JP2003192362A - Method for producing chalcogenide glass - Google Patents
Method for producing chalcogenide glassInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カルコゲナイドガ
ラスの製造方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing chalcogenide glass.
【０００２】[0002]
【従来の技術】赤外線透過材料は、ＣＯ2 レーザ等のパ
ワー伝送用の材料またはレンズ、窓用材料として注目さ
れている。このような赤外域の光を透過する材料として
は、単結晶、ホットプレスした多結晶、ＣＶＤで作られ
る結晶など多くの材料があるが、上記用途に関しては、
大きく複雑な形であっても望みの形に作れる点や、組成
が比較的自由に選べる点で赤外線を透過することのでき
るカルコゲナイドガラスが適している。2. Description of the Related Art Infrared transmitting materials have been attracting attention as materials for power transmission such as CO 2 lasers, lenses, and window materials. There are many materials such as single crystals, hot-pressed polycrystals, and crystals made by CVD as materials that transmit light in the infrared region.
Chalcogenide glass that can transmit infrared rays is suitable because it can be made into a desired shape even if it is large and complicated, and the composition can be selected relatively freely.
【０００３】カルコゲナイドガラスの製造方法として代
表的なものは、円筒状ガラス製容器中に高純度の原料を
真空封入した後に、揺動型電気炉で溶融し、冷却するこ
とによって製造する方法である。この方法では、ガラス
を得るために急冷を行うことが必要であるが、急冷する
ことにより製造したガラスは余剰内部エネルギーを含ん
だ不安定な状態にあるだけでなく、歪や脈理およびクラ
ックを含んでおり、冷却中に破壊や表面の剥離を生じや
すい。A typical method for producing chalcogenide glass is a method in which a high-purity raw material is vacuum-sealed in a cylindrical glass container, which is then melted in an oscillating electric furnace and cooled. . In this method, it is necessary to perform quenching to obtain glass, but the glass produced by quenching is not only in an unstable state containing excess internal energy, but also strains, striae and cracks are generated. It contains and is liable to break or peel off during cooling.
【０００４】そこで、冷却中のカルコゲナイドガラスの
破壊および表面の剥離の発生を防止するカルコゲナイド
ガラスの製造方法として、石英アンプルの一端のみを圧
縮ガスにより局所的に冷却し、その後冷却すべき領域を
他端に向かって連続的に移動する方法が提案されている
（特公平６−４３２５５号参照）。しかし、この方法で
は、圧縮ガスを備えた特殊な冷却装置が必要であり、歪
や脈理に対しては冷却効果が高すぎガラスが余剰内部エ
ネルギーを含んだ不安定なガラスとなる。このような歪
や脈理やクラックを含んだカルコゲナイドガラスは、上
記用途に利用できなくなるため、各原料において冷却時
にガラス転移点よりわずかに低い温度で十分除歪および
安定化のためアニールを行う必要がある。Therefore, as a method of producing chalcogenide glass which prevents the destruction of chalcogenide glass and the occurrence of surface peeling during cooling, only one end of a quartz ampoule is locally cooled by a compressed gas, and then the region to be cooled is changed to another. A method of continuously moving toward the end has been proposed (see Japanese Patent Publication No. 6-43255). However, this method requires a special cooling device equipped with a compressed gas, and the cooling effect is too high against distortion and striae, and the glass becomes an unstable glass containing excess internal energy. Since chalcogenide glass containing such strains, striae and cracks cannot be used for the above applications, it is necessary to anneal each material at a temperature slightly lower than the glass transition point during cooling for sufficient strain relief and stabilization. There is.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のカルコゲナイド
ガラスの製造方法では、カルコゲナイドガラスは組成が
比較的自由に選べる反面、組成や用いる原料の種類によ
って除歪およびアニール条件を選択しなければならず、
十分除歪およびアニールしたにもかかわらずカルコゲナ
イドガラスに歪や脈理やクラックが残存することがあ
る。また、石英アンプルの一端を圧縮ガスにより局所的
に冷却する方法では、破壊および表面の剥離の発生防止
には効果があるものの、歪や脈理の防止はできず、しか
も、圧縮ガスを備えた特殊な冷却装置が必要である。In the conventional method for producing chalcogenide glass, while the composition of chalcogenide glass can be selected relatively freely, the strain removal and annealing conditions must be selected depending on the composition and the kind of raw material used.
Strain, striae, and cracks may remain in the chalcogenide glass even after sufficient strain removal and annealing. Although the method of locally cooling one end of the quartz ampoule with a compressed gas is effective in preventing the occurrence of breakage and peeling of the surface, it cannot prevent distortion and striae. Special cooling equipment is required.
【０００６】本発明は、カルコゲナイドガラスの製造方
法における上記問題を解決するものであって、圧縮ガス
を備えた特殊な冷却装置を用いず、組成や用いる原料の
種類によって除歪およびアニールを行うこともなく、冷
却中のカルコゲナイドガラスの破壊および表面の剥離の
発生を防止し、歪や脈理やクラックのないカルコゲナイ
ドガラスを得ることのできるカルコゲナイドガラスの製
造方法を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems in the method for producing chalcogenide glass, in which strain removal and annealing are performed depending on the composition and the kind of raw material used, without using a special cooling device provided with a compressed gas. It is another object of the present invention to provide a method for producing a chalcogenide glass, which can prevent the chalcogenide glass from being broken and the surface from being peeled off during cooling and can obtain a chalcogenide glass free from strain, striae and cracks.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明では、カルコゲナ
イドガラス原料を容器に真空封入した後に溶融、冷却す
ることによってカルコゲナイドガラスを製造する方法に
おいて、容器に除歪部分を設けてカルコゲナイドガラス
から除歪することにより上記課題を解決している。この
方法によってカルコゲナイドガラスを製造すると、歪が
容器の除歪部分に集中し、カルコゲナイドガラス製造部
分では安定化が促進されるので、均質かつ安定なカルコ
ゲナイドガラスが得られる。In the present invention, in a method for producing a chalcogenide glass by vacuum-sealing a chalcogenide glass raw material in a container, and then cooling the chalcogenide glass, a strain-relieving portion is provided in the container to remove strain from the chalcogenide glass. By doing so, the above problem is solved. When chalcogenide glass is manufactured by this method, strain is concentrated in the unstrained portion of the container and stabilization is promoted in the chalcogenide glass manufacturing portion, so that a homogeneous and stable chalcogenide glass can be obtained.
【０００８】容器のカルコゲナイドガラス製造部分の長
さをＬ、断面積をＳとした場合、除歪部分は、長さが
０．２Ｌ以上の範囲にわたって、断面積を０．０４Ｓ以
上０．８５Ｓ以下とすると、カルコゲナイドガラスの除
歪および安定化が効率的に行われる。容器の除歪部分の
断面積が０．０４Ｓ以上、０．８５Ｓ以下の範囲外であ
ったり、あるいは断面積を０．０４Ｓ以上、０．８５Ｓ
以下とする長さの範囲が０．２Ｌより短い場合、除歪お
よび安定化が効率的に行われず、カルコゲナイドガラス
に歪が残存し割れるおそれがある。When the length of the chalcogenide glass manufacturing portion of the container is L and the cross-sectional area is S, the strain-removed portion has a cross-sectional area of 0.04 S or more and 0.85 S or less over a range of 0.2 L or more. Then, the chalcogenide glass can be efficiently removed and stabilized. The cross-sectional area of the strain-relieved portion of the container is outside the range of 0.04S or more and 0.85S or less, or the cross-sectional area is 0.04S or more and 0.85S or less.
If the length range below is less than 0.2 L, strain relief and stabilization may not be performed efficiently, and strain may remain in the chalcogenide glass and crack.
【０００９】なお、上記除歪部分の長さが０．５Ｌより
長い場合、結果として得られるカルコゲナイドガラスの
量が減少するので好ましくない。When the length of the strain-relieved portion is longer than 0.5 L, the amount of chalcogenide glass obtained as a result is decreased, which is not preferable.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態であ
るカルコゲナイドガラスの製造方法に用いられる容器の
正面図である。この容器Ａは、上部が容器内にカルコゲ
ナイドガラス原料を仕込むための原料仕込み部分１、中
央部がカルコゲナイドガラス５を製造するためのカルコ
ゲナイドガラス製造部分２、さらに接合部分３を介して
下部がカルコゲナイドガラス５の除歪を行うための除歪
部分４となっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a front view of a container used in a method for producing chalcogenide glass according to an embodiment of the present invention. In this container A, an upper part is a raw material charging part 1 for charging a chalcogenide glass raw material into the container, a central part is a chalcogenide glass manufacturing part 2 for manufacturing a chalcogenide glass 5, and a lower part is a bonding part 3 and a lower part is a chalcogenide glass. It is a strain relief portion 4 for performing strain relief 5.
【００１１】除歪部分４の形状は円筒形または円錐形が
望ましいが、その他どのような形状とすることも可能で
ある。また、容器Ａはカルコゲナイドガラス製造部分２
の長さをＬ、断面積（容器Ａの長手方向を垂直にした状
態における水平断面積）をＳとした場合、除歪部分４の
長さが０．２Ｌ以上（好ましくは０．２Ｌ以上０．２５
Ｌ以下）の範囲にわたって、断面積を０．０４Ｓ以上
０．８５Ｓ以下（好ましくは０．０４Ｓ以上０．２５Ｓ
以下）とすることが望ましい。The shape of the strain relief portion 4 is preferably cylindrical or conical, but any other shape is also possible. Further, the container A is a chalcogenide glass manufacturing part 2
Is L and the cross-sectional area (horizontal cross-sectional area when the longitudinal direction of the container A is vertical) is S, the length of the strain-relieved portion 4 is 0.2 L or more (preferably 0.2 L or more 0 .25
The cross-sectional area is 0.04S or more and 0.85S or less (preferably 0.04S or more and 0.25S) over the range of L or less.
