JPH0735262B2 - ガラス成形用型材 - Google Patents
ガラス成形用型材Info
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- JPH0735262B2 JPH0735262B2 JP18019489A JP18019489A JPH0735262B2 JP H0735262 B2 JPH0735262 B2 JP H0735262B2 JP 18019489 A JP18019489 A JP 18019489A JP 18019489 A JP18019489 A JP 18019489A JP H0735262 B2 JPH0735262 B2 JP H0735262B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/084—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/05—Press-mould die materials
- C03B2215/07—Ceramic or cermets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラス成形用型材、特に光学レンズをプレス
成形した後の磨き工程を必要としないガラス成形用型材
に関するものである。
成形した後の磨き工程を必要としないガラス成形用型材
に関するものである。
ガラス成形工程においては、供給された軟らかいガラス
はブローやプレスなどの成形を受けながら冷却される。
この工程で重要なことは、軟化したガラスと反応せず、
転写性に優れかつガラス成形面が損傷を受けない型を使
用することである。
はブローやプレスなどの成形を受けながら冷却される。
この工程で重要なことは、軟化したガラスと反応せず、
転写性に優れかつガラス成形面が損傷を受けない型を使
用することである。
従来、このような条件を満たすべくセラミツクス製の型
については種々検討がなされている。その例として、Si
CやSi3N4の焼結体であるが、これはガラスと反応しやす
い焼結助剤を使うこともあつて十分に目的を達成するこ
とはできない。そこで特公昭63−11285号公報に記載さ
れているように、セラミツク母材に白金合金をコーテイ
ングすることが提案されているが、それでも十分ではな
い。
については種々検討がなされている。その例として、Si
CやSi3N4の焼結体であるが、これはガラスと反応しやす
い焼結助剤を使うこともあつて十分に目的を達成するこ
とはできない。そこで特公昭63−11285号公報に記載さ
れているように、セラミツク母材に白金合金をコーテイ
ングすることが提案されているが、それでも十分ではな
い。
本発明者は、それをさらに改善すべき種々検討した結
果、ガラスの組成にはいろいろあるがこれらとはほとん
ど反応することがなく、しかも転写性が良好で繰り返し
使用による損傷も極めて少なく、とりわけ、光学レンズ
の型として非常に高度な寸法精度と加工性（研磨性）を
有するセラミツク材料として、タングステンホウ化物及
び／又はモリブデンホウ化物と炭化クロム及び／又は金
属ケイ化物の特定割合からなる混合粉末の焼結体が最適
であることを見い出し、本発明を完成したものである。
果、ガラスの組成にはいろいろあるがこれらとはほとん
ど反応することがなく、しかも転写性が良好で繰り返し
使用による損傷も極めて少なく、とりわけ、光学レンズ
の型として非常に高度な寸法精度と加工性（研磨性）を
有するセラミツク材料として、タングステンホウ化物及
び／又はモリブデンホウ化物と炭化クロム及び／又は金
属ケイ化物の特定割合からなる混合粉末の焼結体が最適
であることを見い出し、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、タングステンホウ化物及び／又は
モリブデンホウ化物80〜99重量％と炭化クロム及び／又
は金属ケイ化物20〜１重量％との混合粉末の焼結体から
なることを特徴とするガラス成形用型材である。
モリブデンホウ化物80〜99重量％と炭化クロム及び／又
は金属ケイ化物20〜１重量％との混合粉末の焼結体から
なることを特徴とするガラス成形用型材である。
以下、さらに詳しく本発明について説明する。
本発明においては、タングステンホウ化物及び／又はモ
リブデンホウ化物はベース材であり、混合粉末中、それ
らのホウ化物から選ばれた少なくとも１種が80〜99重量
％を必要とする。これらのホウ化物が80重量％未満では
ガラスに対する耐食性が十分でなくなり、また、99重量
％をこえると、炭化クロム及び／又は金属ケイ化物の割
合が１重量％未満となり、焼結体の緻密性が低下する。
炭化クロム及び／又は金属ケイ化物は、上記ホウ化物の
焼結助剤として機能するものであり、それらから選ばれ
た少なくとも１種が使用される。
リブデンホウ化物はベース材であり、混合粉末中、それ
らのホウ化物から選ばれた少なくとも１種が80〜99重量
％を必要とする。これらのホウ化物が80重量％未満では
ガラスに対する耐食性が十分でなくなり、また、99重量
％をこえると、炭化クロム及び／又は金属ケイ化物の割
合が１重量％未満となり、焼結体の緻密性が低下する。
炭化クロム及び／又は金属ケイ化物は、上記ホウ化物の
焼結助剤として機能するものであり、それらから選ばれ
た少なくとも１種が使用される。
タングステンホウ化物としては、WB,W2B,WB2,W2B5な
ど、モリブデンホウ化物としては、MoB,Mo2B,MoB2,Mo2B
5など、炭化クロムとしては、Cr3C2,Cr7C3,Cr4C,Cr24C6
など、金属ケイ化物としては、MoSi2,ZrSi2などが使用
される。これらの中で、特に好ましいものは、WB,MoB,C
r3C2,MoSi2である。
ど、モリブデンホウ化物としては、MoB,Mo2B,MoB2,Mo2B
5など、炭化クロムとしては、Cr3C2,Cr7C3,Cr4C,Cr24C6
など、金属ケイ化物としては、MoSi2,ZrSi2などが使用
される。これらの中で、特に好ましいものは、WB,MoB,C
r3C2,MoSi2である。
上記割合からなる混合粉末の好ましい平均粒子径は10μ
ｍ以下であり、それは、平均粒子径10μｍ以下の上記ホ
ウ化物と上記焼結助剤とを乾式法又は湿式法により混合
することによつて得ることができる。得られた混合粉末
は所望形状に成形され焼結される。成形法としては、金
型プレス成形、CIP成形どが採用される。大型形状で保
形が困難なときには、ポリビニルアルコール、ワツク
ス、パラフイン等のバインダーを添加して成形すること
もある。焼結法としては、温度1700〜2100℃で0.5〜12
時間程度の常圧焼結、圧力100〜300Kg/cm2、温度1700〜
2100℃で0.5〜12時間程度のホットプレス焼結、圧力500
〜2000kg/cm2、温度1700〜2100℃で0.5〜12時間程度のH
IP焼結などが採用される。焼成雰囲気としては真空下又
は還元雰囲気下である。
ｍ以下であり、それは、平均粒子径10μｍ以下の上記ホ
ウ化物と上記焼結助剤とを乾式法又は湿式法により混合
することによつて得ることができる。得られた混合粉末
は所望形状に成形され焼結される。成形法としては、金
型プレス成形、CIP成形どが採用される。大型形状で保
形が困難なときには、ポリビニルアルコール、ワツク
ス、パラフイン等のバインダーを添加して成形すること
もある。焼結法としては、温度1700〜2100℃で0.5〜12
時間程度の常圧焼結、圧力100〜300Kg/cm2、温度1700〜
2100℃で0.5〜12時間程度のホットプレス焼結、圧力500
〜2000kg/cm2、温度1700〜2100℃で0.5〜12時間程度のH
IP焼結などが採用される。焼成雰囲気としては真空下又
は還元雰囲気下である。
以上のようにして得られた本発明の焼結体は、研削後、
ダイヤモンド砥粒等により研磨して型形状に加工する。
光学レンズのプレス型の場合には、レンズ面の最大表面
粗さ（Rmax）を0.02μｍ以下になるまで研磨する必要が
ある。さらには、焼結体には少なからずの気孔（数μｍ
〜数十μｍ）が存在するので、それをなくして型精度を
さらに高めたいときには、上記した本発明に係るホウ化
物によりコーテイング膜を焼結体に形成させるのがよ
い。コーテイング（薄）膜の形成手段としては、CVD
法、スパツタリング法、溶融塩による含浸法などがあ
る。
ダイヤモンド砥粒等により研磨して型形状に加工する。
光学レンズのプレス型の場合には、レンズ面の最大表面
粗さ（Rmax）を0.02μｍ以下になるまで研磨する必要が
ある。さらには、焼結体には少なからずの気孔（数μｍ
〜数十μｍ）が存在するので、それをなくして型精度を
さらに高めたいときには、上記した本発明に係るホウ化
物によりコーテイング膜を焼結体に形成させるのがよ
い。コーテイング（薄）膜の形成手段としては、CVD
法、スパツタリング法、溶融塩による含浸法などがあ
る。
以下、実施例と比較例をあげてさらに具体的に説明す
る。
る。
実施例〜20 比較例１〜６ 表−１に示す平均粒子径２〜３μｍである各粉末の所定
量をボールミルで混合しそれを20φ×5mmtに成形後、真
空雰囲気下、温度1900℃、３時間の常圧焼結を行い、さ
らにアルゴン雰囲気下、圧力1.8ton/cm2、温度1900℃、
１時間のHIP焼結を行つた。得られた焼結体を研磨して
評価試験に供した。
量をボールミルで混合しそれを20φ×5mmtに成形後、真
空雰囲気下、温度1900℃、３時間の常圧焼結を行い、さ
らにアルゴン雰囲気下、圧力1.8ton/cm2、温度1900℃、
１時間のHIP焼結を行つた。得られた焼結体を研磨して
評価試験に供した。
試験に用いたガラスの組成は次のおりである。
ガラス（Ａ）:SiO245.7％,Na2O3.6％,K2O5.0％,PbO45.7
％ （軟化点670℃） ガラス（Ｂ）:P2O54.4％,Al2O315.2％,MgO4.0％,CaO10.
2％,SrO11.0％,BaO26.6％,La2O32.0％,F26.2％ （軟化点620℃） （評価法） 半径10mm、高さ5mmの円柱状ガラス（Ａ）又は（Ｂ）
を、ラツピングとポリシングによりRmax0.02μｍ以下に
なるまで鏡面研磨してなる円盤型の上にのせ、N2雰囲気
中、各ガラスの軟化点＋30℃の温度で加熱し、ガラスと
型との反応性、転写性及び繰り返し使用による耐久性の
評価を行つた。
％ （軟化点670℃） ガラス（Ｂ）:P2O54.4％,Al2O315.2％,MgO4.0％,CaO10.
2％,SrO11.0％,BaO26.6％,La2O32.0％,F26.2％ （軟化点620℃） （評価法） 半径10mm、高さ5mmの円柱状ガラス（Ａ）又は（Ｂ）
を、ラツピングとポリシングによりRmax0.02μｍ以下に
なるまで鏡面研磨してなる円盤型の上にのせ、N2雰囲気
中、各ガラスの軟化点＋30℃の温度で加熱し、ガラスと
型との反応性、転写性及び繰り返し使用による耐久性の
評価を行つた。
ガラスと型との反応性は、型の表面組織を光学顕微鏡観
察により行い、転写性は、ガラスの表面組織を同様に表
面観察することによつて行つた。また、繰り返し使用に
よる耐久性は、前記円盤型の間にガラスを狭み50kg/cm2
でプレスを行い、冷却後、再びガラスを狭んで同様にプ
レスを行う操作を繰り返し100回行つた。
察により行い、転写性は、ガラスの表面組織を同様に表
面観察することによつて行つた。また、繰り返し使用に
よる耐久性は、前記円盤型の間にガラスを狭み50kg/cm2
でプレスを行い、冷却後、再びガラスを狭んで同様にプ
レスを行う操作を繰り返し100回行つた。
判定は次のとおりである。
（１） 反応性 ◎ 無し 〇 ガラスとの反応（着色、 やや有り △ 発泡など）が 有り × 顕著 （２） 転写性 ◎ 一致 〇 型とガラスの形状（組 かなり一致 △ 織）が やや一致 × 識別不能 （３） 耐久性 ◎ 無し 〇 使用回数によりガラス組 やや有り △ 織・形状の化が 有り × 顕著 〔発明の効果〕 本発明のガラス成形用型材は、従来用いられてきたSiC
やSi3N4の材質に比べてガラスとの反応性、転写性、及
び耐久性に優れている。
やSi3N4の材質に比べてガラスとの反応性、転写性、及
び耐久性に優れている。
Claims (1)
- 【請求項１】タングステンホウ化物及び／又はモリブデ
ンホウ化物80〜99重量％と炭化クロム及び／又は金属ケ
イ化物20〜１重量％との混合粉末の焼結体からなること
を特徴とするガラス成形用型材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18019489A JPH0735262B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | ガラス成形用型材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18019489A JPH0735262B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | ガラス成形用型材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345520A JPH0345520A (ja) | 1991-02-27 |
| JPH0735262B2 true JPH0735262B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=16079042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18019489A Expired - Lifetime JPH0735262B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | ガラス成形用型材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735262B2 (ja) |
-
1989
- 1989-07-14 JP JP18019489A patent/JPH0735262B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0345520A (ja) | 1991-02-27 |
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