JPS6221794A - 集光加熱装置によるブル−サフアイア単結晶の製造方法 - Google Patents
集光加熱装置によるブル−サフアイア単結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPS6221794A JPS6221794A JP15748285A JP15748285A JPS6221794A JP S6221794 A JPS6221794 A JP S6221794A JP 15748285 A JP15748285 A JP 15748285A JP 15748285 A JP15748285 A JP 15748285A JP S6221794 A JPS6221794 A JP S6221794A
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- crystal
- sapphire single
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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】
〔産業上の利用分野〕
本′＃Ａｑ４は集光加熱装置によるブルーサファイア単
結晶の製造方法に関する。
結晶の製造方法に関する。
集光加熱装置によるブルーサファイア単結晶の製造方法
において、有機アルミニウムを加水分解し熱処理するこ
とにエリ得、られた酸化アルミニウムに、有吸チタンを
加水分解することによ、り得られｆＩ−ｒ犬化チタンと
Ｉ唆化鉄を各々α５ｖｔチ〜５ｗｔチを添加しｔ棒状焼
結体原料を集光加熱装置で滋液体を形成しかつ移動させ
ることにより高品質なブルーサファイアを安価に製造で
きるようにしｔものである。
において、有機アルミニウムを加水分解し熱処理するこ
とにエリ得、られた酸化アルミニウムに、有吸チタンを
加水分解することによ、り得られｆＩ−ｒ犬化チタンと
Ｉ唆化鉄を各々α５ｖｔチ〜５ｗｔチを添加しｔ棒状焼
結体原料を集光加熱装置で滋液体を形成しかつ移動させ
ることにより高品質なブルーサファイアを安価に製造で
きるようにしｔものである。
従来集光加熱装置によるブルーサファイア単結晶は市販
されている酸化アルミニウムに酸化チタン酸化鉄を添加
し友焼績原料棒を使用するのが一般的であつ几。
されている酸化アルミニウムに酸化チタン酸化鉄を添加
し友焼績原料棒を使用するのが一般的であつ几。
〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕しかし前述
の従来技術では、育、成するスピードが１〜２目／時間
であり、これ以上の育成スピードとなると結晶内に気泡
、インクルーシコンが発生する問題点を持ってい友。そ
こで本発明はこの工うな問題点を解決するものでその目
的とするところは育成スピードを上げても結晶内部には
、気泡、インクルージヨンのない高品質のプ髪−サファ
イア単債晶を安価に製造できる方法を提供するものであ
る。
の従来技術では、育、成するスピードが１〜２目／時間
であり、これ以上の育成スピードとなると結晶内に気泡
、インクルーシコンが発生する問題点を持ってい友。そ
こで本発明はこの工うな問題点を解決するものでその目
的とするところは育成スピードを上げても結晶内部には
、気泡、インクルージヨンのない高品質のプ髪−サファ
イア単債晶を安価に製造できる方法を提供するものであ
る。
（１４６題を解決する′ｆｃめの手段〕本も明の集光加
熱装置によるブルーサファイアＩＩｌ結晶の１Ａ４匁方
法は、有機アルミニウムを３０℃〜４０℃にコントロー
ルされ九Ｐ Ｈ２〜３の塩酸水溶液で加水分解する。ま
７ｔＭ磯チタン全３０℃〜４１ＪＣにコントロ・−ルさ
れ几蒸留水で加水分解する。さらに各々全加熱処理する
ことにより得られる酸化アルミニウムに酸化チタンと酸
化鉄を各々０、５ ｖ１石〜５ｗｔ、優を用いて作つｔ
庫状尭漬体原斜を集光加熱装置により結晶合成すること
を特徴とする。
熱装置によるブルーサファイアＩＩｌ結晶の１Ａ４匁方
法は、有機アルミニウムを３０℃〜４０℃にコントロー
ルされ九Ｐ Ｈ２〜３の塩酸水溶液で加水分解する。ま
７ｔＭ磯チタン全３０℃〜４１ＪＣにコントロ・−ルさ
れ几蒸留水で加水分解する。さらに各々全加熱処理する
ことにより得られる酸化アルミニウムに酸化チタンと酸
化鉄を各々０、５ ｖ１石〜５ｗｔ、優を用いて作つｔ
庫状尭漬体原斜を集光加熱装置により結晶合成すること
を特徴とする。
本発明に使用する酸化チタン、酸化鉄の添加晴は（Ｌ
５ ｗｔ ｖｂ未講では色調に間層があり、逆ＫＳｗｔ
ｃｓ を越えると結晶形状に問題がでる几め、上述の
範囲が望塘しい。
５ ｗｔ ｖｂ未講では色調に間層があり、逆ＫＳｗｔ
ｃｓ を越えると結晶形状に問題がでる几め、上述の
範囲が望塘しい。
ま九、有機アルミニウムの加水分解に用いる塩酸水溶液
の義びＩ：は、Ｐ ！ｉ ２未溝あるいはＰＨ５を越え
るとＷＲ１スピードを上げたとき内包物等の発生が起こ
り易くなるため、上述の籐四が望ましい。
の義びＩ：は、Ｐ ！ｉ ２未溝あるいはＰＨ５を越え
るとＷＲ１スピードを上げたとき内包物等の発生が起こ
り易くなるため、上述の籐四が望ましい。
さらに、”ｆｆｄアルミニウム及び有機チタンの加水分
解温度は、３０℃未滴あるいは４０℃を越えると内包物
等が発生し、品質に問題をき九す几めに上述の範囲が望
ましい。。
解温度は、３０℃未滴あるいは４０℃を越えると内包物
等が発生し、品質に問題をき九す几めに上述の範囲が望
ましい。。
以下、本発明について、実施例に基づき詳細に説明する
。
。
実施・列−１゜
市販のアルミニウムイソプロホキシードＩＬｊＯｆを３
０℃〜４０℃にコントロールされ７２−ＰＨ２の塩酸水
溶液２００ ｃｃ 中に入れかくはんし次後、２０時
間放置し沈澱させる。この沈澱物をルツボに入れ９００
℃に設定されｔα気炉中で２時間の加熱処理を行なつ几
。これにエリ酸化アルミニウム粉末を得几。
０℃〜４０℃にコントロールされ７２−ＰＨ２の塩酸水
溶液２００ ｃｃ 中に入れかくはんし次後、２０時
間放置し沈澱させる。この沈澱物をルツボに入れ９００
℃に設定されｔα気炉中で２時間の加熱処理を行なつ几
。これにエリ酸化アルミニウム粉末を得几。
市、販のチタンテトライソプロポキシド１０ｆｉ３０℃
〜４０℃にコントロールされ几蒸留水２００を中に入れ
かくはんしｔ後、沈澱物をルツボに入れ、ａＯＯ℃に設
定され次電気炉で１時間加熱処理を行なつｔｏこれにエ
リ酸化チタン粉末を：）！＋７？、。
〜４０℃にコントロールされ几蒸留水２００を中に入れ
かくはんしｔ後、沈澱物をルツボに入れ、ａＯＯ℃に設
定され次電気炉で１時間加熱処理を行なつｔｏこれにエ
リ酸化チタン粉末を：）！＋７？、。
この酸化アルミニウムを母材とし、添加材としての加水
分解により得ｔ０酸化チタン及び酸化鉄を各々５ｖｔ％
を秤看混合し、風船状のゴムチューブに詰め静水圧
１０００ Ｖ４／Ｌ、ｊ で底形し更に１７００℃に設
定し几電気炉中で２０時間焼結した。これに：り得られ
九長さ７０朋外径１１朋の焼結原料棒を集光加熱装置に
セットし友。原料棒直下にはベルヌイルビーを種子結晶
としてセットし文。その後原料棒、種子結晶相方が溶け
るまでパワーを上昇させ、相方を融着し足。融層後、１
顛／時間で結晶育成させた。５時間陵に育成スピード′
ｆ：３鵡／時間に変更し、５時間で結晶育成させ几。そ
の結果１５時間後に長さ４５順外径９關のブルーサファ
イア単結晶を得た。この結晶を顕微鏡下で観察すると、
育成スピード１１１／時間、５ｍ１時間で結晶育成し友
部分は、気泡、インクルージヨンはまったく見られなか
った。しかし前底スピード５趨１５？ｆ間で結晶育成し
九部分には、顕微鏡倍率×４０下において観察できる、
気泡、インクルージヨンがところどころ見られた。
分解により得ｔ０酸化チタン及び酸化鉄を各々５ｖｔ％
を秤看混合し、風船状のゴムチューブに詰め静水圧
１０００ Ｖ４／Ｌ、ｊ で底形し更に１７００℃に設
定し几電気炉中で２０時間焼結した。これに：り得られ
九長さ７０朋外径１１朋の焼結原料棒を集光加熱装置に
セットし友。原料棒直下にはベルヌイルビーを種子結晶
としてセットし文。その後原料棒、種子結晶相方が溶け
るまでパワーを上昇させ、相方を融着し足。融層後、１
顛／時間で結晶育成させた。５時間陵に育成スピード′
ｆ：３鵡／時間に変更し、５時間で結晶育成させ几。そ
の結果１５時間後に長さ４５順外径９關のブルーサファ
イア単結晶を得た。この結晶を顕微鏡下で観察すると、
育成スピード１１１／時間、５ｍ１時間で結晶育成し友
部分は、気泡、インクルージヨンはまったく見られなか
った。しかし前底スピード５趨１５？ｆ間で結晶育成し
九部分には、顕微鏡倍率×４０下において観察できる、
気泡、インクルージヨンがところどころ見られた。
実施例−Ｚ
市販アルミニウムインプロホキシード１００Ｐを各々Ｐ
Ｈ１，２，３，４で、かつ５０℃〜４０℃にコントロー
ルされた塩酸水溶液２００ ｃｃ、中入れかくはんし之
後、２０時間放置後沈澱物を谷々ルツボに入れ９００℃
に設定した電気炉中で２時間加熱処理を行なつｔｏこれ
により得られ几各々の酸化アルミニウム粉末を使って実
施例１と同様の方法によりブルーサファイア単結晶を４
木樽た、この観察結果は表１の様になつｔ０表１ 気色インクルージヨン 有（多）× 有（少）Δ 無 Ｏ 顕微鏡 Ｘ４０ 添加剤としての酸化チタン、酸化鉄の添加量は、（Ｌ５
ｖｔチ未満では色調に問題が出てしまい、逆に５ｗｔ％
を越えると結晶形状に問題が出友。
Ｈ１，２，３，４で、かつ５０℃〜４０℃にコントロー
ルされた塩酸水溶液２００ ｃｃ、中入れかくはんし之
後、２０時間放置後沈澱物を谷々ルツボに入れ９００℃
に設定した電気炉中で２時間加熱処理を行なつｔｏこれ
により得られ几各々の酸化アルミニウム粉末を使って実
施例１と同様の方法によりブルーサファイア単結晶を４
木樽た、この観察結果は表１の様になつｔ０表１ 気色インクルージヨン 有（多）× 有（少）Δ 無 Ｏ 顕微鏡 Ｘ４０ 添加剤としての酸化チタン、酸化鉄の添加量は、（Ｌ５
ｖｔチ未満では色調に問題が出てしまい、逆に５ｗｔ％
を越えると結晶形状に問題が出友。
ま之、有機アルミニウム及び有様チタンの加水分解温度
は、３０℃未満あるいは４０℃を越えると、内包物等が
発生し品質に問題が出几。
は、３０℃未満あるいは４０℃を越えると、内包物等が
発生し品質に問題が出几。
尚、本発明に使用する集光加熱装置としては、キセノン
ランプ等でもよい。
ランプ等でもよい。
以上実施例で述べ友様に本発明によれば、有機アルミニ
ウム及び有機チタンを３０℃〜４０℃にコントロールさ
れたｍ度で加水分解し熱処理して得之酸化アルミニウム
、酸化チタンを使用することにより、育成スピードの向
上が図れるものである。ま几、有機アルミニウムの加水
分解をするのに鉄酸水溶液のＰＨを２〜５とすることに
より、育成スピードを上げても結晶内部に気色インクル
ージヨンのない高品質ブルーサファイア単結晶を安価に
製造できるという効果を有する。
ウム及び有機チタンを３０℃〜４０℃にコントロールさ
れたｍ度で加水分解し熱処理して得之酸化アルミニウム
、酸化チタンを使用することにより、育成スピードの向
上が図れるものである。ま几、有機アルミニウムの加水
分解をするのに鉄酸水溶液のＰＨを２〜５とすることに
より、育成スピードを上げても結晶内部に気色インクル
ージヨンのない高品質ブルーサファイア単結晶を安価に
製造できるという効果を有する。
Claims (3)
- （１）有機アルミニウムを加水分解し、熱処理にょり侍
られた、酸化アルミニウムに有機チタンを加水分解によ
つて得られた酸化チタンと酸化鉄を各々０．５ｗｔ％〜
５ｗｔ％を添加した棒状焼結体原料にハロゲンランプ等
から発する赤外線を回転楕円面鏡により集中して、融帯
域を形成する集光加熱装置で融帯域を形成し、かつ移動
させることにより種子結晶上に結晶育成を行なうことを
特徴とする、集光加熱装置によるブルーサファイア単結
晶の製造方法。 - （２）有機アルミニウムを加水分解する際使用する塩酸
水溶液の濃度をＰＨ２〜３とし、かつ加水分解温度を３
０℃〜４０℃にコントロールすることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の集光加熱装置によるブルーサフ
ァイア単結晶の製造方法。 - （３）有機チタンを加水分解する際、蒸留水を使用し、
かつ加水分解温度を３０℃〜４０℃にコントロールする
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の集光加熱
装置によるブルーサファイア単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15748285A JPS6221794A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 集光加熱装置によるブル−サフアイア単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15748285A JPS6221794A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 集光加熱装置によるブル−サフアイア単結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221794A true JPS6221794A (ja) | 1987-01-30 |
Family
ID=15650644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15748285A Pending JPS6221794A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 集光加熱装置によるブル−サフアイア単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6221794A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0625594A2 (en) * | 1993-05-21 | 1994-11-23 | General Electric Company | Solid state process for the conversion of a polycrystallic ceramic material to a single crystal, particulary sapphir |
| US5451553A (en) * | 1993-09-24 | 1995-09-19 | General Electric Company | Solid state thermal conversion of polycrystalline alumina to sapphire |
| US5487353A (en) * | 1994-02-14 | 1996-01-30 | General Electric Company | Conversion of doped polycrystalline material to single crystal |
| CN108218415A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-06-29 | 内蒙古工业大学 | 假蓝宝石质陶瓷及其合成方法 |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP15748285A patent/JPS6221794A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0625594A2 (en) * | 1993-05-21 | 1994-11-23 | General Electric Company | Solid state process for the conversion of a polycrystallic ceramic material to a single crystal, particulary sapphir |
| US5427051A (en) * | 1993-05-21 | 1995-06-27 | General Electric Company | Solid state formation of sapphire using a localized energy source |
| US5451553A (en) * | 1993-09-24 | 1995-09-19 | General Electric Company | Solid state thermal conversion of polycrystalline alumina to sapphire |
| US5487353A (en) * | 1994-02-14 | 1996-01-30 | General Electric Company | Conversion of doped polycrystalline material to single crystal |
| US5588992A (en) * | 1994-02-14 | 1996-12-31 | General Electric Company | Conversion of doped polycrystalline material to single crystal material |
| US5683949A (en) * | 1994-02-14 | 1997-11-04 | General Electric Company | Conversion of doped polycrystalline material to single crystal material |
| CN108218415A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-06-29 | 内蒙古工业大学 | 假蓝宝石质陶瓷及其合成方法 |
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