微晶玻璃及反射镜用基体制造技术

提供一种最适于作为构成反射镜用基体的构成材料的微晶玻璃，其特征在于，它是以钡长石为主结晶相的微晶玻璃，在以ＳｉＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、ＢａＯ、ＴｉＯ↓［２］为主要构成成分的同时，以Ｌｉ↓［２］Ｏ为修饰成分，作为该修饰成分的Ｌｉ↓［２］Ｏ的含量在０．０５～１．０重量％的范围，实质上是仅由钡长石的结晶相构成的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微晶玻璃(玻璃陶瓷)及以该微晶玻璃为构成材料的反射镜用基体。
技术介绍
微晶玻璃耐热性优异，因此作为构成暴露在高温的用途上所使用的各种机器部件的材料是有用的。作为暴露在高温的用途上所使用的机器部件的代表例，有安装光源灯从而与光源灯一起形成照明机器的反射镜，对于该反射镜，由于遭受光源灯的发热而被高温化，所以要求高的耐热性。因此，对于构成该反射镜的基体当然要求高的耐热性。以往的基体一般以耐热性优异的派莱克斯(注册商标)级玻璃为构成材料而形成。近年，对于照明装置和放映机等，存在使用的光源灯进行高亮度化的倾向，构成采用高亮度光源灯的照明机器的反射镜要求更高的耐热性。为了适应这种要求，特公开7-92527号公报提出采用以β-锂辉石固溶体或β-锂霞石固溶体为主要构成成分的微晶玻璃构成反射镜的基体。这样的微晶玻璃作为低膨胀微晶玻璃而被知晓，由于耐热性优异，所以可构成高耐热性的反射镜。另外，采用其他微晶玻璃构成基体的例子在美国专利第5786286号说明书中被提出。该说明书所揭示的基体与这种形式的反射镜的基体不同，是不会暴露在高热下的基体，采用以六钡长石(hexacelsian)为主结晶相的结晶化度约50％的微晶玻璃构成，热膨胀系数α(×10-7/℃)为78～88，是极高的。对于这些基体，构成其微晶玻璃的玻璃原料是具有高熔点的，在成形基体时，必须在1500℃以上的高温度下熔融玻璃原料。另外，基体的成形可采用冲压成形、辊压成形、浇铸成形、吹塑成形等成形方法。但在这些成形方法中，由于将玻璃原料熔融至1500℃以上而进行成形，所以使用的成形模的模面氧化，早期地产生表面粗糙，缩短了成形模的寿命。尤其是当成形模的模面产生表面粗糙时，不能得到基体的表面所要求的设定的面粗糙度。在这种状态下，为了使所成形的基体的表面保持为所设定的面粗糙度，起因于其模面的表面粗糙，必须早期地更换成形模，为更换而准备的多个成形模的费用和更换成型模的更换作业的费用大幅度地增加。本申请专利技术人在早先申请的日本专利申请2000-299507号申请中提出采用以与由β-锂辉石固溶体或β-锂霞石固溶体构成的微晶玻璃不同的成分为主要构成成分，具有与该微晶玻璃同等的耐热性的微晶玻璃构成反射镜的基体的耐热性优异的反射镜。该反射镜是在由微晶玻璃构成的基体的表面蒸镀薄的反射膜的反射镜，是基体以SiO2、Al2O3、BaO为主要构成成分，同时将以TiO2为结晶核成分的钡长石(セルジアン；celsian)作为主结晶相的微晶玻璃，热膨胀系数α(×10-7/℃)在30～45的范围。该反射镜可消除起因于构成反射镜的基体的成形的上述诸问题，是耐热性优异的反射镜。本专利技术人等对以将SiO2、Al2O3、BaO、TiO2作为主要构成成分的钡长石为主结晶相的微晶玻璃进一步研究的结果，获得如下知识特定修饰成分Li2O大大的关系到该微晶玻璃的结晶的生成，根据玻璃中的Li2O的含有量不同，六钡长石的结晶全无或极少，得到结晶相实质上仅由钡长石构成的微晶玻璃。本专利技术是基于上述知识的专利技术，其目的在于，提供作为构成耐热性、机械强度、光学特性优异的机器部件的材料是极其有用的玻璃质材料，并且提供可构成以该玻璃质材料为构成材料的高品质的反射镜的基体。专利技术概要本专利技术涉及微晶玻璃，与本专利技术有关的第1种微晶玻璃的特征在于，它是以钡长石为主结晶相的微晶玻璃，以SiO2、Al2O3、BaO、TiO2为主要构成成分，同时以Li2O为修饰成分，该修饰成分Li2O的含量在0.05～1.0重量％的范围。又，与本专利技术有关的第2种微晶玻璃，其特征在于，它是以钡长石为主结晶相的微晶玻璃，在以SiO2、Al2O3、BaO、TiO2为主要构成成分的同时，以Li2O和K2O为修饰成分，该修饰成分Li2O的含量在0.05～1.0重量％的范围、K2O的含量在1.5重量％以下的范围。