JPH0940434A - 高純度石英ガラス及びその製造方法 - Google Patents
高純度石英ガラス及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、アルカリ金属やハロゲン元素
等の不純物をそれぞれ１ｐｐｍ以下に抑えることがで
き、しかも脱水剤等で脱水処理しなくても含有ＯＨ基濃
度が５ｐｐｍ以下である高純度石英ガラス及びその製造
方法を提供することである。 【構成】非晶質シリカ粉末を成形し、焼結して得られた
石英ガラスであって、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃ
ａ、ＬｉやＦ、Ｃｌなどのハロゲン元素の各不純物含有
量が１ｐｐｍ以下で、かつ含有ＯＨ基濃度が５ｐｐｍ以
下である高純度石英ガラス及び非晶質シリカ粉末を成形
し、焼結して石英ガラスを製造する方法において、シリ
カ粉末として平均粒径０．５〜１０μｍの範囲内にあ
り、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃａ、ＬｉやＦ、Ｃ
ｌなどのハロゲン元素の各不純物含有量が１ｐｐｍ以下
である粉末を使用し、それを目的の形状に成形した後、
成形体を焼結する過程で成形体が開気孔を有した状態で
ある１１００〜１６００℃の温度範囲内で脱水処理を施
した後、溶融してガラス化することを特徴とする高純度
石英ガラスを製造する方法。
等の不純物をそれぞれ１ｐｐｍ以下に抑えることがで
き、しかも脱水剤等で脱水処理しなくても含有ＯＨ基濃
度が５ｐｐｍ以下である高純度石英ガラス及びその製造
方法を提供することである。 【構成】非晶質シリカ粉末を成形し、焼結して得られた
石英ガラスであって、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃ
ａ、ＬｉやＦ、Ｃｌなどのハロゲン元素の各不純物含有
量が１ｐｐｍ以下で、かつ含有ＯＨ基濃度が５ｐｐｍ以
下である高純度石英ガラス及び非晶質シリカ粉末を成形
し、焼結して石英ガラスを製造する方法において、シリ
カ粉末として平均粒径０．５〜１０μｍの範囲内にあ
り、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃａ、ＬｉやＦ、Ｃ
ｌなどのハロゲン元素の各不純物含有量が１ｐｐｍ以下
である粉末を使用し、それを目的の形状に成形した後、
成形体を焼結する過程で成形体が開気孔を有した状態で
ある１１００〜１６００℃の温度範囲内で脱水処理を施
した後、溶融してガラス化することを特徴とする高純度
石英ガラスを製造する方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石英ガラスに関し、特
に焼結後、溶融して得る高純度石英ガラス及びその製造
方法に関し、より詳しくは、アルカリ等の不純物がそれ
ぞれ１ｐｐｍ以下の高純度で、かつ含有ＯＨ基濃度が５
ｐｐｍ以下であり、半導体製造分野やガラス基板等で有
用な高純度石英ガラス及びその製造方法に関する。
に焼結後、溶融して得る高純度石英ガラス及びその製造
方法に関し、より詳しくは、アルカリ等の不純物がそれ
ぞれ１ｐｐｍ以下の高純度で、かつ含有ＯＨ基濃度が５
ｐｐｍ以下であり、半導体製造分野やガラス基板等で有
用な高純度石英ガラス及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の石英ガラスの製造方法としては、
水晶粉末やケイ砂等の天然原料を電気炉で溶融する方法
や酸水素炎によって溶融する方法が知られている。ま
た、不透明石英ガラスは上記天然原料に炭酸カルシウム
等の発砲剤を加えて溶融する方法によって製造されてい
る。しかし、原料として天然品が使用されているため、
含有ＯＨ基濃度は低いもののアルカリ等の不純物を含有
しているので半導体製造分野等に用いる場合には問題が
ある。上記の天然水晶粉末の高純度化処理も行われてい
るが、この方法では高純度化に影響するすべての不純物
を１ｐｐｍ以下に押さえる事は現在まで達成されてな
い。
水晶粉末やケイ砂等の天然原料を電気炉で溶融する方法
や酸水素炎によって溶融する方法が知られている。ま
た、不透明石英ガラスは上記天然原料に炭酸カルシウム
等の発砲剤を加えて溶融する方法によって製造されてい
る。しかし、原料として天然品が使用されているため、
