより粗い場合は、低温
易焼結の性質が失われてしまい、１０００〜１３００℃
の温度域では、十分な焼結密度が得られない。したがっ
て、酸化チタン粉末の純度は９９％以上、望ましくは９
９．８％以上また、平均粒径は１μｍ以下望ましくは
０．５μｍ以下がよい。
【００１０】この酸化チタン粉末を、製品形状によりＣ
ＩＰ（冷間静水圧プレス処理）、メカプレス、ドクター
ブレード、押出し成形法等の方法で成形する。いずれの
成形法の場合もそれぞれの成形法に適した有機バインダ
ー類を成形助剤として用いる。こうして得られた成形体
を前述した最適焼成温度の１０００〜１３００℃で、大
気中、真空中、Ｎ2 ，Ａｒ，Ｈ2 等の雰囲気中で焼結す
る。また、より表面平滑性が要求される場合は、５０ｋ
ｇ／ｃｍ2 以上の圧力下でホットプレス焼結する。そし
て、さらに、これら焼結体を５００ｋｇ／ｃｍ2 以上の
圧力下でＨＩＰ処理する。
ＩＰ（冷間静水圧プレス処理）、メカプレス、ドクター
ブレード、押出し成形法等の方法で成形する。いずれの
成形法の場合もそれぞれの成形法に適した有機バインダ
ー類を成形助剤として用いる。こうして得られた成形体
を前述した最適焼成温度の１０００〜１３００℃で、大
気中、真空中、Ｎ2 ，Ａｒ，Ｈ2 等の雰囲気中で焼結す
る。また、より表面平滑性が要求される場合は、５０ｋ
ｇ／ｃｍ2 以上の圧力下でホットプレス焼結する。そし
て、さらに、これら焼結体を５００ｋｇ／ｃｍ2 以上の
圧力下でＨＩＰ処理する。
【００１１】こうして得られたＴｉＯ2 焼結体を、平面
研削、ラップ加工等の機械加工を施してレーザー装置、
Ｘ線装置カメラ等の精密光学機器等に使用されるミラー
にする。また、必要に応じて、高反射率の金属をコーテ
ィングし、精密光学機器用ミラーとする。
研削、ラップ加工等の機械加工を施してレーザー装置、
Ｘ線装置カメラ等の精密光学機器等に使用されるミラー
にする。また、必要に応じて、高反射率の金属をコーテ
ィングし、精密光学機器用ミラーとする。
【００１２】これらのセラミックスミラーは、その表面
が表面平坦度１μｍ以下および／または中心線平均粗さ
１ｎｍ以下、さらに色彩計による入射光に対する乱反射
量が５％以下である。特性値が上記数値以上であると、
光の乱反射が多くミラーとして光学的特性が不十分であ
る。以下、本発明の実施例１〜４および比較例５〜８を
示す。
が表面平坦度１μｍ以下および／または中心線平均粗さ
１ｎｍ以下、さらに色彩計による入射光に対する乱反射
量が５％以下である。特性値が上記数値以上であると、
光の乱反射が多くミラーとして光学的特性が不十分であ
る。以下、本発明の実施例１〜４および比較例５〜８を
示す。
【００１３】（実施例１）平均粒径０．２５μｍ、純度
９９．８％の酸化チタン粉末（石原産業、ＣＲ−ＥＬ
（商品名））に成形助剤としてポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）２％を添加し、乳鉢で混合し、乾燥後フルイ
で整粒した。圧力１０００ｋｇ／ｃｍ2 以上でＣＩＰ成
形後、大気中１２００℃で常圧焼結した。得られた焼結
体をラップ研磨後、表面平坦度、乱反射量を測定し、結
果を表１に示した。
９９．８％の酸化チタン粉末（石原産業、ＣＲ−ＥＬ
（商品名））に成形助剤としてポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）２％を添加し、乳鉢で混合し、乾燥後フルイ
で整粒した。圧力１０００ｋｇ／ｃｍ2 以上でＣＩＰ成
形後、大気中１２００℃で常圧焼結した。得られた焼結
体をラップ研磨後、表面平坦度、乱反射量を測定し、結
果を表１に示した。
【００１４】
【表１】
【００１５】（実施例２）実施例１の酸化チタン粉末を
使用し、成形後、Ａｒ雰囲気中１１００℃で焼結した。
ラップ研磨後の焼結体特性を表１のに示した。
使用し、成形後、Ａｒ雰囲気中１１００℃で焼結した。
ラップ研磨後の焼結体特性を表１のに示した。
【００１６】（実施例３）実施例１の酸化チタン粉末を
使用し、Ｎ2 雰囲気中１０００℃で、２００ｋｇ／ｃｍ
2 の圧力でホットプレス焼結した。ラップ研磨後の焼結
体特性を表−１に示した。
使用し、Ｎ2 雰囲気中１０００℃で、２００ｋｇ／ｃｍ
2 の圧力でホットプレス焼結した。ラップ研磨後の焼結
体特性を表−１に示した。
【００１７】（実施例４）実施例１で得られた焼結体を
Ａｒ雰囲気中、１０００℃で、１８００ｋｇ／ｃｍ2 の
圧力下でＨＩＰ処理を行った。得られた焼結体のラップ
研磨後の焼結体特性を表−１に示した。
Ａｒ雰囲気中、１０００℃で、１８００ｋｇ／ｃｍ2 の
圧力下でＨＩＰ処理を行った。得られた焼結体のラップ
研磨後の焼結体特性を表−１に示した。
【００１８】（比較例５）平均粒径０．２５μｍ、純度
９６．０％の酸化チタン粉末を用いた以外は、実施例１
と同様にして試料Ｎｏ．５を得た。研磨後の焼結体特性
を表−１に示す。
９６．０％の酸化チタン粉末を用いた以外は、実施例１
と同様にして試料Ｎｏ．５を得た。研磨後の焼結体特性
を表−１に示す。
【００１９】（比較例６）試料Ｎｏ．５を成形後大気中
１０００℃で常圧焼結し、実施例４の条件下でＨＩＰ処
理して試料Ｎｏ．６を得た。研磨後の焼結体特性を表−
１に示す。
１０００℃で常圧焼結し、実施例４の条件下でＨＩＰ処
理して試料Ｎｏ．６を得た。研磨後の焼結体特性を表−
１に示す。
【００２０】（比較例７）平均粒径１．５μｍ、純度９
９．５％の酸化チタン粉末を用いた以外は、実施例１と
同様にして試料Ｎｏ．７を得た。研磨後の焼結体特性を
表−１に示す。
９．５％の酸化チタン粉末を用いた以外は、実施例１と
同様にして試料Ｎｏ．７を得た。研磨後の焼結体特性を
表−１に示す。
【００２１】（比較例８）試料Ｎｏ．７を大気中１００
０℃で常圧焼結し、実施例４の条件下でＨＩＰ処理して
試料Ｎｏ．８を得た。研磨後の焼結体特性を表−１に示
す。
０℃で常圧焼結し、実施例４の条件下でＨＩＰ処理して
試料Ｎｏ．８を得た。研磨後の焼結体特性を表−１に示
す。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、高純度、微細な酸化
チタン粉末を、通常の焼結温度より低温で焼結すること
により、ポアをゴースト化することができ、レーザー装
置、Ｘ線装置、カメラ等精密光学機器用ミラーに使用可
能な、表面平滑性、光学的特性に優れた酸化チタン焼結
体を得ることができた。
チタン粉末を、通常の焼結温度より低温で焼結すること
により、ポアをゴースト化することができ、レーザー装
置、Ｘ線装置、カメラ等精密光学機器用ミラーに使用可
能な、表面平滑性、光学的特性に優れた酸化チタン焼結
体を得ることができた。
Claims (5)
- 【請求項１】 表面平坦度１μｍ以下および／または、
レーザー干渉法による中心線平均粗さが１ｎｍ以下であ
ることを特徴とするセラミックスミラー。 - 【請求項２】 色彩計で投光角度０〜９０°のとき、入
射光に対する乱反射量が５％以下であることを特徴とす
る請求項１に記載のセラミックスミラー。 - 【請求項３】 平均粒径１μｍ以下で純度９９％以上の
酸化チタン粉末を成形後、１０００〜１３００℃の大気
雰囲気、不活性雰囲気、真空雰囲気または還元雰囲気で
焼結することを特徴とする請求項１又は２に記載のセラ
ミックスミラーの製造方法。 - 【請求項４】 平均粒径１μｍ以下で純度９９％以上の
酸化チタン粉末を、５０ｋｇ／ｃｍ2 以上の圧力下、１
０００〜１３００℃でホットプレス焼結することを特徴
とする請求項１又は２に記載のセラミックスミラーの製
造方法。 - 【請求項５】 請求項３又は４に記載の方法で得られた
焼結体を、８００〜１５００℃、５００ｋｇ／ｃｍ2 以
上の圧力下でＨＩＰ処理することを特徴とする請求項１
又は２に記載のセラミックスミラーの製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255101A JPH06208015A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | セラミックスミラー及びその製造方法 |
| US08/283,666 US5492872A (en) | 1991-10-02 | 1992-10-01 | Ceramic mirrors and method of manufacturing same |
| KR1019930701515A KR0154520B1 (ko) | 1991-10-02 | 1992-10-01 | 세라믹 반사경 및 그 제조방법 |
| EP92920699A EP0559917B1 (en) | 1991-10-02 | 1992-10-01 | Method of manufacturing a ceramic mirror |
| PCT/JP1992/001268 WO1993007516A1 (en) | 1991-10-02 | 1992-10-01 | Ceramic mirror and method of manufacturing the same |
| DE69223765T DE69223765T2 (de) | 1991-10-02 | 1992-10-01 | Verfahren zur Herstellung eines keramischen Spiegels. |
| US08/591,283 US5650366A (en) | 1991-10-02 | 1996-01-25 | Ceramic mirrors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255101A JPH06208015A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | セラミックスミラー及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06208015A true JPH06208015A (ja) | 1994-07-26 |
Family
ID=17274129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3255101A Pending JPH06208015A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | セラミックスミラー及びその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5492872A (ja) |
| EP (1) | EP0559917B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06208015A (ja) |
| KR (1) | KR0154520B1 (ja) |
| DE (1) | DE69223765T2 (ja) |
| WO (1) | WO1993007516A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006243044A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 鏡面を有する多機能材 |
| WO2016006691A1 (ja) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | イビデン株式会社 | ミラー |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0614861B1 (en) * | 1992-10-01 | 2001-05-23 | Nihon Cement Co., Ltd. | Method of manufacturing titania and alumina ceramic sintered bodies |
| US5731251A (en) * | 1993-07-12 | 1998-03-24 | Nihon Cement Co., Ltd. | Oxide ceramic sintered bodies |
| DE4407093A1 (de) * | 1994-03-03 | 1995-09-07 | Ingbuero Fuer Elektro Mechanis | Laser-Reflektor-Einrichtung |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3615759A (en) * | 1966-01-03 | 1971-10-26 | Owens Illinois Inc | Silica-alumina-lithia glasses, ceramics and method |
| US3459503A (en) * | 1966-01-03 | 1969-08-05 | Eastman Kodak Co | Hot pressing titanium dioxide |
| US3639132A (en) * | 1970-04-13 | 1972-02-01 | Bell Telephone Labor Inc | Titanium dioxide ceramic composition and hot-pressing method for producing same |
| JPS5833101B2 (ja) * | 1978-11-13 | 1983-07-18 | 横浜機工株式会社 | 耐熱性反射板 |
| JPS5833099B2 (ja) * | 1978-11-13 | 1983-07-18 | 日本発条株式会社 | 多層コ−テイング反射板 |
| JPS5833101A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | Mitsubishi Electric Corp | 測定用基準線装置 |
| JPS6017995B2 (ja) * | 1981-08-22 | 1985-05-08 | 日立冷熱住設株式会社 | 冷却水供給制御方法 |
| US4492669A (en) * | 1983-03-21 | 1985-01-08 | The Perkin-Elmer Corporation | Method and means for making a beryllium mirror |
| JPH0797159B2 (ja) * | 1986-10-01 | 1995-10-18 | キヤノン株式会社 | 軟ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡 |
| JP2566564B2 (ja) * | 1986-10-01 | 1996-12-25 | キヤノン株式会社 | 軟ｘ線又は真空紫外線用多層膜反射鏡 |
| US5071596A (en) * | 1989-10-23 | 1991-12-10 | Cvd Incorporated | Fabrication of lightweight ceramic mirrors by means of a chemical vapor deposition process |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP3255101A patent/JPH06208015A/ja active Pending
-
1992
- 1992-10-01 KR KR1019930701515A patent/KR0154520B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1992-10-01 DE DE69223765T patent/DE69223765T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-01 US US08/283,666 patent/US5492872A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-01 WO PCT/JP1992/001268 patent/WO1993007516A1/ja active IP Right Grant
- 1992-10-01 EP EP92920699A patent/EP0559917B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-01-25 US US08/591,283 patent/US5650366A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006243044A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 鏡面を有する多機能材 |
| WO2016006691A1 (ja) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | イビデン株式会社 | ミラー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930702692A (ko) | 1993-09-09 |
| US5650366A (en) | 1997-07-22 |
| EP0559917B1 (en) | 1997-12-29 |
| DE69223765D1 (de) | 1998-02-05 |
| EP0559917A4 (ja) | 1994-02-16 |
| EP0559917A1 (en) | 1993-09-15 |
| DE69223765T2 (de) | 1998-05-28 |
| US5492872A (en) | 1996-02-20 |
| WO1993007516A1 (en) | 1993-04-15 |
| KR0154520B1 (ko) | 1998-12-15 |
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