JPH0737334B2 - 耐熱性セラミックス成形体及びその製造法 - Google Patents
耐熱性セラミックス成形体及びその製造法Info
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- JPH0737334B2 JPH0737334B2 JP3031314A JP3131491A JPH0737334B2 JP H0737334 B2 JPH0737334 B2 JP H0737334B2 JP 3031314 A JP3031314 A JP 3031314A JP 3131491 A JP3131491 A JP 3131491A JP H0737334 B2 JPH0737334 B2 JP H0737334B2
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Landscapes
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表面の平滑性が良好な
耐熱性セラミックス成形体およびその製造法に関するも
のである。本発明はまた、耐熱性が良く高温度での使用
に耐える反射鏡基材に関するものである。
耐熱性セラミックス成形体およびその製造法に関するも
のである。本発明はまた、耐熱性が良く高温度での使用
に耐える反射鏡基材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】照明装置、映写機等の光源ランプは、そ
れが高輝度のものになるほど発熱も著しく、したがっ
て、ランプと組み合わせて使用される反射鏡の温度上昇
も激しい。特に、近年はランプの高輝度化と小型化が多
くの分野で進んでおり、反射鏡部分で５５０℃を超える
こともあるようになった。反射鏡は基材とその表面にコ
ーティングされた反射膜からなり、そのいずれもが反射
鏡の耐熱性を支配することは言うまでもないが、基材部
分の耐熱性について考えると、最高使用温度と耐熱衝撃
性の二つが重要である。基材としてよく使われるガラス
の場合、最高使用温度は転移点以下の温度となるため、
最高度の耐熱性を有するパイレックス級ガラスでも５５
０℃以下でしか使用できず、耐熱衝撃性はムク棒（直径
５mm）による試験でも温度差２５０℃が限界であるか
ら、上述のような苛酷な条件では安心して使用すること
ができない。また、基材の耐熱限界によってランプや反
射鏡の小型化が制限されてしまうことになる。
れが高輝度のものになるほど発熱も著しく、したがっ
て、ランプと組み合わせて使用される反射鏡の温度上昇
も激しい。特に、近年はランプの高輝度化と小型化が多
くの分野で進んでおり、反射鏡部分で５５０℃を超える
こともあるようになった。反射鏡は基材とその表面にコ
ーティングされた反射膜からなり、そのいずれもが反射
鏡の耐熱性を支配することは言うまでもないが、基材部
分の耐熱性について考えると、最高使用温度と耐熱衝撃
性の二つが重要である。基材としてよく使われるガラス
の場合、最高使用温度は転移点以下の温度となるため、
最高度の耐熱性を有するパイレックス級ガラスでも５５
０℃以下でしか使用できず、耐熱衝撃性はムク棒（直径
５mm）による試験でも温度差２５０℃が限界であるか
ら、上述のような苛酷な条件では安心して使用すること
ができない。また、基材の耐熱限界によってランプや反
射鏡の小型化が制限されてしまうことになる。
【０００３】より耐熱性の高い材料としては石英ガラス
があるが、このガラスは成形加工が容易でなく、量産が
困難できわめて高価なものとなる欠点がある。セラミッ
クスは、一般に耐熱性は優れているが、十分な光学特性
を備えた反射鏡を製造するのに必要な高精度曲面を形成
することが難しく、また表面平滑性にも問題があり、反
射鏡基材として実用化された例はない。Ｌi2Ｏ、Ａl2Ｏ
3およびＳiＯ2の３成分を基本成分とする低熱膨張率ガ
ラスを熱処理してβ−スポジュウメン固溶体（Ｌi2Ｏ−
Ａl2Ｏ3−４ＳiＯ2）またはβ−ユークリプタイト固溶
体（Ｌi2Ｏ−Ａl2Ｏ3−２ＳiＯ2）を生じさせることに
より得られるセラミックス（いわゆる結晶化ガラス）
は、優れた耐熱性を有し、また反射鏡基材とするのに必
要な成形および研磨は結晶化させる前のガラスの段階で
容易に行うことができるので、反射鏡基材として好まし
い材料である。しかしながら、ガラスの段階でいかに平
滑に仕上げておいた表面も結晶化にともない粗面化して
しまうことが、反射鏡基材として利用する場合の欠点と
なる。すなわち、反射鏡基材に真空蒸着等の手段でコー
ティングされる多層反射膜は全体でも２μm程度の薄い
ものであるから、基材の表面が平滑性が悪いと反射膜も
また平滑にならず、反射率の高い反射膜は得られない
が、従来の結晶化ガラスの表面は平均粗さが０.１μ前
後、場所によっては０.５μを超える粗さであるから、
高反射率反射鏡の基材として使用することはできなかっ
た（パイレックスガラス系反射鏡基材の研磨された反射
面の平均粗さは通常０.００１〜０.００３μm程度であ
る。ただし、“平均粗さ”はＪＩＳ Ｂ０６０１の「中
心線平均粗さＲa」である。）。
があるが、このガラスは成形加工が容易でなく、量産が
困難できわめて高価なものとなる欠点がある。セラミッ
クスは、一般に耐熱性は優れているが、十分な光学特性
