JPH085682B2 - 鋳型への粉体耐火性材料の充填を制御する方法及び装置 - Google Patents
鋳型への粉体耐火性材料の充填を制御する方法及び装置Info
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- JPH085682B2 JPH085682B2 JP62166252A JP16625287A JPH085682B2 JP H085682 B2 JPH085682 B2 JP H085682B2 JP 62166252 A JP62166252 A JP 62166252A JP 16625287 A JP16625287 A JP 16625287A JP H085682 B2 JPH085682 B2 JP H085682B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/09—Other methods of shaping glass by fusing powdered glass in a shaping mould
- C03B19/095—Other methods of shaping glass by fusing powdered glass in a shaping mould by centrifuging, e.g. arc discharge in rotating mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B13/00—Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles; Discharging shaped articles from such moulds or apparatus
- B28B13/02—Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles
- B28B13/0215—Feeding the moulding material in measured quantities from a container or silo
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/341—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells controlling the movement of a following part
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は円形断面を持つ(凹型)鋳型に結晶化石英粉
末のごとき粉体耐火性材料を充填する操作を制御するた
めの方法及び装置に係わる。
末のごとき粉体耐火性材料を充填する操作を制御するた
めの方法及び装置に係わる。
垂直軸を中心に回転する鋳型の底及び内側壁面に結晶
化石英のごとき耐火性材料の細粒を連続的に堆積させる
操作は既に知られている。この操作を行ったら、回転し
続ける鋳型内に熱源を導入して前記細粒を或る程度の厚
みにわたり溶融する。
化石英のごとき耐火性材料の細粒を連続的に堆積させる
操作は既に知られている。この操作を行ったら、回転し
続ける鋳型内に熱源を導入して前記細粒を或る程度の厚
みにわたり溶融する。
この方法は例えば石英ルツボの製造に使用し得る。
材料の必要量を節減し且つ充填操作の所要時間を短縮
するためには、粒状材料の導入に使用される手段を正確
に制御することが望まれる。
するためには、粒状材料の導入に使用される手段を正確
に制御することが望まれる。
石英を収容するホッパに上方部分が接続された湾曲管
を用いて石英粒子を導入する方法は仏国特許第2,461,02
8号で既に知られている。前記管の下端に設けられた開
口は鋳型の側壁に向けて配置される。この方法では前記
管の下端を鋳型の底から側壁の最上部まで上昇させるこ
とによって細粒層を形成する。上昇速度は一定であり、
管から流出する材料の量に応じて予め調整される。
を用いて石英粒子を導入する方法は仏国特許第2,461,02
8号で既に知られている。前記管の下端に設けられた開
口は鋳型の側壁に向けて配置される。この方法では前記
管の下端を鋳型の底から側壁の最上部まで上昇させるこ
とによって細粒層を形成する。上昇速度は一定であり、
管から流出する材料の量に応じて予め調整される。
本発明の目的は所定の厚さの均一な層を得るべく、鋳
型の側壁上に堆積される細粒の量を終始制御することに
ある。
型の側壁上に堆積される細粒の量を終始制御することに
ある。
本発明の制御法は、垂直軸を中心に回転する円筒形凹
型鋳型内に耐火性材料の細粒を導入して、前記鋳型の側
壁又はその近傍に内側半径Rの円筒層状に堆積させるも
のであって、本質的には前記層の形成開始と同時に該層
の最上部に光点を形成すべく光束を当て、次いで前記最
