JP5940134B2

Method for producing a coated component of quartz glass or fused silica

Abstract

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JP5940134B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 10

Term

Projected expiry 28 November 2034.

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  5. Projected expiry

14 claims: 10 independent, 4 dependent

  1. 1
    以下の工程段階:(a)石英ガラス又は石英品より成り、コーティング面を有する基材を準備する工程、 (b)前記コーティング面上にSiO 2 粒状物層を施与する工程であって、前記粒状物層は、コーティング面と境を接する、第一の粒状物-微細含分を有する内側領域及び前記粒状物層の自由表面と境を接する、第二の粒状物-微細含分を有する外側領域を有し、ここで、第二の粒状物-微細含分は、第一の粒状物-微細含分より高い、 (c)前記粒状物層を焼結して密度の高いSiO 2 -表面層を形成する工程を含む、石英ガラス又は石英品より成るコーティングされた構成部材の製造法において、前記工程段階(b)に従った前記SiO 2 粒状物層の施与が、 (I)分散液と、1μmから50μmの間の範囲の粒径を有する粗大画分及び100nm未満の粒径を有するSiO 2 ナノ粒子より成る微細画分を成す非晶質SiO 2 粒子とを含有する分散系を準備する工程であって、その際、前記分散系の固形分含有量は、70質量%から80質量%の間であり、そのうち2質量%から15質量%までの間の範囲が前記SiO 2 ナノ粒子に当てはまる、 (II)前記分散系を前記コーティング面上に注入又は吹き付けることにより施与して少なくとも0.3mmの層厚を有するスラリー層を形成する工程、及び (III)前記分散 液を自由表面の方向で除去することによって、流れ出る分散液がSiO 2 ナノ粒子をスラリー層の外側領域中に連行するように、前記スラリー層を少なくとも2分乾燥する工程、そうして除去される 分散液の作用を受けて前記微細画分が前記粒状物層の外側領域中で富化し、かつその際に注入膜を形成 し、ここで、前記注入膜において、100nm未満の粒径を有するSiO 2 ナノ粒子が70%を上回る体積割合を占める 、を含むことを特徴とする方法。
  2. 2
    前記スラリー層の乾燥に処置を加えて、前記処置を加えなかった場合よりゆっくりと乾燥 させ、かつ前記処置が、前記コーティング面を湿らせる工程を、前記工程段階(II)に従った前記分散系の施与前に含む ことを特徴とする、請求項1記載の方法。
  3. 3
    前記スラリー層を機械的に圧縮することを特徴とする、請求項1 又は2 記載の方法。
  4. 4
    前記圧縮が、ブレード塗布による前記スラリー層の処理工程を含むことを特徴とする、請求項 3 記載の方法。
  5. 5
    前記スラリー層を、最大3mmの層厚により作製することを特徴とする、請求項1から 4 までのいずれか1項記載の方法。
  6. 6
    前記分散系が、その固形分含有量全体を基準として、最大10%までのSiO 2 ナノ粒子の質量割合を有することを特徴とする、請求項1から 5 までのいずれか1項記載の方法。
  7. 7
    前記粗大画分が、3μmから30μmの間の範囲のD 50 値を有する粒度分布を有する裂片状の非晶質SiO 2 粒状物であることを特徴とする、請求項1から 6 までのいずれか1項記載の方法。
  8. 8
    前記分散液が水性ベースで存在することを特徴とする、請求項1から 7 までのいずれか1項記載の方法。
  9. 9
    前記分散系の前記固形分含有量が74質量%から78質量%の間の範囲にあることを特徴とする、請求項1から 8 までのいずれか1項記載の方法。
  10. 10
    バインダーを含まない分散系を用いることを特徴とする、請求項1から 9 までのいずれか1項記載の方法。
  11. 11
    前記注入膜が、3~15μmの範囲の厚さを有することを特徴とする、請求項1から1 0 までのいずれか1項記載の方法。
  12. 12
    前記注入膜が、5~10μmの範囲の厚さを有することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。
  13. 13
    100nm未満の粒径を有するSiO 2 ナノ粒子より成る前記微細画分が、 8 0%を上回る前記注入膜の体積割合を占めることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項記載の方法。
  14. 14
    前記乾燥時間が最大5分であることを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項記載の方法。
Independent claims14