JPH01167255A - オキシナイトガラスの製造方法 - Google Patents
オキシナイトガラスの製造方法Info
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- JPH01167255A JPH01167255A JP32529187A JP32529187A JPH01167255A JP H01167255 A JPH01167255 A JP H01167255A JP 32529187 A JP32529187 A JP 32529187A JP 32529187 A JP32529187 A JP 32529187A JP H01167255 A JPH01167255 A JP H01167255A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、耐水性、耐水素特性、高強度特性を向上さ
せるなめ窒素をドープしたガラスに関するもので、その
トープ量を増加させる方法を提供する。
せるなめ窒素をドープしたガラスに関するもので、その
トープ量を増加させる方法を提供する。
（従来の技術）
たとえば、石英ガラスの耐水性、耐水素特性、高強度特
性を向上させるなめに、Ｓｊ −０結合をそれよりもさ
らにち密で結合特性の良い５ｉ−Ｎ結合で置換えていわ
ゆるオキシナイトガラスとする試みが行われている９こ
のオキシナイトガラスを作製する方法として、才ずＳｊ
ｑのカラス微粒子（（１０１〜０−１μｍ粒径）を火炎
加水分解または熱酸化反゛応で作製し、これをＮ２、Ｎ
Ｈ，等の窒素含有カス雰囲気で高温に加熱して透明ガ
ラス化することによって得るという方法がある。
性を向上させるなめに、Ｓｊ −０結合をそれよりもさ
らにち密で結合特性の良い５ｉ−Ｎ結合で置換えていわ
ゆるオキシナイトガラスとする試みが行われている９こ
のオキシナイトガラスを作製する方法として、才ずＳｊ
ｑのカラス微粒子（（１０１〜０−１μｍ粒径）を火炎
加水分解または熱酸化反゛応で作製し、これをＮ２、Ｎ
Ｈ，等の窒素含有カス雰囲気で高温に加熱して透明ガ
ラス化することによって得るという方法がある。
（この発明が解決しようとする問題点）しかしこの方法
によって得られるガラスの窒素トープ量は処理濃度、処
理温度、処理時間を変えても高々Ｉｗｔ％程度であって
耐水性、耐水素特性、高強度特性を向上させるには至ら
なかった。
によって得られるガラスの窒素トープ量は処理濃度、処
理温度、処理時間を変えても高々Ｉｗｔ％程度であって
耐水性、耐水素特性、高強度特性を向上させるには至ら
なかった。
（問題点を解決するための手段）
この発明者等は、その原因が強固なＳｉ−〇結合にある
との観点から炭素で還元してはとの考えに至ったもので
、その特徴とするところはガラス形成原料を炭素を含む
燃焼ガスを用いて火炎加水分解または熱酸化反応させて
炭素を含有する多孔質ガラス体となし、これを窒素含有
カス雰囲気で高温加熱して透明ガラス化することにある
。
との観点から炭素で還元してはとの考えに至ったもので
、その特徴とするところはガラス形成原料を炭素を含む
燃焼ガスを用いて火炎加水分解または熱酸化反応させて
炭素を含有する多孔質ガラス体となし、これを窒素含有
カス雰囲気で高温加熱して透明ガラス化することにある
。
なお、炭素を含む燃焼ガスとしては例えばメタン、エタ
ン、ブタン、アセチレン、エタノール、メタノールなど
の炭素化合物ガスがあけられる。
ン、ブタン、アセチレン、エタノール、メタノールなど
の炭素化合物ガスがあけられる。
そして燃焼によって分解生成された炭素は、火炎加水分
解または熱酸化反応によって生成された多孔質ガラス体
を形成するガラス微粒子の周囲やそれらの間の隙間にス
スとして付着し、窒素化合物ガス雰囲気で高温処理する
際にＳｉ −０結合から酸素を奪って一酸化炭素もしく
は二酸化炭素として多孔質ガラス体中から離散する。か
くして５ｊ−Ｎ結合が容易となり窒素のドーピング量を
増すことができる。窒素含有カスとしてはＮ２、Ｎ１−
１．。
解または熱酸化反応によって生成された多孔質ガラス体
を形成するガラス微粒子の周囲やそれらの間の隙間にス
スとして付着し、窒素化合物ガス雰囲気で高温処理する
際にＳｉ −０結合から酸素を奪って一酸化炭素もしく
は二酸化炭素として多孔質ガラス体中から離散する。か
くして５ｊ−Ｎ結合が容易となり窒素のドーピング量を
増すことができる。窒素含有カスとしてはＮ２、Ｎ１−
１．。
ＮＦ、などがあζヂられる。さらに前記雰囲気にヘリウ
ムを導入することにより、加熱炉の熱を効率よく多孔質
