JPH0920531A - 高強度石英ガラス発泡体 - Google Patents
高強度石英ガラス発泡体Info
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- JPH0920531A JPH0920531A JP18667995A JP18667995A JPH0920531A JP H0920531 A JPH0920531 A JP H0920531A JP 18667995 A JP18667995 A JP 18667995A JP 18667995 A JP18667995 A JP 18667995A JP H0920531 A JPH0920531 A JP H0920531A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B19/08—Other methods of shaping glass by foaming
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- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
- C03C11/007—Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating
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Abstract
(57)【要約】
【構成】泡が主として独立気泡からなる石英ガラス発泡
体において、密度の異なる２種類以上の層が複数積層し
た多層構造で、全体の平均見掛け密度が０．２〜１．７
ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする高強度石英ガラス発
泡体。 【効果】本発明の石英ガラス発泡体は、軽量であるが、
密度の高い層が補強層となって密度の低い層を保持し、
曲げ強度などの機械的強度を高くするとともに、高温に
おける形状安定性を良好にするため各種構造材、特に炉
の構造材として有用である。
体において、密度の異なる２種類以上の層が複数積層し
た多層構造で、全体の平均見掛け密度が０．２〜１．７
ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする高強度石英ガラス発
泡体。 【効果】本発明の石英ガラス発泡体は、軽量であるが、
密度の高い層が補強層となって密度の低い層を保持し、
曲げ強度などの機械的強度を高くするとともに、高温に
おける形状安定性を良好にするため各種構造材、特に炉
の構造材として有用である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石英ガラス発泡体、更
に詳しくは密度の異なる２種類以上の層が複数積層した
高強度石英ガラス発泡体に関する。
に詳しくは密度の異なる２種類以上の層が複数積層した
高強度石英ガラス発泡体に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、石英ガラス発泡体は、軽量で断熱性
に優れ、しかも低膨張性であるところから炉の保温断熱
構造材や軽量反射鏡の基体等に幅広く利用されてきた。
前記石英ガラス発泡体は、石英粉又はガラス粉にカーボ
ン粉やＳｉ3Ｎ4等の発泡剤を添加混合し、発泡させる方
法、或は多孔質シリカ母材とアンモニアとを反応させ、
それを高温下で加熱発泡させる方法（特公平６−２４９
９９号公報）等で製造されてきた。ところが、前記製造
方法等で製造された石英ガラス発泡体は、軽量で断熱性
に優れているが、元来ガラス質の多孔質構造体であると
ころから、局部的な力や、大きな曲げ負荷で簡単に破損
したり、或はセルが潰れて発泡体が崩壊し構造材料とし
て機械的強度が不十分であった。また前記石英ガラス発
泡体を炉の構造材として使用すると、例えば１２００℃
以上の高温で軟化変形し、形状安定性にも欠ける欠点が
あった。
に優れ、しかも低膨張性であるところから炉の保温断熱
構造材や軽量反射鏡の基体等に幅広く利用されてきた。
前記石英ガラス発泡体は、石英粉又はガラス粉にカーボ
ン粉やＳｉ3Ｎ4等の発泡剤を添加混合し、発泡させる方
法、或は多孔質シリカ母材とアンモニアとを反応させ、
それを高温下で加熱発泡させる方法（特公平６−２４９
９９号公報）等で製造されてきた。ところが、前記製造
