JPS6177639A - 赤外光学膜材料の製造法 - Google Patents
赤外光学膜材料の製造法Info
- Publication number
- JPS6177639A JPS6177639A JP19912784A JP19912784A JPS6177639A JP S6177639 A JPS6177639 A JP S6177639A JP 19912784 A JP19912784 A JP 19912784A JP 19912784 A JP19912784 A JP 19912784A JP S6177639 A JPS6177639 A JP S6177639A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- melt
- infrared optical
- thin membrane
- fluoride
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/004—Tempering or quenching glass products by bringing the hot glass product in contact with a solid cooling surface, e.g. sand grains
-
- 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
- C03C3/32—Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
- C03C3/325—Fluoride glasses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/80—Non-oxide glasses or glass-type compositions
- C03B2201/82—Fluoride glasses, e.g. ZBLAN glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
囚 技術分野の説明
本発明は、赤外光学材料として利用できるフッ化系アモ
ルファス素材の薄膜製造法を提供するものである。
ルファス素材の薄膜製造法を提供するものである。
（Ｂ） 本発明の背景
溶融塩法などによって作られた金属ハロゲン化。
物の単結晶は、赤外領域においても極めて良好な透過度
を示し、窓材、レンズ、フィルターなど光学機器用材料
として重要な用途を持っている。金属ハロゲン化物は一
般に吸湿性を示すものが多いが、ＢａＦ２、ＣａＦ２、
ＬｉＦなどの単一金属フッ化物は耐熱性と耐湿性に優れ
ており、赤外光学材料として最も良く利用されている。
を示し、窓材、レンズ、フィルターなど光学機器用材料
として重要な用途を持っている。金属ハロゲン化物は一
般に吸湿性を示すものが多いが、ＢａＦ２、ＣａＦ２、
ＬｉＦなどの単一金属フッ化物は耐熱性と耐湿性に優れ
ており、赤外光学材料として最も良く利用されている。
しかし、淋結晶育成に要する製造コストは高く、また形
状の大きいものを得ることは困難である。これら結晶性
金属フッ化物を光透過性の阻害となる結晶粒界のないア
モルファス（ガラス）化状態にすることができれば、良
好な赤外透過材料としての利用が可能になる。しかしな
がら、単一金属フッ化物の溶融体に対して通常の冷却固
化操作では結晶化が起り、透明なアモルファス材料を得
ることはできない。
状の大きいものを得ることは困難である。これら結晶性
金属フッ化物を光透過性の阻害となる結晶粒界のないア
モルファス（ガラス）化状態にすることができれば、良
好な赤外透過材料としての利用が可能になる。しかしな
がら、単一金属フッ化物の溶融体に対して通常の冷却固
化操作では結晶化が起り、透明なアモルファス材料を得
ることはできない。
最近ＢｅＦ２やＺｒＦ４を主成分とした多成分系フッ化
物ガラスが開発されている（たとえば、Ｃ，Ｍ。
物ガラスが開発されている（たとえば、Ｃ，Ｍ。
Ｂａｌｄｗｉｎ他著、Ｊｏｕｒｎａ工ｏｆ Ｎｏｎ−ｃ
ｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＳｏｉｌｓ、／りｇ／年、第４ｔ
３巻、３０り頁およびＢ、Ｂｅｎｄｏｖ他著、Ａｐｐｌ
ｉｅｄ ０ｐｔｉｃｓ 、 ／ ９ ｇ／年、第２０巻
、２．ｆ７６頁参照）。ガラス材料は成形加工性に冨み
、単結晶材料とは異なる大きな特色がある。しかし、Ｂ
ｅＦ２系ガラスは潮解性があり、毎性の強い材料である
。、また原料としてのＺｒＦ４は大気中においても酸化
されやすく、製造工程において高度の技術を必要とする
。更にＢｅＦ２およびＺｒＦ、は原料として高価なもの
である。
ｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＳｏｉｌｓ、／りｇ／年、第４ｔ
３巻、３０り頁およびＢ、Ｂｅｎｄｏｖ他著、Ａｐｐｌ
ｉｅｄ ０ｐｔｉｃｓ 、 ／ ９ ｇ／年、第２０巻
、２．ｆ７６頁参照）。ガラス材料は成形加工性に冨み
、単結晶材料とは異なる大きな特色がある。しかし、Ｂ
ｅＦ２系ガラスは潮解性があり、毎性の強い材料である
。、また原料としてのＺｒＦ４は大気中においても酸化
されやすく、製造工程において高度の技術を必要とする