含有ＯＨ基濃度は低いもののアルカリ等の不純物を含有
しているので半導体製造分野等に用いる場合には問題が
ある。上記の天然水晶粉末の高純度化処理も行われてい
るが、この方法では高純度化に影響するすべての不純物
を１ｐｐｍ以下に押さえる事は現在まで達成されてな
い。
【０００３】この対策として、合成非晶質シリカ粉末の
堆積体を焼結するＶＡＤ法、あるいは、珪酸アルコキシ
ドの加水分解により得られる非晶質シリカ粉末を焼結す
るゾルゲル法による石英ガラスなどが検討されている。
しかし、合成非晶質シリカ粉末を用いた場合には高純度
化は可能であるが、含有ＯＨ基濃度が高く、耐熱性は天
然水晶原料を用いた石英ガラスに比べて劣ってしまうと
いう問題が解決されてない。また、Ｃｌ、Ｆ等の脱水剤
で脱水処理する方法も考えられているが、ハロゲン元素
が不純物として残ってしまうという問題がある。
堆積体を焼結するＶＡＤ法、あるいは、珪酸アルコキシ
ドの加水分解により得られる非晶質シリカ粉末を焼結す
るゾルゲル法による石英ガラスなどが検討されている。
しかし、合成非晶質シリカ粉末を用いた場合には高純度
化は可能であるが、含有ＯＨ基濃度が高く、耐熱性は天
然水晶原料を用いた石英ガラスに比べて劣ってしまうと
いう問題が解決されてない。また、Ｃｌ、Ｆ等の脱水剤
で脱水処理する方法も考えられているが、ハロゲン元素
が不純物として残ってしまうという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決するためになされたものであって、上記した合成シ
リカを原料として用いた場合と同等の高純度、すなわち
アルカリ金属やハロゲン元素等の不純物をそれぞれ１ｐ
ｐｍ以下に抑えることができ、しかも脱水剤等で脱水処
理しなくても含有ＯＨ基濃度が５ｐｐｍ以下である高純
度石英ガラスを提供することを目的としてなされたもの
である。
解決するためになされたものであって、上記した合成シ
リカを原料として用いた場合と同等の高純度、すなわち
アルカリ金属やハロゲン元素等の不純物をそれぞれ１ｐ
ｐｍ以下に抑えることができ、しかも脱水剤等で脱水処
理しなくても含有ＯＨ基濃度が５ｐｐｍ以下である高純
度石英ガラスを提供することを目的としてなされたもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために、本発明者は鋭意検討した結果、本発明を完成
するに至った。
るために、本発明者は鋭意検討した結果、本発明を完成
するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は、非晶質シリカ粉末を
成形し、焼結して石英ガラスを製造する方法において、
シリカ粉末として平均粒径０．５〜１０μｍの範囲内に
あり、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃａ、ＬｉやＦ、
Ｃｌなどのハロゲン元素の各不純物含有量が１ｐｐｍ以
下である粉末を使用し、それを目的の形状に成形した
後、成形体を焼結する過程で成形体が開気孔を有した状
態である１１００〜１６００℃の温度範囲内の昇温速度
を１００℃／ｈ以下にして脱水処理を施した後、溶融し
てガラス化することを特徴とする高純度石英ガラスの製
造方法に関する。また、このようにして得られた石英ガ
ラスは、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｌｉや
Ｆ、Ｃｌなどのハロゲン元素の各不純物含有量が１ｐｐ
ｍ以下で、かつ含有ＯＨ基濃度が５ｐｐｍ以下のものと
なる。
成形し、焼結して石英ガラスを製造する方法において、
シリカ粉末として平均粒径０．５〜１０μｍの範囲内に
あり、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃａ、ＬｉやＦ、
Ｃｌなどのハロゲン元素の各不純物含有量が１ｐｐｍ以
下である粉末を使用し、それを目的の形状に成形した
後、成形体を焼結する過程で成形体が開気孔を有した状
態である１１００〜１６００℃の温度範囲内の昇温速度
を１００℃／ｈ以下にして脱水処理を施した後、溶融し
てガラス化することを特徴とする高純度石英ガラスの製
造方法に関する。また、このようにして得られた石英ガ
ラスは、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｌｉや
Ｆ、Ｃｌなどのハロゲン元素の各不純物含有量が１ｐｐ
ｍ以下で、かつ含有ＯＨ基濃度が５ｐｐｍ以下のものと
なる。
【０００７】さらに、本発明を詳しく説明する。
【０００８】本発明に用いる非晶質シリカ粉末として
は、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃａ、ＬｉやＦ、Ｃ
ｌなどのハロゲン元素の各不純物含有量が１ｐｐｍ以下
であれば、粉末の製造法には特に規定はない。例えば、
ケイ酸ソ−ダからＮａ分を除去したケイ酸を用いる方
法、四塩化ケイ素を熱加水分解する方法、シリコンアル
コキシドを塩酸あるいはアンモニア触媒下で加水分解し
て得たシリカを焼成して製造する方法及びアルカリ金属
ケイ酸水溶液と酸とを反応させて得たシリカを精製し、
焼成する方法等により非晶質シリカ粉末が製造される。
このような原料を用いることにより、不純物除去のため
の処理を不要とできる。また、シリカ粉末の平均粒径
は、０．５〜１０μｍの範囲内にあることが必須であ
る。ここで平均粒径を規定する理由は、粉末成形が可能
かどうかという観点からであり、この範囲外の平均粒径
では粉末成形が不可能であるからである。なお、ここで
言う平均粒径とは、一次粒子の大きさの平均値であり、
自然凝集あるいは造粒操作によってできる二次粒子を対
象としたものではない。測定方法としては、例えば粉末
を溶媒に超音波などで分散させて光散乱から粒子径を測
定する方法がある。
は、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃａ、ＬｉやＦ、Ｃ
ｌなどのハロゲン元素の各不純物含有量が１ｐｐｍ以下
であれば、粉末の製造法には特に規定はない。例えば、
ケイ酸ソ−ダからＮａ分を除去したケイ酸を用いる方
法、四塩化ケイ素を熱加水分解する方法、シリコンアル
コキシドを塩酸あるいはアンモニア触媒下で加水分解し
て得たシリカを焼成して製造する方法及びアルカリ金属
ケイ酸水溶液と酸とを反応させて得たシリカを精製し、
焼成する方法等により非晶質シリカ粉末が製造される。
このような原料を用いることにより、不純物除去のため
の処理を不要とできる。また、シリカ粉末の平均粒径
は、０．５〜１０μｍの範囲内にあることが必須であ
る。ここで平均粒径を規定する理由は、粉末成形が可能
かどうかという観点からであり、この範囲外の平均粒径
では粉末成形が不可能であるからである。なお、ここで
言う平均粒径とは、一次粒子の大きさの平均値であり、
自然凝集あるいは造粒操作によってできる二次粒子を対
象としたものではない。測定方法としては、例えば粉末
を溶媒に超音波などで分散させて光散乱から粒子径を測
定する方法がある。
【０００９】成形方法は、とくに限定されないが、成形
工程で不純物の混入の無いものを選ぶ必要がある。例え
ば、成形方法の一つとして鋳込み成形法を利用すること
ができるが、型の材質として樹脂を用いることが好まし
い。型の材質として石膏を用いると不純物としてカルシ
ュウムを混入してしまう。また、成形をしやすくするた
めに、バインダ−等の助剤の添加も可能であるが上記に
あげた不純物含有量がそれぞれ１ｐｐｍ以下のものを選
択する必要がある。
工程で不純物の混入の無いものを選ぶ必要がある。例え
ば、成形方法の一つとして鋳込み成形法を利用すること
ができるが、型の材質として樹脂を用いることが好まし
い。型の材質として石膏を用いると不純物としてカルシ
ュウムを混入してしまう。また、成形をしやすくするた
めに、バインダ−等の助剤の添加も可能であるが上記に
あげた不純物含有量がそれぞれ１ｐｐｍ以下のものを選
択する必要がある。
【００１０】焼結において、成形体が開気孔を持つ１１
００〜１６００℃の温度範囲内の昇温速度を１５０℃／
ｈ以下にして焼結することが必須である。ＯＨ基は、成
形体の気孔が開気孔の時、１１００℃以上の温度で加熱
することによって脱離する。ここで、１１００℃より低
いと温度が低すぎてＯＨ基の脱離はほとんど起こらな
い。１６００℃より高いと閉気孔になりＯＨ基の脱離は
起こらなくなる。昇温速度が１５０℃／ｈより早いとき
も同様にＯＨ基が脱離する前に閉気孔になってしまい脱
離が起こらなくなる。ただし、１６００℃になる前にＯ
Ｈ基の脱離が終わった場合には、その温度以後、昇温速
度が１５０℃／ｈよりも速くても構わない。また、１１