ガラス体に伝えるとともに気泡内に残留したガスを速や
かに外部に排出させることができる。
ムを導入することにより、加熱炉の熱を効率よく多孔質
ガラス体に伝えるとともに気泡内に残留したガスを速や
かに外部に排出させることができる。
（実施例）
第１図は、この発明方法の一工程である多孔質ガラス体
を得るための説明図である。図において１は、４重管バ
ーすてその中心には５ｉｃｆ１．、、第２層目には燃焼
ガスとしてのＣ２ル、第３層目にはＡｒ、第４層目には
Ｏ７が供給される。２は、Ｃ，Ｉ−１゜とｑとの反応に
よる燃焼炎でこの燃焼熱によりＳ ｉ Ｏ２カラス微粒
子か生成される９３は、生成されたＳｉｑガラス微粒子
からなる多孔質ガラス体で各微粒子の周囲及びそれらの
間には炭素が付着している。なお、４はこの多孔質ガラ
ス体を支持するための支持体で、回転かつ上下動可能に
支承される。第２図は、第１図の方法によって得られた
多孔質ガラス体３を窒素を含む透明ガラス体にするため
の加熱炉を示したもので、５は、石英ガラス炉心管でそ
の底部にはＮよ、及びＨｅ等のガスを供給するための供
給口６が設けられ、またその上部側壁にはカス排出ロア
が設けられている。８は、炉心管５の外周に位置された
カーボン発熱体である。かくして炭素Ｃを含むＳｉＯよ
多孔質ガラス体３を炉心管５内に導入すると５ｉ−０結
合から炭素が酸素を奪ってＣ○まなはＣｑとなって排出
ロアから排出される。一方酸素が遊離した硅素には窒素
が結合し窒素を十分に含む透明なオキシナイトシリカガ
ラスとなる。
を得るための説明図である。図において１は、４重管バ
ーすてその中心には５ｉｃｆ１．、、第２層目には燃焼
ガスとしてのＣ２ル、第３層目にはＡｒ、第４層目には
Ｏ７が供給される。２は、Ｃ，Ｉ−１゜とｑとの反応に
よる燃焼炎でこの燃焼熱によりＳ ｉ Ｏ２カラス微粒
子か生成される９３は、生成されたＳｉｑガラス微粒子
からなる多孔質ガラス体で各微粒子の周囲及びそれらの
間には炭素が付着している。なお、４はこの多孔質ガラ
ス体を支持するための支持体で、回転かつ上下動可能に
支承される。第２図は、第１図の方法によって得られた
多孔質ガラス体３を窒素を含む透明ガラス体にするため
の加熱炉を示したもので、５は、石英ガラス炉心管でそ
の底部にはＮよ、及びＨｅ等のガスを供給するための供
給口６が設けられ、またその上部側壁にはカス排出ロア
が設けられている。８は、炉心管５の外周に位置された
カーボン発熱体である。かくして炭素Ｃを含むＳｉＯよ
多孔質ガラス体３を炉心管５内に導入すると５ｉ−０結
合から炭素が酸素を奪ってＣ○まなはＣｑとなって排出
ロアから排出される。一方酸素が遊離した硅素には窒素
が結合し窒素を十分に含む透明なオキシナイトシリカガ
ラスとなる。
（具体例）
第１図に示す方法により直径６０ｍｍ、長さ３０ｃｍの
炭素を含むＳｌｑからなる多孔質ガラス体を得た。この
ときのバーナへのガスの供給条件及び支持体の上昇速度
は表１に示すとうりであった。
炭素を含むＳｌｑからなる多孔質ガラス体を得た。この
ときのバーナへのガスの供給条件及び支持体の上昇速度
は表１に示すとうりであった。
表１
次にこの多孔質ガラス体を第２図に示す方法を用いて表
２の条件の下に透明ガラス化をはかったところ、直径２
５ｍｍ、長さ１５ｃｍの窒素を１５ｗｔ％含むオキシナ
イトシリカガラスが得られた。
２の条件の下に透明ガラス化をはかったところ、直径２
５ｍｍ、長さ１５ｃｍの窒素を１５ｗｔ％含むオキシナ
イトシリカガラスが得られた。
＝４−
表２
かくして得られたガラスの耐水性、耐水素特性および耐
強度特性を測定したところ、疲労係数ｎは３５（水中８
０°Ｃ）、水素分子の拡散係数はほとんどＯ，最大強度
は５２４Ｋｇ／ｍｍであった。なお上記具体例において
は、石英ガラスに窒素を含ませる例について説明したが
、これに限定されることなく多成分ガラス、ハロゲンガ
ラス、さらには石英ガラスにＧｅ、Ｐ、Ｂ、、Ａρ、Ｓ
ｂ等をドープしたガラスにも適用できる。
強度特性を測定したところ、疲労係数ｎは３５（水中８
０°Ｃ）、水素分子の拡散係数はほとんどＯ，最大強度
は５２４Ｋｇ／ｍｍであった。なお上記具体例において
は、石英ガラスに窒素を含ませる例について説明したが
、これに限定されることなく多成分ガラス、ハロゲンガ
ラス、さらには石英ガラスにＧｅ、Ｐ、Ｂ、、Ａρ、Ｓ
ｂ等をドープしたガラスにも適用できる。
（発明の効果）
この発明は、以上のように炭素を含む還元状態の多孔質
ガラス体を得、これを窒素を含む雰囲気て透明カラス化
するようにしたので５ｉ−０結合状態にある酸素を容易
に遊離させ窒素と置換させることができ、以って窒素を
十分に含んなカラスを得ることかできる。