在与本专利技术有关的这些微晶玻璃中，可形成含有作为修饰成分的选自Na2O、P2O5、B2O3、Sb2O3、ZnO、Bi2O3中的1种或多种成分的构成。又，本专利技术涉及反射镜用基体，与本专利技术有关的反射镜用基体的特征在于，它是在表面蒸镀薄膜状反射膜从而形成反射镜的基体，采用上述的与本专利技术有关的第1种微晶玻璃或第2种微晶玻璃构成。对于与本专利技术有关的反射镜用基体，将作为该基体的构成材料的微晶玻璃的热膨胀系数α(×10-7/℃)设定在30～45的范围为好，另外，将微晶玻璃的晶体粒子的粒径设定在0.1～1μm的范围为好。另外，与本专利技术有关的反射镜用基体的特征在于，弯曲强度在室温下为125～155MPa，在300℃下为145～175Mpa，在600℃下为180～220MPa的范围，并且，弹性模量在室温下为80～85GPa，在300℃下为70～75GPa，在600℃下为35～40GPa的范围。对于与本专利技术有关的反射镜基体，透过构成该基体的微晶玻璃的光的最短波长对于厚度0.1mm的微晶玻璃而言为800nm以上，透过构成该基体的微晶玻璃的透过率为50％的光的波长对于厚度0.1mm的微晶玻璃而言为850nm以上。又，与本专利技术有关的反射镜用基体的特征在于，弯曲强度在室温下为125～155MPa，在300℃下为145～175Mpa，在600℃下为180～220MPa的范围，弹性模量在室温下为80～85GPa，在300℃下为70～75GPa，在600℃下为35～40GPa的范围，并且，透过构成该基体的微晶玻璃的光的最短波长对于厚度0.1mm的微晶玻璃而言为800nm以上，透过构成该基体的微晶玻璃的透过率为50％的光的波长对于厚度0.1mm的微晶玻璃而言为850nm以上。又，与本专利技术有关的反射镜用基体的特征在于，具有上述各特性的厚度为3～6mm，透过构成该基体的微晶玻璃的光的最短波长为850nm以上，对于该反射镜用基体而言，透过构成该基体的微晶玻璃的光的最短波长为1000nm以上为好。专利技术的作用·效果与本专利技术有关的微晶玻璃，对于其第1种微晶玻璃，是以钡长石为主结晶相的微晶玻璃，在以SiO2、Al2O3、BaO、TiO2为主要构成成分的同时，以Li2O为修饰成分，该修饰成分Li2O的含量在0.05～1.0重量％的范围。另外，与本专利技术有关的微晶玻璃，对于其第2种微晶玻璃，是以钡长石为主结晶相的微晶玻璃，在以SiO2、Al2O3、BaO、TiO2为主要构成成分的同时，以Li2O和K2O为修饰成分，该修饰成分Li2O的含量在0.05～1.0重量％的范围，K2O的含量在1.5重量％以下的范围。在与本专利技术有关的第1种微晶玻璃中，作为修饰成分而必不可缺的Li2O以微量的范围而起作用，提高玻璃的熔解性(熔性)，促进钡长石晶体的析出，并且增大钡长石晶体的生长速度。因此，该微晶玻璃的玻璃原料中，这些主要构成成分和修饰成分协同作用得到1450℃以下这一比上述以往的微晶玻璃的玻璃原料的熔点(1500℃以上)显著地低的熔点的同时，根据最低限800℃这一低的结晶化温度，构成实质上仅由钡长石结晶相构成的微晶玻璃。另外，在与本专利技术有关的第2种微晶玻璃中，与Li2O一起作为修饰成分而附加的K2O以微量的范围起辅助Li2O的功能的作用。因此，与本专利技术有关的这些微晶玻璃，作为构成耐热性、机械强度、光学特性优异的机器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微晶玻璃，其特征在于，它是以钡长石（ｃｅｌｓｉａｎ）为主结晶相的微晶玻璃，在以ＳｉＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、ＢａＯ、ＴｉＯ↓［２］为主要构成成分的同时，以Ｌｉ↓［２］Ｏ为修饰成分，作为该修饰成分的Ｌｉ↓［２］Ｏ的含量在０．０５～１．０重量％的范围。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：太田隆，渡边厚志，大当一贵，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，NGK光陶瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]