００〜１６００℃の温度範囲内で保持することも可能で
あり、成形体によっては１３００〜１４５０℃の温度辺
りで数時間保持することによって、ほとんどのＯＨ基が
脱離してしまうこともある。この様な場合には、その温
度以後、昇温速度が１５０℃／ｈよりも速くても構わな
い。
００〜１６００℃の温度範囲内の昇温速度を１５０℃／
ｈ以下にして焼結することが必須である。ＯＨ基は、成
形体の気孔が開気孔の時、１１００℃以上の温度で加熱
することによって脱離する。ここで、１１００℃より低
いと温度が低すぎてＯＨ基の脱離はほとんど起こらな
い。１６００℃より高いと閉気孔になりＯＨ基の脱離は
起こらなくなる。昇温速度が１５０℃／ｈより早いとき
も同様にＯＨ基が脱離する前に閉気孔になってしまい脱
離が起こらなくなる。ただし、１６００℃になる前にＯ
Ｈ基の脱離が終わった場合には、その温度以後、昇温速
度が１５０℃／ｈよりも速くても構わない。また、１１
００〜１６００℃の温度範囲内で保持することも可能で
あり、成形体によっては１３００〜１４５０℃の温度辺
りで数時間保持することによって、ほとんどのＯＨ基が
脱離してしまうこともある。この様な場合には、その温
度以後、昇温速度が１５０℃／ｈよりも速くても構わな
い。
【００１１】ここで、成形体が開気孔の状態の時は真空
雰囲気で、閉気孔の状態になって、ガスを導入すると透
明ガラスになる。また、成形体が開気孔の状態の時に雰
囲気を窒素ガスあるいはアルゴンガス雰囲気にすると不
透明ガラスになる。閉気孔の状態になる温度は、粒径、
成形体密度、昇温速度等に関係しており、例えば粒径が
小さかったり、成形体密度が高いと低い温度で閉気孔の
状態となる。
雰囲気で、閉気孔の状態になって、ガスを導入すると透
明ガラスになる。また、成形体が開気孔の状態の時に雰
囲気を窒素ガスあるいはアルゴンガス雰囲気にすると不
透明ガラスになる。閉気孔の状態になる温度は、粒径、
成形体密度、昇温速度等に関係しており、例えば粒径が
小さかったり、成形体密度が高いと低い温度で閉気孔の
状態となる。
【００１２】ガラスを溶融する前段階で、非晶質のもの
が結晶化して結晶体になることもあるが、これは、非晶
質のままでも結晶体にしてもどちらでもガラスには影響
を与えない。
が結晶化して結晶体になることもあるが、これは、非晶
質のままでも結晶体にしてもどちらでもガラスには影響
を与えない。
【００１３】これらの非晶質体あるいは結晶体を１７５
０℃以上の温度、好ましくは１７７０〜１８５０℃の温
度でガラス化を行う。完全に溶融させるためには前記温
度で所定時間保持することが好ましいが、その保持温度
は温度や成形体の形状によっても異なり、瞬時に溶融す
る温度であれば特にその温度で保持する必要はない。
０℃以上の温度、好ましくは１７７０〜１８５０℃の温
度でガラス化を行う。完全に溶融させるためには前記温
度で所定時間保持することが好ましいが、その保持温度
は温度や成形体の形状によっても異なり、瞬時に溶融す
る温度であれば特にその温度で保持する必要はない。
【００１４】
【実施例】本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１５】実施例１ 表１に示す純度を有し、平均粒径１μｍの非晶質シリカ
粉末５００ｇを純水５００ｇに分散させスラリ−とし
た。このスラリ−を十分脱泡した後、泡を巻き込まない
ようにφ１５０ｍｍ×１０ｍｍの空間を有するエポキシ
系樹脂製の多孔質鋳込み型内に流し込む。ここで、脱泡
が不十分であるとガラス中に大きな気泡ができてしま
う。できた成形体は、十分乾燥させた後、電気炉内で１
１００〜１６００℃の温度範囲内を６０℃／ｈの昇温速
度で昇温させた。本実施例のガラスは透明ガラスにする
ため１６００℃までは真空雰囲気（２×１０-3ｔｏｒ
ｒ）中で焼結させ、その後１．２ｋｇ／ｃｍ2 の圧力ま
で窒素ガスを導入し１８００℃で１５分間加熱し溶融さ
せた。ここで、１１００℃まで及び１６００℃以上の温
度範囲では３００℃／ｈで昇温した。焼成用セッタとし
てはカ−ボンを用いた。
粉末５００ｇを純水５００ｇに分散させスラリ−とし
た。このスラリ−を十分脱泡した後、泡を巻き込まない
ようにφ１５０ｍｍ×１０ｍｍの空間を有するエポキシ
系樹脂製の多孔質鋳込み型内に流し込む。ここで、脱泡
が不十分であるとガラス中に大きな気泡ができてしま
う。できた成形体は、十分乾燥させた後、電気炉内で１
１００〜１６００℃の温度範囲内を６０℃／ｈの昇温速
度で昇温させた。本実施例のガラスは透明ガラスにする
ため１６００℃までは真空雰囲気（２×１０-3ｔｏｒ
ｒ）中で焼結させ、その後１．２ｋｇ／ｃｍ2 の圧力ま
で窒素ガスを導入し１８００℃で１５分間加熱し溶融さ
せた。ここで、１１００℃まで及び１６００℃以上の温
度範囲では３００℃／ｈで昇温した。焼成用セッタとし
てはカ−ボンを用いた。
【００１６】
【表１】
【００１７】得られたガラスは、表２に示す純度を有
し、含有ＯＨ基濃度は２ｐｐｍであった。また、ガラス
中には５０μｍ以上の気泡は存在せず、５０μｍよりも
小さい気泡も非常に少なく透明度の高いガラスを得るこ
とができた。
し、含有ＯＨ基濃度は２ｐｐｍであった。また、ガラス
中には５０μｍ以上の気泡は存在せず、５０μｍよりも
小さい気泡も非常に少なく透明度の高いガラスを得るこ
とができた。
【００１８】
【表２】
【００１９】なお、不純物分析はＩＣＰ発光分光分析お
よびＩＣＰ重量分析にて行った。含有ＯＨ基濃度はＦＴ
−ＩＲ装置を使用し、サンプルのＩＲ透過光の波長３７
００カイザ−のＯＨ基吸収スペクトルにより定量した。
よびＩＣＰ重量分析にて行った。含有ＯＨ基濃度はＦＴ
−ＩＲ装置を使用し、サンプルのＩＲ透過光の波長３７
００カイザ−のＯＨ基吸収スペクトルにより定量した。
【００２０】実施例２ 表１に示す純度を有し、平均粒径５μｍの非晶質シリカ
粉末をφ７０ｍｍ金属製のプレス型を使用し、５００ｋ
ｇ／ｃｍ2 の圧力で成形した。得られた成形体は、電気
炉内で１１００〜１６００℃の温度範囲内を１００℃／
ｈの昇温速度で昇温させた。本実施例のガラスは不透明
ガラスにするため窒素雰囲気中で焼結させ、１８００℃
で１５分間加熱し溶融させた。ここで、１１００℃ま
で、１６００℃以上は３００℃／ｈで昇温した。焼成用
セッタとしてはカ−ボンを用いた。得られたガラスは、
表２に示す純度を有し、含有ＯＨ基濃度は３ｐｐｍであ
った。また、ガラスは、平均径２０〜４０μｍの独立気
泡をもつ不透明ガラスであった。
粉末をφ７０ｍｍ金属製のプレス型を使用し、５００ｋ
ｇ／ｃｍ2 の圧力で成形した。得られた成形体は、電気
炉内で１１００〜１６００℃の温度範囲内を１００℃／
ｈの昇温速度で昇温させた。本実施例のガラスは不透明
ガラスにするため窒素雰囲気中で焼結させ、１８００℃
で１５分間加熱し溶融させた。ここで、１１００℃ま
で、１６００℃以上は３００℃／ｈで昇温した。焼成用
セッタとしてはカ−ボンを用いた。得られたガラスは、
表２に示す純度を有し、含有ＯＨ基濃度は３ｐｐｍであ
った。また、ガラスは、平均径２０〜４０μｍの独立気
泡をもつ不透明ガラスであった。
【００２１】比較例１ 実施例１と同様な出発原料を用い、同様な方法で成形体
を作成した。作成した成形体を電気炉内で１１００〜１
６００℃の温度範囲内を６００℃／ｈの昇温速度で昇温
させた。それ以外は同様な雰囲気、溶融条件でガラスの
作成を行った。得られたガラスは実施例１と同等の純
度、透明度を有していたが、含有ＯＨ基濃度が６８ｐｐ
ｍであった。
を作成した。作成した成形体を電気炉内で１１００〜１
６００℃の温度範囲内を６００℃／ｈの昇温速度で昇温
させた。それ以外は同様な雰囲気、溶融条件でガラスの
作成を行った。得られたガラスは実施例１と同等の純
度、透明度を有していたが、含有ＯＨ基濃度が６８ｐｐ
ｍであった。
【００２２】比較例２ 実施例１と同様な出発原料を用い、同様な方法で成形体
を作成した。作成した成形体を電気炉内、真空雰囲気内
で１０００℃まで３００℃／ｈで昇温し、その温度で３
時間保持した後、１６５０℃まで３００℃／ｈで昇温し
その温度でさらに３時間保持した。その後、１．２ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力まで窒素ガスを導入し１８００℃で１５
分間加熱し溶融させた。
を作成した。作成した成形体を電気炉内、真空雰囲気内
で１０００℃まで３００℃／ｈで昇温し、その温度で３
時間保持した後、１６５０℃まで３００℃／ｈで昇温し
その温度でさらに３時間保持した。その後、１．２ｋｇ
／ｃｍ2 の圧力まで窒素ガスを導入し１８００℃で１５
分間加熱し溶融させた。
【００２３】得られたガラスは実施例１と同等の純度、
透明度を有していたが、含有ＯＨ基濃度が２０ｐｐｍで
あった。
透明度を有していたが、含有ＯＨ基濃度が２０ｐｐｍで
あった。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の製造方法
で作成すれば、脱水剤等で脱水処理しなくても、含有Ｏ
Ｈ基濃度が５ｐｐｍ以下である高純度石英ガラスをコン
スタントに作成することができ、生産的にも安価であ
る。また、本発明の方法で得られた石英ガラスは、高純
度で高温粘性特性に優れた石英ガラスであり、透明ガラ
スにおいては、５０μｍ以上の気泡は存在せず、５０μ
ｍよりも小さい気泡も非常に少ないものであり、不透明
ガラスにおいては、平均径２０〜４０μｍの独立気泡が
均一に分布しているガラスである。
で作成すれば、脱水剤等で脱水処理しなくても、含有Ｏ
Ｈ基濃度が５ｐｐｍ以下である高純度石英ガラスをコン
スタントに作成することができ、生産的にも安価であ
る。また、本発明の方法で得られた石英ガラスは、高純
度で高温粘性特性に優れた石英ガラスであり、透明ガラ
スにおいては、５０μｍ以上の気泡は存在せず、５０μ
ｍよりも小さい気泡も非常に少ないものであり、不透明
ガラスにおいては、平均径２０〜４０μｍの独立気泡が
均一に分布しているガラスである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津久間 孝次 茨城県土浦市富士崎１−18−７ (72)発明者 工藤 正行 茨城県稲敷郡江戸崎町月出里447−22 (72)発明者 須藤 一 山形県山形市十日町２丁目４−７ (72)発明者 菊地 義一 山形県寒河江市大字寒河江字鶴田43−７
Claims (3)
- 【請求項１】非晶質シリカ粉末を成形し、焼結して得ら
れた石英ガラスであって、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａ
ｌ、Ｃａ、ＬｉやＦ、Ｃｌなどのハロゲン元素の各不純
物含有量が１ｐｐｍ以下で、かつ含有ＯＨ基濃度が５ｐ
ｐｍ以下である高純度石英ガラス。 - 【請求項２】非晶質シリカ粉末を成形し、焼結して石英
ガラスを製造する方法において、シリカ粉末として平均
粒径０．５〜１０μｍの範囲内にあり、Ｎａ、Ｋ、Ｆ
ｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃａ、ＬｉやＦ、Ｃｌなどのハロゲン
元素の各不純物含有量が１ｐｐｍ以下である粉末を使用
し、それを目的の形状に成形した後、成形体を焼結する
過程で成形体が開気孔を有した状態である１１００〜１
６００℃の温度範囲内で脱水処理を施した後、溶融して
ガラス化することを特徴とする請求項１に記載の高純度
石英ガラスを製造する方法。 - 【請求項３】請求項２に記載の１１００〜１６００℃の
温度範囲内で脱水処理において、昇温速度が１５０℃／
ｈ以下にすることを特徴とする請求項２に記載の高純度
石英ガラスを製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7193141A JPH0940434A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 高純度石英ガラス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7193141A JPH0940434A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 高純度石英ガラス及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0940434A true JPH0940434A (ja) | 1997-02-10 |
Family
ID=16302973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7193141A Pending JPH0940434A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 高純度石英ガラス及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0940434A (ja) |
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