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JP6622141B2 - Translucent ceramic sintered body and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description

本発明は、例えば光学ドームやレンズに用いることができ、例えば赤外光などの透過性を有する透光性セラミックス焼結体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a translucent ceramic sintered body that can be used for, for example, an optical dome and a lens, and has transparency such as infrared light, and a method for manufacturing the same.

現在、様々な波長域で透光性を有する透光性セラミックス焼結体が開発されているが、なかでも、フッ化マグネシウム焼結体は、例えば赤外光などの透過性に優れる材料として、様々に用途に用いられている。   Currently, translucent ceramic sintered bodies having translucency in various wavelength ranges have been developed. Among them, magnesium fluoride sintered bodies are, for example, materials having excellent transmissivity such as infrared light, It is used for various purposes.

特に、フッ化マグネシウムの多結晶は、光学特性と機械的特性とを両立できることから、光学ドームやレンズなどの工業的用途が広いものである。
また、この多結晶のフッ化マグネシウム焼結体及びその製造方法について、多くの研究がなされている(例えば特許文献1、2参照)。
In particular, the magnesium fluoride polycrystals have a wide range of industrial applications such as optical domes and lenses because they can achieve both optical properties and mechanical properties.
Further, many studies have been made on this polycrystalline magnesium fluoride sintered body and its manufacturing method (for example, see Patent Documents 1 and 2).

特許第1394474号公報Japanese Patent No. 1394474 特許第3618048号公報Japanese Patent No. 3618048

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、フッ化マグネシウム焼結体の緻密化が不足しているので、全体的に透光性が低く、特に3〜6μmの赤外域の透光性が低いという問題があった。これは、添加元素の分散不足等により、偏析によってより多くの元素を添加できなかったことが原因と思われる。   However, in the technique described in Patent Document 1, since the densification of the magnesium fluoride sintered body is insufficient, the overall translucency is low, and in particular, the translucency in the infrared region of 3 to 6 μm is low. There was a problem. This is presumably because more elements could not be added due to segregation due to insufficient dispersion of the added elements.

また、特許文献2に記載の技術では、添加元素が0.01重量%以下であるので、焼結性が低いにもかかわらず、0.2t/cm(20MPa)程度の一般的なホットプレス条件で焼成している。そのため、緻密化のために高温での焼成が必要になり、粒径が10μm以上に粗大になっている。その結果、透光性が十分ではないフッ化マグネシウム焼結体となっている。 Further, in the technique described in Patent Document 2, since the additive element is 0.01% by weight or less, a general hot press of about 0.2 t / cm 2 (20 MPa) despite low sinterability. Baking under conditions. Therefore, firing at a high temperature is necessary for densification, and the particle size is coarsened to 10 μm or more. As a result, the magnesium fluoride sintered body has insufficient translucency.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い透光性を有する透光性セラミックス焼結体及びその製造方法を提供するものである。   This invention is made | formed in view of this background, The objective provides the translucent ceramic sintered compact which has high translucency, and its manufacturing method.

(1)本発明の第1局面は、フッ化マグネシウムを主成分とし、所定の添加元素を含むフッ化マグネシウム焼結体からなる透光性セラミックス焼結体において、前記添加元素として、アルカリ金属元素及びマグネシウムを除くアルカリ土類金属元素、から選択された1種以上の元素を、0.1重量%より多く1重量%以下の範囲で含有し、且つ、理論密度の99.5%以上の相対密度を有する。   (1) A first aspect of the present invention is a translucent ceramic sintered body comprising a magnesium fluoride sintered body containing magnesium fluoride as a main component and containing a predetermined additive element, wherein the additive element is an alkali metal element And at least one element selected from alkaline earth metal elements excluding magnesium in a range of more than 0.1% by weight and not more than 1% by weight, and a relative density of 99.5% or more of the theoretical density Has a density.

本第1局面では、アルカリ金属元素と(マグネシウムを除く)アルカリ土類金属元素とに含まれる全ての元素うち少なくとの一種以上の添加元素を、0.1重量%より多く1重量%以下の範囲で含有しており、且つ、相対密度が理論密度の99.5%以上に緻密化されているので、優れた光(特に赤外光)の透過性(透光性)を有する。   In the first aspect, at least one or more additive elements of all the elements contained in the alkali metal element and the alkaline earth metal element (excluding magnesium) are more than 0.1 wt% and less than 1 wt%. Since it is contained in a range and the relative density is densified to 99.5% or more of the theoretical density, it has excellent light (particularly infrared light) transmission (translucency).