を備えた反射鏡を製造するのに必要な高精度曲面を形成
することが難しく、また表面平滑性にも問題があり、反
射鏡基材として実用化された例はない。Ｌi2Ｏ、Ａl2Ｏ
3およびＳiＯ2の３成分を基本成分とする低熱膨張率ガ
ラスを熱処理してβ−スポジュウメン固溶体（Ｌi2Ｏ−
Ａl2Ｏ3−４ＳiＯ2）またはβ−ユークリプタイト固溶
体（Ｌi2Ｏ−Ａl2Ｏ3−２ＳiＯ2）を生じさせることに
より得られるセラミックス（いわゆる結晶化ガラス）
は、優れた耐熱性を有し、また反射鏡基材とするのに必
要な成形および研磨は結晶化させる前のガラスの段階で
容易に行うことができるので、反射鏡基材として好まし
い材料である。しかしながら、ガラスの段階でいかに平
滑に仕上げておいた表面も結晶化にともない粗面化して
しまうことが、反射鏡基材として利用する場合の欠点と
なる。すなわち、反射鏡基材に真空蒸着等の手段でコー
ティングされる多層反射膜は全体でも２μm程度の薄い
ものであるから、基材の表面が平滑性が悪いと反射膜も
また平滑にならず、反射率の高い反射膜は得られない
が、従来の結晶化ガラスの表面は平均粗さが０.１μ前
後、場所によっては０.５μを超える粗さであるから、
高反射率反射鏡の基材として使用することはできなかっ
た（パイレックスガラス系反射鏡基材の研磨された反射
面の平均粗さは通常０.００１〜０.００３μm程度であ
る。ただし、“平均粗さ”はＪＩＳ Ｂ０６０１の「中
心線平均粗さＲa」である。）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のように反射鏡基材として有利な性質を備えているにも
かかわらず表面の平滑度が不十分なために高反射率反射
鏡の基材として使用することができなかった結晶化ガラ
ス製品の表面平滑性を改良することにある。本発明の他
の目的は、反射鏡基材以外の用途にも有用な、本質的に
平滑な光沢表面を有する結晶化ガラス系耐熱性セラミッ
クス成形体およびその製造法を提供することにある。
のように反射鏡基材として有利な性質を備えているにも
かかわらず表面の平滑度が不十分なために高反射率反射
鏡の基材として使用することができなかった結晶化ガラ
ス製品の表面平滑性を改良することにある。本発明の他
の目的は、反射鏡基材以外の用途にも有用な、本質的に
平滑な光沢表面を有する結晶化ガラス系耐熱性セラミッ
クス成形体およびその製造法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明が提供することに
成功した耐熱性セラミックス成形体およびそれよりなる
反射鏡基材は、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、鉛、
およびバナジウムからなる群から選ばれた金属の１種以
上を酸化物として０.３〜７.０％（重量％；以下同じ）
含有するβ−スポジュウメン固溶体もしくはβ−ユーク
リプタイト固溶体からなり、その表面の平均粗さが本質
的に０.０３μm以下であることを特徴とする。ここで、
“平均粗さが本質的に０.０３μm以下である”とは、β
−スポジュウメン固溶体もしくはβ−ユークリプタイト
固溶体を生成させる結晶化処理後いかなる研磨処理も施
されていない本来の表面が０.０３μm以下の平均粗さを
示すことをいう。
成功した耐熱性セラミックス成形体およびそれよりなる
反射鏡基材は、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、鉛、
およびバナジウムからなる群から選ばれた金属の１種以
上を酸化物として０.３〜７.０％（重量％；以下同じ）
含有するβ−スポジュウメン固溶体もしくはβ−ユーク
リプタイト固溶体からなり、その表面の平均粗さが本質
的に０.０３μm以下であることを特徴とする。ここで、
“平均粗さが本質的に０.０３μm以下である”とは、β
−スポジュウメン固溶体もしくはβ−ユークリプタイト
固溶体を生成させる結晶化処理後いかなる研磨処理も施
されていない本来の表面が０.０３μm以下の平均粗さを
示すことをいう。
【０００６】本発明はまた、酸化物組成がＳiＯ2 ５０
〜６５％、Ａl2Ｏ3 １８〜３０％、Ｌi2Ｏ ３〜８％、
ＴiＯ2＋ＺrＯ2３〜５％、Ｐ2Ｏ5および（または）Ｂ2
Ｏ3を合計量で８重量％以下、ＲＯ（ただしＲはマグネ
シウム、カルシウム、亜鉛、鉛、およびバナジウムから
なる群から選ばれた金属原子を表す）０.３〜７.０％、
Ｒ2Ｏ（ただしＲはカリウム原子またはナトリウム原子
を表す）３.０％以下のガラスを所定の形状と平滑な表
面を有する成形体に成形し、得られたガラス成形体を、
上記ガラスの変形温度以下の温度で熱処理して結晶核を
生成させた後、昇温してβ−スポジュウメン固溶体また
はβ−ユークリプタイト固溶体を生成させることを特徴
とする上記表面平滑な耐熱性セラミックス成形体の製造
法を提供するものである。ただし、直径５mm、長さ３０
mmの丸棒状にしたガラスを垂直に支持し、頂部より５ｇ
の荷重をかけた状態で毎分５℃の昇温速度で温度を上昇
させたとき試料棒が曲がり始める温度をガラスの変形温
度とする。
〜６５％、Ａl2Ｏ3 １８〜３０％、Ｌi2Ｏ ３〜８％、
ＴiＯ2＋ＺrＯ2３〜５％、Ｐ2Ｏ5および（または）Ｂ2
Ｏ3を合計量で８重量％以下、ＲＯ（ただしＲはマグネ