。更にＢｅＦ２およびＺｒＦ、は原料として高価なもの
である。
このような観点から安価な製造法で赤外透過性機能を持
つフッ化物系アモルファス材料の開発が望まれている。
つフッ化物系アモルファス材料の開発が望まれている。
特に、光エレクトロニクスの急速な進歩に伴い、赤外光
学材料の重要性はますます高まっている。
学材料の重要性はますます高まっている。
（０発明の目的
本発明は、上記の点に鑑みて、原料費としては安価で化
学的に安定性のある金属フッ化物を用いて、多成分系金
属フッ化物の溶融体を薄膜状に圧延しつつ超急冷するこ
とにより、これまでに得られなかったアモルファス赤外
透過材料を得ようとするものである。
学的に安定性のある金属フッ化物を用いて、多成分系金
属フッ化物の溶融体を薄膜状に圧延しつつ超急冷するこ
とにより、これまでに得られなかったアモルファス赤外
透過材料を得ようとするものである。
■ 発明の構成
一般にアモルファス（ガラス）化できる組成範囲は限ら
れている。特に金属フッ化物は、前述のように赤外透過
用材料として優れた性質を持つが、結晶化しやすい素材
である。それ故、アモルファス化できる材料組成を発見
することが素材開発の重要なキーポイントとなっている
。また、融体の冷却速度を格段に大きくすることもアモ
ルファス化を図かる有効な手段と考えられる。そこで少
なくとも１０３°Ｃ／秒以上の冷却速度を持つ超急冷装
置（たとえば、Ｋ、Ｎａ５ｓａｕ他著、Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｅｒａｍｉｃ ５ｏｃｉｅ
ｔｙ、 ／ ’？ ７り参照）を用いて、多成分系金属
フッ化物から構成されるアモルファス材料の探索を積み
重ねた結果、ＭＦ２ （Ｍ ＝： Ｂａ 、Ｓｒ 、
Ｃａ ） ＬＩＦ ＡｌＦ３の３成分系において、
その融体を薄膜状にして超急冷すると、アモルファス赤
外透過材料が広い組成範囲にわたって得ることができた
。これは金属フッ化物の多成分化によって融点が低くく
なり、そこでの粘度が高くなるために結晶化が遅れるこ
とおよび融体の特定組成の結晶が成長する確率が小さく
なることに加えて、融体の超急冷という条件が相まって
アモルファス化が達せられたものと思われる。これらの
赤外光学材料の吸収端は７μｍ以゛上であった。本発明
は、単結晶の育成、結晶の切り出しなどの従来技術のよ
うな手間を必要としないので、製造コストの面での利点
を有している。
れている。特に金属フッ化物は、前述のように赤外透過
用材料として優れた性質を持つが、結晶化しやすい素材
である。それ故、アモルファス化できる材料組成を発見
することが素材開発の重要なキーポイントとなっている
。また、融体の冷却速度を格段に大きくすることもアモ
ルファス化を図かる有効な手段と考えられる。そこで少
なくとも１０３°Ｃ／秒以上の冷却速度を持つ超急冷装
置（たとえば、Ｋ、Ｎａ５ｓａｕ他著、Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｅｒａｍｉｃ ５ｏｃｉｅ
ｔｙ、 ／ ’？ ７り参照）を用いて、多成分系金属
フッ化物から構成されるアモルファス材料の探索を積み
重ねた結果、ＭＦ２ （Ｍ ＝： Ｂａ 、Ｓｒ 、
Ｃａ ） ＬＩＦ ＡｌＦ３の３成分系において、
その融体を薄膜状にして超急冷すると、アモルファス赤
外透過材料が広い組成範囲にわたって得ることができた
。これは金属フッ化物の多成分化によって融点が低くく
なり、そこでの粘度が高くなるために結晶化が遅れるこ
とおよび融体の特定組成の結晶が成長する確率が小さく
なることに加えて、融体の超急冷という条件が相まって
アモルファス化が達せられたものと思われる。これらの
赤外光学材料の吸収端は７μｍ以゛上であった。本発明
は、単結晶の育成、結晶の切り出しなどの従来技術のよ
うな手間を必要としないので、製造コストの面での利点
を有している。
■ 発明の実施例
以下に実施例をあげて説明する。
出発原料としてフッ化バリウム（ＢａＦ２ ）、フッ化
ストロンチウム（５ｒＦ２） 、フッ化カルシウム（Ｃ
ａＦｚ ） 、フッ化リチウム（Ｌ：ＬＦ ）およびフ
ッ化アルミニウム（ＡｌＦ３）を用いて第１表に示した
配合比となるように秤量した。アモルファス薄膜化には
双コーラ一式超急冷装置を用いた。これは、試料を加熱
溶融する部分とその下部に設置された毎分３０００回転
する金属製双ローラ一部分とから構成される。十分に混
合した原料配合物を白金ノズル容器に入れて６００〜／
１００°Ｃで溶融し、その融体を金属製ローラー間に送
り込んで超急冷し、膜厚均一な薄膜体（厚さ６０μｍ程
度）が得られる。このように作製した試料の赤外透過限
界波長の結果を第１表に示す。
ストロンチウム（５ｒＦ２） 、フッ化カルシウム（Ｃ
ａＦｚ ） 、フッ化リチウム（Ｌ：ＬＦ ）およびフ
ッ化アルミニウム（ＡｌＦ３）を用いて第１表に示した
配合比となるように秤量した。アモルファス薄膜化には
双コーラ一式超急冷装置を用いた。これは、試料を加熱
溶融する部分とその下部に設置された毎分３０００回転
する金属製双ローラ一部分とから構成される。十分に混
合した原料配合物を白金ノズル容器に入れて６００〜／
１００°Ｃで溶融し、その融体を金属製ローラー間に送
り込んで超急冷し、膜厚均一な薄膜体（厚さ６０μｍ程
度）が得られる。このように作製した試料の赤外透過限
