[发明专利]多孔玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及多孔玻璃的制备方法，更具体地，涉及包括用超声波照射相分离的玻璃的同时用酸溶液选择性地蚀刻该相分离的玻璃的多孔玻璃的制备方法。

背景技术

利用相分离现象的多孔玻璃的制备通常通过如下方式进行：通过将成型的玻璃在高温下保持长时间的热处理诱发相分离现象，用酸溶液蚀刻该玻璃以将贫二氧化硅相洗脱。多孔玻璃的骨架主要由氧化硅形成。利用相分离现象制备多孔玻璃的方法中，将主要含有氧化硅、氧化硼和碱金属氧化物的硼硅酸盐玻璃用作起始材料。

通过将玻璃在高温下保持长时间（以下称为“相分离热处理”）而诱发相分离的玻璃称为相分离的玻璃。通过用酸溶液对该相分离的玻璃选择性地蚀刻而得到多孔玻璃。通常，进行蚀刻需要1天以上。此外，凝胶状二氧化硅可能沉积和残留在蚀刻后得到的多孔玻璃的孔隙中。

NPL 1公开了例如通过改变酸的浓度以除去凝胶状二氧化硅来抑制凝胶状二氧化硅的沉积的方法。但是，取决于酸的浓度，玻璃可能开裂。

进而，PTL 1公开了用氢氟酸蚀刻玻璃基板时向玻璃基板施加超声波，由此除去蚀刻过程中从该玻璃基板产生的反应产物的方法。但是，通过相分离现象得到的多孔产物的孔隙的直径为几nm至几百nm，因此没有公开加速凝胶状二氧化硅的除去或防止凝胶状二氧化硅残留和沉积在那个区域中的方法。此外，该方法中使用的氢氟酸的处理不容易。

引用列表

专利文献

PTL 1：日本专利申请公开No.2004-190043

非专利文献

NPL 1：“New glass and physical properties thereof”，第2章，第51页，由Tetsuro Izumitani编辑

发明内容

技术问题

为了解决上述问题而完成了本发明。本发明的目的在于提供多孔玻璃的制备方法，包括用酸溶液选择性地蚀刻相分离的玻璃，其中该方法能够使处理时间缩短并且抑制凝胶状二氧化硅残留和沉积在多孔部的孔隙中。

问题的解决方案

为了解决上述问题，根据本发明，多孔玻璃的制备方法包括：将相分离的玻璃浸入含有酸溶液的浴中；将由该相分离的玻璃的要多孔化的表面与浴液体表面形成的角θ设定为10°-90°；和用超声波照射该浴以将该相分离的玻璃蚀刻，由此得到该多孔玻璃。

本发明的有利效果

根据本发明，能够提供通过用酸溶液蚀刻相分离的玻璃来制备多孔玻璃的方法，其中该方法能够使处理时间缩短并且抑制凝胶状二氧化硅残留和沉积在多孔部的孔隙中。

由以下参照附图对例示实施方案的说明，本发明进一步的特点将变得清楚。

附图说明

图1是表示根据本发明的多孔玻璃的制备方法的一个实施方案的示意图。

图2A和2B是实施例1中制备的多孔玻璃的断裂面的电子显微照片。

图3A和3B是实施例2中制备的多孔玻璃的断裂面的电子显微照片。

图4是比较例1中制备的多孔玻璃的断裂面的电子显微照片。

图5A和5B是比较例2中制备的多孔玻璃的断裂面的电子显微照片。

具体实施方式

以下对进行本发明的一个实施方案进行说明。

根据本发明，多孔玻璃的制备方法包括：将相分离的玻璃浸入含有酸溶液的浴中；将由该相分离的玻璃的要多孔化的表面与浴液体表面形成的角θ设定为10°-90°；和用超声波照射该浴以将该相分离的玻璃蚀刻，由此得到该多孔玻璃。

用于利用相分离现象制备多孔玻璃的已知材料为，例如，主要含有氧化硅、氧化硼和碱金属氧化物并且用作起始材料的硼硅酸盐玻璃。通常，以SiO₂、B₂O₃和M₂O（M为碱金属元素）的重量比表示硼硅酸盐玻璃。