JPS63175802A - 弗化カルシウム系透光性複合材 - Google Patents
弗化カルシウム系透光性複合材Info
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- JPS63175802A JPS63175802A JP62007947A JP794787A JPS63175802A JP S63175802 A JPS63175802 A JP S63175802A JP 62007947 A JP62007947 A JP 62007947A JP 794787 A JP794787 A JP 794787A JP S63175802 A JPS63175802 A JP S63175802A
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- calcium fluoride
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Landscapes
- Surface Treatment Of Optical Elements (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レンズ、光学窓のような光学部品等の材料と
して好適な透光性の複合材に関する。
して好適な透光性の複合材に関する。
航空機や宇宙船等の高速飛翔体の外面に装着される光学
窓等には１．光透過性と共に優れた耐久性が要求される
。
窓等には１．光透過性と共に優れた耐久性が要求される
。
この様な高速飛翔体用の光学窓等の材料としては、良好
な光透過性を有する弗化カルシウム（ＣａＦ２）が有望
な材料の一つである。
な光透過性を有する弗化カルシウム（ＣａＦ２）が有望
な材料の一つである。
例えば、単結晶の弗化カルシウムは波長０．１３Ａｍ〜
１２．０μｍの広い領域で光透過性を示し、２００×１
５０１＋１ｍ程度の比較的大型の単結晶が容易に製造で
き、耐水性、耐薬品性、耐熱性等に優れている有効な光
学材料であることが知られている。
１２．０μｍの広い領域で光透過性を示し、２００×１
５０１＋１ｍ程度の比較的大型の単結晶が容易に製造で
き、耐水性、耐薬品性、耐熱性等に優れている有効な光
学材料であることが知られている。
又、特異な光分散をもつため、可視光領域では色消しレ
ンズとしてビデオカメラ等に広く使用されている。
ンズとしてビデオカメラ等に広く使用されている。
一方、多結晶の弗化カルシウムは、通常の焼結法では光
透過性を示さないが、ホットプレス法により又は溶融鋳
込み法により製造した多結晶弗化カルシウムは単結晶に
かなり近い光透過性を示すことが知られている。又、ホ
ットプレス法により製造した多結晶弗化カルシウムは、
ヌープ硬度が約２００及び曲げ強度が約３．７φ１と単
結晶よりも優れているので、航空機や宇宙船等の高速飛
翔体の外面に装着される光学窓等の材料として比較的好
適であると考えられる。
透過性を示さないが、ホットプレス法により又は溶融鋳
込み法により製造した多結晶弗化カルシウムは単結晶に
かなり近い光透過性を示すことが知られている。又、ホ
ットプレス法により製造した多結晶弗化カルシウムは、
ヌープ硬度が約２００及び曲げ強度が約３．７φ１と単
結晶よりも優れているので、航空機や宇宙船等の高速飛
翔体の外面に装着される光学窓等の材料として比較的好
適であると考えられる。
しかし、このような高速飛翔体の光学窓は大気中に浮遊
するダストやヒョウ等の固形粒子との衝突又は雨滴との
衝突等により、表面が傷ついたり、レイン二ロージョン
と呼ばれる化学的機械的腐食が発生しやすい。この様な
光学窓表面の微小な凹凸は、入射光を散乱して光透過性
を低下させるのみでなく、破壊起点となる場合がある等
、高速飛翔体にとって重大事態を引き起す原因となりう
るものである。
するダストやヒョウ等の固形粒子との衝突又は雨滴との
衝突等により、表面が傷ついたり、レイン二ロージョン
と呼ばれる化学的機械的腐食が発生しやすい。この様な
光学窓表面の微小な凹凸は、入射光を散乱して光透過性
を低下させるのみでなく、破壊起点となる場合がある等
、高速飛翔体にとって重大事態を引き起す原因となりう
るものである。
その為、多結晶弗化カルシウムと云えども益々高速化し
且つ高い運行効率を要求される高速飛翔体の光学窓材料
としては硬度が十分ではなく、早期に表面が傷つく等、
耐久性に問題があった。
且つ高い運行効率を要求される高速飛翔体の光学窓材料
としては硬度が十分ではなく、早期に表面が傷つく等、
耐久性に問題があった。
本発明は上記した従来の事情に鑑み、強度及び硬度が高
く、耐久性に優れ、高速飛翔体の光学窓材料としても好
適な、弗化カルシウム系の透光性複合材を提供すること
を目的とする。
く、耐久性に優れ、高速飛翔体の光学窓材料としても好
適な、弗化カルシウム系の透光性複合材を提供すること
を目的とする。
本発明の弗化カルシウム系透光性複合材は、透光性の弗
化カルシウム基材の少なくとも一表面にダイヤモンド質
被膜を形成したことを特徴とするものである。
化カルシウム基材の少なくとも一表面にダイヤモンド質
被膜を形成したことを特徴とするものである。
本発明においてダイヤモンド質被膜とは、ダイヤモンド
状炭素被膜又は結晶質ダイヤモンド被膜であり、公知の
プラズマＣ’ＶＤ法によって形成することができる。し
かもこれらの被膜は、ダイヤモンド状炭素及び結晶質ダ
イヤモンドの屈折率が共に２．４付近にあるので、光学
的には同様に取り扱うことが可能である。
状炭素被膜又は結晶質ダイヤモンド被膜であり、公知の
プラズマＣ’ＶＤ法によって形成することができる。し
かもこれらの被膜は、ダイヤモンド状炭素及び結晶質ダ
イヤモンドの屈折率が共に２．４付近にあるので、光学
的には同様に取り扱うことが可能である。
又１ダイヤモンド質被膜としては、上記のいずれかを単
層で形成することは勿論のこと両者を積層して形成して
も良く、更にダイヤモンド質被膜の上層及び／又は下層
に他の材料の被膜を一層以上形成することも光透過性を
大きく損なわない限り可能である。
層で形成することは勿論のこと両者を積層して形成して
も良く、更にダイヤモンド質被膜の上層及び／又は下層
に他の材料の被膜を一層以上形成することも光透過性を
大きく損なわない限り可能である。
ダイヤモンド状炭素被膜及び結晶質ダイヤモンド被膜は
化学的に安定であって、硬度が３０００〜１００００φ
需と極めて硬い被膜である。従って、硬度的に劣る弗化
カルシウムの表面をこのダイヤモンド質被膜で覆うこと
により、表面の耐スクラッチ性及び耐レインエロージヨ
ン性が改善され、厳しい使用条件下においても長期間良
好な光透過性を維持することができる０ しかも、ダイヤモンド状炭素被膜及び結晶質ダイヤモン
ド被膜とも可視から赤外の光に対して十分な光透過性を
有するので、弗化カルシウムの光透過性を損なうことが
少ない。但し、ダイヤモンド質被膜は可視光領域の比較
的短波長側に若干の吸収を示すが、光学部品としての必
要度に合せてダイヤモンド質被膜の膜厚を制御すること
により調整することができる。
化学的に安定であって、硬度が３０００〜１００００φ
需と極めて硬い被膜である。従って、硬度的に劣る弗化
カルシウムの表面をこのダイヤモンド質被膜で覆うこと
により、表面の耐スクラッチ性及び耐レインエロージヨ
ン性が改善され、厳しい使用条件下においても長期間良
好な光透過性を維持することができる０ しかも、ダイヤモンド状炭素被膜及び結晶質ダイヤモン
ド被膜とも可視から赤外の光に対して十分な光透過性を
有するので、弗化カルシウムの光透過性を損なうことが
少ない。但し、ダイヤモンド質被膜は可視光領域の比較
的短波長側に若干の吸収を示すが、光学部品としての必
要度に合せてダイヤモンド質被膜の膜厚を制御すること
により調整することができる。
ダイヤモンド質被膜の膜厚は、標準的には２００Å〜３
００μｍの範囲が好ましい。膜厚が２００ｘ未満では被
膜の耐久性かや＼劣る場合があり、３００μｍを超える
と被膜の剥離が生じゃすく又光学部品として光透過性の
低下が大きくなる場合があるからである。
００μｍの範囲が好ましい。膜厚が２００ｘ未満では被
膜の耐久性かや＼劣る場合があり、３００μｍを超える
と被膜の剥離が生じゃすく又光学部品として光透過性の
低下が大きくなる場合があるからである。
直径１０朋及び厚ざ２簡の単結晶及び多結晶の弗化カル
シウム焼結体の両面を鏡面研磨加工し、透光性弗化カル
シウム基材とした。この各基材の片面に膜厚２０００
Ｘのダイヤモンド状炭素被膜又は結晶質ダイヤモンド被
膜を夫々形成した。尚、各被膜の形成は、メタンガスを
原料とした公知のプラズマＯＶＤ法により、ダイヤモン
ド状炭素被膜については周波数１３．５６ ＭＥ（Ｚの
高周波を用い、結晶質ダイヤモンド被膜については周波
数２．４５ＧＨ２のマイクロ波を用いて夫々実施した。
シウム焼結体の両面を鏡面研磨加工し、透光性弗化カル
シウム基材とした。この各基材の片面に膜厚２０００
Ｘのダイヤモンド状炭素被膜又は結晶質ダイヤモンド被
膜を夫々形成した。尚、各被膜の形成は、メタンガスを
原料とした公知のプラズマＯＶＤ法により、ダイヤモン
ド状炭素被膜については周波数１３．５６ ＭＥ（Ｚの
高周波を用い、結晶質ダイヤモンド被膜については周波
数２．４５ＧＨ２のマイクロ波を用いて夫々実施した。
得られた各透光性複合材について、波長６．０μｍの赤
外光に対する光透過率を測定した。次に、平均粒径１０
０μｍの石英粉末と一緒にボールミルで２４時時間分し
た後の各透光性複合材の光透過率を評価した。又、比較
例として被膜を形成しない単結晶及び多結晶の弗化カル
シウム基材自体についても上記と同様の光透過性の評価
を行なった。
外光に対する光透過率を測定した。次に、平均粒径１０
０μｍの石英粉末と一緒にボールミルで２４時時間分し
た後の各透光性複合材の光透過率を評価した。又、比較
例として被膜を形成しない単結晶及び多結晶の弗化カル
シウム基材自体についても上記と同様の光透過性の評価
を行なった。
これらの結果を要約して下表に示した。
この表から判るように、ダイヤモンド質被膜を設けるこ
とにより弗化カルシウムの光透過性をそれほど低下させ
ずに、耐久性を大幅に向上させることができる。
とにより弗化カルシウムの光透過性をそれほど低下させ
ずに、耐久性を大幅に向上させることができる。
本発明によれば、強度に優れた弗化カルシウム基材の少
なくとも一表面にダイヤモンド質被膜を形成することに
よって、表面の硬度が高く、光透過性及び耐スクラッチ
性等において耐久性に優れた透光性複合材を提供するこ
とができる。
なくとも一表面にダイヤモンド質被膜を形成することに
よって、表面の硬度が高く、光透過性及び耐スクラッチ
性等において耐久性に優れた透光性複合材を提供するこ
とができる。
この透光性複合材は、紫外から赤外の波長範囲で使用さ
れるレンズ、プリズム、光学窓等の光学部品の材料とし
て有用であって、特に航空機や宇宙船等の高速飛翔体の
窓用の材料として使用すれば耐久性を大幅に向上させる
ことができる。
れるレンズ、プリズム、光学窓等の光学部品の材料とし
て有用であって、特に航空機や宇宙船等の高速飛翔体の
窓用の材料として使用すれば耐久性を大幅に向上させる
ことができる。
Claims (3)
- （１）透光性の弗化カルシウム基材の少なくとも一表面
にダイヤモンド質被膜を形成した弗化カルシウム系透光
性複合材。 - （２）上記ダイヤモンド質被膜がダイヤモンド状炭素又
は結晶質ダイヤモンドの被膜であって膜厚が２００Å〜
３００μｍであることを特徴とする、特許請求の範囲（
１）項に記載の弗化カルシウム系透光性複合材。 - （３）上記弗化カルシウム基材が単結晶弗化カルシウム
又は多結晶弗化カルシウムからなることを特徴とする、
特許請求の範囲（１）項又は（２）項のいずれか一項に
記載の弗化カルシウム系透光性複合材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62007947A JPS63175802A (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 弗化カルシウム系透光性複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62007947A JPS63175802A (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 弗化カルシウム系透光性複合材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63175802A true JPS63175802A (ja) | 1988-07-20 |
Family
ID=11679687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62007947A Pending JPS63175802A (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 弗化カルシウム系透光性複合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63175802A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990007796A1 (en) * | 1989-01-03 | 1990-07-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Insulator films on diamond |
| US5117299A (en) * | 1989-05-20 | 1992-05-26 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid crystal display with a light blocking film of hard carbon |
| US5784201A (en) * | 1995-03-17 | 1998-07-21 | Lg Electronics Inc. | Reflection-preventing layer for a display device |
-
1987
- 1987-01-14 JP JP62007947A patent/JPS63175802A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990007796A1 (en) * | 1989-01-03 | 1990-07-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Insulator films on diamond |
| US5117299A (en) * | 1989-05-20 | 1992-05-26 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid crystal display with a light blocking film of hard carbon |
| US5784201A (en) * | 1995-03-17 | 1998-07-21 | Lg Electronics Inc. | Reflection-preventing layer for a display device |
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