界波長の結果を第１表に示す。
ここで膜の透過率はコ、５〜ＳＯμｍの波長範囲にわた
って赤外分光光度計を用いて測定し、赤外透過限界波長
は厚さ１０μｍの膜で透過率が７０％になる時の波長と
規定した。また、第１図に実施例３及び実施例７の赤外
透過スベク）／しを示す。
って赤外分光光度計を用いて測定し、赤外透過限界波長
は厚さ１０μｍの膜で透過率が７０％になる時の波長と
規定した。また、第１図に実施例３及び実施例７の赤外
透過スベク）／しを示す。
第 ／ 表
［Ｆ］ 発明の効果
以上の実施例により、本発明範囲内のものは超急冷によ
って透明なアモルファス状態が実現され、少なくとも７
μｍまで赤外線を良く透し、赤外光学材料として利用で
きることは明らかとなった。
って透明なアモルファス状態が実現され、少なくとも７
μｍまで赤外線を良く透し、赤外光学材料として利用で
きることは明らかとなった。
従来の赤外光学用フッ化物単結晶材料と比較して性能の
点でもそん色がなく、多成分化による溶融温度も低くく
なるので、多量の熱エネルギー、加熱炉材等の保全費に
格段の効果があり、また結晶加工することもなく薄膜状
のものが得られる利点がある。更に、超急冷法は高速度
に薄膜を製造できる極めて経済的なプロセス技術でもあ
る。それ故に本発明は、製造コストの面においてもいろ
いろと有利な赤外光学膜材料を提供することができ、工
業止め利益に大なるものがある。
点でもそん色がなく、多成分化による溶融温度も低くく
なるので、多量の熱エネルギー、加熱炉材等の保全費に
格段の効果があり、また結晶加工することもなく薄膜状
のものが得られる利点がある。更に、超急冷法は高速度
に薄膜を製造できる極めて経済的なプロセス技術でもあ
る。それ故に本発明は、製造コストの面においてもいろ
いろと有利な赤外光学膜材料を提供することができ、工
業止め利益に大なるものがある。
第１図は、本発明によって得られたフッ化物系アモルフ
ァス薄膜（厚さ６０μη２）の赤外透過スペクトルの代
表例を示す。図中の番号は実施例番号で・あり、その組
成は次の通りである。
ァス薄膜（厚さ６０μη２）の赤外透過スペクトルの代
表例を示す。図中の番号は実施例番号で・あり、その組
成は次の通りである。
Claims (1)
- 一般式ｘＭＦ＿２・ｙＬｉＦ・ｚＡｌＦ＿３（ｘ＋ｙ＋
ｚ＝１）において、Ｍ成分をバリウム、ストロンチウム
、およびカルシウムの中から選ばれた少なくとも１種の
金属フッ化物とし、ｘ＝０．２〜０．６、ｙ＝０．２〜
０．６、ｚ＝０．１〜０．４の成分範囲の組成混合物を
溶融し、この融体を金属製冷却媒体間に挿入して薄膜状
に圧延しつつ超急冷することを特徴とする赤外透過性ア
モルファス材料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19912784A JPS6177639A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | 赤外光学膜材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19912784A JPS6177639A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | 赤外光学膜材料の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6177639A true JPS6177639A (ja) | 1986-04-21 |
| JPS6350298B2 JPS6350298B2 (ja) | 1988-10-07 |
Family
ID=16402585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19912784A Granted JPS6177639A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | 赤外光学膜材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6177639A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0310309A2 (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-05 | AT&T Corp. | Method for fabricating devices including multicomponent metal halide glasses and the resulting devices |
| EP0890865A2 (en) * | 1997-07-09 | 1999-01-13 | Emerson Electric Co. | Welding method and apparatus using infrared radiation |
| US7208923B2 (en) | 2003-09-08 | 2007-04-24 | Rohm Co., Ltd. | Multiple-output power device, and mobile device using the same |
-
1984