ガラス体を得、これを窒素を含む雰囲気て透明カラス化
するようにしたので５ｉ−０結合状態にある酸素を容易
に遊離させ窒素と置換させることができ、以って窒素を
十分に含んなカラスを得ることかできる。
【図面の簡単な説明】
第１．２図は、この発明方法を示す説明図。図において
、３は、炭素を含むＳ］ｑ多孔質ガラス体、イは、窒素
を含む透明なオキシナイトカラス休９
、３は、炭素を含むＳ］ｑ多孔質ガラス体、イは、窒素
を含む透明なオキシナイトカラス休９
Claims (1)
- ガラス形成原料を炭素を含む燃焼ガスを用いて火炎加水
分解または熱酸化反応させて炭素を含有する多孔質ガラ
ス体となし、これを窒素含有ガス雰囲気で高温に加熱し
て透明ガラス化することを特徴とするオキシナイトガラ
スの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32529187A JPH01167255A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | オキシナイトガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32529187A JPH01167255A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | オキシナイトガラスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167255A true JPH01167255A (ja) | 1989-06-30 |
Family
ID=18175173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32529187A Pending JPH01167255A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | オキシナイトガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01167255A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002080239A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-03-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 光学部材用合成石英ガラスおよび合成石英ガラスの製造方法 |
| WO2023136349A1 (ja) * | 2022-01-17 | 2023-07-20 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 酸窒化ケイ素ガラスの製造方法、光導波路の製造方法、酸窒化ケイ素ガラス、光導波路、赤外線イメージ炉、窓材、及び、光学部材 |
| WO2024004546A1 (ja) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | 住友電気工業株式会社 | ガラス材及び光ファイバ |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP32529187A patent/JPH01167255A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002080239A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-03-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 光学部材用合成石英ガラスおよび合成石英ガラスの製造方法 |
| WO2023136349A1 (ja) * | 2022-01-17 | 2023-07-20 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 酸窒化ケイ素ガラスの製造方法、光導波路の製造方法、酸窒化ケイ素ガラス、光導波路、赤外線イメージ炉、窓材、及び、光学部材 |
| WO2024004546A1 (ja) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | 住友電気工業株式会社 | ガラス材及び光ファイバ |
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