JPS5969442A - 希土類酸化物含有アルミノ珪酸塩ガラス - Google Patents
希土類酸化物含有アルミノ珪酸塩ガラスInfo
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- JPS5969442A JPS5969442A JP18049782A JP18049782A JPS5969442A JP S5969442 A JPS5969442 A JP S5969442A JP 18049782 A JP18049782 A JP 18049782A JP 18049782 A JP18049782 A JP 18049782A JP S5969442 A JPS5969442 A JP S5969442A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mol
- glass
- composition
- aluminosilicate glass
- resistance
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/095—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing rare earths
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は希土類酸化物特に0eO2,Pr601. 。
Na、a 05 + ”! 20s ’だはGd2O3
と酸化ジルコニウム(ZrO2)およびまだは酸化チタ
ニウム(TiO2)を含有する新規な組成からなり、1
550℃以下で溶融し得るアルミノ珪酸塩ガラスに関す
る。
と酸化ジルコニウム(ZrO2)およびまだは酸化チタ
ニウム(TiO2)を含有する新規な組成からなり、1
550℃以下で溶融し得るアルミノ珪酸塩ガラスに関す
る。
シリカ(Sin2)とアルミナ(1203)よりなるア
ルミノ珪酸塩ガラスは耐熱性が高く、機械的性質も良好
であり、また耐食性、耐風化性も優れたガラスである。
ルミノ珪酸塩ガラスは耐熱性が高く、機械的性質も良好
であり、また耐食性、耐風化性も優れたガラスである。
しかし、この系のガラスを得るためには非常に高温を必
要とする。一般の炭化珪素発熱体を使用する電気炉では
1550 C程度が限度であるだめに、この系のガラス
は一般の電気炉によZ溶融法では製造することができな
い欠点がある。
要とする。一般の炭化珪素発熱体を使用する電気炉では
1550 C程度が限度であるだめに、この系のガラス
は一般の電気炉によZ溶融法では製造することができな
い欠点がある。
一般にアルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物を添加する
と、溶融温度が低下し、1550℃程度の湿度で、一般
の炭化珪岩発熱体を使用した電気炉を使用してガラスを
製造することが可能となる。
と、溶融温度が低下し、1550℃程度の湿度で、一般
の炭化珪岩発熱体を使用した電気炉を使用してガラスを
製造することが可能となる。
しかし、アルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物を含有さ
せると、耐熱性1機械的性質、耐食性及び耐風化性の諸
性質を低下させる問題点が生ずる。
せると、耐熱性1機械的性質、耐食性及び耐風化性の諸
性質を低下させる問題点が生ずる。
本発明はこの問題点のないガラスを提供せんとするもの
であり、アルミノ珪酸塩ガラスの特性を変冬ないで、し
かも1550℃程度以下の温度で溶融して@侍すること
ができるアルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物を含有し
ないガラスを提供するにある。
であり、アルミノ珪酸塩ガラスの特性を変冬ないで、し
かも1550℃程度以下の温度で溶融して@侍すること
ができるアルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物を含有し
ないガラスを提供するにある。
本発明者らは先に、ア゛ルミノ珪酸塩系に、Y2O3ま
だはLa2O3を添加したある#I成範囲のものは、1
550℃程度の一般の電気炉を使用してガラスをta
!し?Uられること、そしてそのガラスはアルミノ珪酸
塩ガラスよりも、機械的性質が優れていることを明らか
にした(米国窯業協会誌第61巻第247〜249頁(
1978年))。
だはLa2O3を添加したある#I成範囲のものは、1
550℃程度の一般の電気炉を使用してガラスをta
!し?Uられること、そしてそのガラスはアルミノ珪酸
塩ガラスよりも、機械的性質が優れていることを明らか
にした(米国窯業協会誌第61巻第247〜249頁(
1978年))。
また同じ希土類である0eO21Pr60ji l N
d2O5+Dy20. l G(1203を特定量含有
させると、アルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物を含有
させないで、1550℃の温度で溶融する、前記の欠点
の無いアルミノ珪酸塩ガラスが得られることを究明し得
た0(特願昭56−10171各号) 本発明者らは更に研究の結果、Cel、、 、 Pr6
01+’ 1N4205 r Dy2o、 ’l Gd
2O,と共に、ZrO2オよびのるいはT j−02の
特定量を含有させると、溶融温度を高くすること無く耐
化学性、耐風化性1機械的性質、及び耐熱性を高め得ら
れることを知見し得た。例えばZrO2およびまたはT
iO2を希土類アルミノ珪酸塩ガラスに含有させること
により、表1に示した様に、機械的強度、化学的耐久性
を向上させることができる。
d2O5+Dy20. l G(1203を特定量含有
させると、アルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物を含有
させないで、1550℃の温度で溶融する、前記の欠点
の無いアルミノ珪酸塩ガラスが得られることを究明し得
た0(特願昭56−10171各号) 本発明者らは更に研究の結果、Cel、、 、 Pr6
01+’ 1N4205 r Dy2o、 ’l Gd
2O,と共に、ZrO2オよびのるいはT j−02の
特定量を含有させると、溶融温度を高くすること無く耐
化学性、耐風化性1機械的性質、及び耐熱性を高め得ら
れることを知見し得た。例えばZrO2およびまたはT
iO2を希土類アルミノ珪酸塩ガラスに含有させること
により、表1に示した様に、機械的強度、化学的耐久性
を向上させることができる。
に
1n マ a〕 α1
この知見に基いて本発明を完成した。
不発明のアルミノ珪酸塩ガラスの組成は、OeO2゜P
l:60,1 + N(1205+ Dy2O3および
Gc12 o5から選ばれた単独または2種以上の混合
物量5〜27モル%(ただしPr60,1 は8モル%
を超えると溶融できなくなるので超えてはいけない。)
r ZrO2を2〜8モル%まだはT1023〜18
モル%、 Sin、、 30〜60モル%、及びA12
o32o〜35モル%からなる。
l:60,1 + N(1205+ Dy2O3および
Gc12 o5から選ばれた単独または2種以上の混合
物量5〜27モル%(ただしPr60,1 は8モル%
を超えると溶融できなくなるので超えてはいけない。)
r ZrO2を2〜8モル%まだはT1023〜18
モル%、 Sin、、 30〜60モル%、及びA12
o32o〜35モル%からなる。
前記各組成の含有範囲外では1550℃の溶融温度でガ
ラスは得難い。すなわち、OeOI Pr 6o I
1 +Ncl、0. r Dy20. * Gd、、O
,の単独またはその混合物量が0゜5モル%より少ない
と、ぞの各々の持つ性質を発揮し得ないばかりでなく、
1550℃の温度で溶融できなくなる。その鍬が27モ
ル%を超えると結晶化してしまいガラスが得られない。
ラスは得難い。すなわち、OeOI Pr 6o I
1 +Ncl、0. r Dy20. * Gd、、O
,の単独またはその混合物量が0゜5モル%より少ない
と、ぞの各々の持つ性質を発揮し得ないばかりでなく、
1550℃の温度で溶融できなくなる。その鍬が27モ
ル%を超えると結晶化してしまいガラスが得られない。
ただし、これらの中、Pr6O11は8モル%を超える
と1550℃で溶融できなくなるので、8モル%以下で
あることが必要である。
と1550℃で溶融できなくなるので、8モル%以下で
あることが必要である。
5in2が30〜60モル%の範囲外であると1550
℃でガラス化し難く、またA120520〜35モル%
の範囲外であると、溶融温度が高くなり1550℃でガ
ラス化し鑓くなる。ZrO2は耐化学性、耐風化性、耐
熱性、及び機械的性質を高める作用をするものであり、
例えば、ガラスを使用する際、冷却液体を使用して冷却
する必要がある場合、耐食性を高め長期使用する上で有
効である。
℃でガラス化し難く、またA120520〜35モル%
の範囲外であると、溶融温度が高くなり1550℃でガ
ラス化し鑓くなる。ZrO2は耐化学性、耐風化性、耐
熱性、及び機械的性質を高める作用をするものであり、
例えば、ガラスを使用する際、冷却液体を使用して冷却
する必要がある場合、耐食性を高め長期使用する上で有
効である。
その鼠は2〜8モル%の範囲であることが必要であり、
2モル%より少ないとZrO2の特性を発揮することが
できなく、8モル%を超えると結晶化してしまいガラス
が得られ彦い。
2モル%より少ないとZrO2の特性を発揮することが
できなく、8モル%を超えると結晶化してしまいガラス
が得られ彦い。
胃i02は耐化学性、耐風化性、耐熱性、及び機械的強
度を高める作用をするものであるが、ZrO2との併用
がなされない場合には、その量は3〜18モル%の範囲
であることが必要であり、3モル%より少ないとTiO
2の特性を発揮することができなくなり、18モル%を
超えると結晶化してしまい、ガラスが得られなくなる。
度を高める作用をするものであるが、ZrO2との併用
がなされない場合には、その量は3〜18モル%の範囲
であることが必要であり、3モル%より少ないとTiO
2の特性を発揮することができなくなり、18モル%を
超えると結晶化してしまい、ガラスが得られなくなる。
前記組成のほか、必要に応じてY2O5,La2O3の
は独またはその混合物を29モル%以下、また5c20
5を12モル%以下を含有させても良い。また、TiO
2とZrO2とを併せた量が23モル%以Gd2O3が
少量である場合にガラス化を助ける作用ををするが、そ
の量が29モル%を超えると結晶化してしまいガラスが
得られないので加える場合は29モル%以下であること
が必要である。5C203は耐化学性、耐風化性2機械
的性質を高める作用をするものであるが、12モル%を
超えると、結晶化してしまいガラスが得られないので、
加える場合は12モル%以下であることが必要である。
は独またはその混合物を29モル%以下、また5c20
5を12モル%以下を含有させても良い。また、TiO
2とZrO2とを併せた量が23モル%以Gd2O3が
少量である場合にガラス化を助ける作用ををするが、そ
の量が29モル%を超えると結晶化してしまいガラスが
得られないので加える場合は29モル%以下であること
が必要である。5C203は耐化学性、耐風化性2機械
的性質を高める作用をするものであるが、12モル%を
超えると、結晶化してしまいガラスが得られないので、
加える場合は12モル%以下であることが必要である。
本発明において、Nd2O3を含有させたNd205−
ZrO2−Y2O,−Al2O,−5i02組成のガラ
スは耐熱性、耐風化性の高強度のレーザーガラスとして
、CeO2を含有させた0e02− ZrO,、−A1
205−5in2組成のガラスは安価な高弾性率ガラス
として、Pr60,1.Dy2O3を含有させだPr6
O11まだはDy203− Zr02− Al2O,−
5in2組成のガラスは耐風化性。
ZrO2−Y2O,−Al2O,−5i02組成のガラ
スは耐熱性、耐風化性の高強度のレーザーガラスとして
、CeO2を含有させた0e02− ZrO,、−A1
205−5in2組成のガラスは安価な高弾性率ガラス
として、Pr60,1.Dy2O3を含有させだPr6
O11まだはDy203− Zr02− Al2O,−
5in2組成のガラスは耐風化性。
耐熱性、高強度の光吸収スペクトル補正ガラスLして、
Gd2O3を含有させたGd2O,−ZrO2−La2
0゜−Al2O3−8i02絹成ガラスは透明な高強度
の耐熱性ガラスとして利用するのに適する。
Gd2O3を含有させたGd2O,−ZrO2−La2
0゜−Al2O3−8i02絹成ガラスは透明な高強度
の耐熱性ガラスとして利用するのに適する。
本発明のアルミノ珪酸塩ガラスはCeO2,Pr601
. 。
. 。
Nd2O5,Dy2O3及びGd2O3から選ばれた単
独または、それらの混合物をZrO7およびまだはTi
、02とを特定駁を含有させること姉より、アルミノ珪
酸塩ガラスの4’jv性を保有しながらその溶融を15
50℃以下で行ならことができ、その為普通の電気炉で
5■易に製造することができる・その上・ZrO・およ
びまたは1°102により、耐化学性、耐風化性、耐熱
性及び機械的性質に優れた特性を有する。
独または、それらの混合物をZrO7およびまだはTi
、02とを特定駁を含有させること姉より、アルミノ珪
酸塩ガラスの4’jv性を保有しながらその溶融を15
50℃以下で行ならことができ、その為普通の電気炉で
5■易に製造することができる・その上・ZrO・およ
びまたは1°102により、耐化学性、耐風化性、耐熱
性及び機械的性質に優れた特性を有する。
実施例1
精製された光学用酸洗い珪砂45モル%、A12052
5 モル% r Dy2O325モル% + Zr02
5モル%を混合し、この混合物を白金るつぼに入れ、電
気炉中で約1550℃で3時間溶融しその後アルミニウ
ム板」二に流し出し、放冷して黄色の透明で泡の無いガ
ラスか侍られた。得られたガラスは、850℃でも変形
せず、ビッカース硬度は860 Ky /闘2であり、
又、粉末法による耐アルカリ性は、95℃の2N −N
aOH水溶液中での10日間の重量減少量が4.8重量
%であった。
5 モル% r Dy2O325モル% + Zr02
5モル%を混合し、この混合物を白金るつぼに入れ、電
気炉中で約1550℃で3時間溶融しその後アルミニウ
ム板」二に流し出し、放冷して黄色の透明で泡の無いガ
ラスか侍られた。得られたガラスは、850℃でも変形
せず、ビッカース硬度は860 Ky /闘2であり、
又、粉末法による耐アルカリ性は、95℃の2N −N
aOH水溶液中での10日間の重量減少量が4.8重量
%であった。
実施例2
5モル%、 Zr028モル%を混合し、該混合物を実
施例1と同様にして緑色の透明で泡の無いガラスが得ら
れた。得られたガラスは850℃でも変形せず、ビッカ
ース硬度は860に97mm2であった。又、粉末法に
よる耐アルカリ性は95℃の2N−NaOH水溶液中で
の10日間の重量減少量が4.2亀甲%であった。
施例1と同様にして緑色の透明で泡の無いガラスが得ら
れた。得られたガラスは850℃でも変形せず、ビッカ
ース硬度は860に97mm2であった。又、粉末法に
よる耐アルカリ性は95℃の2N−NaOH水溶液中で
の10日間の重量減少量が4.2亀甲%であった。
実施例3゜
精製された光学用酸洗い珪砂32.0モル%。
Al20328.0 %ル% 、 Nd2O,25,0
%ル%、TiO215,0モル%を混合し、該混合物を
実施例1と同様にして紫色の透明で泡の無いガラスが得
られた。
%ル%、TiO215,0モル%を混合し、該混合物を
実施例1と同様にして紫色の透明で泡の無いガラスが得
られた。
得られたガラスは850℃でも変形せず、ビッカース硬
度は890に97mm2であった。又、粉末法にょる耐
アルカリ性は、95℃の2N −NaOH水溶液中での
1゛0日間の重量減少量が1.2重量%であった。
度は890に97mm2であった。又、粉末法にょる耐
アルカリ性は、95℃の2N −NaOH水溶液中での
1゛0日間の重量減少量が1.2重量%であった。
実施例4
精製された光学用酸洗い珪砂40.0モル%。
Al2O,25,0モル% 、 C1eO23,0モル
% + Dy20!22.0モル%、 TiO□10.
0モル%を混合し、該混合物を実施例1と同様にして褐
色の透明で泡の無いガラスが得られた。得られたガラス
ハ850℃でも変形せず、ビッカース硬度は880 K
9/mtn2であつ色、。、又、粉末法による耐アルカ
リ性は、95℃の2N、;−NaOIl水溶液中での1
0目間の一重阻減少鼠が2.5重量%であった。
% + Dy20!22.0モル%、 TiO□10.
0モル%を混合し、該混合物を実施例1と同様にして褐
色の透明で泡の無いガラスが得られた。得られたガラス
ハ850℃でも変形せず、ビッカース硬度は880 K
9/mtn2であつ色、。、又、粉末法による耐アルカ
リ性は、95℃の2N、;−NaOIl水溶液中での1
0目間の一重阻減少鼠が2.5重量%であった。
実施例5
精製された光学用酸洗い珪砂30.0モル%。
Al2O,25,0モル%、’ Dy20325゜0モ
ル%、T10215.0モル%、 ZrO25゜0モル
%を混合し、該混合物を実施例1と同様にして黄色の透
明で泡の無いガラスが得られた。得られたガラスは85
0℃でも変形せず、ビッカース硬度は930に97mm
2であった。又、粉末法による耐アルカリ性は、95℃
の2N ’(NaOH水溶液中での10日間の重量減少
量が0.51重量%であった。
ル%、T10215.0モル%、 ZrO25゜0モル
%を混合し、該混合物を実施例1と同様にして黄色の透
明で泡の無いガラスが得られた。得られたガラスは85
0℃でも変形せず、ビッカース硬度は930に97mm
2であった。又、粉末法による耐アルカリ性は、95℃
の2N ’(NaOH水溶液中での10日間の重量減少
量が0.51重量%であった。
実施例6
精製された光学用酸洗い珪砂36.0モル%。
Al2O,30゜0モル%、 T20.13゜0モル%
、 5c20313.0モル% 、 TiO5,0モル
% 、 ZrO23,0モル%を混合し、該混合物を実
施例1と同様にして無色の透明で泡の無いガラスが得ら
れた。得られたガラスは850℃でも変形しなかった。
、 5c20313.0モル% 、 TiO5,0モル
% 、 ZrO23,0モル%を混合し、該混合物を実
施例1と同様にして無色の透明で泡の無いガラスが得ら
れた。得られたガラスは850℃でも変形しなかった。
又、粉末法にキる耐アルカリ性は、95℃の2N −N
aOH水溶液中での10日間の重量減少量が1.6重@
%であった。
aOH水溶液中での10日間の重量減少量が1.6重@
%であった。
実施例Z
精製された光学用酸洗い珪砂44.0モル%。
Al2O,25,0モル%、 T20.7.0モル%、
Nd2O。
Nd2O。
7.0 %ル% 、 5c20.5.0モル% 、 L
a20x 5−0モル% 、 Tie25.0モ/L−
% + ZrO,、2,0モル%を混合し、該混合物を
実施例1と同様にして紫色の透明で泡の無いガラスが得
られた。得られたガラスは850℃でも変形しなかった
。又、粉末法による耐アルカリ性は、95℃の2N −
NaOH水溶液中での10日間の重量減少量が2.0重
量%であった。
a20x 5−0モル% 、 Tie25.0モ/L−
% + ZrO,、2,0モル%を混合し、該混合物を
実施例1と同様にして紫色の透明で泡の無いガラスが得
られた。得られたガラスは850℃でも変形しなかった
。又、粉末法による耐アルカリ性は、95℃の2N −
NaOH水溶液中での10日間の重量減少量が2.0重
量%であった。
比較例1゜
精製された光学用酸洗い珪砂50.0モル%。
Al2O,25゜0モル%、 Dy2o325゜0モル
%を混合し、該混合物を実施例1と同様にして黄色の透
明で泡の無いガラスが得られた。得られたガラスは85
0℃でも変形せず、ビッカース硬度は820 Ky/鰭
2であった。又、粉末法による耐アルカリ性は、95℃
の2N −NaOH水溶液中での10日間の重量減′/
り量が8.0車量%であった。
%を混合し、該混合物を実施例1と同様にして黄色の透
明で泡の無いガラスが得られた。得られたガラスは85
0℃でも変形せず、ビッカース硬度は820 Ky/鰭
2であった。又、粉末法による耐アルカリ性は、95℃
の2N −NaOH水溶液中での10日間の重量減′/
り量が8.0車量%であった。
特許出願人 科学技術庁無機材質←究所長、 1) 中
廣 、吉 。
廣 、吉 。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 0e02 + Pr6O11+ Nd2O3+
Dy2o、 lおよびGd2O3から選ばれた単独また
は2種以上の混合物015〜27モル%(ただしPr6
o4.は8モル%を超えてはならない) 、 ZrO2
2〜8モル%、810230〜60モル%、及びAl、
、0゜20〜35モル%の組成からなるアルミノ珪酸塩
ガラス。 ? 前記組成において、ZrO2を含まずにTiO、。 を3〜18モル%含有させたものからなる特許請求のf
t1)、門弟1頂記載の゛rアルミノ珪酸塩ガラス 3 特許ホ)11求の範囲第1項記載のアルミノ珪酸塩
ガラスの組成以外に、Y2O3及びまた1はLa205
29 モル%以下、5c20312モ/L、 %以F’
、 Ti、0218モル%以下含有させたものがしな
る特11′l請求のね、間第1項記載のアルミノ珪酸塩
ガラス。 4、特許請求の範囲第2項記載のアルミノ珪酸塩ガラス
の組成以外にY2O3及びまたはLa20゜29モル%
以下、 5o20.12モル%以下。 ZrO28モル%以下含有させたものからなる特許請求
の範囲第2項記載のアルミノ珪酸塩ガラス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18049782A JPS5969442A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 希土類酸化物含有アルミノ珪酸塩ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18049782A JPS5969442A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 希土類酸化物含有アルミノ珪酸塩ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5969442A true JPS5969442A (ja) | 1984-04-19 |
JPS6238297B2 JPS6238297B2 (ja) | 1987-08-17 |
Family
ID=16084273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18049782A Granted JPS5969442A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 希土類酸化物含有アルミノ珪酸塩ガラス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5969442A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5378662A (en) * | 1992-06-30 | 1995-01-03 | Tdk Corporation | Glass, dielectric composition, multilayer wiring substrate, and multilayer ceramic capacitor |
JPH1081540A (ja) * | 1996-09-04 | 1998-03-31 | Hoya Corp | 情報記録媒体用基板に用いる材料、この材料を用いた情報記録媒体用基板及び磁気ディスク、並びにその製造方法 |
WO1998019974A1 (en) * | 1996-11-04 | 1998-05-14 | Bay Glass Research | Optical glass |
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