方法等で製造された石英ガラス発泡体は、軽量で断熱性
に優れているが、元来ガラス質の多孔質構造体であると
ころから、局部的な力や、大きな曲げ負荷で簡単に破損
したり、或はセルが潰れて発泡体が崩壊し構造材料とし
て機械的強度が不十分であった。また前記石英ガラス発
泡体を炉の構造材として使用すると、例えば１２００℃
以上の高温で軟化変形し、形状安定性にも欠ける欠点が
あった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】こうした現状に鑑み、
本発明者等は鋭意研究を続けた結果、独立気泡からな
り、密度の異なる２種類以上の層が複数積層した多層構
造とした上に、平均見掛け密度を０．２〜１．７ｇ／ｃ
ｍ3とすることで、軽量で断熱性、低膨張性に優れると
ともに、機械的強度が高く、高温における形状安定性の
優れた石英ガラス発泡体が得られることを見出し、本発
明を完成したものである。
本発明者等は鋭意研究を続けた結果、独立気泡からな
り、密度の異なる２種類以上の層が複数積層した多層構
造とした上に、平均見掛け密度を０．２〜１．７ｇ／ｃ
ｍ3とすることで、軽量で断熱性、低膨張性に優れると
ともに、機械的強度が高く、高温における形状安定性の
優れた石英ガラス発泡体が得られることを見出し、本発
明を完成したものである。
【０００４】すなわち、本発明は、軽量で、断熱性が高
く、低膨張性であるとともに機械的強度が高く、しかも
高温における形状安定性が優れた石英ガラス発泡体を提
供することを目的とする。
く、低膨張性であるとともに機械的強度が高く、しかも
高温における形状安定性が優れた石英ガラス発泡体を提
供することを目的とする。
【０００５】また、本発明は、密度の異なる２種類以上
の層が複数積層した多層構造の石英ガラス発泡体を提供
することを目的とする。
の層が複数積層した多層構造の石英ガラス発泡体を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、気泡が主として独立気泡からなる石英ガラス発泡
体において、密度の異なる２種類以上の層が複数積層し
た多層構造で、全体の平均見掛け密度が０．２〜１．７
ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする高強度石英ガラス発
泡体に係る。
明は、気泡が主として独立気泡からなる石英ガラス発泡
体において、密度の異なる２種類以上の層が複数積層し
た多層構造で、全体の平均見掛け密度が０．２〜１．７
ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする高強度石英ガラス発
泡体に係る。
【０００７】上記のとおり本発明の石英ガラス発泡体
は、気泡が独立気泡からなり立体的な強度が高い上に、
密度の異なる２種類以上の層が複数積層した多層構造と
なっており、密度の高い層が低い層を補強し機械強度を
高くしている。さらに、全体の平均見掛け密度が０．２
〜１．７ｇ／ｃｍ3の範囲にあり軽量な石英ガラス発泡
体の特性を保持している。前記多層構造としては、平均
見掛け密度より密度が低い層が密度の高い層より厚い層
構造を有し、しかも密度が最も高い層の密度が最も低い
層の密度より少なくとも０．３ｇ／ｃｍ3高くなってい
るのが好ましい。前記層構造を有することにより本発明
の石英ガラス発泡体は、層に垂直の方向及びそれと平行
方向の曲げ強度、圧縮強度などの機械的強度が高く、か
つ高温における形状安定性を高く保持できる。前記層構
造が維持されないと、軽量化と機械的強度の向上のバラ
ンスができず、石英ガラス発泡体の有する特性を維持で
きない。特に密度の最も高い層の厚みが２ｍｍ以下、好
ましくは１ｍｍ以下であることにより、前記層が密度の
低い層を補強するものの境界層としての作用にとどま
り、軽量化が損なわれることがない。
は、気泡が独立気泡からなり立体的な強度が高い上に、
密度の異なる２種類以上の層が複数積層した多層構造と
なっており、密度の高い層が低い層を補強し機械強度を
高くしている。さらに、全体の平均見掛け密度が０．２
〜１．７ｇ／ｃｍ3の範囲にあり軽量な石英ガラス発泡
体の特性を保持している。前記多層構造としては、平均
見掛け密度より密度が低い層が密度の高い層より厚い層
構造を有し、しかも密度が最も高い層の密度が最も低い
層の密度より少なくとも０．３ｇ／ｃｍ3高くなってい
るのが好ましい。前記層構造を有することにより本発明
