红外线透射玻璃制造技术

本发明专利技术提供一种新型的红外线透射玻璃，其能够不含对环境有害的化合物而玻璃化，且从可见光区到波长4～8μm左右的中红外区显示高的透光性。该红外线透射玻璃，其特征在于，以摩尔％计，含有TeO2 50％以上、ZnO 0～45％(其中，不包括0％)、以及RO(R为选自Ca、Sr和Ba中的至少1种)0～50％(其中，不包括0％和50％)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合作为CO2传感器、人感传感器等的红外线传感器的覆盖部件等的玻璃。
技术介绍
在CO2传感器或人感传感器等的红外线传感器中利用波长约4～8μm的中红外区的光。作为该红外线传感器的覆盖部件，使用在中红外区显示高的透光性的玻璃。具体而言，作为该玻璃，可以列举氟化物玻璃或硫属玻璃。然而，氟化物玻璃和硫属玻璃在熔融工序中都产生有毒气体，因此需要准备有毒气体处理设备等，存在制造成本升高的倾向。另外，通过熔融工序中的玻璃成分的挥发，也容易发生组成偏差。进而，还存在耐候性低的问题。此外，由于硫属玻璃在可见光区的透光性低，所以例如从设计性等的观点出发，有时无法在要求可见光区的透光性的用途中使用。作为在可见光区的透光性优异的氧化物玻璃，已知有铝酸玻璃，但该玻璃特别在波长5μm以上的红外区的透光性非常低。作为在波长5μm以上也显示良好的透光性的氧化物玻璃，在专利文献1记载有Bi2O3－PbO－BaO－ZnO系玻璃，在专利文献2中记载有Bi2O3－PbO－ZnO－CdF2系玻璃。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利3723141号专利文献2：日本特开平8－188445号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题专利文献1和2中记载的玻璃为了使玻璃化稳定，含有大量对环境有害的PbO或CdF2。近年来，由于对环境的负荷减轻的需求不断提高，所以使用这些玻璃变得困难。鉴于以上情况，本专利技术的目的在于提供一种新型的红外线透射玻璃，其能够不含对环境有害的化合物而玻璃化，且在从可见光区到波长4～8μm左右的中红外区，显示高的透光性。用于解决课题的方法本专利技术的红外线透射玻璃的特征在于，以摩尔％计，含有：TeO250％以上、ZnO0～45％(其中不包括0％)和RO(R为选自Ca、Sr和Ba中的至少1种)0～50％(其中，不包括0％和50％)。如果在上述组成范围内，即使在不含对玻璃化的稳定有用的PbO或CdF2、Cs2O等的有害的化合物的情况下，也能够得到从可见光区到中红外区都具有高的透光性的玻璃。本专利技术的红外线透射玻璃优选实质上不含Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Ho、Er、Tm、Dy、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、V、Mo和Bi。上述元素为波长约400～800nm的可见光区中的吸收大的成分。因此，通过实质上不含这些元素，容易得到遍及可见光区的宽的范围都具有高的透光性的玻璃。此外，在本说明书中，“实质上不含”是指不作为原料特意含有的意思，并不排除不可避免的杂质的混入。具体而言，是指玻璃组成中的含量以氧化物换算的摩尔％计低于0.1％。本专利技术的红外线透射玻璃优选SiO2、B2O3、P2O5、GeO2和Al2O3的含量均低于1％。SiO2、B2O3、P2O5、GeO2和Al2O3是使红外区中的透光性降低的成分。因此，通过如上所述规定这些成分的含量，容易得到在红外区中的透光率优异的玻璃。本专利技术的红外线透射玻璃优选实质上不含Pb、Cs和Cd。通过这样设定，能够满足近年来环境的要求。本专利技术的红外线传感器用覆盖部件的特征在于包含上述的红外线透射玻璃。本专利技术的红外线传感器的特征在于具备上述的红外线传感器用覆盖部件。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供不含对环境有害的化合物而能够玻璃化，且从可见光区到波长4～8μm左右的中红外区显示高的透光性的新型的红外线透射玻璃。另外，本专利技术的红外线透射玻璃的玻璃化转变温度低，加压成型性优异。而且为高折射率，因此，在加工成透镜时，能够薄型化。附图说明图1是表示实施例的试样No.1的玻璃在中红外区中的透光率曲线的曲线图。图2是表示实施例的试样No.1的玻璃在可见光区中的透光率曲线的曲线图。具体实施方式本专利技术的红外线透射玻璃的特征在于，以摩尔％计，含有TeO250％以上、ZnO0～45％(其中不包括0％)、和RO(R为选自Ca、Sr和Ba中的至少1种)0～50％(其中不包括0％和50％)。以下说明这样限定玻璃组成范围的理由。此外，在以下的各成分的含量的说明中，只要没有特别说明，“％”表示“摩尔％”。TeO2是形成玻璃骨架的成分。另外，还具有降低玻璃化转变温度、提高折射率的效果。TeO2的含量为50％以上，优选为66％以上，更优选为68％以上，进一步优选为69％以上。如果TeO2的含量过少，则难以玻璃化。另一方面，TeO2的含量的上限没有特别限定，考虑其他成分的含量，优选为99％以下。此外，特别在想要使可见光区中的透光率提高的情况下，更优选为90％以下，进一步优选为81％以下。ZnO为提高热稳定性的成分。ZnO的含量为0～45％(其中不包括0％)，优选为10～40％，更优选为11～39％，进一步优选为15～35％，特别优选为20～30％。在不含ZnO的情况下，或者ZnO的含量过多时，难以玻璃化。RO(R为选自Ca、Sr和Ba中的至少1种)为不使红外线透过特性降低，而使液相温度降低并提高玻璃化的稳定性的成分。RO的含量为0～50％(其中不包括0％和50％)，优选为1～25％，更优选为2～20％，进一步优选为2～15％，特别优选为2～14％，最优选为3～10％。如果RO的含量过多，则难以玻璃化。此外，各RO成分的含量的优选范围如下所示。CaO的含量为0～50％(其中不包括50％)，优选为0～25％，更优选为1～13％，进一步优选为2～10％。SrO的含量为0～50％(其中不包括50％)，优选为0～25％，更优选为1～15％。BaO的含量为0～50％(其中不包括50％)，优选为0～25％，更优选为1～20％，进一步优选为2～15％，进而还优选为2～14％，特别优选为2～10％，最优选为2～5％。RO中，BaO的提高玻璃化的稳定性的效果最高。因此，通过积极地含有BaO作为RO，玻璃化变得容易。本专利技术的红外线透射玻璃中除了上述成分以外还可以含有下述成分。La2O3、Gd2O3和Y2O3为不使红外线透过特性降低而提高玻璃化的稳定性的成分。La2O3+Gd2O3+Y2O3的含量优选为0～30％，更优选为0～15％，进一步优选为1～11％，特别优选为2～10％，最优选为3～9％。如果这些成分的含量过多，则难以玻璃化。此外，上述成分中La2O3的提高玻璃化的稳定性的效果最高。因此，通过积极地含有La2O3，玻璃化变得容易。此外，La2O3、Gd2O3和Y2O3的各成分的含量优选为0～30％，更优选为0.5～15％，进一步优选为1～11％，特别优选为2～10％，最优选为3～9％。SiO2、B2O3、P2O5、GeO2和Al2O3由于使红外区中的透光性降低，所以优选其含量均低于1％，更优选实质上不含有。Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Ho、Er、Tm、Dy、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、V、Mo和Bi在约400～800nm的可见光区中的吸收大。因此，通过实质上不含这些成分，容易得到遍及可见光区的宽的范围都具有高的透光性的玻璃。Pb、Cs和Cd是对环境有害的物质，因此优选实质上不含有。Li、Na和K是提高可见光区中的透过率的成分。但是也为切断玻璃骨架的结合的成分，因此如果其含量过多，则存在降低化学耐久性的倾向。因此，Li、Na和K以总量计优选为0～20％，更优选为0～10％，进一步优选为0～5％。本专利技术的红外线透射玻璃在中红外区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外线透射玻璃，其特征在于：以摩尔％计，含有50％以上的TeO2、0～45％的ZnO和0～50％的RO，其中，ZnO不为0％，RO不为0％并且不为50％，R为选自Ca、Sr和Ba中的至少1种。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.11 JP 2014-163436;2015.07.16 JP 2015-141791.一种红外线透射玻璃，其特征在于：以摩尔％计，含有50％以上的TeO2、0～45％的ZnO和0～50％的RO，其中，ZnO不为0％，RO不为0％并且不为50％，R为选自Ca、Sr和Ba中的至少1种。2.如权利要求1所述的红外线透射玻璃，其特征在于：实质上不含Ce、Pr、N...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤史雄，松下佳雅，
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