- 1984-09-21 JP JP19912784A patent/JPS6177639A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0310309A2 (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-05 | AT&T Corp. | Method for fabricating devices including multicomponent metal halide glasses and the resulting devices |
| EP0890865A2 (en) * | 1997-07-09 | 1999-01-13 | Emerson Electric Co. | Welding method and apparatus using infrared radiation |
| EP0890865A3 (en) * | 1997-07-09 | 1999-03-10 | Emerson Electric Co. | Welding method and apparatus using infrared radiation |
| US7208923B2 (en) | 2003-09-08 | 2007-04-24 | Rohm Co., Ltd. | Multiple-output power device, and mobile device using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6350298B2 (ja) | 1988-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| El-Mallawany | Tellurite glasses handbook: physical properties and data | |
| US4526874A (en) | Optical light weight glass with a refractive index of >1.70, an Abbe index of >22 and a density of <3.5 G/CM3 | |
| US4308066A (en) | Glass for optical fibers | |
| US20050159289A1 (en) | Optical transmission of BGG glass material | |
| JPS6363500B2 (ja) | ||
| Shibata et al. | New Binary PbF2-AlF3 Glasses | |
| JPS6177639A (ja) | 赤外光学膜材料の製造法 | |
| US4859635A (en) | Optical fluorophosphate glass having anomalous positive partial dispersion and process for its production | |
| US3007804A (en) | Ceramic material | |
| Kuroda et al. | Glass formation, properties, and structure of the glasses based on GeS2–Sb2S3–CsX (X= Cl, Br, I) | |
| West | Phase equilibria in the system Li2O‐CaO‐SiO2 | |
| JP3396387B2 (ja) | 近赤外線カットフィルタガラス | |
| US4388413A (en) | Silver halide glasses | |
| Kadono et al. | Novel halide glasses based on systems of LiX (X= Cl, Br, I) | |
| CN111499588B (zh) | Ba2M(C3N3O3)2化合物，其晶体及晶体的制备方法和用途 | |
| Kadono et al. | Glass formation in systems based on AgX (X= Cl, Br or I) | |
| Kadono et al. | Glass formation in the system ZnBr2-KBr-MBr2 | |
| JP2905321B2 (ja) | ほう酸リチウム単結晶およびその製造方法 | |
| JP2531465B2 (ja) | ＢａＢ２ Ｏ４ 組成ガラスの作製方法 | |
| JPH05132334A (ja) | 赤外線透過フツ化物ガラス | |
| JP3367624B2 (ja) | 光ファイバ | |
| JPS6144733A (ja) | 赤外線透過用ハライドガラス | |
| JPS635342B2 (ja) | ||
| Ozturk | The influence of Ba (PO3) 2 on the formation characteristics of fluorophosphate glasses | |
| JPH08198637A (ja) | ガラス組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |