■ 『石英ガラス』の解説

石英ガラス（せきえいガラス）は石英 (SiO₂) から作成されるガラスで、SiO₂ 純度が高いものをいう。溶融石英、溶融シリカ、シリカガラスなどとも呼ばれる。耐食性、耐熱性にすぐれ、非常に透明なことから、ビーカーやフラスコなど理化学用途や光ファイバーの材料などに幅広く用いられる。

製造方法

古典的手法

古典的な製造法は水晶の粉末を2000℃以上で溶融、冷却しガラス化する方法である。しかし、この方法で作られた石英ガラスは不純物が多い。

化学気相蒸着(CVD)法

純度の高い石英ガラスを必要とする場合は、四塩化珪素 (SiCl₄) の気体から化学気相蒸着 (CVD) によって製造する。例えば光ファイバーを製造する場合には、B（ホウ素）などを添加して屈折率が低くなるように調整した石英ガラスのチューブを用意し、その内側に前述の方法で SiO₂ を析出させて作製する。

高温を必要としない製造プロセスとしては、ゾル-ゲル法がある。ゾル-ゲル法は、金属アルコキシドの溶液からゾル状態、ゲル状態を経て固体のガラスやセラミックスを得る方法である。ゾル-ゲル法による石英ガラスの製造では、テトラエトキシシランをエタノール水溶液中で加水分解して石英ガラスの多孔質湿潤ゲルとし、これを乾燥・焼結して透明な固体の石英ガラスを得る。焼結温度は1200℃以下で、これは他の方法と較べてかなり低い温度である。