つまり、本第1局面では、上述の添加元素を上述の添加量含んでいるので、焼成時の焼結性が高い。そのため、低温での焼結が可能であるので微粒組織が形成されており、また、相対密度も高い。その結果、高い透光性を有している。また、十分に緻密化された微粒組織を有しているので、機械的な強度も高いという利点がある。   That is, in this 1st aspect, since the above-mentioned additional element is included, the sinterability at the time of baking is high. Therefore, since sintering at a low temperature is possible, a fine grain structure is formed and the relative density is high. As a result, it has high translucency. In addition, since it has a sufficiently fine-grained microstructure, it has the advantage of high mechanical strength.

このように、本第1局面では、高い透光性を有しているので、ドームやレンズ等の光学材料としての性能が高いという顕著な効果を奏する。
(2)本発明の第2局面は、前記透光性セラミックス焼結体に含まれる結晶が、0.15μm〜0.85μmの範囲の平均結晶粒径を有する。
Thus, in this 1st aspect, since it has high translucency, there exists a remarkable effect that the performance as optical materials, such as a dome and a lens, is high.
(2) In the second aspect of the present invention, the crystals contained in the translucent ceramic sintered body have an average crystal grain size in the range of 0.15 μm to 0.85 μm.

本第2局面では、透光性セラミックス焼結体に含まれる結晶(即ちフッ化マグネシウムの結晶)の平均粒径(即ち平均結晶粒径)が、0.15μm〜0.85μmであるので、赤外光の透過性(赤外透過率)が一層向上する。また、この透光性セラミックス焼結体は、曲げ強度等の機械的強度も一層高いという利点がある。   In the second aspect, the average particle size (that is, the average crystal particle size) of the crystals (that is, magnesium fluoride crystals) contained in the translucent ceramic sintered body is 0.15 μm to 0.85 μm. The transmittance of outside light (infrared transmittance) is further improved. In addition, this translucent ceramic sintered body has an advantage of higher mechanical strength such as bending strength.

(3)本発明の第3局面は、前記第1局面又は第2局面の透光性セラミックス焼結体の製造方法であって、前記フッ化マグネシウム焼結体の材料をホットプレスにて焼成する場合に、30MPa〜100MPaの範囲のプレス圧力とする。   (3) A third aspect of the present invention is a method for producing the light-transmitting ceramic sintered body according to the first aspect or the second aspect, wherein the material of the magnesium fluoride sintered body is fired by hot pressing. In this case, the pressing pressure is in the range of 30 MPa to 100 MPa.

本第3局面では、30MPa以上100MPa以下のプレス圧力でホットプレスすることにより、上述した特性を有する透光性セラミックス焼結体を、容易に製造することができる。また、ホットプレスの際の圧力は100MPa以下であるので、大きな圧力を加える装置を用いなくとも、大型の透光性セラミックス焼結体を容易に得ることができる。   In the third aspect, the translucent ceramic sintered body having the above-described characteristics can be easily manufactured by hot pressing with a pressing pressure of 30 MPa or more and 100 MPa or less. Moreover, since the pressure at the time of hot pressing is 100 MPa or less, a large transparent ceramic sintered body can be easily obtained without using a device that applies a large pressure.

つまり、高い特性を有する透光性セラミックス焼結体を、一般的なホットプレス条件にて容易に製造できるという利点がある。   That is, there is an advantage that a translucent ceramic sintered body having high characteristics can be easily manufactured under general hot press conditions.

透光性セラミックス焼結体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a translucent ceramic sintered compact.

[1.実施形態]
[1−1.構成]
まず、本実施形態の透光性セラミックス焼結体について説明する。
[1. Embodiment]
[1-1. Constitution]
First, the translucent ceramic sintered body of the present embodiment will be described.

本実施形態の透光性セラミックス焼結体は、フッ化マグネシウム焼結体(MgF焼結体からなり、このフッ化マグネシウム焼結体は、フッ化マグネシウムを主成分とする多結晶の焼結体である。 The translucent ceramic sintered body of the present embodiment is composed of a magnesium fluoride sintered body (MgF 2 sintered body, which is a polycrystalline sintered body mainly composed of magnesium fluoride. Is the body.

