JP5390706B2 - ホウ酸塩発光ガラスおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
aM2O・bY2O3・cAl2O3・dB2O3・eSiO2・xCeO2・yTb2O3
式中、MはNa、K、およびLiから選択される少なくとも1種であり、a、b、c、d、e、x、およびyはモル部であり、それぞれ、aの値が0〜20であり、bの値が7〜15であり、cの値が20〜40であり、dの値が40〜60であり、eの値が0〜15であり、xの値が0.1〜1.5であり、およびyの値が0.1〜3である、で表される物質を含む。
aM2O・bY2O3・cAl2O3・dB2O3・eSiO2・xCeO2・yTb2O3
式中、MはNa、K、およびLiから選択される少なくとも1種であり、a、b、c、d、e、x、およびyはモル部であり、それぞれ、aの値が0〜20であり、bの値が7〜15であり、cの値が20〜40であり、dの値が40〜60であり、eの値が0〜15であり、xの値が0.1〜1.5であり、およびyの値が0.1〜3である、で表される各元素のモル部に基づき、ガラス原料を量り取り;
前記ガラス原料を溶融し、その後冷却して成形し;
前記冷却して成形したガラスを熱処理して、前記ホウ酸塩発光ガラスを得ることを含む。
aM2O・bY2O3・cAl2O3・dB2O3・eSiO2・xCeO2・yTb2O3
式中、MはNa、K、およびLiから選択される少なくとも1種であり、a、b、c、d、e、x、およびyはモル部であり、それぞれ、aの値が0〜20であり、bの値が7〜15であり、cの値が20〜40であり、dの値が40〜60であり、eの値が0〜15であり、xの値が0.1〜1.5であり、およびyの値が0.1〜3である、で表される物質を含むホウ酸塩発光ガラスを製造することができる。
ステップS2において、ガラス原料を溶融し、その後冷却して成形する;
具体的には、温度1580〜1750℃で溶融し、30分間保温し、その後溶融したガラスをステンレス鋼板に注ぎ、冷却成形させる。
一般式:15Na2O−7.75Y2O3−26.25Al2O3−50B2O3−0.5CeO2−1Tb2O3(モル比)に従って、6.83gの炭酸ナトリウム、7.53gの酸化イットリウム、26.62gのホウ酸、11.52gの酸化アルミニウム、1.6gの酸化テルビウム、0.36gの酸化セシウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1630℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、700℃まで加熱し、4時間熱処理を行うことで、下記一般式:15Na2O−7.75Y2O3−26.25Al2O3−50B2O3−0.5CeO2−1Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:12Y2O3−37Al2O3−50B2O3−0.5CeO2−1Tb2O3(モル比)に従って、7.8gの酸化イットリウム、17.8gのホウ酸、10.86gの酸化アルミニウム、0.24gの酸化セシウム、1.07gの酸化テルビウムを量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1700℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、800℃まで加熱し、5時間熱処理を行うことで、下記一般式:12Y2O3−37Al2O3−50B2O3−0.5CeO2−1Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:10Y2O3−37Al2O3−40B2O3−10SiO2−0.5CeO2−3Tb2O3(モル比)に従って、12.78gの酸化イットリウム、27.99gのホウ酸、21.35gの酸化アルミニウム、3.39gの二酸化ケイ素、0.48gの酸化セシウム、6.21gの酸化テルビウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1680℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、850℃まで加熱し、7時間熱処理を行うことで、下記一般式:10Y2O3−37Al2O3−40B2O3−10SiO2−0.5CeO2−3Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:15Na2O−7Y2O3−26.25Al2O3−49.5B2O3−1.5CeO2−1Tb2O3(モル比)に従って、6.86gの炭酸ナトリウム、6.82gの酸化イットリウム、26.44gのホウ酸、11.56gの酸化アルミニウム、1.11gの酸化セシウム、1.61gの酸化テルビウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1680℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、650℃まで加熱し、12時間熱処理を行うことで、下記一般式:15Na2O−7Y2O3−26.25Al2O3−49.5B2O3−1.5CeO2−1Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:20Na2O−8Y2O3−24Al2O3−46.5B2O3−1.5CeO2−1.2Tb2O3(モル比)に従って、6.79gの炭酸ナトリウム、5.79gの酸化イットリウム、18.03gのホウ酸、7.84gの酸化アルミニウム、1.4gの酸化テルビウム、0.82gの酸化セシウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1630℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、650℃まで加熱し、10時間熱処理を行うことで、下記一般式:20Na2O−8Y2O3−24Al2O3−46.5B2O3−1.5CeO2−1.2Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:10.5Na2O−7.5Y2O3−20Al2O3−60B2O3−0.8CeO2−1.5Tb2O3(モル比)に従って、6.01gの炭酸ナトリウム、9.15gの酸化イットリウム、40.11gのホウ酸、11.02gの酸化アルミニウム、3.02gの酸化テルビウム、0.74gの酸化セシウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1630℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、750℃まで加熱し、6時間熱処理を行うことで、下記一般式:10.5Na2O−7.5Y2O3−20Al2O3−60B2O3−0.8CeO2−1.5Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:4.5Na2O−10Y2O3−40Al2O3−45B2O3−0.3CeO2−0.5Tb2O3(モル比)に従って、2.38gの炭酸ナトリウム、11.3gの酸化イットリウム、27.86gのホウ酸、20.42gの酸化アルミニウム、0.93gの酸化テルビウム、0.25gの酸化セシウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1750℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、750℃まで加熱し、6時間熱処理を行うことで、下記一般式:4.5Na2O−10Y2O3−40Al2O3−45B2O3−0.3CeO2−0.5Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:11Y2O3−33Al2O3−55B2O3−0.3CeO2−0.8Tb2O3(モル比)に従って、12.39gの酸化イットリウム、33.92gのホウ酸、16.78gの酸化アルミニウム、1.49gの酸化テルビウム、0.25gの酸化セシウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1680℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、900℃まで加熱し、12時間熱処理を行うことで、下記一般式:11Y2O3−33Al2O3−55B2O3−0.3CeO2−0.8Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:12Y2O3−36Al2O3−52B2O3−0.1CeO2−0.1Tb2O3(モル比)に従って、13.47gの酸化イットリウム、31.97gのホウ酸、18.25gの酸化アルミニウム、0.18gの酸化テルビウム、0.08gの酸化セシウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1680℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、700℃まで加熱し、6時間熱処理を行うことで、下記一般式:12Y2O3−36Al2O3−52B2O3−0.1CeO2−0.1Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:15Na2O−7.5Y2O3−26.5Al2O3−50B2O3−0.3CeO2−0.7Tb2O3(モル比)に従って、8.78gの炭酸ナトリウム、9.36gの酸化イットリウム、34.2gのホウ酸、14.95gの酸化アルミニウム、0.66gの酸化セシウム、0.61gの酸化テルビウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1580℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、780℃まで加熱し、5時間熱処理を行うことで、下記一般式:15Na2O−7.5Y2O3−26.5Al2O3−50B2O3−0.3CeO2−0.7Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:10Y2O3−37Al2O3−50B2O3−0.5CeO2−3Tb2O3(モル比)に従って、6.33gの酸化イットリウム、17.33gのホウ酸、10.58gの酸化アルミニウム、0.24gの酸化セシウム、3.14gのテルビウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1680℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、850℃まで加熱し、7時間熱処理を行うことで、下記一般式:10Y2O3−37Al2O3−50B2O3−0.5CeO2−3Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:10Na2O−7Y2O3−25Al2O3−42B2O3−15SiO2−0.3CeO2−0.5Tb2O3(モル比)に従って、7.21gの炭酸ナトリウム、10.76gの酸化イットリウム、35.37gのホウ酸、17.35gの酸化アルミニウム、6.13gの二酸化ケイ素、0.34gの酸化セシウム、1.24gの酸化テルビウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1680℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、780℃まで加熱し、5時間熱処理を行うことで、下記一般式:10Na2O−7Y2O3−25Al2O3−42B2O3−15SiO2−0.3CeO2−0.5Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:15Na2O−8Y2O3−24Al2O3−46B2O3−6SiO2−0.3CeO2−0.5Tb2O3(モル比)に従って、10.61gの炭酸ナトリウム、12.06gの酸化イットリウム、37.99gのホウ酸、16.34gの酸化アルミニウム、2.4gの二酸化ケイ素、0.34gの酸化セシウム、1.21gの酸化テルビウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1680℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、780℃まで加熱し、5時間熱処理を行うことで、下記一般式:15Na2O−8Y2O3−24Al2O3−46B2O3−6SiO2−0.3CeO2−0.5Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:12Y2O3−35Al2O3−50B2O3−1.2CeO2−1.8Tb2O3(モル比)に従って、15.3gの酸化イットリウム、34.91gのホウ酸、20.14gの酸化アルミニウム、3.71gの酸化テルビウム、1.16gの酸化セシウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1680℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、750℃まで加熱し、4時間熱処理を行うことで、下記一般式:12Y2O3−35Al2O3−50B2O3−1.2CeO2−1.8Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:10Na2O−15Y2O3−25Al2O3−40B2O3−10SiO2−0.2CeO2−0.4Tb2O3(モル比)に従って、4.19gの炭酸ナトリウム、13.4gの酸化イットリウム、19.57gのホウ酸、10.08gの酸化アルミニウム、2.37gの二酸化ケイ素、0.06gの酸化セシウム、0.57gの酸化テルビウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1680℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、780℃まで加熱し、5時間熱処理を行うことで、下記一般式:10Na2O−15Y2O3−25Al2O3−40B2O3−10SiO2−0.2CeO2−0.4Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
一般式:15Na2O−8Y2O3−24Al2O3−46B2O3−3SiO2−0.3CeO2−0.5Tb2O3(モル比)に従って、10.61gの炭酸ナトリウム、12.06gの酸化イットリウム、37.99gのホウ酸、16.34gの酸化アルミニウム、1.2gの二酸化ケイ素、0.34gの酸化セシウム、1.21gの酸化テルビウムをそれぞれ量り取り、ボールミルまたはモルターミルにより均一の粉体を得た。研磨された原料をアルミるつぼに入れ、1680℃の高温で30分間保温した。その後、ステンレス鋼板に入れ、冷却し成形した。成形したガラスを体積比95:5(N2:H2)である還元性気体の雰囲気に置き、780℃まで加熱し、5時間熱処理を行うことで、下記一般式:15Na2O−8Y2O3−24Al2O3−46B2O3−3SiO2−0.3CeO2−0.5Tb2O3を有するホウ酸塩発光ガラスが得られた。
Claims (10)
- 下記一般式:
aM2O・bY2O3・cAl2O3・dB2O3・eSiO2・xCeO2・yTb2O3
式中、MはNa、K、およびLiから選択される少なくとも1種の元素であり、a、b、c、d、e、x、およびyはモル部であり、それぞれ、aの値が0〜20であり、bの値が7〜15であり、cの値が20〜40であり、dの値が40〜60であり、eの値が0〜15であり、xの値が0.1〜1.5であり、およびyの値が0.1〜3である、
で表される物質を含むことを特徴とするホウ酸塩発光ガラス。 - aの値が0〜15であり、bの値が7〜12であり、cの値が24〜37であり、dの値が40〜55であり、eの値が0〜10であり、xの値が0.3〜1.2であり、およびyの値が0.3〜1.5であることを特徴とする、請求項1に記載のホウ酸塩発光ガラス。
- aの値が4.5〜10.5であり、bの値が7.5〜8であり、cの値が26.25〜36であり、dの値が42〜52であり、eの値が0〜6であり、xの値が0.5〜0.8であり、およびyの値が0.4〜0.8であることを特徴とする、請求項2に記載のホウ酸塩発光ガラス。
- 波長が330〜380nmの範囲にある紫外線によって励起されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のホウ酸塩発光ガラス。
- 前記ホウ酸塩発光ガラスの励起波長が330〜380nmの範囲であり、波長366nmの紫外線によって励起したとき、発光波長が530〜560nmの範囲であり、最大発光波長が544nmであることを特徴とする、請求項4に記載のホウ酸塩発光ガラス。
- 一般式:
aM2O・bY2O3・cAl2O3・dB2O3・eSiO2・xCeO2・yTb2O3
式中、MはNa、K、およびLiから選択される少なくとも1種であり、a、b、c、d、e、x、およびyはモル部であり、それぞれ、aの値が0〜20であり、bの値が7〜15であり、cの値が20〜40であり、dの値が40〜60であり、eの値が0〜15であり、xの値が0.1〜1.5であり、およびyの値が0.1〜3である、
で表される各元素のモル部に従って、ガラス原料を量り取り;
前記ガラス原料を溶融し、その後冷却して成形し;
前記冷却して成形したガラスを熱処理して、ホウ酸塩発光ガラスを得ることを含むことを特徴とする、ホウ酸塩発光ガラスの製造方法。 - 前記ガラス原料を温度範囲1580〜1750℃で溶融し30分間保温し、その後冷却して成形することを特徴とする、請求項6に記載のホウ酸塩発光ガラスの製造方法。
- 前記熱処理が、具体的に、前記冷却して成形したガラスを、還元環境中に置き、650〜900℃で、4〜12時間加熱し、その後再び室温まで冷却し、前記ホウ酸塩発光ガラスを得ることを特徴とする、請求項6または7に記載のホウ酸塩発光ガラスの製造方法。
- aの値が0〜15であり、bの値が7〜12であり、cの値が24〜37であり、dの値が40〜55であり、eの値が0〜10であり、xの値が0.3〜1.2であり、およびyの値が0.3〜1.5であることを特徴とする、請求項6〜8のいずれか1項に記載のホウ酸塩発光ガラスの製造方法。
- aの値が4.5〜10.5であり、bの値が7.5〜8であり、cの値が26.25〜36であり、dの値が42〜52であり、eの値が0〜6であり、xの値が0.5〜0.8であり、およびyの値が0.4〜0.8であることを特徴とする、請求項9に記載のホウ酸塩発光ガラスの製造方法。
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