JPH0662308B2 - 溶融ガラス体の製造方法 - Google Patents
溶融ガラス体の製造方法Info
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- JPH0662308B2 JPH0662308B2 JP60163884A JP16388485A JPH0662308B2 JP H0662308 B2 JPH0662308 B2 JP H0662308B2 JP 60163884 A JP60163884 A JP 60163884A JP 16388485 A JP16388485 A JP 16388485A JP H0662308 B2 JPH0662308 B2 JP H0662308B2
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- JP
- Japan
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- glass
- molten glass
- glass body
- particle
- sintering
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/0128—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass
- C03B37/01282—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass by pressing or sintering, e.g. hot-pressing
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶融ガラスの製造方法に関するもので、特に詳
しくは光フアイバ等に用い得る高純度で均質度の高い溶
融ガラス成形体の製造方法に関する。
しくは光フアイバ等に用い得る高純度で均質度の高い溶
融ガラス成形体の製造方法に関する。
従来、特開昭５２−１５６６４０、５３−４８５３６各
号公報等に提案されるガラスの製造方法として、気相化
学反応等により得た微粒子状ガラスを、一旦プレス等に
より加圧成形しておいてから、これを焼結して溶融ガラ
ス体を得る方法がある。
号公報等に提案されるガラスの製造方法として、気相化
学反応等により得た微粒子状ガラスを、一旦プレス等に
より加圧成形しておいてから、これを焼結して溶融ガラ
ス体を得る方法がある。
ところが、上記各号公報に記載される従来法を詳細に検
討したところ、出発ガラスの粒子径が大きいと、焼結後
アワが残留し易く、また均質度が劣るという問題点があ
つた。一方、この出発ガラスの粒子径が小さいと加圧成
形体にヒビ割れが発生し易く、良好な成形体を得ること
が難しかつた。
討したところ、出発ガラスの粒子径が大きいと、焼結後
アワが残留し易く、また均質度が劣るという問題点があ
つた。一方、この出発ガラスの粒子径が小さいと加圧成
形体にヒビ割れが発生し易く、良好な成形体を得ること
が難しかつた。
本発明は以上の様な欠点のないガラス成形体の製造方法
を提供することを目的とする。
を提供することを目的とする。
本発明は微粒子状ガラスを加圧成形後焼結することによ
り溶融ガラス体を得る方法において、該微粒子状ガラス
として気相酸化反応により得られるガラスを用い、かつ
該微粒子状ガラスを加圧成形する前に予め、１００℃以
上かつネツク成長の始まる焼結開始温度以下で十分加熱
乾燥することを特徴とする溶融ガラス体の製造方法によ
り、上記目的を達成するものである。
り溶融ガラス体を得る方法において、該微粒子状ガラス
として気相酸化反応により得られるガラスを用い、かつ
該微粒子状ガラスを加圧成形する前に予め、１００℃以
上かつネツク成長の始まる焼結開始温度以下で十分加熱
乾燥することを特徴とする溶融ガラス体の製造方法によ
り、上記目的を達成するものである。
以下本発明をその理論から詳細に説明する。
気相酸化反応で得られるスートとしては、例えばSiCl4
等のハロゲン化物を酸水素炎中あるいはプラズマ炎中に
導入して、下記(1)式あるいは(2)式のように反応して得
られる、SiO2粒子を用いることができる。
等のハロゲン化物を酸水素炎中あるいはプラズマ炎中に
導入して、下記(1)式あるいは(2)式のように反応して得
られる、SiO2粒子を用いることができる。
酸水素炎の場合 SiCl4＋2H2＋O2→SiO2＋4HCl …(1) プラズマ炎の場合 SiCl4＋O2→SiO2＋2Cl2 …(2) ところでガラス成形体の焼結による収縮率は、下記(3)
式に示されるように、その粒子径に大きく依存してい
る。
式に示されるように、その粒子径に大きく依存してい
る。
ｋ：比例定数 ｄ：粒子径 η：粘性係数 γ：表面エネルギ ｔ：時間 そしてガラス成形体の焼結速度は下記(4)式で示され
る。
る。
つまり、粒子径が小さくなる程収縮は早く生じ、よつて
焼結速度が速くなり、より低温・短時間で焼結・溶融化
が完了し、透明ガラス体が得られ易い。気相反応で微粒
子ガラスを合成すると、通常粒径が１μｍ以下の極めて
粒径の小さな又高純度な材料が得られる。即ち、気相反
応による微粒子状ガラスを焼結すれば、純度が極めて高
く、またアワの少ないガラス体が得られるが、スートの
加圧成形時にひび割れが発生するという欠点があつた。
焼結速度が速くなり、より低温・短時間で焼結・溶融化
が完了し、透明ガラス体が得られ易い。気相反応で微粒
子ガラスを合成すると、通常粒径が１μｍ以下の極めて
粒径の小さな又高純度な材料が得られる。即ち、気相反
応による微粒子状ガラスを焼結すれば、純度が極めて高
く、またアワの少ないガラス体が得られるが、スートの
加圧成形時にひび割れが発生するという欠点があつた。
本発明者らは、この原因及び解決策を鋭意検討したとこ
ろ、気相反応で得られるスートは粒径が小さく、このた
め比表面積が大きくなつており、H2O など反応時の雰囲
気ガスの吸着量が多く、この吸着ガスが加圧後圧力の解
放される時に成形体をひび割れさせることを知つた。
ろ、気相反応で得られるスートは粒径が小さく、このた
め比表面積が大きくなつており、H2O など反応時の雰囲
気ガスの吸着量が多く、この吸着ガスが加圧後圧力の解
放される時に成形体をひび割れさせることを知つた。
また、この対策として、加圧成形前のスートを十分に乾
燥しておくとこのひび割れが防げることがわかつた。こ
の乾燥条件としては、温度１００℃以上で、かつ粒子の
ネツク成長（所定時間の加熱後、粒子の接している箇所
において、物質の移動が起り、焼結しはじめる状態）の
始まるまでの温度条件下で行うのが好ましい。１００℃
以下であれば、主たる吸着物質のH2O がとれず、またネ
ツク成長の生じる条件下で乾燥させると、後工程の加圧
成形時に均一な成形体を得ることが難かしくなるからで
ある。
燥しておくとこのひび割れが防げることがわかつた。こ
の乾燥条件としては、温度１００℃以上で、かつ粒子の
ネツク成長（所定時間の加熱後、粒子の接している箇所
において、物質の移動が起り、焼結しはじめる状態）の
始まるまでの温度条件下で行うのが好ましい。１００℃
以下であれば、主たる吸着物質のH2O がとれず、またネ
ツク成長の生じる条件下で乾燥させると、後工程の加圧
成形時に均一な成形体を得ることが難かしくなるからで
ある。
なお、ネツク成長の始まる温度は、例えば約０．１μｍ
径のSiO2スートの場合には、９００℃程度である。この
温度の目安としては、気相反応で得られるようなガラス
粒子の場合には、その粘性値ηで代表することができ、
η≒１０15程度となる温度である。
径のSiO2スートの場合には、９００℃程度である。この
温度の目安としては、気相反応で得られるようなガラス
粒子の場合には、その粘性値ηで代表することができ、
η≒１０15程度となる温度である。
また、乾燥する雰囲気としては、Ar，He，N2のような不
活性ガス雰囲気、又はO2のようなガラスと反応しない、
もしくはガラスに吸着しないガス雰囲気にて行うことが
好ましい。さらにまた、減圧下でも乾燥することができ
る。
活性ガス雰囲気、又はO2のようなガラスと反応しない、
もしくはガラスに吸着しないガス雰囲気にて行うことが
好ましい。さらにまた、減圧下でも乾燥することができ
る。
実施例１ 酸水素バーナ中へSiCl4 を導入することにより得られた
粒径０．１〜０．０１μｍのSiO2スートを、温度２５０
℃のオーブンの中に３時間保持した。この時乾燥N2を１
／分の割合で流した。このスートを円筒状のゴム製容
器に流しこみ、該ゴム容器内を減圧、密封した後、静圧
成形装置で３００気圧かけて成形したところ、ひび割れ
のない成形体が得られた。この成形体を熱処理炉に入
れ、He及びCl2 ガス雰囲気下にて脱水処理を行なつた
後、温度１６００℃にて溶融ガラス化を行つた。
粒径０．１〜０．０１μｍのSiO2スートを、温度２５０
℃のオーブンの中に３時間保持した。この時乾燥N2を１
／分の割合で流した。このスートを円筒状のゴム製容
器に流しこみ、該ゴム容器内を減圧、密封した後、静圧
成形装置で３００気圧かけて成形したところ、ひび割れ
のない成形体が得られた。この成形体を熱処理炉に入
れ、He及びCl2 ガス雰囲気下にて脱水処理を行なつた
後、温度１６００℃にて溶融ガラス化を行つた。
得られた溶融ガラス体は完全に透明なガラスであり、ま
た殆んどアワがなかつた。このガラスをコア材料として
プラスチツククラツドフアイバを作成したところ、０．
８μｍ波長で伝送損失は１０dB／kmという良好な特性で
あり、このガラスが光フアイバ用材料として用いうるこ
とが判つた。
た殆んどアワがなかつた。このガラスをコア材料として
プラスチツククラツドフアイバを作成したところ、０．
８μｍ波長で伝送損失は１０dB／kmという良好な特性で
あり、このガラスが光フアイバ用材料として用いうるこ
とが判つた。
比較例１ 実施例１と同様のSiO2スートを加熱乾燥することなく、
その他の条件は実施例１と同様の条件下で加圧成形した
ところ、成形体には多数のひび割れが生じており、ま
た、外力を加えると多くの小さな破片に分かれた。
その他の条件は実施例１と同様の条件下で加圧成形した
ところ、成形体には多数のひび割れが生じており、ま
た、外力を加えると多くの小さな破片に分かれた。
比較例２ 市販品として入手できる４００メツシユ（粒径約６４μ
ｍ）のSiO2粉末を加熱乾燥することなく、その他の条件
は実施例１と同様の条件下で加圧成形したところ良好な
成形体が得られた。これを実施例１と同様な操作で溶融
ガラス化を行つたが完全に透明なガラス体とはならず、
又、目視でわかる気泡が散在していた。