この透光性セラミックス焼結体は、アルカリ金属元素と(マグマグネシウムを除く)アルカリ土類金属元素とに含まれる全ての元素うち少なくとの一種以上の添加元素を、0.1重量%より多く1重量%以下の範囲で含有している。また、この透光性セラミックス焼結体は、理論密度の99.5%以上に緻密化されている(即ち相対密度が99.5%以上である)。   This translucent ceramic sintered body contains more than 0.1% by weight of at least one additive element among all elements contained in alkali metal elements and alkaline earth metal elements (excluding magmagnesium). It is contained in the range of 1% by weight or less. The translucent ceramic sintered body is densified to 99.5% or more of the theoretical density (that is, the relative density is 99.5% or more).

なお、理論密度とは、原料が完全に緻密化した状態の時の密度(理論値)であり、相対密度とは、焼結体の実際の密度の理論密度に対する割合(%)を示している。
ここで、フッ化マグネシウムを主成分とするとは、フッ化マグネシウムを50重量%を上回る範囲で(例えば99.0重量%以上)含んでいることを示しており、特に、添加元素以外は全てフッ化マグネシムからなる焼結体が好ましい。
The theoretical density is the density (theoretical value) when the raw material is completely densified, and the relative density indicates the ratio (%) of the actual density of the sintered body to the theoretical density. .
Here, “magnesium fluoride as a main component” means that magnesium fluoride is contained in a range exceeding 50% by weight (for example, 99.0% by weight or more). A sintered body made of magnesium fluoride is preferable.

アルカリ金属元素としては、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、フランシウム(Fr)を採用できる。
マグネシウムを除くアルカリ土類金属元素としては、ベリリウム(Be)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)を採用できる。
As the alkali metal element, lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), and francium (Fr) can be employed.
As alkaline earth metal elements excluding magnesium, beryllium (Be), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), and radium (Ra) can be employed.

上述した構成の透光性セラミックス焼結体は、優れた透光性を有する。従って、この透光性セラミックス焼結体を用いたドームやレンズ等の光学材料の性能が向上する。
なお、添加元素の含有量が0.1重量%以下では、上述した効果(即ち好適な微粒組織や高い相対密度)が得られにくく、全体的に透光性が低下する。一方、添加元素の含有量が1重量%を上回ると、過剰な添加元素による光吸収及び粒界での光分散によって、全体的に透光性が低下する。
The translucent ceramic sintered body having the above-described configuration has excellent translucency. Therefore, the performance of optical materials such as a dome and a lens using this translucent ceramic sintered body is improved.
When the content of the additive element is 0.1% by weight or less, the above-described effects (that is, a suitable fine structure and high relative density) are difficult to obtain, and the translucency is lowered as a whole. On the other hand, when the content of the additive element exceeds 1% by weight, the translucency is lowered as a whole due to light absorption by the excessive additive element and light dispersion at the grain boundary.

特に、本実施形態では、この透光性セラミックス焼結体については、その結晶(即ちフッ化マグネシウム焼結体の結晶)が、0.15μm〜0.85μmの範囲の平均結晶粒径を有している。   In particular, in the present embodiment, the crystal of the translucent ceramic sintered body (that is, the crystal of the magnesium fluoride sintered body) has an average crystal grain size in the range of 0.15 μm to 0.85 μm. ing.

ここで、平均結晶粒径が、0.85μmより大きいと、3μm付近の低波長の領域の光の透過率が低下する。また、結晶が粗大化しているので、焼結体の強度が低下する。
一方、平均結晶粒径が、0.15μmより小さいと、市販の原料粉を得ることが困難である。また、微粒化のために粉砕を行うと、不純物が混入し、かえって透光性が低下する恐れがある。
Here, when the average crystal grain size is larger than 0.85 μm, the light transmittance in a low wavelength region near 3 μm is lowered. Further, since the crystal is coarsened, the strength of the sintered body is lowered.
On the other hand, when the average crystal grain size is smaller than 0.15 μm, it is difficult to obtain a commercially available raw material powder. Further, when pulverization is performed for atomization, impurities may be mixed, and the translucency may be lowered.

なお、平均結晶粒径とは、焼結体中の各結晶(粒子)の平均粒径であり、本発明では、後述する周知のインターセプト法によって求めたものを意味している。
[1−2.製造方法]
次に、上述した透光性セラミックス焼結体の製造方法について説明する。
The average crystal grain size is an average grain size of each crystal (particle) in the sintered body, and in the present invention, it means a value obtained by a well-known intercept method described later.
[1-2. Production method]
Next, the manufacturing method of the translucent ceramics sintered body mentioned above is demonstrated.

本実施形態の透光性セラミックス焼結体の製造方法では、透光性セラミックス焼結体(即ちフッ化マグネシウム焼結体)の材料をホットプレスにて製造するが、その場合には、プレス圧力として、30MPa〜100MPaの範囲を採用する。   In the method for producing a light-transmitting ceramic sintered body according to the present embodiment, the material of the light-transmitting ceramic sintered body (that is, magnesium fluoride sintered body) is manufactured by hot pressing. The range of 30 MPa to 100 MPa is adopted.

この圧力の条件で、ホットプレスすることにより、上述した特性を有する透光性セラミックス焼結体を、容易に製造することができる。また、過大な圧力を加える必要がないので、大型(例えば150mm角程度の大きさ)の透光性セラミックス焼結体を、容易に得ることができる。つまり、優れた特性(即ち透光性や強度)を有する透光性セラミックス焼結体を、一般的なホットプレス条件にて製造できるという利点がある。   By hot pressing under this pressure condition, a translucent ceramic sintered body having the above-described characteristics can be easily produced. Moreover, since it is not necessary to apply an excessive pressure, a large (for example, about 150 mm square) translucent ceramic sintered body can be easily obtained. That is, there is an advantage that a translucent ceramic sintered body having excellent characteristics (that is, translucency and strength) can be manufactured under general hot press conditions.

また、この透光性セラミックス焼結体をホットプレスにて焼成する場合に、焼成温度として、580℃〜800℃の範囲(好ましくは580℃〜720℃以下の範囲)を採用できる。   Moreover, when baking this translucent ceramic sintered compact with a hot press, the range of 580 to 800 degreeC (preferably the range of 580 to 720 degreeC or less) is employable as baking temperature.

この温度の条件で、ホットプレスすることにより、上述した優れた特性を有する透光性セラミックス焼結体を、容易に製造することができる。つまり、高温での焼成が不要であるので、結晶が粗大化することを抑制できる。そのため、透光性や強度の優れた透光性セラミックス焼結体を、容易に得ることができる。   By hot pressing under this temperature condition, the translucent ceramic sintered body having the above-described excellent characteristics can be easily produced. That is, since firing at a high temperature is unnecessary, it is possible to suppress the crystal from becoming coarse. Therefore, a translucent ceramic sintered body having excellent translucency and strength can be easily obtained.

なお、ホットプレスとは、周知のように、加圧焼結法の1種であり、例えばカーボン製等の型に原料粉末を充填し、一軸加圧しながら加熱することによって焼結体を製造する方法である。   As is well known, hot press is a type of pressure sintering method. For example, a raw material powder is filled in a mold made of carbon or the like and heated while being uniaxially pressed to produce a sintered body. Is the method.

次に、本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
本実施例1では、下記に示す条件にて、透光性セラミックス焼結体(即ちフッ化マグネシウム焼結体)の試料として、下記表1のNo.1〜17の試料を製造し、その特性等を調べた。なお、試料No.3〜13が本発明例であり、試料No.1、2、14〜17が比較例である。
Next, examples of the present invention will be described.
(Example 1)
In Example 1, samples No. 1 to No. 17 shown in Table 1 below were manufactured as samples of a translucent ceramic sintered body (that is, a magnesium fluoride sintered body) under the conditions shown below. Etc. were investigated. Sample Nos. 3 to 13 are examples of the present invention, and samples No. 1, 2, and 14 to 17 are comparative examples.

まず、出発原料として、下記表1に示すように、アルカリ金属及び/又は(マグネシウムを除く)アルカリ土類金属である添加元素を、所定量(即ちM量)含むフッ化マグネシウム粉末を用意した。   First, as shown in Table 1 below, magnesium fluoride powder containing a predetermined amount (that is, M amount) of an additive element that is an alkali metal and / or an alkaline earth metal (excluding magnesium) was prepared as a starting material.

このフッ化マグネシウム粉末は、周知のように、例えばフッ化水素酸と塩化マグネシウム溶液とを用いて合成した。前記添加元素は、この合成過程にて添加したので、フッ化マグネシウム中に均一に分布している。なお、前記M量は、フッ化マグネシウムの合成過程において添加することにより、その量を調整した。   As is well known, this magnesium fluoride powder was synthesized, for example, using hydrofluoric acid and a magnesium chloride solution. Since the additive element is added during this synthesis process, it is uniformly distributed in the magnesium fluoride. The amount of M was adjusted by adding in the process of synthesizing magnesium fluoride.

なお、このフッ化マグネシウム粉末の平均粒径としては、例えば0.15μm〜0.8μmの範囲を採用できる。
次に、前記フッ化マグネシウム粉末を、ホットプレス用のカーボン型に充填して、真空中にて、600℃で60MPaの加圧下で2時間焼成し、フッ化マグネシウム焼結体を得た。なお、前記添加元素は、この焼成の際に焼結助剤として機能し、焼結性を向上させる。
In addition, as an average particle diameter of this magnesium fluoride powder, the range of 0.15 micrometer-0.8 micrometer is employable, for example.
Next, the magnesium fluoride powder was filled in a carbon mold for hot pressing and fired in vacuum at 600 ° C. under a pressure of 60 MPa for 2 hours to obtain a magnesium fluoride sintered body. The additive element functions as a sintering aid during the firing and improves the sinterability.

そして、上述した方法によって得られた透光性セラミックス焼結体(即ちフッ化マグネシウム焼結体)のM量、相対密度、結晶粒径(即ち平均結晶粒径)、透過率(即ち赤外光の透過率)を求めた。その結果を、下記表2に記す。   Then, the amount of M, the relative density, the crystal grain size (ie, average crystal grain size), and the transmittance (ie, infrared light) of the translucent ceramic sintered body (ie, magnesium fluoride sintered body) obtained by the above-described method. Transmittance). The results are shown in Table 2 below.

なお、M量、相対密度、結晶粒径、透過率は、それぞれ下記の方法によって求めた。
<M量>
フッ化マグネシウム焼結体を蛍光X線分析で測定してM量を求めた。
The M amount, relative density, crystal grain size, and transmittance were determined by the following methods, respectively.
<M amount>
The magnesium fluoride sintered body was measured by fluorescent X-ray analysis to determine the amount of M.

<相対密度>
アルキメデス法でフッ化マグネシウム焼結体の密度を測定し、理論密度に対する比率から相対密度を求めた。
<Relative density>
The density of the magnesium fluoride sintered body was measured by the Archimedes method, and the relative density was determined from the ratio to the theoretical density.

<結晶粒径>
フッ化マグネシウム焼結体を破断し、その破断面を走査型電子顕微鏡で観察(SEM観察)することによって拡大像を求め、この(拡大された)SEM画像からインターセプト法によって結晶の平均粒径(即ち平均結晶粒径)を求めた。
<Crystal grain size>
The magnesium fluoride sintered body is broken, and an enlarged image is obtained by observing the fractured surface with a scanning electron microscope (SEM observation). From this (enlarged) SEM image, an average crystal grain size ( That is, the average crystal grain size) was determined.

<透過率>
フッ化マグネシウム焼結体を厚さ3mmになるように研磨し、得られた板状の試料用のフッ化マグネシウム焼結体1(図1参照)に対して、周知の分光測定を行うことにより透過率を測定した。詳しくは、研磨は、粒度が3μm以下のダイヤ研磨盤を用いて、試料用の焼結体1の両面を研磨した。また、透過性の評価は、研磨面1aに対して照射した赤外光(赤外線)の透過率、即ち波長3μmと5.5μmの赤外光の透過率を測定することによって行った。
<Transmissivity>
By polishing the magnesium fluoride sintered body so as to have a thickness of 3 mm and performing a well-known spectroscopic measurement on the obtained magnesium fluoride sintered body 1 for a sample (see FIG. 1). The transmittance was measured. Specifically, in the polishing, both surfaces of the sample sintered body 1 were polished using a diamond polishing disk having a particle size of 3 μm or less. In addition, the transmittance was evaluated by measuring the transmittance of infrared light (infrared rays) irradiated to the polishing surface 1a, that is, the transmittance of infrared light having wavelengths of 3 μm and 5.5 μm.

<評価>
表2に本実施例1における評価を記載した。この表2の評価は、波長3μmの赤外光の透過率が80%以上(条件1)で、且つ、波長5.5μmの赤外光の透過率が90%以上(条件2)の場合を「○」とした。また、条件1又は条件2のどちらか一方の条件が満たされた場合を「△」とした。さらに、両条件1、2とも満たされない場合を「×」とした。従って、評価が良い順番は、○>△>×である。
<Evaluation>
Table 2 shows the evaluation in Example 1. The evaluation in Table 2 is based on the case where the transmittance of infrared light with a wavelength of 3 μm is 80% or more (condition 1) and the transmittance of infrared light with a wavelength of 5.5 μm is 90% or more (condition 2). “○”. In addition, the case where either one of the condition 1 or the condition 2 is satisfied is defined as “Δ”. Furthermore, the case where both conditions 1 and 2 were not satisfied was set as “x”. Therefore, the order in which the evaluation is good is ◯>Δ> ×.

Figure 0006622141
Figure 0006622141

Figure 0006622141
Figure 0006622141

この表2から明らかなように、M量が0.1重量%(wt%)より多く1重量%以下の試料No.3〜13のフッ化マグネシウム焼結体は、相対密度が99.5%以上で、十分緻密化されており、結晶粒径も0.62μm以下の微細な組織であった。   As is clear from Table 2, the magnesium fluoride sintered body of Sample Nos. 3 to 13 having an M amount of more than 0.1 wt% (wt%) and 1 wt% or less has a relative density of 99.5%. As described above, the structure was sufficiently dense and the crystal grain size was a fine structure of 0.62 μm or less.

これにより、試料No.3〜13のフッ化マグネシウム焼結体の透過率は、波長3μmの赤外光では82%以上であり、波長5.5μmの赤外光では93%以上であった。従って、評価は「○」と好ましいものであった。   Thereby, the transmittance | permeability of the magnesium fluoride sintered compact of sample No. 3-13 was 82% or more in the infrared light of wavelength 3 micrometers, and was 93% or more in the infrared light of wavelength 5.5 micrometers. Therefore, the evaluation was preferable as “◯”.

一方は、M量が0.1重量%以下の試料No.1、2のフッ化マグネシウム焼結体は、相対密度が98.5%であり、必要なレベルまで緻密化されておらず、透過率が両波長とも低くなっていた(即ち全体として低くなっていた)。その結果、評価は「×」と好ましくない。   On the other hand, the magnesium fluoride sintered body of sample Nos. 1 and 2 having an M amount of 0.1% by weight or less has a relative density of 98.5%, is not densified to a necessary level, and is transmitted. The rate was low for both wavelengths (ie overall low). As a result, the evaluation is not preferable as “×”.

また、M量が1重量%を上回る試料No.14〜17のフッ化マグネシウム焼結体は、異種成分である添加元素による光吸収、及びフッ化マグネシウムと異種成分との界面における光分散によって、透過率が全体として低くなっていた。その結果、評価は「×」と好ましくない。
(実施例2)
本実施例2では、前記表1に示すように、M量が0.4重量%となるフッ化マグネシウム粉末を用いて、前記実施例1と同様に、透光性セラミックス焼結体(即ちフッ化マグネシウム焼結体)の試料として、No.18〜25の試料を製造した。但し、焼成温度は、580℃〜800℃で変化させ、焼成圧力は30MPa〜100MPaで変化させた。
In addition, the magnesium fluoride sintered bodies of Sample Nos. 14 to 17 in which the M amount exceeds 1% by weight are obtained by light absorption by an additive element which is a different component and light dispersion at an interface between the magnesium fluoride and the different component. The transmittance was low as a whole. As a result, the evaluation is not preferable as “×”.
(Example 2)
In Example 2, as shown in Table 1, a translucent ceramic sintered body (that is, a hook) was used in the same manner as in Example 1 using magnesium fluoride powder having an M amount of 0.4% by weight. Samples No. 18 to 25 were produced as samples of the magnesium chloride sintered body). However, the firing temperature was changed from 580 ° C. to 800 ° C., and the firing pressure was changed from 30 MPa to 100 MPa.

そして、前記実施例1と同様にして、その特性等を調べた。その結果を、前記表2に記す。
前記表2から明らかなように、720℃以下で焼成した試料No.18〜23は、相対密度が100%であり、十分緻密化されており、結晶粒径は0.85μm以下で微細な結晶組織となった。
And the characteristic etc. were investigated like the said Example 1. FIG. The results are shown in Table 2.
As apparent from Table 2, Samples Nos. 18 to 23 fired at 720 ° C. or lower have a relative density of 100%, are sufficiently densified, and have a crystal grain size of 0.85 μm or less and fine crystals. Became an organization.

この試料No.18〜23の透過率を調べたところ、前記実施例1の試料No.3〜13と同様に、全体的に(両波長とも)高い透過率となった。従って、評価は「○」と好適であった。   When the transmittances of Samples Nos. 18 to 23 were examined, the transmittance was high overall (both wavelengths) as in Samples Nos. 3 to 13 of Example 1. Therefore, the evaluation was suitable as “◯”.

一方、750℃以上で焼成した試料No.24、25は、緻密化はされていたが、結晶粒径は1μm以上と粗大化していた。
そのため、波長5.5μmの赤外光の透過率は高かったが、低波長の波長3μmの赤外光の透過率が低くなっていた。従って、評価は「△」であり、「○」に比べて必ずしも十分ではない。
On the other hand, Sample Nos. 24 and 25 fired at 750 ° C. or higher were densified, but the crystal grain size was coarsened to 1 μm or more.
Therefore, the transmittance of infrared light with a wavelength of 5.5 μm was high, but the transmittance of infrared light with a low wavelength of 3 μm was low. Therefore, the evaluation is “Δ”, which is not necessarily sufficient as compared with “◯”.

[2.他の実施形態]
尚、本発明は前記実施形態や実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
[2. Other Embodiments]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment and Example at all, and it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect in the range which does not deviate from this invention.

(1)例えば、添加元素として、前記表1に記載した以外の元素、即ち、アルカリ金属元素及びマグネシウムを除くアルカリ土類金属元素から選択された1種以上の元素を用いることができる。   (1) For example, as the additive element, one or more elements selected from elements other than those described in Table 1, that is, an alkali metal element and an alkaline earth metal element excluding magnesium can be used.

(2)なお、上述した実施形態の構成要素を適宜組み合わせることも可能である。   (2) It should be noted that the constituent elements of the above-described embodiments can be appropriately combined.

1…フッ化マグネシウム焼結体(透光性セラミックス焼結体)   1 ... Magnesium fluoride sintered body (translucent ceramic sintered body)

Claims (2)

フッ化マグネシウムを主成分とし、所定の添加元素を含むフッ化マグネシウム焼結体からなる透光性セラミックス焼結体において、
前記添加元素として、アルカリ金属元素及びマグネシウムを除くアルカリ土類金属元素、から選択された1種以上の元素を、0.1重量%より多く1重量%以下の範囲で含有し、
且つ、理論密度の99.5%以上の相対密度を有し、
更に、前記透光性セラミックス焼結体に含まれる結晶が、0.15μm〜0.85μmの範囲の平均結晶粒径を有することを特徴とする透光性セラミックス焼結体。
In the translucent ceramic sintered body comprising a magnesium fluoride sintered body containing magnesium fluoride as a main component and containing a predetermined additive element,
Containing at least one element selected from an alkali metal element and an alkaline earth metal element excluding magnesium as the additive element in a range of more than 0.1% by weight and less than 1% by weight;
And, have a more than 99.5% of the relative density of the theoretical density,
Furthermore, the crystal | crystallization contained in the said translucent ceramics sintered compact has the average crystal grain diameter of the range of 0.15 micrometer-0.85 micrometer, The translucent ceramics sintered compact characterized by the above-mentioned.
前記請求項1に記載の透光性セラミックス焼結体の製造方法であって、
前記透光性セラミックス焼結体の材料をホットプレスにて焼成する場合に、580℃〜800℃の範囲の焼成温度とし、30MPa〜100MPaの範囲のプレス圧力とすることを特徴とする透光性セラミックス焼結体の製造方法。
A method for producing a translucent ceramic sintered body according to claim 1 ,
When baking the material of the said translucent ceramic sintered compact with a hot press, it is set as the calcination temperature of the range of 580 degreeC- 800 degreeC, and it is set as the press pressure of the range of 30 MPa-100 MPa. Manufacturing method of ceramic sintered body.
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