上部での前記光点の径方向変位を観察し、所定基準点に
対する光点の位置に応じて細粒導入点の高さと光束軌道
の高さとを変えることからなる。
型鋳型内に耐火性材料の細粒を導入して、前記鋳型の側
壁又はその近傍に内側半径Rの円筒層状に堆積させるも
のであって、本質的には前記層の形成開始と同時に該層
の最上部に光点を形成すべく光束を当て、次いで前記最
上部での前記光点の径方向変位を観察し、所定基準点に
対する光点の位置に応じて細粒導入点の高さと光束軌道
の高さとを変えることからなる。
光点を生ずる光束は1回以上反射した後でほぼ水平の
軌道に沿って進む。光点は細い固定光束によって生ずる
単一の点、又は例えば材料層の最上部を遮断する細い光
束によって形成される円弧状の水平な線であり得る。
軌道に沿って進む。光点は細い固定光束によって生ずる
単一の点、又は例えば材料層の最上部を遮断する細い光
束によって形成される円弧状の水平な線であり得る。
本発明の方法ではその特徴の1つとして、形成中の層
の最上部の全体又は一部分を観察し、鋳型の回転軸から
距離R+ΔRをおいて光点を形成し、この光点が常に距
離R+ΔRの地点に位置するように細粒導入点の高さと
光束軌道の高さとを調整する。
の最上部の全体又は一部分を観察し、鋳型の回転軸から
距離R+ΔRをおいて光点を形成し、この光点が常に距
離R+ΔRの地点に位置するように細粒導入点の高さと
光束軌道の高さとを調整する。
本発明の方法では別の特徴として、形成中の層の最上
部に光点を形成し、鋳型の回転軸から距離R+Δrをお
いて位置する所定の一点を観察し、光点が前記所定点に
到達したらすぐに細粒導入点の高さ及び光束軌道の高さ
を変える。
部に光点を形成し、鋳型の回転軸から距離R+Δrをお
いて位置する所定の一点を観察し、光点が前記所定点に
到達したらすぐに細粒導入点の高さ及び光束軌道の高さ
を変える。
細粒導入高さの変更及び光束軌道の移動は好ましくは
同時に実施する。
同時に実施する。
本発明の特徴及び利点は添付図面に基づく以下の非限
定的具体例の説明から明らかにされよう。
定的具体例の説明から明らかにされよう。
第1図に簡単に示されている装置は円筒形鋳型10を備
え、この鋳型は軸11を介して回転駆動手段(図示せず)
に接続されている。この鋳型は好ましくは金属製であ
り、通気性を示し得る内壁12を有し得る。
え、この鋳型は軸11を介して回転駆動手段(図示せず)
に接続されている。この鋳型は好ましくは金属製であ
り、通気性を示し得る内壁12を有し得る。
この壁12は鋳型10の内部にほぼ円筒形の空間を規定す
る。鋳型の上にはホッパ(図示せず)からなる粉体材料
供給装置が配置され、この装置の下部からは管13が延び
ている。この管の下端は軽く湾曲しており、壁12の面14
と向かい合う。
る。鋳型の上にはホッパ(図示せず)からなる粉体材料
供給装置が配置され、この装置の下部からは管13が延び
ている。この管の下端は軽く湾曲しており、壁12の面14
と向かい合う。
鋳型10の上には光学装置も配置されている。この光学
装置は光束16を送出する送光器15と、この光束を案内す
る手段17と、受光器18とで構成される。送光器は例えば
細い光束を発生させるヘリウム−ネオンレーザであって
よい。第2A図及び第2B図に示すように、光束16は管19の
垂直軸線にほぼ沿って進む。管19の主な役割は、光束を
あらゆる妨害(散乱)から保護することにある。管19は
下方部分に45゜傾斜した反斜面20と、この反射面の向か
いに配置された側方開口21とを有する。光束16は面20で
反射した後開口21から出て、面14と直角な軌道22に沿っ
て進む。
装置は光束16を送出する送光器15と、この光束を案内す
る手段17と、受光器18とで構成される。送光器は例えば
細い光束を発生させるヘリウム−ネオンレーザであって
よい。第2A図及び第2B図に示すように、光束16は管19の
垂直軸線にほぼ沿って進む。管19の主な役割は、光束を
あらゆる妨害(散乱)から保護することにある。管19は
下方部分に45゜傾斜した反斜面20と、この反射面の向か
いに配置された側方開口21とを有する。光束16は面20で
反射した後開口21から出て、面14と直角な軌道22に沿っ
て進む。
受光器18は例えば光増倍管23で構成される。この光増
倍管の入口窓は絞りとして小さいスリット又は穴を有
し、壁14から可調整距離において鋳型10の底と向かい合
う。光増倍管23は、その入口窓に材料層E最上部の所定
の点の増が持続的に形成されるように、光学システム24
と協働する。
倍管の入口窓は絞りとして小さいスリット又は穴を有
し、壁14から可調整距離において鋳型10の底と向かい合
う。光増倍管23は、その入口窓に材料層E最上部の所定
の点の増が持続的に形成されるように、光学システム24
と協働する。
第2A図及び第2B図に示したように、受光器18の位置は
その垂直軸線25が鋳型10の回転軸から距離R+Δrをお
いて配置されるように調整する。このようにして照準さ
れる点は、半径Rの円筒体によって規定される材料層の
内側壁面に近い。
その垂直軸線25が鋳型10の回転軸から距離R+Δrをお
いて配置されるように調整する。このようにして照準さ
れる点は、半径Rの円筒体によって規定される材料層の
内側壁面に近い。
層Eの形成に先立って先ず鋳型10を回転させ、管19の
先端及び供給管13を鋳型内部の最低レベルまで降ろす。
鋳型の回転速度は、導入された粉体細粒が主に遠心力に
よって面14に張り付けられ続けるように十分大きくす
る。
先端及び供給管13を鋳型内部の最低レベルまで降ろす。
鋳型の回転速度は、導入された粉体細粒が主に遠心力に
よって面14に張り付けられ続けるように十分大きくす
る。
管13に材料を供給するホッバを電気弁によって開放す
る。正確にこの時点で、レーザ光22が壁14上に光点26を
形成する。層Eが形成されるにつれて、光点26は前記層
の傾斜した最上部で鋳型10の回転軸に向かって径方向に
移動する。光点26は距離R+Δrに相当する受光器18の
軸線25に重なる。この状態は第2A図に示されている。こ
の状態になると光増倍管23が光の強さの急激な変化を記
録する。この変化は制御回路に送られる電圧の上昇とな
って現れる。この電圧が所定閾値を越えると前記回路が
論理信号を自動制御装置に送り、この装置が管13及び19
を所定高さにわたって上方へ移動させる。これら種々の
移動制御手段はそれ自体公知であるため、これ以上は説
明しない。この上方移動の終了後、レーザ光の軌道22と
管13の湾曲端とが初期位置から上方に所定距離をおいて
配置されることになる。
る。正確にこの時点で、レーザ光22が壁14上に光点26を
形成する。層Eが形成されるにつれて、光点26は前記層
の傾斜した最上部で鋳型10の回転軸に向かって径方向に
移動する。光点26は距離R+Δrに相当する受光器18の
軸線25に重なる。この状態は第2A図に示されている。こ
の状態になると光増倍管23が光の強さの急激な変化を記
録する。この変化は制御回路に送られる電圧の上昇とな
って現れる。この電圧が所定閾値を越えると前記回路が
論理信号を自動制御装置に送り、この装置が管13及び19
を所定高さにわたって上方へ移動させる。これら種々の
移動制御手段はそれ自体公知であるため、これ以上は説
明しない。この上方移動の終了後、レーザ光の軌道22と
管13の湾曲端とが初期位置から上方に所定距離をおいて
配置されることになる。
管13及び19は別個に制御されて上昇する別個の支持体
に固定し得るが、好ましくは同一の支持体、例えば充填
操作完了後に堆積層の表面を平らにする役割を果たす作
孔機の刃先(lame d′alsage)のごとき支持体に固
定する。
に固定し得るが、好ましくは同一の支持体、例えば充填
操作完了後に堆積層の表面を平らにする役割を果たす作
孔機の刃先(lame d′alsage)のごとき支持体に固
定する。
2つの管13及び19を所定高さHにわたって移動させる
と、第2B図に示すように、光点26が上昇し且つ面14に向
かって径方向に移動すると共に、粉体粒子の軌道が上昇
する。粉体粒子は層Eの最上部に新たに堆積され、その
結果光点26が新たに径方向に移動し、これが繰り返され
る。
と、第2B図に示すように、光点26が上昇し且つ面14に向
かって径方向に移動すると共に、粉体粒子の軌道が上昇
する。粉体粒子は層Eの最上部に新たに堆積され、その
結果光点26が新たに径方向に移動し、これが繰り返され
る。
所定径方向距離への光点の到達を検出する前述の装置
に代えて、所定位置からの光点の径方向移動を総て検出
する装置を使用することもできる。先の装置が管13及び
19の非連続的上昇を制御するのに対し、この装置は連続
的上昇を制御する。この場合には矩形表面上に分配され
た、又は単に並置された数百のホトダイオードからなる
アセンブリを使用し得る。光学装置と協働するこれらの
ホトダイオードは受光器18と同じ位置に配置され、層E
の最上部の全体又は一部分を観察し得る。
に代えて、所定位置からの光点の径方向移動を総て検出
する装置を使用することもできる。先の装置が管13及び
19の非連続的上昇を制御するのに対し、この装置は連続
的上昇を制御する。この場合には矩形表面上に分配され
た、又は単に並置された数百のホトダイオードからなる
アセンブリを使用し得る。光学装置と協働するこれらの
ホトダイオードは受光器18と同じ位置に配置され、層E
の最上部の全体又は一部分を観察し得る。
層Eでは、その形成開始と同時に、光点が任意の径方
向距離をおいた地点に形成される。この地点の像は前記
ホトダイオード上に形成され、これらのホトダイオード
は最大強度の光を受容する。
向距離をおいた地点に形成される。この地点の像は前記
ホトダイオード上に形成され、これらのホトダイオード
は最大強度の光を受容する。
各光ダイオードによって受容される光の量を分析すれ
ば、層Eの最上部の交点の位置を常に知ることができ
る。従って、例えば簡単な調整ループを使用することに
よって、光点が常に距離R+ΔRで規定される位置の極
めて近傍に存在するように管13及び19の連続的又は非連
続的上昇を制御することができる。
ば、層Eの最上部の交点の位置を常に知ることができ
る。従って、例えば簡単な調整ループを使用することに
よって、光点が常に距離R+ΔRで規定される位置の極
めて近傍に存在するように管13及び19の連続的又は非連
続的上昇を制御することができる。
添付図面では鋳型10の円筒面14に一定の厚さの層が形
成されているが、この操作の前に、鋳型10の内側壁面が
凹凸のある表面をもつ層で被覆されるような状態が生起
することもある。公知の技術ではこの層の上に表面が円
筒形であるような第2の層を形成することはできない。
即ち、充填操作は管13を予め決定しておいた一定速度で
上昇させながら実施するが、このような状態では、第2
の層の表面が第1の層の凹凸を再現することになる。
成されているが、この操作の前に、鋳型10の内側壁面が
凹凸のある表面をもつ層で被覆されるような状態が生起
することもある。公知の技術ではこの層の上に表面が円
筒形であるような第2の層を形成することはできない。
即ち、充填操作は管13を予め決定しておいた一定速度で
上昇させながら実施するが、このような状態では、第2
の層の表面が第1の層の凹凸を再現することになる。
また、本発明ではホッパの流量が自由であるのに対
し、公知の方法ではこの流量を厳密に一定にしなければ
ならない。
し、公知の方法ではこの流量を厳密に一定にしなければ
ならない。
本発明では管13の上昇が、受光器18により持続的にフ
ォローされながら形成される層の表面の幾何学的形態に
よって専ら制御される。即ち、本発明は時間的制御に代
えて空間的制御を使用する。
ォローされながら形成される層の表面の幾何学的形態に
よって専ら制御される。即ち、本発明は時間的制御に代
えて空間的制御を使用する。
作孔機の刃先のような手段による層表面の修正処理を
行う時にも除去される材料の量が従来の技術に比べて著
しく少ない。
行う時にも除去される材料の量が従来の技術に比べて著
しく少ない。
以上、非限定的具体例として説明してきた原理及び装
置に当業者によって加えられ得る改変は、総て本発明の
範囲内に含まれる。
置に当業者によって加えられ得る改変は、総て本発明の
範囲内に含まれる。
第1図は本発明を実施するための装置の縦断面図、第2A
図及び第2B図は本発明の方法の2つの段階における前記
装置の状態を示す部分縦断面図である。 10……鋳型、13……充填管、15……送光器、17……光束
案内手段、18……受光器、20……反射面、23……光増倍
管、24……光学システム。
図及び第2B図は本発明の方法の2つの段階における前記
装置の状態を示す部分縦断面図である。 10……鋳型、13……充填管、15……送光器、17……光束
案内手段、18……受光器、20……反射面、23……光増倍
管、24……光学システム。
Claims (11)
- 【請求項1】円筒形鋳型に結晶化石英粉末のごとき粉体
耐火性材料を充填する操作を制御するための方法であっ
て、垂直軸を中心に回転する前記鋳型内に前記材料の細
粒を連続的に導入して、これらの細粒が鋳型の側壁上又
はその近傍に内側半径Rの円筒層形状に堆積されるよう
にすることからなり、前記層の形成開始と同時にこの層
の最上部に光の点を形成すべく光束を送り、次いで前記
層最上部での前記光点の径方向変位を観察し、所定基準
点に対する該光点の位置に応じて細粒導入点の高さ及び
光束軌道の高さを変えることを特徴とする制御法。 - 【請求項2】光点を生ずる光束が、1回以上反射した後
で、ほぼ水平の軌道に沿って進むことを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の制御法。 - 【請求項3】形成中の層の最上部の全体又は一部分を観
察し、距離R+ΔRによって規定される位置の極めて近
傍に前記光点が常に存在するように細粒導入点の高さ及
び光束軌道の高さを常時調整することを特徴とする特許
請求の範囲第1項又は第2項に記載の制御法。 - 【請求項4】形成中の層の最上部に光点を形成し、鋳型
の回転軸から距離R+Δrをおいて位置する一点を観察
し、光点が前記点に到達したらすぐに細粒導入点の高さ
と光束軌道の高さとを変えることを特徴とする特許請求
の範囲第1項又は第2項に記載の制御法。 - 【請求項5】細粒導入高さの変更及び光束軌道の移動が
同時に実施されることを特徴とする特許請求の範囲第3
項又は第4項に記載の制御法。 - 【請求項6】細粒導入高さの変更及び光束軌道の移動が
一連の非連続的上昇運動によって実施されることを特徴
とする特許請求の範囲第4項又は第5項に記載の制御
法。 - 【請求項7】細粒導入高さの変更及び光束軌道の移動が
連続的上昇運動によって実施されることを特徴とする特
許請求の範囲第3項から第5項のいずれかに記載の制御
法。 - 【請求項8】円筒形鋳型に結晶化石英粉末のごとき粉体
耐火性材料を充填する装置であって、鋳型と、この鋳型
を垂直軸を中心に回転させる手段と、粉体材料を受容す
る充填管と、鋳型内で前記充填管を垂直に移動させる手
段とを含み、光束を送出する送光器と、前記光束を案内
する手段と、この案内手段を垂直に移動させる手段と、
受光器と、受光器の受信した光の変化に応じて前記充填
管を垂直に移動させる手段及び前記案内手段を垂直に移
動させる手段を制御する手段とを更に備えることを特徴
とする装置。 - 【請求項9】充填管と案内手段とが同一の移動手段に固
定されることを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載
の装置。 - 【請求項10】45゜傾斜した反射面を下端に備え且つこ
の反射面の向かいに側方開口を有するような管の垂直軸
線にほぼ沿って進む光束を送出するヘリウム−ネオンレ
ーザと、光増倍管と、鋳型の回転軸から距離R+Δrを
おいて位置する垂直照準軸をもつ光学システムとを含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第8項又は第9項に記
載の装置。 - 【請求項11】45゜傾斜した反射面を下端に備え且つこ
の反射面の向かいに側方開口を有するような管の垂直軸
線にほぼ沿って進む光束を送出するヘリウム−ネオンレ
ーザと、形成中の層の最上部を全体的又は部分的に照準
する一連のホトダイオードとを含むことを特徴とする特
許請求の範囲第8項又は第9項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8707729A FR2616223B1 (fr) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | Procede et dispositif de controle du remplissage d'un moule par une matiere refractaire pulverulente |
| FR8707729 | 1987-06-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63312103A JPS63312103A (ja) | 1988-12-20 |
| JPH085682B2 true JPH085682B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=9351687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62166252A Expired - Lifetime JPH085682B2 (ja) | 1987-06-03 | 1987-07-02 | 鋳型への粉体耐火性材料の充填を制御する方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4956134A (ja) |
| JP (1) | JPH085682B2 (ja) |
| FR (1) | FR2616223B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5204124A (en) * | 1990-10-09 | 1993-04-20 | Stanley Secretan | Continuous extruded bead object fabrication apparatus |
| EP0672895A4 (en) * | 1993-09-22 | 1998-06-17 | Hoya Corp | LIQUID LOADING METHOD AND LENS PRODUCTION METHOD. |
| US7993556B2 (en) * | 2007-08-08 | 2011-08-09 | Heraeus Shin-Etsu America, Inc. | Method for making a silica glass crucible |
| JP4879220B2 (ja) | 2008-05-28 | 2012-02-22 | ジャパンスーパークォーツ株式会社 | 石英ガラスルツボとその製造方法 |
| JP5008695B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2012-08-22 | ジャパンスーパークォーツ株式会社 | 石英ガラスルツボおよび石英ガラスルツボを用いたシリコン単結晶の引き上げ方法 |
| JP2013544745A (ja) * | 2011-05-25 | 2013-12-19 | サンゴバン・リサーチ・(シャンハイ)・カンパニー・リミテッド | シリカ坩堝およびその製造方法 |
Citations (1)
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