ｍ）のSiO2粉末を加熱乾燥することなく、その他の条件
は実施例１と同様の条件下で加圧成形したところ良好な
成形体が得られた。これを実施例１と同様な操作で溶融
ガラス化を行つたが完全に透明なガラス体とはならず、
又、目視でわかる気泡が散在していた。
本発明によると極めて高純度で均質度の高い溶融ガラス
体を、生産性よく得ることができる。
体を、生産性よく得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−9947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−5030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−137325（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】微粒子状ガラスを加圧成形後焼結すること
により溶融ガラス体を得る方法において、該微粒子状ガ
ラスとして気相酸化反応により得られるガラスを用い、
かつ該微粒子状ガラスを加圧成形する前に予め、１００
℃以上かつネツク成長の始まる焼結開始温度以下で十分
加熱乾燥することを特徴とする溶融ガラス体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60163884A JPH0662308B2 (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 溶融ガラス体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60163884A JPH0662308B2 (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 溶融ガラス体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6227341A JPS6227341A (ja) | 1987-02-05 |
| JPH0662308B2 true JPH0662308B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=15782627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60163884A Expired - Lifetime JPH0662308B2 (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 溶融ガラス体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662308B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003037807A1 (fr) * | 2001-10-30 | 2003-05-08 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Procede de production de verre de silice |
| US10494291B2 (en) | 2014-10-23 | 2019-12-03 | Corning Incorporated | Hygroscopic additives for silica soot compacts and methods for forming optical quality glass |
| US10793466B2 (en) | 2015-02-27 | 2020-10-06 | Corning Incorporated | Nanoparticle additives for silica soot compacts and methods for strengthening silica soot compacts |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3302745A1 (de) * | 1983-01-27 | 1984-08-02 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen | Verfahren zur herstellung von gegenstaenden aus hochreinem synthetischem quarzglas |
| EP0127956A1 (en) * | 1983-05-10 | 1984-12-12 | Aetna Telecommunications Laboratories | Method for manufacturing sinterable glass bodies |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP60163884A patent/JPH0662308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6227341A (ja) | 1987-02-05 |
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