The following is preferable.
【００１２】容器Ａの除歪部分４の断面積が０．０４Ｓ
以上、０．８５Ｓ以下の範囲外であったり、あるいは除
歪部分４の断面積を０．０４Ｓ以上、０．８５Ｓ以下と
する長さの範囲が０．２Ｌより短い場合、除歪および安
定化が効率的に行われず、カルコゲナイドガラス５に歪
が残存し割れるおそれがある。なお、上記除歪部分の長
さが０．５Ｌより長い場合、結果として得られるカルコ
ゲナイドガラス５の量が減少するので好ましくない。The cross-sectional area of the strain-relieved portion 4 of the container A is 0.04S.
Above, outside the range of 0.85S or less, or if the range of the length of the cross-sectional area of the strain relief portion 4 is 0.04S or more and 0.85S or less is less than 0.2L Is not performed efficiently, and strain may remain in the chalcogenide glass 5 and crack. If the length of the strain-relieved portion is longer than 0.5 L, the amount of chalcogenide glass 5 obtained as a result decreases, which is not preferable.
【００１３】カルコゲナイドガラス５を製造するときに
は、この容器Ａにカルコゲナイドガラス原料を真空封入
し、これを電気炉で溶融後、容器Ａを炉内で垂直に保持
して室温まで冷却する。製造されたカルコゲナイドガラ
ス５は、歪が除歪部分４に集中し、カルコゲナイドガラ
ス製造部分２では安定なカルコゲナイドガラス５となっ
ている。これは、除歪部分４のカルコゲナイドガラス５
が局所冷却されることにより熱応力が除歪部分４に集中
するため、歪がカルコゲナイドガラス製造部分２には残
らず、また、除歪部分４が局所冷却されガラス化すると
きにカルコゲナイドガラス製造部分２のカルコゲナイド
ガラス５は、アニールを行うのと同様なガラスの平衡状
態に近づきガラスの安定化が行われるからである。When manufacturing the chalcogenide glass 5, the chalcogenide glass raw material is vacuum-sealed in the container A, melted in an electric furnace, and then the container A is held vertically in the furnace and cooled to room temperature. In the manufactured chalcogenide glass 5, strain is concentrated in the strain-removed portion 4, and in the chalcogenide glass manufacturing portion 2, the chalcogenide glass 5 is stable. This is the chalcogenide glass 5 of the strain relief part 4.
Since the thermal stress concentrates on the strain-removed portion 4 by being locally cooled, the strain does not remain in the chalcogenide glass manufacturing portion 2, and when the strain-free portion 4 is locally cooled and vitrified, the chalcogenide glass manufacturing portion This is because the chalcogenide glass 5 of No. 2 approaches the equilibrium state of glass similar to annealing and stabilizes the glass.
【００１４】[0014]
【実施例】〔実施例１〕容器として、カルコゲナイドガ
ラス製造部分の断面積Ｓが１２．６ｃｍ2 、長さＬが３
０ｃｍであり、除歪部分の断面積が０．０４Ｓ、長さが
０．２Ｌのガラス製容器を使用した。カルコゲナイドガ
ラス原料の組成は製造したカルコゲナイドガラスがＡｓ
2 Ｓｅ3 となるようにした。Example 1 As a container, the cross-sectional area S of the chalcogenide glass manufacturing portion is 12.6 cm 2 , and the length L is 3.
A glass container having a length of 0.2 cm and a cross-sectional area of the strain-relieved portion of 0.04 S and a length of 0.2 L was used. As for the composition of the chalcogenide glass raw material, the manufactured chalcogenide glass is As
It was set to 2 Se 3 .
【００１５】カルコゲナイドガラス原料を容器に真空封
入し、これを揺動型電気炉において１０００℃で熔融
後、炉内で垂直に保持したまま室温まで冷却した。これ
により得られたカルコゲナイドガラスは、歪が除歪部分
に集中し、除歪部分のガラスは表面が曇り、割れたが、
カルコゲナイドガラス製造部分のカルコゲナイドガラス
は除歪部分からの影響はなくクラックおよび表面の曇り
がなかった。図２は１．３μの赤外線を用いた脈理検査
装置において撮影した、実施例１で得られたカルコゲナ
イドガラスの切断面の状態を表す写真である。The chalcogenide glass raw material was vacuum sealed in a container, which was melted at 1000 ° C. in an orbiting electric furnace and then cooled to room temperature while being held vertically in the furnace. The chalcogenide glass obtained by this, strain is concentrated in the strain-relieved portion, the surface of the glass in the strain-de strained portion is clouded and cracked,
The chalcogenide glass in the chalcogenide glass manufacturing portion was not affected by the unstrained portion, and had neither cracks nor surface fogging. FIG. 2 is a photograph showing the state of the cut surface of the chalcogenide glass obtained in Example 1, which was taken by a striae inspection apparatus using 1.3 μm infrared rays.
