玻璃材料的制造方法和玻璃材料的制造装置制造方法及图纸

提供能够通过无容器悬浮法制造具有优异的均质性的玻璃材料的方法。在使玻璃原料块(12)悬浮保持的状态下，通过对玻璃原料块(12)照射多个激光光线，使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过冷却熔融玻璃，得到玻璃材料。多个激光光线包括第一激光光线(13A)和第二激光光线(13B)。第一激光光线(13A)与第二激光光线(13B)所成的角的大小(θ)为0°以上且小于180°。第一激光光线(13A)在玻璃原料块(12)的表面上的点(S1)的中心(C1)的位置与第二激光光线(13B)在玻璃原料块(12)的表面上的点(S2)的中心(C2)的位置相互不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及玻璃材料的制造方法和玻璃材料的制造装置。
技术介绍
近年来，作为玻璃材料的制造方法，进行了关于无容器悬浮法的研究。例如，在专利文献1中记载了在气体悬浮炉中，对悬浮的钡钛系强介电体的试样照射激光束进行加热熔融后，通过冷却，使钡钛系强介电体的试样玻璃化的方法。在利用容器将玻璃熔融的现有的方法中，由于熔融玻璃与容器的壁面接触，所以有时会析出结晶，但在无容器悬浮法中，能够抑制由于与容器的壁面的接触引起的结晶化的进行。因此，即使是在现有的使用容器的制造方法中无法玻璃化的材料，有时也能够用无容器悬浮法进行玻璃化。因此，无容器悬浮法为作为能够制造具有新型组成的玻璃材料的方法值得注目的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006－248801号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题无容器悬浮法的课题为提高玻璃材料的均质性。于是，在专利文献1中公开了使用多个激光对玻璃原料块的大范围照射激光。然而，在该方法中，也难以得到足够均质的玻璃。本专利技术的主要目的在于提供能够通过无容器悬浮法制造具有优异的均质性的玻璃材料的方法。用于解决课题的方法在本专利技术的玻璃材料的制造方法中，在使玻璃原料块悬浮保持在成型模具的成型面的上方的状态下，对玻璃原料块照射多个激光光线，由此使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将熔融玻璃冷却，得到玻璃材料。多个激光光线包括第一激光光线和第二激光光线。第一激光光线与第二激光光线所成的角的大小θ为0°以上且小于180°。第一激光光线在玻璃原料块的表面上的点的中心的位置与第二激光光线在玻璃原料块的表面上的点的中心的位置相互不同。在本专利技术的玻璃材料的制造方法中，优选第一激光光线在玻璃原料块的表面上的点与第二激光光线在玻璃原料块的表面上的点重合。在本专利技术的玻璃材料的制造方法中，也可以对玻璃原料块从斜上方照射激光光线。在本专利技术的玻璃材料的制造方法中，可以通过使气体从在成型模具的成型面开口的气体喷出孔喷出，使玻璃原料块悬浮保持在成型面的上方。在本专利技术的玻璃材料的制造方法中，优选各激光光线在玻璃原料块的表面上的点径为玻璃原料块的直径的0.1倍～1.2倍。本专利技术的玻璃材料的制造装置为在使玻璃原料块悬浮保持在成型模具的成型面的上方的状态下，对玻璃原料块照射包括第一激光光线和第二激光光线的多个激光光线，由此使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将熔融玻璃冷却，制造玻璃材料的装置。本专利技术的玻璃材料的制造装置具备射出多个激光光线的激光照射装置。第一激光光线与第二激光光线所成的角的大小θ为0°以上且小于180°。第一激光光线在玻璃原料块的表面上的点的中心的位置与第二激光光线在玻璃原料块的表面上的点的中心的位置相互不同。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供通过无容器悬浮法制造具有优异的均质性的玻璃材料的方法。附图说明图1是第一实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。图2是第一实施方式中的成型面的一部分的概略俯视图。图3是第一实施方式的玻璃材料的制造装置的示意俯视图。图4是第二实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。图5是第二实施方式中的成型面的一部分的概略俯视图。图6是第三实施方式中的成型面的一部分的概略俯视图。图7是第四实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。图8是第五实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。图9是第六实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。图10是第七实施方式的玻璃材料的制造装置的示意剖面图。图11是第八实施方式的玻璃材料的制造装置的示意俯视图。图12是表示第九实施方式中的玻璃材料与激光光线的点的关系的示意俯视图。图13是表示第十实施方式中的玻璃材料与激光光线的点的关系的示意俯视图。图14是表示第十一实施方式中的玻璃材料与激光光线的点的关系的示意俯视图。图15是表示第十二实施方式中的玻璃材料与激光光线的点的关系的示意俯视图。具体实施方式以下，对于实施本专利技术的优选方式进行说明。但下述的实施方式仅为例示。本专利技术不受下述的实施方式任何限定。另外，在实施方式等中参照的各附图中，实质上具有同一功能的部件用同一符号参照。另外，在实施方式等中参照的附图是示意性地记载的。附图中所绘制的物体的尺寸的比率等有时与现实的物体的尺寸的比率等不同。在附图相互间有时物体的尺寸比率等也不同。具体的物体的尺寸比率等应当参考以下的说明进行判断。在以下的实施方式中，以通常的玻璃材料为首、即使是例如不含网格形成氧化物那样的、具有通过使用容器的熔融法不会玻璃化的组成的玻璃材料，也能够适合制造。具体而言，能够适合制造例如钛酸钡系玻璃材料、镧－铌复合氧化物系玻璃材料、镧－铌－铝复合氧化物系玻璃材料、镧－铌－钽复合氧化物系玻璃材料、镧－钨复合氧化物系玻璃材料等。(第一实施方式)图1是第一实施方式的玻璃材料的制造装置1的示意剖面图。如图1所示，玻璃材料的制造装置1具有成型模具10。成型模具10具备曲面的成型面10a。具体而言，成型面10a为球面状。成型模具10具有在成型面10a开口的气体喷出孔10b。如图2所示，在本实施方式中，设置有多个气体喷出孔10b。具体而言，多个气体喷出孔10b从成型面10a的中心以放射状排列。此外，成型模具10也可以由具有连续气泡的多孔质体构成。此时，气体喷出孔10b由连续气泡构成。气体喷出孔10b与气瓶等气体供给机构11连接。气体从该气体供给机构11经由气体喷出孔10b，被供给至成型面10a。气体的种类没有特别限定。气体例如可以为空气或氧，也可以为氮气、氩气、氦气等不活泼气体。在使用制造装置1制造玻璃材料时，首先，将玻璃原料块12配置在成型面10a上。玻璃原料块12例如可以为将玻璃材料的原料粉末通过加压成型等一体化得到的。玻璃原料块12可以为将玻璃材料的原料粉末通过加压成型等一体化后使其烧结得到的烧结体。另外，玻璃原料块12可以为与目标玻璃组成具有等同组成的结晶的集合体。玻璃原料块12的形状没有特别限定。玻璃原料块12例如可以为透镜状、球状、圆柱状、多棱柱状、长方体状、椭球状等。接着，通过使气体从气体喷出孔10b喷出，使玻璃原料块12悬浮在成型面10a上。即，以玻璃原料块12不与成型面10a接触的状态，将玻璃原料块12保持在空中。在该状态下，从激光照射装置13对玻璃原料块12照射激光。由此，将玻璃原料块12加热熔融使其玻璃化，得到熔融玻璃。然后，通过将熔融玻璃冷却，能够得到玻璃材料。在将玻璃原料块12加热熔融的工序和将熔融玻璃、进而玻璃材料的温度冷却到至少软化点以下的工序中，优选至少继续气体的喷出，抑制玻璃原料块12、熔融玻璃或玻璃材料与成型面10a接触。如图1和图3所示，激光照射装置13具有第一激光光源13a和第二激光光源13b。第一和第二激光光源13a、13b分别对玻璃原料块12从斜上方照射激光光线13A、13B。另外，通常在对玻璃原料块照射多个激光光线的情况下，使玻璃原料块表面上的多个激光光线的点中心一致。这是为了激光光线直接入射到成型面，不使成型面不希望地被加热的缘故。然而，本专利技术的专利技术人等进行深入研究的结果，发现在使玻璃原料块表面上的多个激光光线的点中心一致的情况下，玻璃原料块的熔化容易产生不均。作为其原因，可以考虑以下理由。即，激光光线的强度在点中心最高，向着点的外侧变低。因此，在使玻璃原料块表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃材料的制造方法，其特征在于：包括：在使玻璃原料块悬浮保持的状态下，对所述玻璃原料块照射多个激光光线，由此使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将所述熔融玻璃冷却，得到玻璃材料的工序，所述多个激光光线包括第一激光光线和第二激光光线，所述第一激光光线与所述第二激光光线所成的角的大小θ为0°以上且小于180°，所述第一激光光线在所述玻璃原料块的表面上的点的中心的位置与所述第二激光光线在所述玻璃原料块的表面上的点的中心的位置相互不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.13 JP 2014-122119;2015.03.31 JP 2015-073811.一种玻璃材料的制造方法，其特征在于：包括：在使玻璃原料块悬浮保持的状态下，对所述玻璃原料块照射多个激光光线，由此使其加热熔化，得到熔融玻璃后，通过将所述熔融玻璃冷却，得到玻璃材料的工序，所述多个激光光线包括第一激光光线和第二激光光线，所述第一激光光线与所述第二激光光线所成的角的大小θ为0°以上且小于180°，所述第一激光光线在所述玻璃原料块的表面上的点的中心的位置与所述第二激光光线在所述玻璃原料块的表面上的点的中心的位置相互不同。2.如权利要求1所述的玻璃材料的制造方法，其特征在于：所述第一激光光线在所述玻璃原料块的表面上的点与所述第二激光光线在所述玻璃原料块的表面上的点重合。3.如权利要求1或2所述的玻璃材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田朋子，佐藤史雄，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP