玻璃材料的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及玻璃材料的制造方法。
【背景技術】
[0002]近年來，作為玻璃材料的制造方法，有涉及無容器浮游法的研宄。例如，專利文獻I中，記載了向在氣體浮游爐中浮游的鋇鈦系強介電體的試樣照射激光束，加熱熔融之后，進行冷卻，由此使鋇鈦系強介電體的試樣玻璃化的方法。如此，無容器浮游法中，能夠抑制與容器壁面接觸所造成的結晶化的進行，因此，使用現有容器的制造方法中不能玻璃化的材料也能夠通過無容器浮游法進行玻璃化。因此，無容器浮游法，作為能夠制造具有新型組成的玻璃材料的方法，是應該受到關注的方法。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2006-248801號公報
【發明內容】
[0006]發明所要解決的課題
[0007]但是，專利文獻I中記載的方法，很難制造大型的玻璃材料。
[0008]本發明的主要目的在于提供一種能夠通過無容器浮游法制造大型玻璃材料的方法。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]本發明的玻璃材料的制造方法，使玻璃原料塊位于開設有多個氣體噴出孔的成型面上，從多個氣體噴出孔噴出氣體，由此使玻璃原料塊浮游在成型面的上方，并在該狀態下，對玻璃原料塊進行加熱熔解，之后進行冷卻，由此得到玻璃材料。
[0011 ] 本發明的玻璃材料的制造方法，優選成型面中，氣體噴出孔從中央側向著外側排列成多個直線狀。優選成型面中，氣體噴射孔設置成放射狀。
[0012]本發明的玻璃材料的制造方法，優選成型面中，以使氣體噴出孔的中心位于正三角格子的各頂點的方式設置氣體噴出孔。
[0013]本發明的玻璃材料的制造方法，優選氣體噴出孔的直徑為Imm以下。
[0014]本發明的玻璃材料的制造方法，具有成型面的成型模具包括具有連續氣泡的多孔體，可以由連續氣泡構成氣體噴出孔。這種情況下，作為成型模具，優選使用具有多孔體和覆蓋多孔體的側面的阻氣層的成型模具。
[0015]本發明的玻璃材料的制造方法，優選成型面設置成中心角為180°以下的凹球面狀或非球面的凹狀。
[0016]本發明的玻璃材料的制造方法，優選成型面中，氣體噴出孔所占的面積比例為0.1%以上。
[0017]本發明的玻璃材料的制造方法，優選成型面中，只在中央附近設置氣體噴出孔。
[0018]本發明的玻璃材料的制造方法，優選成型面中，在中央附近，以使氣體噴出孔的中心位于正三角格子的各頂點的方式設置氣體噴出孔，在中央附近的外側，氣體噴出孔設置成放射狀。
[0019]發明效果
[0020]根據本發明，能夠提供通過無容器浮游法制造大型的玻璃材料的方法。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的一個實施方式中使用的成型模具的示意截面圖。
[0022]圖2為本發明的一個實施方式的成型面的一部分的大致俯視圖。
[0023]圖3(a)為本發明其他實施方式的成型面的一部分的大致俯視圖。圖3(b)為用于說明圖3(a)成型面的氣體噴出孔的配置的大致俯視圖。
[0024]圖4為本發明的其他實施方式中使用的成型模具的示意截面圖。
[0025]圖5為本發明的其他實施方式中的成型面的一部分的大致平面圖。
[0026]圖6為用于說明本發明一個實施方式的玻璃材料的制造方法的示意截面圖。
[0027]圖7為變形例中使用的成型模具的示意截面圖。
【具體實施方式】
[0028]以下，說明實施本發明的優選方式的一例。但是，下述實施方式僅僅是示例。本發明不受下述實施方式的任何限定。
[0029]此外，實施方式等所參照的各附圖中，具有實質上相同功能的部件參照同一符號。此外，實施方式等所參照的附圖，是示意記載的附圖。附圖描畫的物體的尺寸比率等，可能與現實的物體的尺寸比率等不同。附圖相互間也存在物體的尺寸比率等不同的情況。具體的物體的尺寸比率等，參照以下的說明進行判斷。
[0030]本實施方式中，例如對制造不含網眼形成氧化物、具有通過使用容器的熔融法不會玻璃化的組成的玻璃材料的方法進行說明。具體來說，本實施方式中說明的玻璃材料的制造方法，例如適合用于制造鈦酸鋇系玻璃材料、鑭-鈮復合氧化物系玻璃材料、鑭-鈮-鋁復合氧化物系玻璃材料、鑭-鈮-鉭復合氧化物系玻璃材料、鑭-鎢復合氧化物系玻璃材料等。