の石英ガラス発泡体は、層に垂直の方向及びそれと平行
方向の曲げ強度、圧縮強度などの機械的強度が高く、か
つ高温における形状安定性を高く保持できる。前記層構
造が維持されないと、軽量化と機械的強度の向上のバラ
ンスができず、石英ガラス発泡体の有する特性を維持で
きない。特に密度の最も高い層の厚みが２ｍｍ以下、好
ましくは１ｍｍ以下であることにより、前記層が密度の
低い層を補強するものの境界層としての作用にとどま
り、軽量化が損なわれることがない。
【０００８】本発明の石英ガラス発泡体は、以下の製造
方法で製造される。すなわち（ｉ）珪素ハロゲン化物を
酸素、水素とともに加水分解用バーナーに供給し、酸水
素火炎で加水分解してすす状シリカ微粒子を生成し、そ
れをターゲット上に堆積させ多孔質シリカ母材を製造す
るに当り、酸水素火炎バーナーを周期的にターゲット上
を移動させるか、原料の供給量を変動させるか、或は前
記両者を変動させて密度の異なる層を複数有する多孔質
シリカ母材を形成し、それをアンモニアガス雰囲気中で
８００〜１３００℃で処理して発泡体前駆体としたの
ち、１３５０〜１８００℃で３０〜１２０分間加熱発泡
する方法、及び（ｉｉ）多孔質シリカ粉体を例えばアン
モニアガス処理しするか、或はカーボン粉、窒化珪素等
の発泡剤を混入した前記粉体を高温で発泡処理して得ら
れた発泡体を複数層積み重ね、それを１６００〜１８０
０℃で融着一体化する方法。前記（ｉ）の製造方法で発
泡温度が１３５０℃未満では、十分な発泡が行われない
ばかりでなく、独立気泡内に活性なアンモニアガスが熱
分解されずに残留し、また１８００℃を超えると発泡が
進行し過ぎて連通気泡の発泡体が形成され不都合であ
る。好ましい発泡度は、見掛け密度０．２５〜１．７ｇ
／ｃｍ3の範囲である。前記範囲の見掛け密度を有する
発泡体は、粗な層の密度が０．１〜１．４ｇ／ｃｍ3、
密な層の密度が０．５〜２．２ｇ／ｃｍ3となる。
方法で製造される。すなわち（ｉ）珪素ハロゲン化物を
酸素、水素とともに加水分解用バーナーに供給し、酸水
素火炎で加水分解してすす状シリカ微粒子を生成し、そ
れをターゲット上に堆積させ多孔質シリカ母材を製造す
るに当り、酸水素火炎バーナーを周期的にターゲット上
を移動させるか、原料の供給量を変動させるか、或は前
記両者を変動させて密度の異なる層を複数有する多孔質
シリカ母材を形成し、それをアンモニアガス雰囲気中で
８００〜１３００℃で処理して発泡体前駆体としたの
ち、１３５０〜１８００℃で３０〜１２０分間加熱発泡
する方法、及び（ｉｉ）多孔質シリカ粉体を例えばアン
モニアガス処理しするか、或はカーボン粉、窒化珪素等
の発泡剤を混入した前記粉体を高温で発泡処理して得ら
れた発泡体を複数層積み重ね、それを１６００〜１８０
０℃で融着一体化する方法。前記（ｉ）の製造方法で発
泡温度が１３５０℃未満では、十分な発泡が行われない
ばかりでなく、独立気泡内に活性なアンモニアガスが熱
分解されずに残留し、また１８００℃を超えると発泡が
進行し過ぎて連通気泡の発泡体が形成され不都合であ
る。好ましい発泡度は、見掛け密度０．２５〜１．７ｇ
／ｃｍ3の範囲である。前記範囲の見掛け密度を有する
発泡体は、粗な層の密度が０．１〜１．４ｇ／ｃｍ3、
密な層の密度が０．５〜２．２ｇ／ｃｍ3となる。
【０００９】
【実施例】次に具体例に基づいて本発明を詳細に説明す
るが、本発明はそれにより限定されるものではない。
るが、本発明はそれにより限定されるものではない。
【００１０】実施例１ 酸水素火炎バーナーに酸素０．４Ｎｍ3／ｈ、水素１．
８Ｎｍ3／ｈ及び酸素０．２Ｎｍ3／ｈをキャリアガスと
する気体四塩化珪素１５００ｇ／ｈを供給しすす状シリ
カ微粒子を生成し、それを高純度の平面円盤状で厚さ３
０ｍｍ、直径４００ｍｍφのアルミナターゲットに吹き
付け、堆積させた。前記ターゲットは、６５ｒｐｍで回
転しており、バーナーが前記ターゲットに平行に３００
ｍｍ／ｍｉｎの速度で往復運動している。原料の気体四
塩化珪素は１５００ｇ／ｈを５分、１０００ｇ／ｈを８
分の間隔で供給され、厚さ１５０ｍｍ、直径３５０ｍｍ
φの円盤状多孔質シリカ母材が形成された。得られた円
盤状多孔質シリカ母材に、アンモニアガス０．０１Ｎｍ
3／ｈを同伴する窒素ガスを０．１Ｎｍ3／ｈ流しなが
ら、電気炉にて１２００℃で４．５時間加熱保持し発泡
前駆体を形成した。次いで前記発泡前駆体を電気炉に入
れ１７５０℃で３０分間加熱発泡し、厚さ２８０ｍｍ、
直径３７０ｍｍφの平均見掛け密度０．３９ｇ／ｃｍ3
の石英ガラス発泡体を製造した。前記発泡体を厚さ方向
に２等分し、その切り口を観察したところ、どの切り口
にも空洞の発生がなく、平行な層状模様がみられた。ま
た、密度の高い発泡層を切り出して調べたところ、おお
よその厚みが５〜６ｍｍ、密度が０．６５ｇ／ｃｍ3で
あった。一方、密度の粗の発泡層を切り出したところ、
そのおおよその厚みは７〜８ｍｍ、密度は０．２０ｇ／
ｃｍ3であった。
８Ｎｍ3／ｈ及び酸素０．２Ｎｍ3／ｈをキャリアガスと
する気体四塩化珪素１５００ｇ／ｈを供給しすす状シリ
カ微粒子を生成し、それを高純度の平面円盤状で厚さ３
０ｍｍ、直径４００ｍｍφのアルミナターゲットに吹き
付け、堆積させた。前記ターゲットは、６５ｒｐｍで回
転しており、バーナーが前記ターゲットに平行に３００
ｍｍ／ｍｉｎの速度で往復運動している。原料の気体四
塩化珪素は１５００ｇ／ｈを５分、１０００ｇ／ｈを８
分の間隔で供給され、厚さ１５０ｍｍ、直径３５０ｍｍ
φの円盤状多孔質シリカ母材が形成された。得られた円
盤状多孔質シリカ母材に、アンモニアガス０．０１Ｎｍ
3／ｈを同伴する窒素ガスを０．１Ｎｍ3／ｈ流しなが
ら、電気炉にて１２００℃で４．５時間加熱保持し発泡
前駆体を形成した。次いで前記発泡前駆体を電気炉に入
れ１７５０℃で３０分間加熱発泡し、厚さ２８０ｍｍ、
直径３７０ｍｍφの平均見掛け密度０．３９ｇ／ｃｍ3
の石英ガラス発泡体を製造した。前記発泡体を厚さ方向
に２等分し、その切り口を観察したところ、どの切り口
にも空洞の発生がなく、平行な層状模様がみられた。ま
た、密度の高い発泡層を切り出して調べたところ、おお
よその厚みが５〜６ｍｍ、密度が０．６５ｇ／ｃｍ3で
あった。一方、密度の粗の発泡層を切り出したところ、
そのおおよその厚みは７〜８ｍｍ、密度は０．２０ｇ／
ｃｍ3であった。
【００１１】上記発泡体を層に平行な方向に長さ１５０
ｍｍ、幅５０ｍｍ、垂直方向の高さ５０ｍｍの角柱をサ
ンプルとし、スパン１４０ｍｍで曲げ試験を行った。ま
た、高温曲げ試験を、層に平行な方向に長さ２１０ｍ
ｍ、幅３０ｍｍ、垂直方向の高さ３０ｍｍの角柱で、ス
パン２００ｍｍ、１２８０℃、２０時間の加熱下で行っ
た。それらの結果を、表１に示す。
ｍｍ、幅５０ｍｍ、垂直方向の高さ５０ｍｍの角柱をサ
ンプルとし、スパン１４０ｍｍで曲げ試験を行った。ま
た、高温曲げ試験を、層に平行な方向に長さ２１０ｍ
ｍ、幅３０ｍｍ、垂直方向の高さ３０ｍｍの角柱で、ス
パン２００ｍｍ、１２８０℃、２０時間の加熱下で行っ
た。それらの結果を、表１に示す。
【００１２】実施例２ 酸水素火炎バーナーに酸素０．４Ｎｍ3／ｈ、水素１．
８Ｎｍ3／ｈ及び酸素０．２Ｎｍ3／ｈをキャリアガスと
する気体四塩化珪素１５００ｇ／ｈを供給してすす状シ
リカ微粒子を生成し、それを無作為に堆積させた。それ
を集めて石英ガラス容器（内径４００×深さ３００）の
中に入れ、窒素ガス０．５Ｎｍ3／ｈをキャリアガスと
してアンモニアガスを０．２Ｎｍ3／ｈ流しながら、電
気炉で８５０℃で４．５時間加熱し発泡体前駆体を形成
した。次いで前記発泡体前駆体を内径３７０ｍｍのカー
ボン型中で１００ｇ／ｃｍ2の圧力でプレスしたのち同
型内で１８５０℃に３０分間加熱保持し発泡した。得ら
れた石英ガラス発泡体は厚さ約１０ｍｍ、直径３７０ｍ
ｍで、見掛け密度０．３５ｇ／ｃｍ3のほぼ均一な発泡
体であった。その発泡体の外観は、高温で発泡したため
融けて収縮した光沢のある滑らかの表面層を有してい
た。
８Ｎｍ3／ｈ及び酸素０．２Ｎｍ3／ｈをキャリアガスと
する気体四塩化珪素１５００ｇ／ｈを供給してすす状シ
リカ微粒子を生成し、それを無作為に堆積させた。それ
を集めて石英ガラス容器（内径４００×深さ３００）の
中に入れ、窒素ガス０．５Ｎｍ3／ｈをキャリアガスと
してアンモニアガスを０．２Ｎｍ3／ｈ流しながら、電
気炉で８５０℃で４．５時間加熱し発泡体前駆体を形成
した。次いで前記発泡体前駆体を内径３７０ｍｍのカー
ボン型中で１００ｇ／ｃｍ2の圧力でプレスしたのち同
型内で１８５０℃に３０分間加熱保持し発泡した。得ら
れた石英ガラス発泡体は厚さ約１０ｍｍ、直径３７０ｍ
ｍで、見掛け密度０．３５ｇ／ｃｍ3のほぼ均一な発泡
体であった。その発泡体の外観は、高温で発泡したため
融けて収縮した光沢のある滑らかの表面層を有してい
た。
【００１３】上記発泡体を１６個準備し、それを積み重
ね１８００℃の温度で加熱一体化したところ、全体の平
均見掛け密度は０．４ｇ／ｃｍ3で、外径３７０ｍｍ、
厚さ１５０ｍｍの円盤状石英ガラス発泡体が得られた。
上記発泡体を実施例１と同様に２等分し観察したとこ
ろ、どの切り口にも、平行な層状模様があり、その境界
層は、積層前の発泡体の表面光沢層が融着し微細な気泡
が密集した高密度薄膜層であった。また前記境界層を切
り取り調べたところ、おおよそ厚みが１ｍｍ、密度が
１．１ｇ／ｃｍ3であった。一方、密度の粗な発泡層
は、おおよそ厚みが８〜９ｍｍ、密度が０．２５ｇ／ｃ
ｍ3であった。
ね１８００℃の温度で加熱一体化したところ、全体の平
均見掛け密度は０．４ｇ／ｃｍ3で、外径３７０ｍｍ、
厚さ１５０ｍｍの円盤状石英ガラス発泡体が得られた。
上記発泡体を実施例１と同様に２等分し観察したとこ
ろ、どの切り口にも、平行な層状模様があり、その境界
層は、積層前の発泡体の表面光沢層が融着し微細な気泡
が密集した高密度薄膜層であった。また前記境界層を切
り取り調べたところ、おおよそ厚みが１ｍｍ、密度が
１．１ｇ／ｃｍ3であった。一方、密度の粗な発泡層
は、おおよそ厚みが８〜９ｍｍ、密度が０．２５ｇ／ｃ
ｍ3であった。
【００１４】上記石英ガラス発泡体について実施例１と
同様に曲げ試験及び高温曲げ試験を行った。その結果を
表１に示す。
同様に曲げ試験及び高温曲げ試験を行った。その結果を
表１に示す。
【００１５】比較例１ 酸水素火炎バーナーに酸素０．４Ｎｍ3／ｈ、水素１．
８Ｎｍ3／ｈ及び酸素０．２Ｎｍ3／ｈをキャリアガスと
する気体四塩化珪素１５００ｇ／ｈを供給して生成した
すす状シリカ微粒子を集めて石英ガラス容器（内径４０
０×深さ３００）の中に入れ、窒素ガス０．５Ｎｍ3／
ｈをキャリアガスとしてアンモニアガスを０．２Ｎｍ3
／ｈ流しながら、電気炉で８５０℃で４．５時間加熱し
発泡体前駆体を形成した。次いで前記発泡体前駆体を内
径３７０ｍｍのカーボン型中で１００ｇ／ｃｍ2の圧力
でプレスしたのち同型内で１７５０℃に３０分間加熱保
持し発泡した。得られた石英ガラス発泡体は厚さ３００
ｍｍ、直径３７０ｍｍの見掛け密度０．４ｇ／ｃｍ3の
発泡体であった。この発泡体について実施例２と同様に
２等分し観察したところ、層構造がなく、１０〜２０ｍ
ｍの空洞が多数みられた。さらに、曲げ破壊試験及び高
温曲げ試験について実施例２と同様に行った。その結果
を表１に示す。
８Ｎｍ3／ｈ及び酸素０．２Ｎｍ3／ｈをキャリアガスと
する気体四塩化珪素１５００ｇ／ｈを供給して生成した
すす状シリカ微粒子を集めて石英ガラス容器（内径４０
０×深さ３００）の中に入れ、窒素ガス０．５Ｎｍ3／
ｈをキャリアガスとしてアンモニアガスを０．２Ｎｍ3
／ｈ流しながら、電気炉で８５０℃で４．５時間加熱し
発泡体前駆体を形成した。次いで前記発泡体前駆体を内
径３７０ｍｍのカーボン型中で１００ｇ／ｃｍ2の圧力
でプレスしたのち同型内で１７５０℃に３０分間加熱保
持し発泡した。得られた石英ガラス発泡体は厚さ３００
ｍｍ、直径３７０ｍｍの見掛け密度０．４ｇ／ｃｍ3の
発泡体であった。この発泡体について実施例２と同様に
２等分し観察したところ、層構造がなく、１０〜２０ｍ
ｍの空洞が多数みられた。さらに、曲げ破壊試験及び高
温曲げ試験について実施例２と同様に行った。その結果
を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】上記表１から明らかなように本発明の発泡
体は、比較例１の発泡体に比べて曲げ強度が約１．５〜
２倍向上している。さらに高温における撓み量が比較例
１の発泡体の約１／２と高温形状安定性が優れているこ
とがわかる。
体は、比較例１の発泡体に比べて曲げ強度が約１．５〜
２倍向上している。さらに高温における撓み量が比較例
１の発泡体の約１／２と高温形状安定性が優れているこ
とがわかる。
【００１８】〈石英ガラス発泡体の機械的特性評価〉実
施例１の製造において、バーナーへの気体四塩化珪素の
供給量及びターゲットの移動周期を変えて試験番号１〜
７の石英ガラス発泡体を製造した。前記発泡体の平均見
掛け密度、層密度及び層厚を測定したところ表２に示す
とおりであった。前記実施例の各試験例の破壊強度と、
比較例１の製造方法で得られた発泡体であって前記各試
験例の見掛け密度と同一の発泡体（以下基準発泡体とい
う）の強度比（以下強度比という）を層厚比に対応して
求め、それを平均見掛け密度とともに図１に示す。
施例１の製造において、バーナーへの気体四塩化珪素の
供給量及びターゲットの移動周期を変えて試験番号１〜
７の石英ガラス発泡体を製造した。前記発泡体の平均見
掛け密度、層密度及び層厚を測定したところ表２に示す
とおりであった。前記実施例の各試験例の破壊強度と、
比較例１の製造方法で得られた発泡体であって前記各試
験例の見掛け密度と同一の発泡体（以下基準発泡体とい
う）の強度比（以下強度比という）を層厚比に対応して
求め、それを平均見掛け密度とともに図１に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】さらに、実施例１と同様な方法で石英ガラ
ス発泡体を製造するに当り、層厚を一定にした試験片８
〜１３を作成し、その平均見掛け密度及び層密度を測定
した。その結果を表３に示す。前記測定結果と強度比及
び軽量化率を図２に示す。なお、軽量化率は、各試験例
８〜１３において最も密度の大きい層の密度に対する平
均見掛け密度で表わした。
ス発泡体を製造するに当り、層厚を一定にした試験片８
〜１３を作成し、その平均見掛け密度及び層密度を測定
した。その結果を表３に示す。前記測定結果と強度比及
び軽量化率を図２に示す。なお、軽量化率は、各試験例
８〜１３において最も密度の大きい層の密度に対する平
均見掛け密度で表わした。
【００２１】
【表３】
【００２２】上記表３及び図３から明らかなように本発
明の石英ガラス発泡体は、層厚比が１以上であると強度
比が１．５以上となり、機械的強度が優れている。ま
た、密度差が０．３ｋｇ／ｃｍ3以上であると軽量化率
が６０％以下と軽量であるにもかかわらず、強度比が
１．１以上と高い強度を示す。
明の石英ガラス発泡体は、層厚比が１以上であると強度
比が１．５以上となり、機械的強度が優れている。ま
た、密度差が０．３ｋｇ／ｃｍ3以上であると軽量化率
が６０％以下と軽量であるにもかかわらず、強度比が
１．１以上と高い強度を示す。
【００２３】
【発明の効果】本発明の石英ガラス発泡体は、軽量であ
るが、密度の高い層が補強層となって密度の低い層を保
持し、曲げ強度などの機械的強度を高くするとともに、
高温における形状安定性を良好にするため各種構造材、
特に炉の構造材として有用である。
るが、密度の高い層が補強層となって密度の低い層を保
持し、曲げ強度などの機械的強度を高くするとともに、
高温における形状安定性を良好にするため各種構造材、
特に炉の構造材として有用である。
【図１】図１は、２点曲げ破壊試験に基づく石英ガラス
発泡体の層厚比に対する強度比及び平均見掛け密度の関
係を示すグラフである。曲線１は、平均見掛け密度を示
し、曲線２は、強度比を示す。
発泡体の層厚比に対する強度比及び平均見掛け密度の関
係を示すグラフである。曲線１は、平均見掛け密度を示
し、曲線２は、強度比を示す。
【図２】図２は、２点曲げ破壊試験に基づく石英ガラス
発泡体の層の密度差に対する強度比及び平均見掛け密度
の関係を示すグラフである。曲線３は軽量化率を示し、
曲線４は強度比を示す。
発泡体の層の密度差に対する強度比及び平均見掛け密度
の関係を示すグラフである。曲線３は軽量化率を示し、
曲線４は強度比を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】気泡が主として独立気泡からなる石英ガラ
ス発泡体において、密度の異なる２種類以上の層が複数
積層した多層構造で、全体の平均見掛け密度が０．２〜
１．７ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする高強度石英ガ
ラス発泡体。 - 【請求項２】平均見掛け密度より低い密度を有する層厚
が、高い密度を有する層厚より厚いことを特徴とする請
求項１記載の高強度石英ガラス発泡体。 - 【請求項３】最も密度の高い層が最も密度の低い層より
少なくとも０．３ｇ／ｃｍ3高い密度を有することを特
徴とする請求項１記載の高強度石英ガラス発泡体。 - 【請求項４】最も高い密度のを有する層厚が２ｍｍ以下
であることを特徴とする請求項１記載の高強度石英ガラ