シウム、カルシウム、亜鉛、鉛、およびバナジウムから
なる群から選ばれた金属原子を表す）０.３〜７.０％、
Ｒ2Ｏ（ただしＲはカリウム原子またはナトリウム原子
を表す）３.０％以下のガラスを所定の形状と平滑な表
面を有する成形体に成形し、得られたガラス成形体を、
上記ガラスの変形温度以下の温度で熱処理して結晶核を
生成させた後、昇温してβ−スポジュウメン固溶体また
はβ−ユークリプタイト固溶体を生成させることを特徴
とする上記表面平滑な耐熱性セラミックス成形体の製造
法を提供するものである。ただし、直径５mm、長さ３０
mmの丸棒状にしたガラスを垂直に支持し、頂部より５ｇ
の荷重をかけた状態で毎分５℃の昇温速度で温度を上昇
させたとき試料棒が曲がり始める温度をガラスの変形温
度とする。
【０００７】
【作用】マグネシウム、カルシウム、亜鉛、鉛、バナジ
ウムからなる群から選ばれた金属の１種以上を酸化物と
して０.３〜７.０％含有するβ−スポジュウメン固溶体
もしくはβ−ユークリプタイト固溶体からなり、表面の
平均粗さが本質的に０.０３μm以下である本発明のセラ
ミックス成形体は、β−スポジュウメン固溶体またはβ
−ユークリプタイト固溶体からなる結晶化ガラス特有の
優れた耐熱性を示すとともに、本質的に優れた表面平滑
性により、困難な研磨仕上げを要することなしに、反射
鏡基材等、耐熱性と高度の表面平滑性を要求される分野
に使用することができる。以下、上記セラミックス成形
体の製造法を工程順に説明しながら本発明につき詳述す
る。
ウムからなる群から選ばれた金属の１種以上を酸化物と
して０.３〜７.０％含有するβ−スポジュウメン固溶体
もしくはβ−ユークリプタイト固溶体からなり、表面の
平均粗さが本質的に０.０３μm以下である本発明のセラ
ミックス成形体は、β−スポジュウメン固溶体またはβ
−ユークリプタイト固溶体からなる結晶化ガラス特有の
優れた耐熱性を示すとともに、本質的に優れた表面平滑
性により、困難な研磨仕上げを要することなしに、反射
鏡基材等、耐熱性と高度の表面平滑性を要求される分野
に使用することができる。以下、上記セラミックス成形
体の製造法を工程順に説明しながら本発明につき詳述す
る。
【０００８】まず、酸化物組成がＳiＯ2 ５０〜６５
％、Ａl2Ｏ3 １８〜３０％、Ｌi2Ｏ ５〜８％、ＴiＯ2
＋ＺrＯ2 ３〜５％、Ｐ2Ｏ5および（または）Ｂ2Ｏ3を
合計量で８％以下、ＲＯ（ただしＲはマグネシウム、カ
ルシウム、亜鉛、鉛、バナジウムからなる群から選ばれ
た金属原子を表す）０.３〜７.０％、Ｒ2Ｏ（ただしＲ
はカリウム原子またはナトリウム原子を表す）３.０％
以下のガラスを得るのに必要な原料鉱物を用意し、これ
をガラス製造の常法に従って粉砕、混合し、さらに加熱
して溶融状態で混合することによりガラス化させる。上
記ガラス組成の特徴の第一は、従来のこの種ガラスと比
べて溶融温度がやや低いことであり、このため、約１５
００℃以下の温度で溶融してガラス化させることができ
る。ＲＯ成分の配合は、表面平滑性のよい製品を得るの
に特に重要な意味を持ち、高反射率反射鏡の基材になり
得るような表面平滑性のよい結晶化ガラス製品は適量の
ＲＯ成分を配合しかつ後述するやや低い温度で結晶化を
進めることによって初めて製造可能である。ＲＯ成分と
して特に好ましいのは、ＰbＯおよびＶＯである。
％、Ａl2Ｏ3 １８〜３０％、Ｌi2Ｏ ５〜８％、ＴiＯ2
＋ＺrＯ2 ３〜５％、Ｐ2Ｏ5および（または）Ｂ2Ｏ3を
合計量で８％以下、ＲＯ（ただしＲはマグネシウム、カ
ルシウム、亜鉛、鉛、バナジウムからなる群から選ばれ
た金属原子を表す）０.３〜７.０％、Ｒ2Ｏ（ただしＲ
はカリウム原子またはナトリウム原子を表す）３.０％
以下のガラスを得るのに必要な原料鉱物を用意し、これ
をガラス製造の常法に従って粉砕、混合し、さらに加熱
して溶融状態で混合することによりガラス化させる。上
記ガラス組成の特徴の第一は、従来のこの種ガラスと比
べて溶融温度がやや低いことであり、このため、約１５
００℃以下の温度で溶融してガラス化させることができ
る。ＲＯ成分の配合は、表面平滑性のよい製品を得るの
に特に重要な意味を持ち、高反射率反射鏡の基材になり
得るような表面平滑性のよい結晶化ガラス製品は適量の
ＲＯ成分を配合しかつ後述するやや低い温度で結晶化を
進めることによって初めて製造可能である。ＲＯ成分と
して特に好ましいのは、ＰbＯおよびＶＯである。
【０００９】その他の成分の比率も、本発明の目的を達
成するためには上記範囲に限定される。ＳiＯ2は、５０
％未満ではガラスが成形中に失透し易く、６５％を超え
ると溶融が困難になる。Ａl2Ｏ3は１７％未満では熱膨
張係数が大きくなって耐熱衝撃性が悪くなり、３０％を
超えると溶融が困難になる。Ｌi2Ｏは、３％未満では溶
融が困難であり、８％を超えると熱膨張係数が大きくな
りすぎる。ＴiＯ2およびＺrＯ2は結晶核形成剤として配
合される成分であって、これらの合計量が３％未満では
結晶化に時間がかかりすぎるが、５％を超えると、溶融
が困難になるとともにガラス成形中に失透を起こしやす
くなる。その他、Ｐ2Ｏ5、Ｂ2Ｏ3、およびＲ2Ｏは溶融
性と作業性の向上に有効な成分であるが、多すぎると、
失透、ガラス成形体の変形等、好ましくない結果を生じ
るので、過剰量の配合は避ける。Ｐ2Ｏ5およびＢ2Ｏ
3は、単独では５％を超えないことが望ましい。
成するためには上記範囲に限定される。ＳiＯ2は、５０
％未満ではガラスが成形中に失透し易く、６５％を超え
ると溶融が困難になる。Ａl2Ｏ3は１７％未満では熱膨
張係数が大きくなって耐熱衝撃性が悪くなり、３０％を
超えると溶融が困難になる。Ｌi2Ｏは、３％未満では溶
融が困難であり、８％を超えると熱膨張係数が大きくな
りすぎる。ＴiＯ2およびＺrＯ2は結晶核形成剤として配
合される成分であって、これらの合計量が３％未満では
結晶化に時間がかかりすぎるが、５％を超えると、溶融
が困難になるとともにガラス成形中に失透を起こしやす
くなる。その他、Ｐ2Ｏ5、Ｂ2Ｏ3、およびＲ2Ｏは溶融
性と作業性の向上に有効な成分であるが、多すぎると、
失透、ガラス成形体の変形等、好ましくない結果を生じ
るので、過剰量の配合は避ける。Ｐ2Ｏ5およびＢ2Ｏ
3は、単独では５％を超えないことが望ましい。
【００１０】得られたガラスは、通常のガラスの場合と
同様に、ブロー法、プレス法、ロール法、キャスト法
等、任意の方法で、所定の形状に成形する。その後、成
形精度および表面平滑度を重要視する部分、たとえば反
射鏡基材とする場合における反射膜コーティング面に
は、必要に応じて研磨仕上げを施す。次いでガラス成形
体を加熱炉に入れ、結晶化のための二段の熱処理を施
す。第一段の熱処理は、β−ユークリプタイトまたはβ
−スポジュウメンの微結晶を均一に生成させるための、
結晶核形成工程である。熱処理を二段に分けて行うこと
により均一な微結晶を生じさせることは従来の結晶化ガ
ラス製造法においても行われているが、従来の製造法に
おける第一段熱処理ではもっぱら結晶核生成促進の観点
からのみ条件が選ばれて通常７５０〜８００℃に達する
高温で行われている。これに対し、本発明の製造法にお
いては、ここでの処理温度を上記組成のガラスの変形温
度（標準的な組成のもので約４５０〜６５０℃）よりも
低い温度、望ましくは約５０〜１００℃低い温度にする
ので、第一段熱処理温度が６５０℃を超えることはな
い。この温度条件は最終的に得られる結晶化ガラスの表
面を平滑性のよい光沢面にするために重要であって、理
由は定かでないが、上記組成のガラス成形体でも処理温
度が高すぎると粗い表面のものになってしまう。
同様に、ブロー法、プレス法、ロール法、キャスト法
等、任意の方法で、所定の形状に成形する。その後、成
形精度および表面平滑度を重要視する部分、たとえば反
射鏡基材とする場合における反射膜コーティング面に
は、必要に応じて研磨仕上げを施す。次いでガラス成形
体を加熱炉に入れ、結晶化のための二段の熱処理を施
す。第一段の熱処理は、β−ユークリプタイトまたはβ
−スポジュウメンの微結晶を均一に生成させるための、
結晶核形成工程である。熱処理を二段に分けて行うこと
により均一な微結晶を生じさせることは従来の結晶化ガ
ラス製造法においても行われているが、従来の製造法に
おける第一段熱処理ではもっぱら結晶核生成促進の観点
からのみ条件が選ばれて通常７５０〜８００℃に達する
高温で行われている。これに対し、本発明の製造法にお
いては、ここでの処理温度を上記組成のガラスの変形温
度（標準的な組成のもので約４５０〜６５０℃）よりも
低い温度、望ましくは約５０〜１００℃低い温度にする
ので、第一段熱処理温度が６５０℃を超えることはな
い。この温度条件は最終的に得られる結晶化ガラスの表
面を平滑性のよい光沢面にするために重要であって、理
由は定かでないが、上記組成のガラス成形体でも処理温
度が高すぎると粗い表面のものになってしまう。
【００１１】上記温度に約３０分〜２時間保持して結晶
核を生成させた後、温度を約６５０〜８５０℃、望まし
くは７００〜８００℃に上昇させ、この温度に約３０分
〜数時間保持すると、β−ユークリプタイト固溶体、次
いでβ−スポジュウメン固溶体が生成する。β−スポジ
ュウメン固溶体は、β−ユークリプタイト固溶体よりも
熱膨張係数がやや高いが強度が優れている。従来の結晶
化ガラスの場合、β−スポジュウメン固溶体を生成させ
るには結晶化工程において約９００〜１２００℃という
高温での熱処理を必要としていたが、本発明による上述
のガラス組成の場合、熱処理温度は高くても８００℃で
よいから、熱エネルギーの消費がはるかに少なくて済
む。
核を生成させた後、温度を約６５０〜８５０℃、望まし
くは７００〜８００℃に上昇させ、この温度に約３０分
〜数時間保持すると、β−ユークリプタイト固溶体、次
いでβ−スポジュウメン固溶体が生成する。β−スポジ
ュウメン固溶体は、β−ユークリプタイト固溶体よりも
熱膨張係数がやや高いが強度が優れている。従来の結晶
化ガラスの場合、β−スポジュウメン固溶体を生成させ
るには結晶化工程において約９００〜１２００℃という
高温での熱処理を必要としていたが、本発明による上述
のガラス組成の場合、熱処理温度は高くても８００℃で
よいから、熱エネルギーの消費がはるかに少なくて済
む。
【００１２】得られる結晶化ガラスは、β−スポジュウ
メン固溶体の場合、結晶化にともない完全に失透してい
るが、それによる表面の荒れは最小限度に抑えられてい
て、平均粗さは通常０.０３μ以下である。表面の平均
粗さが０.０２μの結晶化ガラスからなる基材を用いて
製作された反射鏡は、平均粗さが０.００２以下の耐熱
性ガラスを基材として同様に製作された反射鏡の反射率
の９０％以上の反射率を示し、反射鏡基材として十分使
用可能である。β−スポジュウメン固溶体からなる製品
の軟化変形温度は９００℃以上であり、７００℃までの
温度で連続使用に耐える。耐熱衝撃性にも優れ、６００
℃に加熱してから冷水中に投入する試験によっても破損
しなかった。
メン固溶体の場合、結晶化にともない完全に失透してい
るが、それによる表面の荒れは最小限度に抑えられてい
て、平均粗さは通常０.０３μ以下である。表面の平均
粗さが０.０２μの結晶化ガラスからなる基材を用いて
製作された反射鏡は、平均粗さが０.００２以下の耐熱
性ガラスを基材として同様に製作された反射鏡の反射率
の９０％以上の反射率を示し、反射鏡基材として十分使
用可能である。β−スポジュウメン固溶体からなる製品
の軟化変形温度は９００℃以上であり、７００℃までの
温度で連続使用に耐える。耐熱衝撃性にも優れ、６００
℃に加熱してから冷水中に投入する試験によっても破損
しなかった。
【００１３】
実施例１ ＳiＯ2 ６０％、Ａl2Ｏ3 ２１％、Ｌi2Ｏ ５.５％、Ｔi
Ｏ2＋ＺrＯ2 ４％、Ｐ2Ｏ5 ５％、Ｂ2Ｏ3 ２.５％、Ｚ
ｎＯ＋ＭｇＯ ４％、Ｋ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ１.５％の組成にな
るよう原料を調合し、１５００℃で溶融してガラス化
し、これをプレス法により直径８０mmの反射鏡の基材形
状に成形した。変形温度が６６０℃のこのガラス成形体
を５７０℃に１時間保持した後、毎分３℃の昇温速度で
７７０℃に昇温し、この温度で１時間保持してから冷却
した。熱処理前透明であった成形体は乳白色になってお
り、Ｘ線回折図から、β−スポジュウメン固溶体になっ
たことが確認された。熱膨張係数（室温〜４００℃の平
均値）は６×１０-7/℃、曲げ強度は９００kgf/cm2であ
った。また、６００℃に加熱して冷水中に投入しても破
損せず、耐熱衝撃性も優れていることが確認された。表
面は美麗な光沢面で、その平均粗さは０.０３μm以下で
あった。製品の所定の位置にＴa2Ｏ-ＳiＯ2交互多層膜
を蒸着して得られた反射鏡の反射率は、上記と同じガラ
スの反射鏡基材に熱処理を施さずに同じ反射膜を蒸着し
て得られた反射鏡の反射率を１００とすると全可視光領
域にわたり９０以上であった。
Ｏ2＋ＺrＯ2 ４％、Ｐ2Ｏ5 ５％、Ｂ2Ｏ3 ２.５％、Ｚ
ｎＯ＋ＭｇＯ ４％、Ｋ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ１.５％の組成にな
るよう原料を調合し、１５００℃で溶融してガラス化
し、これをプレス法により直径８０mmの反射鏡の基材形
状に成形した。変形温度が６６０℃のこのガラス成形体
を５７０℃に１時間保持した後、毎分３℃の昇温速度で
７７０℃に昇温し、この温度で１時間保持してから冷却
した。熱処理前透明であった成形体は乳白色になってお
り、Ｘ線回折図から、β−スポジュウメン固溶体になっ
たことが確認された。熱膨張係数（室温〜４００℃の平
均値）は６×１０-7/℃、曲げ強度は９００kgf/cm2であ
った。また、６００℃に加熱して冷水中に投入しても破
損せず、耐熱衝撃性も優れていることが確認された。表
面は美麗な光沢面で、その平均粗さは０.０３μm以下で
あった。製品の所定の位置にＴa2Ｏ-ＳiＯ2交互多層膜
を蒸着して得られた反射鏡の反射率は、上記と同じガラ
スの反射鏡基材に熱処理を施さずに同じ反射膜を蒸着し
て得られた反射鏡の反射率を１００とすると全可視光領
域にわたり９０以上であった。
【００１４】実施例２ ＳiＯ2 ５３％、Ａl2Ｏ3 ２５％、Ｌi2Ｏ ６％、ＴiＯ2
＋ＺrＯ2 ４.３％、Ｐ2Ｏ5 ３％、Ｂ2Ｏ3 ３％、ＰbＯ
＋ＭｇＯ ３.５％、Ｋ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ １.４％の組成にな
るよう原料を調合し、１４７０℃で溶融してガラス化
し、これをプレス法により直径８０mmの反射鏡の基材形
状に成形した。変形温度が６５０℃のこのガラス成形体
を６００℃に１時間保持した後、毎分５℃の昇温速度で
７５０℃に昇温し、この温度で１時間保持してから冷却
した。熱処理前透明であった成形体は半透明の乳白色に
なっており、Ｘ線回折図から、β−スポジュウメン固溶
体になったことが確認された。熱膨張係数は１５×１０
-7/℃、曲げ強度は９５０kgf/cm2であった。また、６０
０℃に加熱して冷水中に投入しても破損せず、耐熱衝撃
性も優れていることが確認された。表面は美麗な光沢面
で、その平均粗さは０.０２５μm以下であった。製品の
所定の位置にＴa2Ｏ−ＳiＯ2交互多層膜を蒸着して得ら
れた反射鏡の反射率は、上記と同じガラスの反射鏡基材
に熱処理を施さずに同じ反射膜を蒸着して得られた反射
鏡の反射率を１００とすると全可視光領域にわたり９０
以上であった。
＋ＺrＯ2 ４.３％、Ｐ2Ｏ5 ３％、Ｂ2Ｏ3 ３％、ＰbＯ
＋ＭｇＯ ３.５％、Ｋ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ １.４％の組成にな
るよう原料を調合し、１４７０℃で溶融してガラス化
し、これをプレス法により直径８０mmの反射鏡の基材形
状に成形した。変形温度が６５０℃のこのガラス成形体
を６００℃に１時間保持した後、毎分５℃の昇温速度で
７５０℃に昇温し、この温度で１時間保持してから冷却
した。熱処理前透明であった成形体は半透明の乳白色に
なっており、Ｘ線回折図から、β−スポジュウメン固溶
体になったことが確認された。熱膨張係数は１５×１０
-7/℃、曲げ強度は９５０kgf/cm2であった。また、６０
０℃に加熱して冷水中に投入しても破損せず、耐熱衝撃
性も優れていることが確認された。表面は美麗な光沢面
で、その平均粗さは０.０２５μm以下であった。製品の
所定の位置にＴa2Ｏ−ＳiＯ2交互多層膜を蒸着して得ら
れた反射鏡の反射率は、上記と同じガラスの反射鏡基材
に熱処理を施さずに同じ反射膜を蒸着して得られた反射
鏡の反射率を１００とすると全可視光領域にわたり９０
以上であった。
【００１５】比較例１ ＰbＯおよびＭｇＯを含まないほかは実施例２の場合と
同様の原料、すなわちＳiＯ2 ５３％、Ａl2Ｏ3 ２５
％、Ｌi2Ｏ ６％、ＴiＯ2＋ＺrＯ2 ４.３％、Ｐ2Ｏ5 ３
％、Ｂ2Ｏ3 ３％、Ｋ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ １.４％の原料を１
４７０℃で溶融してガラス化し、これを実施例２の場合
と同様にして直径８０mmの反射鏡の基材形状に成形し
た。変形温度が６５０℃のこのガラス成形体を６００℃
に１時間保持した後、毎分５℃の昇温速度で７５０℃に
昇温し、この温度で１時間保持してから冷却した。熱処
理前透明であった成形体は半透明の乳白色になってお
り、β−スポジュウメン固溶体の生成が確認されたが、
製品の表面粗さにむらがあり、粗いところは０.３μmを
超えた。また、全体としても変形していることが認めら
れた。その結果、これに実施例２の場合と同様に多層反
射膜を蒸着して得られた反射鏡の反射率は、研磨ガラス
面に同じ反射膜を蒸着して得られた反射鏡の反射率を１
００とすると、全可視光領域において９０に達しなかっ
た。
同様の原料、すなわちＳiＯ2 ５３％、Ａl2Ｏ3 ２５
％、Ｌi2Ｏ ６％、ＴiＯ2＋ＺrＯ2 ４.３％、Ｐ2Ｏ5 ３
％、Ｂ2Ｏ3 ３％、Ｋ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ １.４％の原料を１
４７０℃で溶融してガラス化し、これを実施例２の場合
と同様にして直径８０mmの反射鏡の基材形状に成形し
た。変形温度が６５０℃のこのガラス成形体を６００℃
に１時間保持した後、毎分５℃の昇温速度で７５０℃に
昇温し、この温度で１時間保持してから冷却した。熱処
理前透明であった成形体は半透明の乳白色になってお
り、β−スポジュウメン固溶体の生成が確認されたが、
製品の表面粗さにむらがあり、粗いところは０.３μmを
超えた。また、全体としても変形していることが認めら
れた。その結果、これに実施例２の場合と同様に多層反
射膜を蒸着して得られた反射鏡の反射率は、研磨ガラス
面に同じ反射膜を蒸着して得られた反射鏡の反射率を１
００とすると、全可視光領域において９０に達しなかっ
た。
【００１６】比較例２ 実施例２と同様にして得られたガラス成形体を、６５０
℃で１時間保持した後、８３０℃に昇温して１時間熱処
理した。熱処理前透明であった成形体は乳白色になって
おり、Ｘ線回折図からβ−スポジュウメン固溶体になっ
たことが確認され、曲げ強度は１４００kgf/cm2と高か
ったが、熱膨張係数は２０×１０-7/℃、耐熱衝撃性は
５００℃以下であった。表面の平均粗さは０.０５μm以
上であり、さらに、肉眼で認められるシワもあった。こ
の成形体に実施例２の場合と同様にして多層反射膜を蒸
着して得られた反射鏡の反射率は、研磨ガラス面に同じ
反射膜を蒸着して得られた反射鏡の反射率を１００とす
ると全可視光領域において８０前後であった。
℃で１時間保持した後、８３０℃に昇温して１時間熱処
理した。熱処理前透明であった成形体は乳白色になって
おり、Ｘ線回折図からβ−スポジュウメン固溶体になっ
たことが確認され、曲げ強度は１４００kgf/cm2と高か
ったが、熱膨張係数は２０×１０-7/℃、耐熱衝撃性は
５００℃以下であった。表面の平均粗さは０.０５μm以
上であり、さらに、肉眼で認められるシワもあった。こ
の成形体に実施例２の場合と同様にして多層反射膜を蒸
着して得られた反射鏡の反射率は、研磨ガラス面に同じ
反射膜を蒸着して得られた反射鏡の反射率を１００とす
ると全可視光領域において８０前後であった。
【００１７】
【発明の効果】上述のように、耐熱性、耐熱衝撃性およ
び機械的強度にすぐれ、しかも従来の結晶化ガラスと違
ってきわめて平滑な光沢表面を本質的に有する本発明の
セラミックス成形体は、反射鏡基材として優れているだ
けでなく、その特長を生かして、各種光学材料、電気絶
縁体、電子部品材料など、多くの用途に利用することが
できる。また、本発明の製造法によれば、従来の結晶化
ガラスを製造する場合よりもずっと低い温度で結晶化を
起こさせて安価に提供することができ、しかも製品は通
常研磨仕上げを必要としないほど高度の平滑性を有する
表面のものであるから、本発明により、多くの分野で従
来よりも容易に平滑度の高い耐熱性材料を利用すること
が可能になる。
び機械的強度にすぐれ、しかも従来の結晶化ガラスと違
ってきわめて平滑な光沢表面を本質的に有する本発明の
セラミックス成形体は、反射鏡基材として優れているだ
けでなく、その特長を生かして、各種光学材料、電気絶
縁体、電子部品材料など、多くの用途に利用することが
できる。また、本発明の製造法によれば、従来の結晶化
ガラスを製造する場合よりもずっと低い温度で結晶化を
起こさせて安価に提供することができ、しかも製品は通
常研磨仕上げを必要としないほど高度の平滑性を有する
表面のものであるから、本発明により、多くの分野で従
来よりも容易に平滑度の高い耐熱性材料を利用すること
が可能になる。
Claims (4)
- 【請求項１】 マグネシウム、カルシウム、亜鉛、鉛、
およびバナジウムからなる群から選ばれた金属の１種以
上を酸化物として０.５〜７.０重量％含有するβ−スポ
ジュウメン固溶体もしくはβ−ユークリプタイト固溶体
からなり、表面の平均粗さが本質的に０.０３μm以下で
あることを特徴とする耐熱性セラミックス成形体。 - 【請求項２】 酸化物組成がＳiＯ2 ５０〜６５重量
％、Ａl2Ｏ3 １８〜３０重量％、Ｌi2Ｏ ３〜８重量
％、ＴiＯ2＋ＺrＯ2 ３〜５重量％、Ｐ2Ｏ5および（ま
たは）Ｂ2Ｏ3を合計量で８重量％以下、ＲＯ（ただしＲ
はマグネシウム、カルシウム、亜鉛、鉛、およびバナジ
ウムからなる群から選ばれた金属原子を表す）０.３〜
７.０重量％、Ｒ2Ｏ（ただしＲはカリウム原子またはナ
トリウム原子を表す）３.０重量％以下のガラスを所定
の形状と平滑な表面を有する成形体に成形し、得られた
ガラス成形体を、上記ガラスの変形温度以下の温度で熱
処理して結晶核を生成させた後、昇温してβ−スポジュ
ウメン固溶体またはβ−ユークリプタイト固溶体を生成
させることを特徴とする、平均粗さが０.０３μm以下で
ある平滑な表面を有する耐熱性セラミックス成形体の製
造法。 - 【請求項３】 マグネシウム、カルシウム、亜鉛、鉛、
およびバナジウムからなる群から選ばれた金属の酸化物
の１種以上を０.３〜７.０重量％含有するβ−スポジュ
ウメン固溶体もしくはβ−ユークリプタイト固溶体から
なり表面の平均粗さが本質的に０.０３μm以下であるこ
とを特徴とする反射鏡基材。 - 【請求項４】 酸化物組成がＳiＯ2 ５０〜６５重量
％、Ａl2Ｏ3 １８〜３０重量％、Ｌi2Ｏ ３〜８重量
％、ＴiＯ2＋ＺrＯ2 ３〜５重量％、Ｐ2Ｏ5および（ま
たは）Ｂ2Ｏ3を合計量で８重量％以下、ＲＯ（ただしＲ
はマグネシウム、カルシウム、亜鉛、鉛、およびバナジ
ウムからなる群から選ばれた金属原子を表す）０.３〜
７.０重量％、Ｒ2Ｏ（ただしＲはカリウム原子またはナ
トリウム原子を表す）３.０重量％以下のガラスを所定
の形状と平滑な表面を有する成形体に成形し、得られた
ガラス成形体を、上記ガラスの変形温度よりも５０〜１
００℃低い温度で熱処理して結晶核を生成させた後、昇
温してβ−スポジュウメン固溶体またはβ−ユークリプ
タイト固溶体を生成させることを特徴とする、平均粗さ
が０.０３μm以下である平滑な表面を有する耐熱性セラ
ミックス成形体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031314A JPH0737334B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 耐熱性セラミックス成形体及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031314A JPH0737334B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 耐熱性セラミックス成形体及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367538A JPH04367538A (ja) | 1992-12-18 |
| JPH0737334B2 true JPH0737334B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=12327823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3031314A Expired - Lifetime JPH0737334B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 耐熱性セラミックス成形体及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737334B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001249206A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-09-14 | Asahi Techno Glass Corp | 反射鏡およびこの反射鏡に使用する透明結晶化ガラス |
| DE10110225A1 (de) * | 2001-03-02 | 2002-09-26 | Schott Glas | Glaskeramik |
| JP2004131372A (ja) * | 2002-08-16 | 2004-04-30 | Carl-Zeiss-Stiftung | アルミノ珪酸リチウムガラスセラミックからなる部材 |
| JP2007197310A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 結晶化ガラスおよびそれを用いた反射鏡基材並びに反射鏡 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60105097T2 (de) * | 2000-02-15 | 2005-08-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Aus einer elektrischen lampe und einem reflektor zusammengesetzte baueinheit |
| JP2001342036A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-12-11 | Ngk Insulators Ltd | ガラス材料並びに結晶化ガラス製品及び結晶化ガラス材料の製造方法 |
| DE10017696B4 (de) * | 2000-04-08 | 2006-05-11 | Schott Ag | Transparente Abdeckung der Strahlungsquelle von Leuchten |
| JP2002098817A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-04-05 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 反射鏡 |
| JP4886928B2 (ja) * | 2000-11-10 | 2012-02-29 | 日本電気硝子株式会社 | 結晶化ガラス製リフレクター基体の製造方法 |
| DE10139188A1 (de) | 2001-08-16 | 2003-03-06 | Schott Glas | Glaskeramik für röntgenoptische Komponenten |
| EP1625099A2 (en) | 2003-04-01 | 2006-02-15 | Corning Incorporated | Lamp reflector substrate, glass, glass-ceramic materials and process for making the same |
| JP2005037906A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-02-10 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 反射鏡及びその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5038386B2 (ja) * | 1972-05-30 | 1975-12-09 |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP3031314A patent/JPH0737334B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001249206A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-09-14 | Asahi Techno Glass Corp | 反射鏡およびこの反射鏡に使用する透明結晶化ガラス |
| DE10110225A1 (de) * | 2001-03-02 | 2002-09-26 | Schott Glas | Glaskeramik |
| EP1291328A2 (de) | 2001-03-02 | 2003-03-12 | Schott Glas | Verfahren zur Herstellung eines Trägermaterials für eine Spiegelschicht |
| DE10110225C2 (de) * | 2001-03-02 | 2003-07-17 | Schott Glas | Glaskeramisches Trägermaterial, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
| US6673729B2 (en) | 2001-03-02 | 2004-01-06 | Schott Glas | Glass ceramic |
| JP2004131372A (ja) * | 2002-08-16 | 2004-04-30 | Carl-Zeiss-Stiftung | アルミノ珪酸リチウムガラスセラミックからなる部材 |
| JP2007197310A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 結晶化ガラスおよびそれを用いた反射鏡基材並びに反射鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04367538A (ja) | 1992-12-18 |
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