[0031](成型模具I的構成)
[0032]圖1為本實施方式中使用的成型模具I的示意截面圖。成型模具I具有第一模片10、第二模片11。第一和第二模片10、11的構成材料沒有特別限定。第一和第二模片10、11例如能夠由碳化硅、超鋼、不銹鋼、硬鋁、碳等構成。
[0033]第一模片10設置有開口 10a。第二模片11插入該開口 1a并固定。第一模片10形成有流向第二模片11的氣體流路10b。該氣體流路1b與氣體瓶等的氣體供給機構連接。從該氣體供給機構經由氣體流路1b將氣體供給第二模片11。氣體的種類沒有特別限定。氣體例如可以為空氣、氧，也可以為氮氣、氬氣、氦氣等不活潑氣體。
[0034]第二模片11具有成型面11a。成型面Ila與第二模片11的面向氣體流路1b的表面相對設置。本實施方式中，成型面Ila的俯視形狀為圓形。成型面Ila優選設置為凹球面狀或非球面的凹狀。成型面Ila優選設置為中心角Θ I為180°以下、優選為10°?120°、更優選為30°?115°、更加優選為40°?110°、特別優選為60?100°的凹球面狀或者非球面的凹狀。構成成型面的凹球面或者凹非球面的中心角過小時，有時玻璃原料塊不能穩定上浮。另一方面，構成成型面的凹球面或者凹非球面的中心角過大時，有玻璃原料塊不是完全的球狀的情況，在玻璃原料塊要上浮時，存在玻璃原料塊被拉向成型面，阻礙玻璃原料塊的上浮的情況。
[0035]如圖2所不，第二模片11設置有多個氣體噴出孔12a。多個氣體噴出孔12a的各個的一端與氣體流路1b連接，另一端在成型面Ila開口。即，氣體噴出孔12a連接氣體流路1b和成型面11a。由此，經由氣體流路1b供給到第二模片11的氣體，經由氣體噴出孔12a從成型面Ila噴出。
[0036]詳細來說，成型面Ila中，氣體噴出孔12a從成型面Ila的中央側(具體來說，本實施方式中，為中央)向著外側排列成多個直線狀。更具體來說，成型面Ila中，多個氣體噴出孔12a設置成放射狀。更詳細來說，由從成型面Ila的中央沿著半徑方向相互隔開間隔而排列的多個氣體噴出孔12a構成的氣體噴出孔列12，沿著圓周方向等間隔設置多個。
[0037]圖2中，半徑方向上鄰接的氣體噴出孔12a的中心間距離優選為0.02mm?2mm，更優選為0.1mm?0.2mm。圓周方向上鄰接的氣體噴出孔列12的排列方向所成的角的大小Θ 2優選為5°?45°，更優選為10°?25。。即，氣體噴出孔列12優選設置8根?72根，更優選設置14根?36根。
[0038]圖3(a)表示本發明其他實施方式的成型面的一部分的大致俯視圖。成型面Ila中，多個氣體噴出孔12a以相互接近的氣體噴出孔12a成為等距離的方式緊密設置。S卩，如圖3(b)所示，多個氣體噴出孔12a以其中心位于正三角格子的各頂點的方式而設置(以下，為了方便，將圖3的氣體噴出孔12a的配置稱為“接近配置結構”)。圖3中，鄰接的氣體噴出孔12a的中心間距離優選為0.02mm?2mm，更優選為0.1mm?1mm，更優選為0.2mm?0.8mmο
[0039]氣體噴出孔12a的直徑優選為Imm以下，更優選為0.5mm以下，更加優選為0.3mm以下。但是，氣體噴出孔12a的直徑過小時，有時氣體噴出孔12a難以噴出氣體。因此，氣體噴出孔12a的直徑優選為0.0lmm以上，更優選為0.05mm以上。
[0040]成型面Ila中的氣體噴出孔12a所占的面積比例((氣體噴出孔12a的總面積)/(成型面I Ia的面積))優選為0.1 %以上，更優選為1.0 %以上，更加優選為10 %以上。其中，成型面Ila中的氣體噴出孔12a所占的面積比例過大時，有時不能使玻璃原料塊穩定上浮。因此，成型面Ila中的氣體噴出孔12a所占的面積比例優選為50%以下，更優選為30%以下，更加優選為20%以下。
[0041]氣體噴出孔12a優選設置5個以上，更優選設置10個以上，更加優選設置100個以上，尤其優選設置250個以上。
[0042]多個氣體噴出孔12a可以包括直徑不同的多個種類的氣體噴出孔12a。
[0043]圖1中，成型面Ila的整體由氣體噴出孔形成面Ilb構成，但是也可以如圖4所示，只有成型面Ila的中央附近由氣體噴出孔形成面Ilb構成。這種情況下，氣體噴出孔形成面Ilb的中心角Θ I’相對于成型面Ila的中心角Θ1的比例Θ I’/Θ I優選為0.