ス発泡体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18667995A JPH0920531A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 高強度石英ガラス発泡体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18667995A JPH0920531A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 高強度石英ガラス発泡体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0920531A true JPH0920531A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=16192757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18667995A Pending JPH0920531A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 高強度石英ガラス発泡体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0920531A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008069194A1 (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-12 | Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. | 合成不透明石英ガラス及びその製造方法 |
| JP2009063065A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Hitachi Appliances Inc | 真空断熱材及びそれを用いた冷蔵庫 |
| JP2011007315A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Kyocera Corp | 接合構造、接合構造の製造方法、光電変換装置、および光電変換装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP18667995A patent/JPH0920531A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008069194A1 (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-12 | Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. | 合成不透明石英ガラス及びその製造方法 |
| JP5314429B2 (ja) * | 2006-12-05 | 2013-10-16 | 信越石英株式会社 | 合成不透明石英ガラス及びその製造方法 |
| US10843954B2 (en) | 2006-12-05 | 2020-11-24 | Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. | Synthetic opaque quartz glass and method for producing the same |
| JP2009063065A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Hitachi Appliances Inc | 真空断熱材及びそれを用いた冷蔵庫 |
| JP2011007315A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Kyocera Corp | 接合構造、接合構造の製造方法、光電変換装置、および光電変換装置の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040123 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20041020 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20041210 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050502 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |