JPH07109149A - 窒素含有ガラス、その製造法およびガラス繊維 - Google Patents
窒素含有ガラス、その製造法およびガラス繊維Info
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- JPH07109149A JPH07109149A JP5281688A JP28168893A JPH07109149A JP H07109149 A JPH07109149 A JP H07109149A JP 5281688 A JP5281688 A JP 5281688A JP 28168893 A JP28168893 A JP 28168893A JP H07109149 A JPH07109149 A JP H07109149A
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- Glass Compositions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明は０.１μｍ以上のＳiまたはＳi合金
粒子の数が１.０×１０9個／cm3以下である窒素含有ガ
ラスを提供するものである。本発明のガラスは前記のガ
ラスにおいて特に波長４００〜８００ｎｍにおける透過
率が８０％／ｍｍ以上の窒素含有ガラスである。また、
本発明はこのようなガラスの製造法およびガラス繊維を
提供するものである。 【効果】 本発明の窒素含有ガラスは波長領域４００〜
８００ｎｍにおける透過率８０％／ｍｍ以上という透明
なガラスであり、Ｓi粒子またはＳi合金粒子の数が１.
０×１０9個／cm3以下である。これを紡糸したガラス繊
維は、従来の酸化物ガラス繊維をはるかにしのぐ強度が
得られ、強化用繊維として好ましい。
粒子の数が１.０×１０9個／cm3以下である窒素含有ガ
ラスを提供するものである。本発明のガラスは前記のガ
ラスにおいて特に波長４００〜８００ｎｍにおける透過
率が８０％／ｍｍ以上の窒素含有ガラスである。また、
本発明はこのようなガラスの製造法およびガラス繊維を
提供するものである。 【効果】 本発明の窒素含有ガラスは波長領域４００〜
８００ｎｍにおける透過率８０％／ｍｍ以上という透明
なガラスであり、Ｓi粒子またはＳi合金粒子の数が１.
０×１０9個／cm3以下である。これを紡糸したガラス繊
維は、従来の酸化物ガラス繊維をはるかにしのぐ強度が
得られ、強化用繊維として好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は透明度および強度に優れ
た窒素含有ガラスおよびその製造法に関する。本発明の
ガラスから製造されたガラス繊維はＦＲＰなど各種の複
合材料の強化用繊維として用いられる。
た窒素含有ガラスおよびその製造法に関する。本発明の
ガラスから製造されたガラス繊維はＦＲＰなど各種の複
合材料の強化用繊維として用いられる。
【０００２】
【従来の技術および課題】窒素含有ガラスは、酸化物ガ
ラス中の酸素の一部が結合原子価三価の窒素により置換
された構造を有する。このため、酸化物ガラスより数多
くの化学結合が形成されてガラスのネットワークが強固
になる。このため、高弾性率、高硬度および高強度を示
すなど優れた物理的性質を有し、強化用繊維などに適す
る。
ラス中の酸素の一部が結合原子価三価の窒素により置換
された構造を有する。このため、酸化物ガラスより数多
くの化学結合が形成されてガラスのネットワークが強固
になる。このため、高弾性率、高硬度および高強度を示
すなど優れた物理的性質を有し、強化用繊維などに適す
る。
【０００３】このような窒素含有ガラスは一般に溶融法
によって製造され、Ｓi3Ｎ4およびＡlＮなどの窒化物原
料を、ＳｉＯ2のごとき金属酸化物などの他のガラス原
料と混合して不活性ガス中にて長時間溶融する。このよ
うな還元反応を生じやすい環境下の溶融により製造され
た従来の窒素含有ガラスは、いずれも相当な着色、曇り
を有しており、４００〜８００ｎｍの可視領域において
透明度が低く、強度もなお本来の物性値が得られている
とは言いがたい。
によって製造され、Ｓi3Ｎ4およびＡlＮなどの窒化物原
料を、ＳｉＯ2のごとき金属酸化物などの他のガラス原
料と混合して不活性ガス中にて長時間溶融する。このよ
うな還元反応を生じやすい環境下の溶融により製造され
た従来の窒素含有ガラスは、いずれも相当な着色、曇り
を有しており、４００〜８００ｎｍの可視領域において
透明度が低く、強度もなお本来の物性値が得られている
とは言いがたい。
【０００４】本発明の目的は、従来に比べて一段と強度
の高い窒素含有ガラスおよび窒素含有ガラス繊維を提供
することにある。
の高い窒素含有ガラスおよび窒素含有ガラス繊維を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、窒素含有
ガラスの物性向上について鋭意研究を続けたところ、特
定の製造条件を採用することにより従来にないガラス構
造を備え、透明で物理強度に優れた窒素含有ガラスおよ
び窒素含有ガラス繊維が得られるとの知見を得て本発明
を完成するに至った。
ガラスの物性向上について鋭意研究を続けたところ、特
定の製造条件を採用することにより従来にないガラス構
造を備え、透明で物理強度に優れた窒素含有ガラスおよ
び窒素含有ガラス繊維が得られるとの知見を得て本発明
を完成するに至った。
【０００６】本発明は０.１μｍ以上のＳiまたはＳi合
金粒子の数が１.０×１０9個／cm3以下である窒素含有
ガラスを提供するものである。本発明のガラスは前記の
ガラスにおいて特に波長４００〜８００ｎｍにおける透
過率が８０％／ｍｍ以上の窒素含有ガラスである。ま
た、本発明はこのようなガラスの製造法およびガラス繊
維を提供するものである。
金粒子の数が１.０×１０9個／cm3以下である窒素含有
ガラスを提供するものである。本発明のガラスは前記の
ガラスにおいて特に波長４００〜８００ｎｍにおける透
過率が８０％／ｍｍ以上の窒素含有ガラスである。ま
た、本発明はこのようなガラスの製造法およびガラス繊
維を提供するものである。
【０００７】本発明の窒素含有ガラスの製造法では、ま
ず（i）ＳiＯ2、（ii）Ｓi3Ｎ4、または他の金属窒化
物、（iii）少なくとも１種の金属酸化物、（iv）ＣaＯ
またはＣaＯ＋ＭgＯを混合する。
ず（i）ＳiＯ2、（ii）Ｓi3Ｎ4、または他の金属窒化
物、（iii）少なくとも１種の金属酸化物、（iv）ＣaＯ
またはＣaＯ＋ＭgＯを混合する。
【０００８】前記（ii）のＳi3Ｎ4以外の窒素源として
はＡＩＮ、Ｍｇ3Ｎ、Ｌｉ3Ｎなどの金属窒化物あるい
は、Ｓi2Ｎ2Ｏ、Ｓi5Ｎ6Ｏなどの酸窒化ケイ素が挙げら
れる。また金属酸窒化物（Ａl2n+1Ｏ3nＮ等）、サイア
ロン（Ｓi6-xＡlxＯxＮ8-x等）、酸窒化珪素と金属との
化合物（Ｌa4Ｓi2Ｏ7Ｎ2等）などを用いてもよい。
はＡＩＮ、Ｍｇ3Ｎ、Ｌｉ3Ｎなどの金属窒化物あるい
は、Ｓi2Ｎ2Ｏ、Ｓi5Ｎ6Ｏなどの酸窒化ケイ素が挙げら
れる。また金属酸窒化物（Ａl2n+1Ｏ3nＮ等）、サイア
ロン（Ｓi6-xＡlxＯxＮ8-x等）、酸窒化珪素と金属との
化合物（Ｌa4Ｓi2Ｏ7Ｎ2等）などを用いてもよい。
【０００９】（iii）の金属酸化物としてはＡl2Ｏ3、Ｂ
aＯ、Ｓb2Ｏ3、ＳrＯ、Ｎa2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌa2Ｏ3、ＣeＯ
2、Ｙ2Ｏ3、ＺrＯ2、ＴiＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｃr2Ｏ3、Ｐb
Ｏ、Ｖ2Ｏ5、ＳnＯ2など、あるいは熱分解によりこれら
の金属酸化物となる炭酸塩、水酸化物、シュウ酸塩を配
合してもよい。また、ＣaＯおよびＭgＯの代わりに熱分
解によりＣaＯまたはＭgＯとなる化合物、例えば炭酸
塩、水酸化物、シュウ酸塩などを用いてもよい。
aＯ、Ｓb2Ｏ3、ＳrＯ、Ｎa2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌa2Ｏ3、ＣeＯ
2、Ｙ2Ｏ3、ＺrＯ2、ＴiＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｃr2Ｏ3、Ｐb
Ｏ、Ｖ2Ｏ5、ＳnＯ2など、あるいは熱分解によりこれら
の金属酸化物となる炭酸塩、水酸化物、シュウ酸塩を配
合してもよい。また、ＣaＯおよびＭgＯの代わりに熱分
解によりＣaＯまたはＭgＯとなる化合物、例えば炭酸
塩、水酸化物、シュウ酸塩などを用いてもよい。
【００１０】これらの原料は充分に混合され、加熱、溶
融して窒素含有ガラスを得る。該混合物の溶融は１４０
０〜１９００℃にて３〜１００時間、加熱速度１０〜８
００℃／分にて窒素、アルゴンなどの不活性ガスの雰囲
気下にて行いガラス化するのが好ましい。
融して窒素含有ガラスを得る。該混合物の溶融は１４０
０〜１９００℃にて３〜１００時間、加熱速度１０〜８
００℃／分にて窒素、アルゴンなどの不活性ガスの雰囲
気下にて行いガラス化するのが好ましい。
【００１１】本発明の窒素含有ガラスはこのようにして
溶融を行った後、所定の温度で清澄を行う。清澄温度は
１４００〜１６９０℃、好ましくは１５００〜１６９０
℃である。また、清澄時間は１.０〜１００時間、好ま
しくは２〜６０時間、最も好ましくは４〜６時間であ
る。
溶融を行った後、所定の温度で清澄を行う。清澄温度は
１４００〜１６９０℃、好ましくは１５００〜１６９０
℃である。また、清澄時間は１.０〜１００時間、好ま
しくは２〜６０時間、最も好ましくは４〜６時間であ
る。
【００１２】ついで、得られた窒素含有ガラスを急冷、
または緩冷する。冷却した窒素含有ガラスを１１００〜
１６００℃に加熱した紡糸装置にて、不活性雰囲気下、
紡糸速度２０〜３０００ｍ／分にて紡糸し連続繊維を得
る。他の紡糸方法としては、窒素含有ガラスを紡糸装置
の加熱炉にて溶融温度から１１００〜１６００℃まで冷
却し不活性雰囲気下に紡糸してもよい。この方法では、
窒素含有ガラスの原料をフィダーにて紡糸装置内の加熱
炉に連続的に供給し直接紡糸を行う。
または緩冷する。冷却した窒素含有ガラスを１１００〜
１６００℃に加熱した紡糸装置にて、不活性雰囲気下、
紡糸速度２０〜３０００ｍ／分にて紡糸し連続繊維を得
る。他の紡糸方法としては、窒素含有ガラスを紡糸装置
の加熱炉にて溶融温度から１１００〜１６００℃まで冷
却し不活性雰囲気下に紡糸してもよい。この方法では、
窒素含有ガラスの原料をフィダーにて紡糸装置内の加熱
炉に連続的に供給し直接紡糸を行う。
【００１３】ガラス繊維の直径は３〜５０μｍであるの
が好ましい。径がこの範囲よりも小さいと紡糸操作が困
難となる。一方、径がその範囲より大きいと、強度が著
しく低下する。ガラス繊維は連続繊維であってもよく、
また１.５〜１００ｍｍの短繊維であってもよい。ま
た、ガラス繊維の形態は、クロス、ロービング、ヤー
ン、ステープル、チョップドストランド、ウール、ペー
パー、マットなどのいずれであってもよい。
が好ましい。径がこの範囲よりも小さいと紡糸操作が困
難となる。一方、径がその範囲より大きいと、強度が著
しく低下する。ガラス繊維は連続繊維であってもよく、
また１.５〜１００ｍｍの短繊維であってもよい。ま
た、ガラス繊維の形態は、クロス、ロービング、ヤー
ン、ステープル、チョップドストランド、ウール、ペー
パー、マットなどのいずれであってもよい。
【００１４】従来のガラス、特に窒素を含有するガラス
中には、酸素原子との結合をもたない数多くのＳi粒子
やＳi合金粒子が存在していた。この内部欠陥のため、
窒素含有ガラスは着色、曇りが生じ、本来の優れた物理
的強度を示すガラス繊維が得られていないものと推定さ
れる。これに対して、本発明の窒素含有ガラスは窒素を
含有しながらも着色がなく、可視領域(波長域４００〜
８００ｎｍ)における透過率が８０％／ｍｍ以上と極め
て高い。また、このようなガラスはＳi粒子またはＳi合
金粒子の数が１.０×１０9個／ｃｍ3以下に減少してお
り、これを紡糸したガラス繊維は従来のガラス繊維に比
べ著しく高強度である。
中には、酸素原子との結合をもたない数多くのＳi粒子
やＳi合金粒子が存在していた。この内部欠陥のため、
窒素含有ガラスは着色、曇りが生じ、本来の優れた物理
的強度を示すガラス繊維が得られていないものと推定さ
れる。これに対して、本発明の窒素含有ガラスは窒素を
含有しながらも着色がなく、可視領域(波長域４００〜
８００ｎｍ)における透過率が８０％／ｍｍ以上と極め
て高い。また、このようなガラスはＳi粒子またはＳi合
金粒子の数が１.０×１０9個／ｃｍ3以下に減少してお
り、これを紡糸したガラス繊維は従来のガラス繊維に比
べ著しく高強度である。
【００１５】なお、本発明の製造法にて得られる好まし
い窒素含有ガラスはＳi−Ｃa−Ｍ−Ｏ−ＮまたはＳi−
Ｃa−Ｍg−Ｍ−Ｏ−Ｎガラス系を有する。金属ＭはＡ
l、Ｓr、Ｌa、Ｂa、Ｙ、Ｔi、Ｚr、Ｃe、Ｎa、Ｋ、Ｓ
b、Ｂ、Ｃr、Ｐb、Ｖ、Ｓnなどの少なくとも１種が好ま
しい。得られたガラスは窒素含有量０.１〜１５重量
％、弾性率10,000〜22,000ｋｇ／ｍｍ2、引張強度１０
０〜７００ｋｇ／ｍｍ2を有する。
い窒素含有ガラスはＳi−Ｃa−Ｍ−Ｏ−ＮまたはＳi−
Ｃa−Ｍg−Ｍ−Ｏ−Ｎガラス系を有する。金属ＭはＡ
l、Ｓr、Ｌa、Ｂa、Ｙ、Ｔi、Ｚr、Ｃe、Ｎa、Ｋ、Ｓ
b、Ｂ、Ｃr、Ｐb、Ｖ、Ｓnなどの少なくとも１種が好ま
しい。得られたガラスは窒素含有量０.１〜１５重量
％、弾性率10,000〜22,000ｋｇ／ｍｍ2、引張強度１０
０〜７００ｋｇ／ｍｍ2を有する。
【００１６】
【実施例】つぎに本発明を実施例に基づきさらに具体的
に説明する。
に説明する。
【００１７】［実施例１］ガラス原料としてＳiＯ2：５
０.３１、ＣaＯ：９.８１、ＭgＯ：１１.５４、Ａl
2Ｏ3：２０.８３、Ｓi3Ｎ4：７.５１(各重量％)の各原
料粉末を用いた。これらバッチ原料３ｋｇをＢＮライニ
ングしたカーボンルツボ（２４ｃｍ×１５ｃｍ×１０ｃ
ｍ）を用いてＡｒ：Ｎ2＝１：９の雰囲気下、１６６０
℃にて５時間および１５５０℃にて３時間溶融し清澄を
行った。このガラスを冷却後とり出し、一部を切り出し
て両面光学研磨後、透過率を測定した。結果を図１に示
す。
０.３１、ＣaＯ：９.８１、ＭgＯ：１１.５４、Ａl
2Ｏ3：２０.８３、Ｓi3Ｎ4：７.５１(各重量％)の各原
料粉末を用いた。これらバッチ原料３ｋｇをＢＮライニ
ングしたカーボンルツボ（２４ｃｍ×１５ｃｍ×１０ｃ
ｍ）を用いてＡｒ：Ｎ2＝１：９の雰囲気下、１６６０
℃にて５時間および１５５０℃にて３時間溶融し清澄を
行った。このガラスを冷却後とり出し、一部を切り出し
て両面光学研磨後、透過率を測定した。結果を図１に示
す。
【００１８】上記ガラスを粉砕し、７２本のノズルチッ
プを有するブッシング（ＢＮライニングモリブデン）に
入れ、全体を窒素雰囲気下１６００℃に加熱し、ノズル
よりガラスを流出させた。２０００ｍ／分で紡糸したと
ころ、平均繊維径８.０μｍのガラス繊維が紡糸でき
た。平均強度は４２０ｋｇ／ｍｍ2であった。また、こ
のガラス繊維の透過率をつぎの方法により測定した。す
なわち、７２本のストランドを１００束まとめて、カー
ボンを含有したエポキシ樹脂を含浸させ、円柱状に引き
ぬき成形した。一部を断面方向に切り出し(厚さ１ｍｍ
弱）両面を光学研磨した。画像処理装置を用いて、有効
ガラス面積を求め、バルクの時と同様に透過率を測定し
た。得られたガラス繊維の透過率はバルクガラスと同様
であった。
プを有するブッシング（ＢＮライニングモリブデン）に
入れ、全体を窒素雰囲気下１６００℃に加熱し、ノズル
よりガラスを流出させた。２０００ｍ／分で紡糸したと
ころ、平均繊維径８.０μｍのガラス繊維が紡糸でき
た。平均強度は４２０ｋｇ／ｍｍ2であった。また、こ
のガラス繊維の透過率をつぎの方法により測定した。す
なわち、７２本のストランドを１００束まとめて、カー
ボンを含有したエポキシ樹脂を含浸させ、円柱状に引き
ぬき成形した。一部を断面方向に切り出し(厚さ１ｍｍ
弱）両面を光学研磨した。画像処理装置を用いて、有効
ガラス面積を求め、バルクの時と同様に透過率を測定し
た。得られたガラス繊維の透過率はバルクガラスと同様
であった。
【００１９】［実施例２］ガラス原料としてＳiＯ2：４
６.０４、ＣaＯ：９.３２、ＭgＯ：６.２２、Ａl2Ｏ3：
２５.９０、Ｓi3Ｎ4：１２.５２（各重量％）の各原料
粉末を用いた。これらバッチ原料を同様にＨｅ：Ｎ2＝
１：９の雰囲気下１６８０℃にて５時間および１５８０
℃にて３時間溶融し清澄を行った。このガラスを冷却後
とり出し、ガラスの透過率を測定した。結果を図１に示
す。
６.０４、ＣaＯ：９.３２、ＭgＯ：６.２２、Ａl2Ｏ3：
２５.９０、Ｓi3Ｎ4：１２.５２（各重量％）の各原料
粉末を用いた。これらバッチ原料を同様にＨｅ：Ｎ2＝
１：９の雰囲気下１６８０℃にて５時間および１５８０
℃にて３時間溶融し清澄を行った。このガラスを冷却後
とり出し、ガラスの透過率を測定した。結果を図１に示
す。
【００２０】また、このガラスを実施例１と同様に紡糸
したところ、得られたガラス繊維の平均強度は４５０ｋ
ｇ／ｍｍ2であった。ガラス繊維の透過率はバルクと同
様であった。
したところ、得られたガラス繊維の平均強度は４５０ｋ
ｇ／ｍｍ2であった。ガラス繊維の透過率はバルクと同
様であった。
【００２１】［実施例３］ガラス原料としてＳiＯ2：５
６.７４、ＭgＯ：１０.４２、Ａl2Ｏ3：２５.３３、Ｓi
3Ｎ4：７.５１（各重量％）の各原料粉末を用いた。こ
れら原料を窒素雰囲気下、１７００℃にて５時間および
１６００℃にて３時間溶融し清澄した。得られたガラス
を冷却後、一部とり出し、透過率を測定した。結果を図
１に示す。このガラスを実施例１と同様にして紡糸した
ところ、得られたガラス繊維の平均強度は５８０ｋｇ／
ｍｍ2であった。ガラス繊維の透過率はバルクと同様で
あった。
６.７４、ＭgＯ：１０.４２、Ａl2Ｏ3：２５.３３、Ｓi
3Ｎ4：７.５１（各重量％）の各原料粉末を用いた。こ
れら原料を窒素雰囲気下、１７００℃にて５時間および
１６００℃にて３時間溶融し清澄した。得られたガラス
を冷却後、一部とり出し、透過率を測定した。結果を図
１に示す。このガラスを実施例１と同様にして紡糸した
ところ、得られたガラス繊維の平均強度は５８０ｋｇ／
ｍｍ2であった。ガラス繊維の透過率はバルクと同様で
あった。
【００２２】［比較例１］実施例３と同様の組成、条件
にて窒素含有ガラスを製造した。ただし、清澄は窒素雰
囲気下１７００℃にて８時間行った。冷却後、一部とり
出し、透過率を測定した。結果を図１に示す。得られた
ガラスを実施例１と同様に紡糸したところ、得られたガ
ラス繊維は平均強度２２０ｋｇ／ｍｍ2と著しく弱いも
のであった。ガラス繊維の透過率はバルクと同様であっ
た。
にて窒素含有ガラスを製造した。ただし、清澄は窒素雰
囲気下１７００℃にて８時間行った。冷却後、一部とり
出し、透過率を測定した。結果を図１に示す。得られた
ガラスを実施例１と同様に紡糸したところ、得られたガ
ラス繊維は平均強度２２０ｋｇ／ｍｍ2と著しく弱いも
のであった。ガラス繊維の透過率はバルクと同様であっ
た。
【００２３】［比較例２］ガラス原料としてＳiＯ2：５
１.２４、ＭgＯ：１０.５７、Ａl2Ｏ3：２５.６８、Ｓi
3Ｎ4：１２.５２（各重量％）の各原料粉末を用いた。
これら原料を窒素雰囲気下１７５０℃にて８時間および
１７００℃にて２時間溶融し清澄した。得られたガラス
の透過率を測定した。結果を図１に示す。得られたガラ
スを実施例１と同様にして紡糸したところ、繊維の平均
強度は２４０ｋｇ／ｍｍ2と低かった。ガラス繊維の透
過率はバルクと同様であった。
１.２４、ＭgＯ：１０.５７、Ａl2Ｏ3：２５.６８、Ｓi
3Ｎ4：１２.５２（各重量％）の各原料粉末を用いた。
これら原料を窒素雰囲気下１７５０℃にて８時間および
１７００℃にて２時間溶融し清澄した。得られたガラス
の透過率を測定した。結果を図１に示す。得られたガラ
スを実施例１と同様にして紡糸したところ、繊維の平均
強度は２４０ｋｇ／ｍｍ2と低かった。ガラス繊維の透
過率はバルクと同様であった。
【００２４】［実施例４］ガラス原料としてＳｉＯ2：
５０.３１、ＣａＯ：９.８１、ＭｇＯ：１１.５４、Ａ
ｌ2Ｏ3：２０.８３、Ｓｉ3Ｎ4：７.５１（各重量％）の
各原料を用いた。このバッチ原料１ｋｇをＢＮライニン
グしたカーボンルツボ（１４ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃ
ｍ）を用いてＡｒ：Ｎ2＝１：９の雰囲気下１６５０℃
にて溶融、清澄した。溶融清澄時間を種々変えてガラス
中に存在するＳi粒子の数を下記の方法によりカウント
した。結果を表１に示す。
５０.３１、ＣａＯ：９.８１、ＭｇＯ：１１.５４、Ａ
ｌ2Ｏ3：２０.８３、Ｓｉ3Ｎ4：７.５１（各重量％）の
各原料を用いた。このバッチ原料１ｋｇをＢＮライニン
グしたカーボンルツボ（１４ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃ
ｍ）を用いてＡｒ：Ｎ2＝１：９の雰囲気下１６５０℃
にて溶融、清澄した。溶融清澄時間を種々変えてガラス
中に存在するＳi粒子の数を下記の方法によりカウント
した。結果を表１に示す。
【００２５】Ｓｉ粒子のカウント法：光学研磨したガラ
ス試料の内部を光学顕微鏡で観察し数ケ所をカウントし
て、その平均を求める。単位観察体積を１ｃｍ3あたり
に換算して数値化した。
ス試料の内部を光学顕微鏡で観察し数ケ所をカウントし
て、その平均を求める。単位観察体積を１ｃｍ3あたり
に換算して数値化した。
【００２６】また、得られたガラスを３６個のノズルチ
ップを有するクロムコーティングモリブデンブッシング
に入れ、全体を１５５０℃に加熱してノズルチップより
ガラスを流出させ、2000ｍ／分で紡糸した。平均繊維径
は８.０μｍであった。得られたガラス繊維の強度を表
１に示す。
ップを有するクロムコーティングモリブデンブッシング
に入れ、全体を１５５０℃に加熱してノズルチップより
ガラスを流出させ、2000ｍ／分で紡糸した。平均繊維径
は８.０μｍであった。得られたガラス繊維の強度を表
１に示す。
【００２７】 ［表１］ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 溶融時間 Ｓi (0.1μｍ以上)数 平均強度(kg/mm2) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ １ １５.１×１０8個/cm3 ２２０ ４ ９.５× 〃 ３５０ ８ ３.０× 〃 ４２０ １６ ２.２× 〃 ４３０ ２４ １.１× 〃 ４５０ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表１より明らかなようにＳi粒子(０.１μｍ以上)の数を
１０×１０8個／cm3以下に減らすことが効果的と考えら
れる。
１０×１０8個／cm3以下に減らすことが効果的と考えら
れる。
【００２８】［実施例５］ガラス原料としてＳｉＯ2：
５６.７４、ＭｇＯ：１０.４２、Ａｌ2Ｏ3：２５.３
３、Ｓｉ3Ｎ4：７.５１（各重量％）の各原料を用い
た。これらの原料３ｋｇをモリブデン−タングステンル
ツボ（２４ｃｍ×１５ｃｍ×１０ｃｍ）で窒素雰囲気
下、１７２０℃にて６時間、さらに１６００℃にて２時
間溶融、清澄した。得られたガラスを冷却し内部のＳi
粒子をカウントしたところ１.８×１０8個／ｃｍ3であ
った。同様にして紡糸したところ、繊維の平均強度は５
８０ kg/mm2であった。
５６.７４、ＭｇＯ：１０.４２、Ａｌ2Ｏ3：２５.３
３、Ｓｉ3Ｎ4：７.５１（各重量％）の各原料を用い
た。これらの原料３ｋｇをモリブデン−タングステンル
ツボ（２４ｃｍ×１５ｃｍ×１０ｃｍ）で窒素雰囲気
下、１７２０℃にて６時間、さらに１６００℃にて２時
間溶融、清澄した。得られたガラスを冷却し内部のＳi
粒子をカウントしたところ１.８×１０8個／ｃｍ3であ
った。同様にして紡糸したところ、繊維の平均強度は５
８０ kg/mm2であった。
【００２９】
【発明の効果】本発明の窒素含有ガラスは波長領域４０
０〜８００ｎｍにおける透過率８０％／ｍｍ以上という
透明なガラスであり、Ｓi粒子またはＳi合金粒子の数が
１.０×１０9個／cm3以下である。これを紡糸したガラ
ス繊維は、従来の酸化物ガラス繊維をはるかにしのぐ強
度が得られ、強化用繊維として好ましい。
０〜８００ｎｍにおける透過率８０％／ｍｍ以上という
透明なガラスであり、Ｓi粒子またはＳi合金粒子の数が
１.０×１０9個／cm3以下である。これを紡糸したガラ
ス繊維は、従来の酸化物ガラス繊維をはるかにしのぐ強
度が得られ、強化用繊維として好ましい。
【図１】ガラスの透過率を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川嵜 隆 東京都新宿区西新宿２丁目７番１号 旭フ ァイバーグラス株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 ０.１μｍ以上のＳiまたはＳi合金粒子
の数が１.０×１０9個／cm3以下である窒素含有ガラ
ス。 - 【請求項２】 波長４００〜８００ｎｍにおける透過率
が８０％／ｍｍ以上である請求項１に記載の窒素含有ガ
ラス。 - 【請求項３】 酸化物および含窒素化合物を含むガラス
原料を溶融して窒素含有ガラスを製造するにあたり、溶
融ガラスを温度１４００〜１６９０℃にて清澄すること
を特徴とする窒素含有ガラスの製造法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の窒素含有ガラスからな
るガラス繊維。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28168893A JP3425701B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 窒素含有ガラス、その製造法およびガラス繊維 |
| EP94116111A EP0650937B1 (en) | 1993-10-14 | 1994-10-12 | Oxynitride glass, method of preparing the same and glass fiber |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104496176B (zh) * | 2015-01-07 | 2017-02-01 | 中南大学 | 一种高弹能耗散能力氧氮玻璃材料及其制备方法 |
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| US4070198A (en) * | 1976-03-05 | 1978-01-24 | Corning Glass Works | SiO2 -Al2 O3 -N glass for production of oxynitride glass-ceramics |
| US4141739A (en) * | 1977-10-20 | 1979-02-27 | Corning Glass Works | Oxynitride glass-ceramics |
| US4222760A (en) * | 1979-08-02 | 1980-09-16 | Corning Glass Works | Preparation of oxynitride glass-ceramics |
| US4609631A (en) * | 1985-09-12 | 1986-09-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Oxynitride glass fibers |
| JPH0729815B2 (ja) * | 1987-01-16 | 1995-04-05 | 株式会社島津製作所 | ガラス繊維 |
| EP0293105B1 (en) * | 1987-05-28 | 1993-04-21 | Shimadzu Corporation | Oxynitride glass and fibers thereof |
| JPS6465045A (en) * | 1987-05-28 | 1989-03-10 | Shimadzu Corp | Oxynitride glass fiber |
| JPH0735265B2 (ja) * | 1987-09-07 | 1995-04-19 | 株式会社島津製作所 | オキシナイトライドガラス繊維 |
| US4940678A (en) * | 1989-07-27 | 1990-07-10 | Corning Incorporated | Rare earth oxynitride glasses |
-
1993
- 1993-10-14 JP JP28168893A patent/JP3425701B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-10-12 DE DE69401894T patent/DE69401894T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-10-12 EP EP94116111A patent/EP0650937B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-12 US US08/321,519 patent/US5576253A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019198258A1 (ja) * | 2018-04-09 | 2019-10-17 | 日本板硝子株式会社 | ガラス繊維とその製造方法 |
| JP6605781B1 (ja) * | 2018-04-09 | 2019-11-13 | 日本板硝子株式会社 | ガラス繊維とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69401894D1 (de) | 1997-04-10 |
| EP0650937B1 (en) | 1997-03-05 |
| DE69401894T2 (de) | 1997-09-04 |
| EP0650937A1 (en) | 1995-05-03 |
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