JPS63222040A - 超音波遅延線用ガラス - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、超音波の伝播速度（以下単に「音速」という
）、および室温付近の遅延時間の温度係数（以下ｒＴ　
、　Ｃ、Ｄ　、　ＴＪという）が改良された超音波遅延
線用ガラスに関するものである。

［従来技術］ カラーテレビ受像機、ＶＴＲ等の録画装置に用いられて
いる遅延素子ないし遅延回路としては、入力電気信号を
圧電変換素子により電気信号よりも伝播速度の遅い超音
波信号に変えて固体超音波伝播物質中を通し、この遅延
した信号を再び圧電変換素子により、出力電気信号に変
えて取り出す方式がとられ、上記超音波伝播物質として
は、一般に無機ガラスが用いられている。

この超音波遅延線用ガラスは、遅延時間の温度（但し、
Ｄは基準温度２５℃における遅延時間、△Ｄは基準温度
からの温度変化に対する遅延時間の変化量、Ｔは使用温
度（℃）である。）が、４　、４３　ＭＨｚ（１）横波
について、−１０〜６０℃の温度域で、カラーテレビで
は±ｌＯ×１０〜６／℃以内、ＶＴＲでは±３５×１０
″′６／℃以内であることが要求されている。

加えて近年、電子機器またはそれに附随する電子部品等
の小型化に伴って、遅延線にも小型化の要望が高まって
おり、そのために従来の遅延線用ガラスよりも音速の小
さいガラスが必要となっている。

従来、超音波遅延線用ガラスとしては、ガラス骨格成分
としてのＳｉＯ２．音速低減成分としてのＰｂＯ１溶融
性向上成分としてのに２０を主成分とするＳ　１ｏ２−
ＰｂＯ−に２０系ガラスが用いられてきた。従って、音
速の小さいガラスを１するためには、ＰｂＯを多量に含
有させる必要があるが、ＰｂＯはガラスのＴ、Ｃ，Ｄ、
Ｔ値を正側に増大させる傾向を有するため、Ｔ、Ｃ，Ｄ
、Ｔを所要の値に抑えようとすると、音速の低減化も制
限され、その結果、従来のカラスの音速は、カラーテレ
ビ用では２５００ｍ／ｓ、ＶＴＲ用では２２００　ｍ　
／　ｓ程度が限界となっていた。また、Ｔ、Ｃ，Ｄ、Ｔ
値を負側に増大させるＳｉＯ２成分を増やしてＴ、Ｃ，
Ｄ、Ｔ値を調整しようとするとに２０等の融剤成分の含
有量が減少し、ガラスの溶融性が悪化する欠点があった
。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、前述の点にかんがみ、上記各所ＷのＴ
、Ｃ，Ｄ、Ｔ値を有するガラスにおいて、良好な溶融性
を維持しつつ、音速が一段と小さい超音波遅延線用ガラ
スを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、上記１］的を達成するため種々の試験研究
を重ねた結果、意外にも、Ｂ２　ｏ、、高含有のＳ　ｉ
０２−Ｂ２０３系ガラスにおいて、溶融性に優れ、かつ
上記所要のＴ、Ｃ，Ｄ、Ｔ値を維持しつつ、一段と小さ
い音速を有する超音波遅延線用ガラスが得られることを
見出し、本発明をなすに至った。

本発明に係る超音波遅延線用ガラスの特徴は、重量％で
、 ＳｉＯ２　　　　５〜４５％、 Ｂ２Ｏ３３０〜８５％、 Ａｌ２Ｏ３０〜２０％、 Ｌ　ｉ２０＋Ｎａ２０＋に２０＋Ｒｂ２０十〇５２０　
　０〜２０％、 ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｓ　ｒｏ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ＋ＰｂＯ０
〜４５％、 Ｚ　Ｆ０２　＋Ｔ　ｉ　０２　＋Ｎｂ２０５　＋Ｔａ２
０５＋　Ｌ　ａ２０３　＋Ｙ２０３　＋Ｇ　ｄ２０３０
〜２０％、 Ｂ　ｉ２０３　＋ＷＯ３＋ｓ　ｂ２０３　＋Ｔ　１２０
十Ｔ　ｅ　Ｏ２０〜３０％、 Ｐ２Ｏ５　＋ＧｅＯ２０〜２０％、 Ａｓ２Ｏ３０〜２％　　および 」二記各金属酸化物の１種または２種以」二の金属元素
の弗化物をＦ２の合計量として０〜１０％含有させたと
ころにある。

本発明の超音波遅延線用ガラスの組成範囲を上記のとお
り限定した理由はつぎのとおりである。

すなわち、ＳｉＯ２成分は、Ｔ、Ｃ，Ｄ、Ｔを負の方向
に増大する効果があるが、その量が５％未満ではＴ、Ｃ
，Ｄ、Ｔの値が３５Ｘ１０〜６／’０を超えやすくなり
、また４５％を超えると音速が目標値より大きくなりや
すい。

Ｂ２Ｏ３成分は、その高含有領域において、溶融性の改
善のみでなく、音速を一段と小さくし、かつＴ、Ｃ，Ｄ
、Ｔ値を小さくする効果がみいだされた重要成分である
が、その量が３０％未満ではそれらの効果が得られず、
また８５％を超えるとガラスの化学的耐久性が悪化する
。

さらに、以下に述べる成分は本発明のガラスにおいて、
化学的耐久性および安定性等の改善、並びに音速、Ｔ、
Ｃ，Ｄ、Ｔの調整等の為、必要に応じ、適量を添加する
ことができる。

すなわち、Ａｌ２Ｏ３はガラスの化学的耐久性および安
定性を改善する効果があるが、２０％を超えると音速が
大きくなる。

Ｌ＋、２０、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２ＯおよびＣＳ２
０の各成分は、ガラスの安定性を改善する効果があるが
、それらの１種または２種以上の合計量が２０％を超え
ると音速が大きくなる。

ＭｇＯ，Ｃａｂ、ＳｒＯ，Ｂａｄ、ＺｎＯおよびＰｂＯ
の各成分はガラスの化学的耐久性、安定性、音速および
Ｔ、Ｃ，Ｄ、Ｔ値を改善する効果があるが、それらの１
種または２種以上の合計量が４５％を超えると、音速お
よびＴ、Ｃ，Ｄ、Ｔが大きくなる。

Ｚ　Ｆ０２　、ＴｉＯ２、Ｎｂ２０５　、Ｔａ２０５、
Ｌａ２０３　、Ｙ２０３およびＧｄ２０３（７）各成分
は、ガラスの化学的耐久性の改善に効果があるが、それ
らの１種または２種以上の合計量が２０％を超えると、
音速およびＴ、Ｃ，Ｄ、Ｔが大きくなる。

Ｂｉ２Ｏ３，ＷＯ３，５ｂ２０３．Ｔｌ２ＯおよびＴｅ
Ｏ２の各成分は、音速およびＴ、Ｃ１Ｄ、Ｔ値を小さく
する効果があるが、これらの１種または２種以上の合計
量は、ガラスの化学的耐久性または耐失透性維持のため
、３０％以下とする。

Ｐ２Ｏ５およびＧｅＯ２の各成分はガラスの安定性の改
善に効果があるが、これらの１種または２種の合計量は
２０％までで十分である。

Ａｓ２Ｏ３はガラスの清澄剤として２％まで添加するこ
とができる。

また、」二記各金属酸化物の１種または２種以上の金属
の弗化物を、音速およびＴ、Ｃ，Ｄ、Ｔの調整のために
、Ｆ２の合計量で１０％まで、より好ましくは５％まで
添加可能である。

さらに、本発明のガラスに必要に応じ、ｖ２０５　、Ｍ
ｎＯ，Ｆｅ２０３およびＳＯ３等を少量添加してもさし
つかえない。

［実施例］ 本発明の超音波遅延線用ガラスについて、好適な実施組
成例（Ｎｏ、　１〜１５）と、従来のガラスの比較組成
例（Ｎｏ、Ｉ）とを表＝１に掲げた。

表中に示した音速およびＴ、Ｃ，Ｄ、Ｔ値の測定は、こ
れらの組成により得られたガラスを１２Ｘ１２Ｘ１２０
ｍｍの棒形状に整え、この試料の両端面に圧電変換素子
をとりつけ、周波数的４．４ＭＨｚにおける横波につい
て行ったものである。

（以下余白） 表にみられるとおり、本発明のガラスは音速が２１４８
〜２４８０ｍ、／ｓと非常に小さく、いずれもＴ、Ｃ，
Ｄ、Ｔ値が±３５Ｘ１０〜６／’Ｃの範囲にはいってい
る。これに対し従来のガラスの比較例Ｎｏ、　Ｉは、音
速が２５４０ｍ／ｓと大きくなっている。

また、表には示していないが、従来の遅延線用ガラスは
溶融温度が１４００℃以上であるのに対し、本発明のガ
ラスの溶融温度は１３００℃以下であり、非常に優れた
溶融性を有している。

上記実施例のガラスは、いずれも酸化物、炭酸塩、硝酸
塩、弗化物および硫酸塩等の原料を混合し、これを白金
るつぼ等の溶融装置を用いて溶融し、攪拌清澄した後、
適当な温度で所望形状に成形し、約５０〜３００℃／　
ｄ　ａ　ｙの速度で冷却することにより容易に得ること
ができる。

本発明のガラスは必要に応じ、化学的耐久性の向」−の
ために、公知の技術を用いてガラスの表面に各種有機剤
または酸化物等の薄膜を形成して用いることもできる。

なお、本発明のガラスは、通常使用される上記４．４３
ＭＨｚ以外の周波数においても同様の効果を発揮するの
で、広い範囲の超音波帯域における遅延線として利用す
ることができる。

［発明の効果］ 以」二述べたとおり、本発明の超音波遅延線用ガラスは
、Ｂ２Ｏ３を多量に含有するＳｉＯ２−Ｂ２０３系のガ
ラスであるから、Ｔ、Ｃ，Ｄ、Ｔ値を所要値に保ちなが
ら、音速を小さくすることができ、しかも優れた溶融性
を有しているので、産業上有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％で、 ＳｉＯ＿２　５〜４５％、 Ｂ＿２Ｏ＿３　３０〜８５％、 Ａｌ＿２Ｏ＿３　０〜２０％、 Ｌｉ＿２Ｏ＋Ｎａ＿２Ｏ＋Ｋ＿２Ｏ＋Ｒｂ＿２Ｏ＋Ｃｓ
   ＿２Ｏ　０〜２０％、 ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ＋ＰｂＯ　０
   〜４５％、 ＺｒＯ＿２＋ＴｉＯ＿２＋Ｎｂ＿２Ｏ＿５＋Ｔａ＿２Ｏ
   ＿５＋Ｌａ＿２Ｏ＿３＋Ｙ＿２Ｏ＿３＋Ｇｄ＿２Ｏ＿３
   　０〜２０％、 Ｂｉ＿２Ｏ＿３＋ＷＯ＿３＋Ｓｂ＿２Ｏ＿３＋Ｔｌ＿２
   Ｏ＋ＴｅＯ＿２　０〜３０％、 Ｐ＿２Ｏ＿５＋ＧｅＯ＿２　０〜２０％、 Ａｓ＿２Ｏ＿３　０〜２％および 上記各金属酸化物の１種または２種以上の金属元素の弗
   化物をＦ＿２の合計量として０〜１０％を含有すること
   を特徴とする超音波遅延線用ガラス。