【００１６】図２に示されるように、実施例１で得られ
たカルコゲナイドガラスには脈理がなかった。また、こ
のカルコゲナイドガラスの示差熱分析を行った結果、２
０２．２℃にガラス移転に伴う吸熱のピークが観測され
た。
〔実施例２〕容器として、実施例１と同じガラス製容器
を使用した。カルコゲナイドガラス原料の組成は製造し
たカルコゲナイドガラスがＡｓ3 Ｓｅ7 となるようにし
た。As shown in FIG. 2, the chalcogenide glass obtained in Example 1 had no striae. In addition, as a result of differential thermal analysis of this chalcogenide glass, 2
An endothermic peak associated with glass transfer was observed at 02.2 ° C. [Example 2] As the container, the same glass container as in Example 1 was used. The composition of the chalcogenide glass raw material was such that the manufactured chalcogenide glass was As 3 Se 7 .
【００１７】カルコゲナイドガラス原料を容器に真空封
入し、これを実施例１と同様に処理した。これにより得
られたカルコゲナイドガラスは、歪が除歪部分に集中
し、除歪部分のガラスは表面が曇り、割れたが、カルコ
ゲナイドガラス製造部分のカルコゲナイドガラスは除歪
部分からの影響はなくクラック、表面の曇りおよび脈理
がなかった。
〔実施例３〕容器として、実施例１と同じガラス製容器
を使用した。カルコゲナイドガラス原料の組成は製造し
たカルコゲナイドガラスがＧｅ33Ａｓl2Ｓｅ55となるよ
うにした。The chalcogenide glass raw material was vacuum sealed in a container and treated in the same manner as in Example 1. The chalcogenide glass obtained by this, the strain is concentrated in the strain-relieved portion, the surface of the glass in the strain-de strained portion is cloudy and cracked, but the chalcogenide glass in the chalcogenide glass manufacturing portion is not affected by the strain-deformed portion and cracks, There was no surface haze or striae. [Example 3] As the container, the same glass container as in Example 1 was used. The composition of chalcogenide glass material is chalcogenide glass produced was set to be Ge 33 As l2 Se 55.
【００１８】カルコゲナイドガラス原料を容器に真空封
入し、これを実施例１と同様に処理した。これにより得
られたカルコゲナイドガラスは、歪が除歪部分に集中
し、除歪部分のガラスは表面が曇り、割れたが、カルコ
ゲナイドガラス製造部分のカルコゲナイドガラスは除歪
部分からの影響はなくクラック、表面の曇りおよび脈理
がなかった。
〔比較例１〕容器として、カルコゲナイドガラス製造部
分の断面積Ｓが１２．６ｃｍ2 、長さＬが３０ｃｍで、
除歪部分のないガラス製容器を使用した。カルコゲナイ
ドガラス原料の組成は製造したカルコゲナイドガラスが
Ａｓ2 Ｓｅ3 となるようにした。The chalcogenide glass raw material was vacuum sealed in a container and treated in the same manner as in Example 1. The chalcogenide glass obtained by this, the strain is concentrated in the strain-relieved portion, the surface of the glass in the strain-de strained portion is cloudy and cracked, but the chalcogenide glass in the chalcogenide glass manufacturing portion is not affected by the strain-deformed portion and cracks, There was no surface haze or striae. [Comparative Example 1] As a container, the cross-sectional area S of the chalcogenide glass manufacturing portion is 12.6 cm 2 , the length L is 30 cm,
A glass container without a strain relief portion was used. The composition of the chalcogenide glass raw material was such that the manufactured chalcogenide glass was As 2 Se 3 .
【００１９】カルコゲナイドガラス原料を容器に真空封
入し、これを揺動型電気炉において１０００℃で熔融
後、炉内で垂直に保持したまま室温まで冷却した。これ
により得られたカルコゲナイドガラスは、歪が残り割れ
た。図３は１．３μの赤外線を用いた脈理検査装置にお
いて撮影した、比較例１で得られたカルコゲナイドガラ
スの切断面の状態を表す写真である。図３に示されるよ
うに、比較例１で得られたカルコゲナイドガラスには脈
理が確認された。また、このカルコゲナイドガラスの示
差熱分析を行った結果、１９９．６℃にガラス移転に伴
う吸熱のピークが観察された。
〔比較例２〕容器として、比較例１と同じガラス製容器
を使用した。カルコゲナイドガラス原料の組成は製造し
たカルコゲナイドガラスがＡｓ3 Ｓｅ7 となるようにし
た。The chalcogenide glass raw material was vacuum sealed in a container, which was melted at 1000 ° C. in an orbiting electric furnace and then cooled to room temperature while being held vertically in the furnace. The chalcogenide glass obtained in this way had cracks due to residual strain. FIG. 3 is a photograph showing the state of the cut surface of the chalcogenide glass obtained in Comparative Example 1, taken by a striae inspection apparatus using infrared rays of 1.3 μm. As shown in FIG. 3, striae were confirmed in the chalcogenide glass obtained in Comparative Example 1. As a result of differential thermal analysis of this chalcogenide glass, an endothermic peak associated with glass transfer was observed at 199.6 ° C. [Comparative Example 2] As the container, the same glass container as in Comparative Example 1 was used. The composition of the chalcogenide glass raw material was such that the manufactured chalcogenide glass was As 3 Se 7 .
【００２０】カルコゲナイドガラス原料を容器に真空封
入し、これを比較例１と同様に処理した。これにより得
られたカルコゲナイドガラスは、歪が残り割れた。
〔比較例３〕容器として、比較例１とカルコゲナイドガ
ラス原料の組成は製造したカルコゲナイドガラスがＧｅ
33Ａｓl2Ｓｅ55となるようにした。カルコゲナイドガラ
ス原料を容器に真空封入し、これを比較例１と同様に処
理した。これにより得られたカルコゲナイドガラスは、
歪が残り割れた。The chalcogenide glass raw material was vacuum sealed in a container and treated in the same manner as in Comparative Example 1. The chalcogenide glass obtained in this way had cracks due to residual strain. [Comparative Example 3] As a container, the composition of the chalcogenide glass raw material was the same as that of Comparative Example 1 except that the manufactured chalcogenide glass was Ge.
It was set to be 33 As l2 Se 55. The chalcogenide glass raw material was vacuum sealed in a container and treated in the same manner as in Comparative Example 1. The chalcogenide glass obtained by this is
The strain remained and cracked.
【００２１】実施例１と比較例１で得られたカルコゲナ
イドガラスの示差熱分析の結果から、実施例１で得られ
たカルコゲナイドガラスと比べ、比較例１で得られたカ
ルコゲナイドガラスのガラス転移に伴う吸熱のピークが
低温側にある。これは実施例１で得られたカルコゲナイ
ドガラスが比較例１で得られたカルコゲナイドガラスと
比べて安定なガラスであることを示唆している。また、
図２、図３に示す実施例１と比較例１で得られたカルコ
ゲナイドガラスの切断面の状態を表す１．３μの赤外線
を用いた脈理検査装置において撮影した写真から、実施
例１で得られたカルコゲナイドガラスでは脈理が存在し
ないが、比較例１で得られたカルコゲナイドガラスでは
脈理が存在していることが認められる。これは実施例１
で得られたカルコゲナイドガラスが比較例１で得られた
カルコゲナイドガラスと比べて脈理のない均質なガラス
であることを示唆している。From the results of the differential thermal analysis of the chalcogenide glasses obtained in Example 1 and Comparative Example 1, the chalcogenide glass obtained in Comparative Example 1 was accompanied by a glass transition, as compared with the chalcogenide glass obtained in Example 1. The endothermic peak is on the low temperature side. This suggests that the chalcogenide glass obtained in Example 1 is more stable than the chalcogenide glass obtained in Comparative Example 1. Also,
Obtained in Example 1 from photographs taken with a striae inspecting apparatus using infrared rays of 1.3μ showing the state of the cut surface of the chalcogenide glass obtained in Example 1 and Comparative Example 1 shown in FIGS. 2 and 3. It is recognized that the obtained chalcogenide glass has no striae, but the chalcogenide glass obtained in Comparative Example 1 has striae. This is Example 1
It is suggested that the chalcogenide glass obtained in 1. is a homogeneous glass having no striae as compared with the chalcogenide glass obtained in Comparative Example 1.
【００２２】実施例１〜３および比較例１〜３で得られ
たカルコゲナイドガラスのクラックと脈理の有無と、実
施例１および比較例１で得られたカルコゲナイドガラス
のガラス転移に伴う吸熱のピーク温度について表１に示
す。The presence or absence of cracks and striae in the chalcogenide glasses obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 and the endothermic peak associated with the glass transition of the chalcogenide glasses obtained in Example 1 and Comparative Example 1. The temperatures are shown in Table 1.
【００２３】[0023]
【表１】 [Table 1]
【００２４】このように、容器に除歪部分を設けること
により、原料組成によらずクラックと脈理のない安定な
カルコゲナイドガラスが得られる。
〔比較例４〕容器として、比較例１と同じガラス製容器
を使用した。カルコゲナイドガラス原料の組成は製造し
たカルコゲナイドガラスがＡｓ2 Ｓｅ3 となるようにし
た。カルコゲナイドガラス原料をガラス製容器に真空封
入し、これを揺動型電気炉において１０００℃で熔融
後、炉内で垂直に保持したまま１５０℃まで冷却し、１
５０℃で５時間保温し、その後１２時間かけて室温まで
徐冷した。これにより得られたカルコゲナイドガラスに
は微細なクラックが残存した。By thus providing the strain-relieved portion in the container, a stable chalcogenide glass free from cracks and striae can be obtained regardless of the raw material composition. [Comparative Example 4] As the container, the same glass container as in Comparative Example 1 was used. The composition of the chalcogenide glass raw material was such that the manufactured chalcogenide glass was As 2 Se 3 . The chalcogenide glass raw material was vacuum-sealed in a glass container, which was melted at 1000 ° C. in an orbiting electric furnace and then cooled to 150 ° C. while being held vertically in the furnace.
The temperature was kept at 50 ° C. for 5 hours and then gradually cooled to room temperature over 12 hours. Fine cracks remained in the chalcogenide glass thus obtained.
【００２５】比較例のような除歪部分のない容器を用い
ると、このように徐冷を行っても微細なクラックが残存
してしまうが、実施例のように容器に除歪部分が設けて
あればクラックのないカルコゲナイドガラスが得られ
る。
〔実施例４〕容器として、カルコゲナイドガラス製造部
分の断面積Ｓが１２．６ｃｍ2 、長さＬが３０ｃｍであ
り、除歪部分の断面積が０．８５Ｓ、長さが０．２Ｌの
ガラス製容器を使用した。カルコゲナイドガラス原料の
組成は製造したカルコゲナイドガラスがＧｅ33Ａｓl2Ｓ
ｅ55となるようにした。When a container without a strain-relieved portion as in the comparative example is used, fine cracks remain even after such slow cooling, but as in the example, the strain-relieved portion is provided in the container. If so, chalcogenide glass without cracks can be obtained. Example 4 As a container, a chalcogenide glass-made portion has a cross-sectional area S of 12.6 cm 2 and a length L of 30 cm, and a strain-removed portion has a cross-sectional area of 0.85 S and a length of 0.2 L A container was used. The composition of the chalcogenide glass raw material is Ge 33 As l2 S
e 55 .
【００２６】カルコゲナイドガラス原料を容器に真空封
入し、これを揺動型電気炉において１０００℃で熔融
後、炉内で垂直に保持したまま室温まで冷却した。これ
により得られたカルコゲナイドガラスは、歪が除歪部分
に集中し、除歪部分のガラスは表面が曇り、割れたが、
カルコゲナイドガラス製造部分のカルコゲナイドガラス
は除歪部分からの影響はなくクラックおよび表面の曇り
がなかった。
〔実施例５〕容器として、カルコゲナイドガラス製造部
分の断面積Ｓが１２．６ｃｍ2 、長さＬが３０ｃｍであ
り、除歪部分の断面積が０．０４Ｓ、長さが０．３Ｌの
ガラス製容器を使用した。カルコゲナイドガラス原料の
組成は製造したカルコゲナイドガラスがＧｅ33Ａｓl2Ｓ
ｅ55となるようにした。The chalcogenide glass raw material was vacuum-sealed in a container, which was melted at 1000 ° C. in an orbital electric furnace and then cooled to room temperature while being held vertically in the furnace. The chalcogenide glass obtained by this, strain is concentrated in the strain-relieved portion, the surface of the glass in the strain-de strained portion is clouded and cracked,
The chalcogenide glass in the chalcogenide glass manufacturing portion was not affected by the unstrained portion, and had neither cracks nor surface fogging. [Example 5] As a container, a chalcogenide glass-made portion has a cross-sectional area S of 12.6 cm 2 and a length L of 30 cm, and a strain-removed portion has a cross-sectional area of 0.04 S and a length of 0.3 L made of glass. A container was used. The composition of the chalcogenide glass raw material is Ge 33 As l2 S
e 55 .
【００２７】カルコゲナイドガラス原料を容器に真空封
入し、これを実施例４と同様に処理した。これにより得
られたカルコゲナイドガラスは、歪が除歪部分に集中
し、除歪部分のガラスは表面が曇り、割れたが、カルコ
ゲナイドガラス製造部分のカルコゲナイドガラスは除歪
部分からの影響はなくクラックおよび表面の曇りがなか
った。
〔比較例５〕容器として、カルコゲナイドガラス製造部
分の断面積Ｓが１２．６ｃｍ2 、長さＬが３０ｃｍであ
り、除歪部分の断面積が０．０３Ｓ、長さが０．２Ｌの
ガラス製容器を使用した。カルコゲナイドガラス原料の
組成は製造したカルコゲナイドガラスがＧｅ33Ａｓl2Ｓ
ｅ55となるようにした。The chalcogenide glass raw material was vacuum sealed in a container and treated in the same manner as in Example 4. The chalcogenide glass obtained by this, the strain is concentrated in the strain-relieved portion, the surface of the glass of the strain-de strained portion is cloudy and cracked, but the chalcogenide glass of the chalcogenide glass manufacturing portion is not affected by the strain-deformed portion and cracks and There was no cloudiness on the surface. [Comparative Example 5] As a container, a chalcogenide glass-made portion having a cross-sectional area S of 12.6 cm 2 and a length L of 30 cm, and a strain-removed portion having a cross-sectional area of 0.03 S and a length of 0.2 L are made of glass. A container was used. The composition of the chalcogenide glass raw material is Ge 33 As l2 S
e 55 .
【００２８】カルコゲナイドガラス原料を容器に真空封
入し、これを揺動型電気炉において１０００℃で熔融
後、炉内で垂直に保持したまま室温まで冷却した。これ
により得られたカルコゲナイドガラスは、歪がカルコゲ
ナイドガラスに残り割れた。
〔比較例６〕容器として、カルコゲナイドガラス製造部
分の断面積Ｓが１２．６ｃｍ2 、長さＬが３０ｃｍであ
り、除歪部分の断面積が０．８６Ｓ、長さが０．２Ｌの
ガラス製容器を使用した。カルコゲナイドガラス原料の
組成は製造したカルコゲナイドガラスがＧｅ33Ａｓl2Ｓ
ｅ55となるようにした。The chalcogenide glass raw material was vacuum-sealed in a container, which was melted at 1000 ° C. in an orbiting electric furnace and then cooled to room temperature while being held vertically in the furnace. In the chalcogenide glass thus obtained, the strain remained in the chalcogenide glass and cracked. [Comparative Example 6] As a container, a chalcogenide glass-made portion has a cross-sectional area S of 12.6 cm 2 and a length L of 30 cm, and a strain-removed portion has a cross-sectional area of 0.86 S and a length of 0.2 L. A container was used. The composition of the chalcogenide glass raw material is Ge 33 As l2 S
e 55 .
【００２９】カルコゲナイドガラス原料を容器に真空封
入し、これを比較例５と同様に処理した。これにより得
られたカルコゲナイドガラスは、歪がカルコゲナイドガ
ラスに残り割れた。
〔比較例７〕容器として、カルコゲナイドガラス製造部
分の断面積Ｓが１２．６ｃｍ2 、長さＬが３０ｃｍであ
り、除歪部分の断面積が０．０４Ｓ、長さが０．１Ｌの
ガラス製容器を使用した。カルコゲナイドガラス原料の
組成は製造したカルコゲナイドガラスがＧｅ33Ａｓl2Ｓ
ｅ55となるようにした。The chalcogenide glass raw material was vacuum sealed in a container and treated in the same manner as in Comparative Example 5. In the chalcogenide glass thus obtained, the strain remained in the chalcogenide glass and cracked. [Comparative Example 7] As a container, a chalcogenide glass-made portion having a cross-sectional area S of 12.6 cm 2 and a length L of 30 cm, and a strain-removed portion having a cross-sectional area of 0.04 S and a length of 0.1 L are made of glass. A container was used. The composition of the chalcogenide glass raw material is Ge 33 As l2 S
e 55 .
【００３０】カルコゲナイドガラス原料を容器に真空封
入し、これを比較例５と同様に処理した。これにより得
られたカルコゲナイドガラスは、歪がカルコゲナイドガ
ラスに残り割れた。実施例３〜５および比較例５〜７で
使用した容器の除歪部分の断面積、長さと、製造したカ
ルコゲナイドガラスのクラックについて表２に示す。The chalcogenide glass raw material was vacuum sealed in a container and treated in the same manner as in Comparative Example 5. In the chalcogenide glass thus obtained, the strain remained in the chalcogenide glass and cracked. Table 2 shows the cross-sectional areas and lengths of the strain-free portions of the containers used in Examples 3 to 5 and Comparative Examples 5 to 7 and the cracks of the chalcogenide glass produced.
【００３１】[0031]
【表２】 [Table 2]
【００３２】これれにより、除歪部分はカルコゲナイド
ガラスの製造部分の長さをＬ、断面積をＳとした場合、
断面積が０．４Ｓ以上０．８５Ｓ以下で、長さが０．２
Ｌ以上のときクラックがないガラスを製造することが可
能である。なお、本発明は、上記実施例に限定されるも
のではない。Accordingly, when the length of the chalcogenide glass manufacturing portion is L and the cross-sectional area is S,
The cross-sectional area is 0.4S or more and 0.85S or less, and the length is 0.2
When it is L or more, it is possible to produce glass without cracks. The present invention is not limited to the above embodiment.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明のカルコゲナイドガラスの製造方
法によれば、圧縮ガスを備えた特殊な冷却装置を用い
ず、組成や用いる原料の種類によって除歪およびアニー
ルを行うこともなく、カルコゲナイドガラスの破壊およ
び表面の剥離の発生を防止し、歪や脈理やクラックのな
い均質かつ安定したカルコゲナイドガラスを得ることが
できる。According to the method for producing a chalcogenide glass of the present invention, a special cooling device equipped with a compressed gas is not used, and neither strain relief nor annealing is performed depending on the composition or the kind of raw material used, and the chalcogenide glass is produced. It is possible to prevent breakage and peeling of the surface, and obtain a homogeneous and stable chalcogenide glass free from strain, striae and cracks.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の実施の一形態であるカルコゲナイドガ
ラスの製造方法に用いられる容器の正面図である。FIG. 1 is a front view of a container used in a method for manufacturing a chalcogenide glass according to an embodiment of the present invention.
【図２】１．３μの赤外線を用いた脈理検査装置におい
て撮影した、実施例１で得られたカルコゲナイドガラス
の切断面の状態を表す写真である。FIG. 2 is a photograph showing a state of a cut surface of the chalcogenide glass obtained in Example 1, taken by a striae inspection apparatus using infrared rays of 1.3μ.
【図３】１．３μの赤外線を用いた脈理検査装置におい
て撮影した、比較例１で得られたカルコゲナイドガラス
の切断面の状態を表す写真である。FIG. 3 is a photograph showing a state of a cut surface of the chalcogenide glass obtained in Comparative Example 1, taken by a striae inspection apparatus using infrared rays of 1.3μ.
１ 原料仕込み部分 ２ カルコゲナイドガラス製造部分 ３ 接合部分 ４ 除歪部分 ５ カルコゲナイドガラス Ａ 容器 1 Raw material preparation part 2 Chalcogenide glass manufacturing part 3 joints 4 Destrained part 5 chalcogenide glass A container
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１４年１月９日（２００２．１．９）[Submission date] January 9, 2002 (2002.1.9)
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００３２[Name of item to be corrected] 0032
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００３２】これにより、除歪部分はカルコゲナイドガ
ラスの製造部分の長さをＬ、断面積をＳとした場合、断
面積が０．０４Ｓ以上０．８５Ｓ以下で、長さが０．２
Ｌ以上のときクラックがないガラスを製造することが可
能である。なお、本発明は、上記実施例に限定されるも
のではない。[0032] More this, Joibitsu portion the length of the production portion of the chalcogenide glass L, and cross-sectional area when the S, the cross-sectional area of 0.04 S than 0.85S or less, a length of zero. Two
When it is L or more, it is possible to produce glass without cracks. The present invention is not limited to the above embodiment.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 程野 哲 福島県いわき市好間町上好間字小館20番地 古河機械金属株式会社いわき工場内 Ｆターム(参考） 4G062 AA01 AA04 BB18 CC10 DA01 DA10 DB01 DC01 DD01 DE01 DF01 EA01 EA10 EB01 EC01 ED01 EE01 EF01 EG01 FA01 FB01 FC01 FD05 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GB01 GC06 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM01 MM02 NN15 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Satoshi Hoshino Fukushima Prefecture, Iwaki City, Koma Town, Kamiyoshi Area 20 Furukawa Kikinzoku Co., Ltd. Iwaki Factory F-term (reference) 4G062 AA01 AA04 BB18 CC10 DA01 DA10 DB01 DC01 DD01 DE01 DF01 EA01 EA10 EB01 EC01 ED01 EE01 EF01 EG01 FA01 FB01 FC01 FD05 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GB01 GC06 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM01 MM02 NN15
Claims (2)
封入した後に溶融、冷却することによってカルコゲナイ
ドガラスを製造する方法において、容器に除歪部分を設
けることによりカルコゲナイドガラスから除歪すること
を特徴とするカルコゲナイドガラスの製造方法。1. A method for producing a chalcogenide glass by vacuum-sealing a chalcogenide glass raw material in a container, and then cooling the chalcogenide glass, wherein the chalcogenide glass is de-strained by providing a de-strained portion in the container. Glass manufacturing method.
ス製造部分の長さをＬ、断面積をＳとした場合、長さが
０．２Ｌ以上の範囲にわたって、断面積を０．０４Ｓ以
上０．８５Ｓ以下とすることを特徴とする請求項１記載
のカルコゲナイドガラスの製造方法。2. When the length of the chalcogenide glass manufacturing portion of the container is L and the cross-sectional area is S, the de-strained portion has a cross-sectional area of 0.04 S or more and a value of 0.04 S or more over a range of 0.2 L or more. The method for producing chalcogenide glass according to claim 1, wherein the chalcogenide glass is 85 S or less.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001392660A JP2003192362A (en) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | Method for producing chalcogenide glass |
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| Publication Number | Publication Date |
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2001
- 2001-12-25 JP JP2001392660A patent/JP2003192362A/en active Pending
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