(57)【要約】【課題】本発明の目的は、低温での焼結が可能であり透明性に優れるとともに耐熱衝撃性にも優れた透光性セラミックスを提供することにある。【解決手段】本発明の透光性セラミックスは、化学式Ｍｇ(1-x)ＺｎxＡｌ2Ｏ4（ただし、０≦ｘ≦１）で示されスピネル型結晶構造を有する第１の酸化物と、化学式Ｍｇ(1-y)ＺｎyＯ（ただし、０≦ｙ≦０．２）で示されマグネシア型結晶構造を有する第２の酸化物とを含むことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式Ｍｇ(1-x)ＺｎxＡｌ2Ｏ4（ただし、０≦ｘ≦１）で示されスピネル型結晶構造を有する第１の酸化物と、化学式Ｍｇ(1-y)ＺｎyＯ（ただし、０≦ｙ≦０．２）で示されマグネシア型結晶構造を有する第２の酸化物とを含む透光性セラミックス。
【請求項２】
前記第１の酸化物および第２の酸化物からなる、請求項１記載の透光性セラミックス。
【請求項３】
前記第１の酸化物と第２の酸化物の総量に対する第２の酸化物の比率が２０〜８５ｍｏｌ％である、請求項１または２に記載の透光性セラミックス。
【請求項４】
焼結体である、請求項１〜３のいずれかに記載の透光性セラミックス。
【請求項５】
熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の透光性セラミックス。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の透光性セラミックスを用いたカラー液晶プロジェクター用光学素子。
【請求項７】
請求項６記載の光学素子を用いたカラー液晶プロジェクター。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載の透光性セラミックスを製造する製造方法であって、
前記第１の酸化物および第２の酸化物を構成する少なくとも１種の元素を含む原料粉末を準備する準備工程と、
該原料粉末を成形することにより成形体を得る成形工程と、
該成形体を焼結することにより焼結体を得る焼結工程と、
該焼結体を熱間静水圧プレスすることにより透光性セラミックスを完成する熱間静水圧プレス工程と、
を含む透光性セラミックスの製造方法。
【請求項９】
前記原料粉末が水酸化物粉末である、請求項８記載の透光性セラミックスの製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に液晶プロジェクター用の光学素子に用いられる透光性セラミックスおよびその製法に関する。さらに詳しくは、スピネル型結晶構造を有する酸化物とマグネシア型結晶構造を有する酸化物とを含む透光性セラミックスおよびその製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に液晶表示装置等において液晶は、表面を汚れや外気から保護することを目的として、その表面に何らかの保護層を形成させて用いられている。液晶をＣＲＴ等に用いる場合は、そのような保護層として透明プラスチックが用いられておりその目的を達成している。また、携帯電話等における液晶画面の保護は、強度を要求されるためそのような保護層としてガラス等を用いる場合がある。
【０００３】
最近では、このような液晶画面の表裏に透明な保護層（透明基板）を形成することによりその表面を透明化し（このような構造のものを液晶パネルという）、この液晶パネルの一方から光を当て、レンズ等で透過光を調整した液晶プロジェクターが市販されている。このような液晶プロジェクターにおける液晶画面を保護する透明基板は、汚れや外気から単に液晶画面を保護するだけではなく、近接する光源によって液晶画面が加熱されることを防止する断熱的な保護と、該光源からの光により液晶画面に発生する吸熱現象に伴う昇温を放熱する放熱目的とを兼ね備えることが要求される。そして、該透明基板自体も昇温するため、このような透明基板には耐熱性も要求される。
【０００４】
したがって、このような用途における透明基板としては通常ガラスを用いることが考えられるところ、通常のガラスの熱伝導性を２０〜３０倍程度向上させた単結晶サファイアを使用することが提案されている（特許文献１）。このような単結晶サファイアは、強度も高く石英ガラスに比べ非常に硬いため、透明基板を薄くすることができるというメリットも期待される。また、このような単結晶サファイアは非常に高価であるため、それ単独で用いることは経済的に困難であるが、ガラスと併用することによりこの問題は解消することができるとされている。
【０００５】
このように単結晶サファイアは、高価であるものの耐熱性と光透過性、および液晶の温度上昇を抑える等の液晶プロジェクター用の透明基板に要求される諸特性を備えるためその使用が期待されてきた。しかしながら、単結晶サファイアには複屈折なる特性があるため、液晶プロジェクターの組み立て時において結晶軸の方位を合わせる等の複雑な作業を要し、製造効率を低下させるとともに単結晶サファイア自体が高価であるということと相俟って製造コストを高騰させるという問題があった。
【０００６】
この問題を解決するために、複屈折性を有さずかつ安価な透明基板材料として適する様々な物質が検討されており、そのような物質のひとつとして透光性セラミックスであるスピネルセラミックスが提案されている（特許文献２）。このスピネルセラミックスは、化学式ＭｇＡｌ2Ｏ4で示される立方晶セラミックスであり、熱伝導率が高く透明な材料である。
【０００７】
しかし、このようなスピネルセラミックスは、融点が２１４０℃と高く焼結しにくいという特性を有している。このため、このスピネルセラミックスを比較的低温で焼結させると気孔が残存してしまい透明にはならないという問題があった。この問題を解決するために、気孔の残存を低減させ緻密化を促進させようとすると高い焼結温度が必要とされ炉の消費電力が高くなる等の製造コストを高騰させるという問題があった。
【０００８】
さらに、透光性セラミックスに用いられるＭｇＯや上記ＭｇＡｌ2Ｏ4の代表的な物性は以下の通りであり、スピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）は熱伝導率が小さいために熱衝撃に弱く、マグネシア（ＭｇＯ）は熱伝導率は高いが熱膨張係数が大きいために熱衝撃に弱いという問題があった。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
熱膨張係数            熱伝導率       融点(℃)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ＭｇＡｌ2Ｏ4  ７．４５×１０-6／Ｋ      １８Ｗ／ｍＫ    ２１４０
ＭｇＯ         ９．７  ×１０-6／Ｋ      ６０Ｗ／ｍＫ    ２８００
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【特許文献１】特開２０００−２８４７００号公報
【特許文献２】特開２００７−０６５６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述のような現状に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、低温での焼結が可能であり透明性に優れるとともに耐熱衝撃性にも優れた透光性セラミックスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記の課題を解決するために種々のセラミックスを検討したところ、スピネル型結晶構造を有する酸化物とマグネシア型結晶構造を有する酸化物とを含むセラミックスは、透明性を維持しつつ耐熱衝撃性に優れることを見出し、本発明に到達した。
【００１１】
すなわち、本発明の透光性セラミックスは、化学式Ｍｇ(1-x)ＺｎxＡｌ2Ｏ4（ただし、０≦ｘ≦１）で示されスピネル型結晶構造を有する第１の酸化物と、化学式Ｍｇ(1-y)ＺｎyＯ（ただし、０≦ｙ≦０．２）で示されマグネシア型結晶構造を有する第２の酸化物とを含むことを特徴とする。
【００１２】
ここで、上記透光性セラミックスは、上記第１の酸化物および第２の酸化物からなることが好ましく、第１の酸化物と第２の酸化物の総量に対する第２の酸化物の比率が２０〜８５ｍｏｌ％であることが好ましい。また、上記透光性セラミックスは焼結体であることが好ましく、熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。
【００１３】
一方、本発明は、上記の透光性セラミックスを用いたカラー液晶プロジェクター用の光学素子にも関し、この光学素子を用いたカラー液晶プロジェクターにも関する。
【００１４】
さらに、本発明は、上記の透光性セラミックスを製造する製造方法にも関し、この製造方法は、前記第１の酸化物および第２の酸化物を構成する少なくとも１種の元素を含む原料粉末を準備する準備工程と、前記原料粉末を成形することにより成形体を得る成形工程と、前記成形体を焼結することにより焼結体を得る焼結工程と、前記焼結体を熱間静水圧プレスすることにより透光性セラミックスを完成する熱間静水圧プレス工程と、を含む。ここで、上記原料粉末は、水酸化物粉末であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の透光性セラミックスは、耐熱衝撃性に優れるため、光量が増大した場合でも、材料に歪みが入りにくく安定した投影が可能になると考えられる。この特性により、液晶プロジェクター用透明基板として有用である。
【００１６】
また、本発明の透光性セラミックスは、光学的に等方性であるため、液晶パネルに組み立てる際に結晶軸の方位を気にせず組み立てることができる。また、光透過性がよいため、光源からの光による熱吸収も少ないので、液晶の昇温を熱放散できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
＜透光性セラミックス＞
本発明の透光性セラミックスは、化学式Ｍｇ(1-x)ＺｎxＡｌ2Ｏ4（ただし、０≦ｘ≦１）で示される第１の酸化物と、化学式Ｍｇ(1-y)ＺｎyＯ（ただし、０≦ｙ≦０．２）で示される第２の酸化物とを含むものである。ここで、第１の酸化物は、単結晶または多結晶体であり、かつスピネル型結晶構造を有し、第２の酸化物は、単結晶または多結晶体であり、かつマグネシウム型結晶構造を有している。このような２種の結晶構造を有する酸化物を組み合わせて用いることにより、耐熱衝撃性に優れた透光性セラミックスを得ることができる。
【００１８】
ここで、スピネル型結晶構造とは、スピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）と化学組成は異なるがスピネルと同型の結晶構造を有することを意味する。また、マグネシア型結晶構造とは、マグネシア（ＭｇＯ）とは化学組成は異なるがマグネシアと同型の結晶構造を有することを意味する。
【００１９】
本発明の透光性セラミックスは、第１の酸化物および第２の酸化物以外の組成物（結晶相）を多量に含むと透光性が損なわれるので好ましくなく、該第１の酸化物および第２の酸化物以外の組成物の透光性セラミックスに占める割合は１モル％以下であることが好ましく、さらに、第１の酸化物および第２の酸化物からなるものであることが好ましい。
【００２０】
第１の酸化物と第２の酸化物の総量に対する第２の酸化物の比率は、２０〜８５ｍｏｌ％であることが好ましい。８５ｍｏｌ％を超えると、ＭｇＯ固溶体成分の比率が高くなり焼結性が低下する。２０ｍｏｌ％より少ないと耐熱衝撃性の効果が得られない。なお、これらの比率は粉末Ｘ線解析のピーク強度比等から大凡見積もることができる。
【００２１】
このように本発明の透光性セラミックスは、透明性に優れるとともに耐熱衝撃性にも優れるものであり、また、光学的に等方性であるという特性を示す。このような優れた各特性は、当該透光性セラミックスが焼結体である場合に有利に示されるため、本発明の透光性セラミックスは焼結体であることが好ましい。
【００２２】
また、本発明の透光性セラミックスは、耐熱衝撃性の点で、熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましく、熱膨張係数が９×１０-6／Ｋ以下であることが好ましい。
【００２３】
本発明者らは、本発明の透光性セラミックスにおいて耐熱衝撃性が向上するのは、高熱伝導率と低熱膨張係数のバランスが優れるためだけではないことも見出した。すなわち、異なる熱膨張係数の粒子が共存するために、粒界には大きな歪みエネルギーが存在しているので、焼結体に亀裂が発生しても、その亀裂が進展するエネルギーが、該歪エネルギーを緩和することに用いられると考えられる。この現象は、焼結体の電子顕微鏡観察により見出された。
【００２４】
なお、本発明でいう「透光性」とは、実質的に透明であることをいい、たとえば、本発明の透光性セラミックスの厚みが１ｍｍである場合において、４２０〜６８０ｎｍの波長領域の光の直線透過率が８５％以上となる場合をいう。このように本発明の透光性セラミックスは、透明性に優れるものであるが、これは酸化物中の気孔および残留ポアが十分に排除されることによりもたらされるものと考えられる。このため、本発明の透光性セラミックスは、相対密度（当該酸化物の理論値に対する密度を％表示したもの）が９９％以上であることが好ましい。
【００２５】
＜第１の酸化物＞
本発明において、上記第１の酸化物は、化学式Ｍｇ(1-x)ＺｎxＡｌ2Ｏ4（ただし、０≦ｘ≦１）で示される酸化物であり、スピネル型結晶構造を有するものである。
【００２６】
前述のようにスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）は、液晶プロジェクターの透明基板等の透明材料として期待されるものであるが、その融点が高いことから焼結温度も高くなり、以って低い焼結温度で透明性の高い特性を有するものを作製することは困難であった。そこで、このスピネルに対してＺｎを固溶させることにより融点を低下させ、これにより比較的低い焼結温度での焼結を可能とし、高い透明性を有するセラミックスを安価に製造できる。因みにスピネルのＭｇを実質的に全てＺｎで置き換えたＺｎＡｌ2Ｏ4（上記化学式においてｘ＝１のもの）の融点は１９６０℃であり、スピネルの融点２１４０℃よりもほぼ２００℃近く低いものとなる。このように本発明の複合酸化物は、融点が低いことから焼結温度を低く設定し得るため非常に有利である。
【００２７】
このような観点から、上記第１の酸化物の化学式におけるｘは、０より大きいことが好ましく、より好ましくは０．２〜１であり、さらに好ましくは０．５〜１である。ｘが０．２以下では融点の低下が比較的小さく、焼結温度を低下させる効果も小さくなる。０．５を超えると融点の低下も顕著となり、焼結温度を低下させる効果が大きくなるため好ましい。ただし、第２の酸化物中に透光性セラミックスの焼結温度を低下させるのに充分な比率のＺｎが含まれている場合には、ｘが０である第１の酸化物（すなわち、ＭｇＡｌ2Ｏ4）を用いても本発明の透光性セラミックスを得ることができる。
【００２８】
なお、当該第１の酸化物においてＭｇとＺｎのあらゆる組成比（上記化学式におけるｘ）においてスピネル型結晶構造を維持することができ、さらにＺｎＡｌ2Ｏ4の結晶構造もスピネル型結晶構造である。なお、このようなスピネル型結晶構造は、粉末Ｘ線回折等により確認することができる。
【００２９】
＜第２の酸化物＞
また、上記第２の酸化物は、化学式Ｍｇ(1-y)ＺｎyＯ（ただし、０≦ｙ≦０．２）で示される酸化物であり、マグネシア型結晶構造を有するものである。第１の酸化物と同様に、ＭｇＯにも亜鉛は固溶して立方晶を維持することができ、Ｚｎの固溶により融点が低下して焼結性が向上する。第２の酸化物の化学式においては、ｙが０〜０．２の範囲においてはＭｇとＺｎの固溶体がマグネシア型結晶構造を維持することができ、ｙが０．２を越えると六方晶のＺｎＯが析出し始めるため好ましくない。
【００３０】
なお、第１の酸化物中に透光性セラミックスの焼結温度を低下させるのに充分な比率のＺｎが含まれている場合には、ｙが０である第２の酸化物（すなわち、ＭｇＯ）を用いても本発明の透光性セラミックスを得ることができる。なお、このようなマグネシア型結晶構造は、粉末Ｘ線回折等により確認することができる。
【００３１】
＜用途＞
本発明の透光性セラミックスは、上記のような特性を有するため、通常の光学レンズに要求される物性を満足する。そして、本発明の透光性セラミックスは、特に耐熱衝撃性に優れるため、カラー液晶プロジェクター用の光学素子（すなわち透明基板）として用いることが有用である。また、本発明の透光性セラミックスは、光学的に等方性であることから、液晶パネルを組み立てる際に結晶軸の方位を気にすることなく組み立てることができることや、透明性（光透過性）がよいため光源からの光による熱吸収も少なく、以って液晶の昇温を熱放散できることからも、カラー液晶プロジェクター用の光学素子として用いることが有用である。なお、本発明は、このような光学素子を用いたカラー液晶プロジェクターにも関する。
【００３２】
＜製造方法＞
本発明の透光性セラミックスを製造する製造方法は、上記第１の酸化物および第２の酸化物を構成する少なくとも１種の元素を含む原料粉末を準備する準備工程と、該原料粉末を成形することにより成形体を得る成形工程と、該成形体を焼結することにより焼結体を得る焼結工程と、該焼結体を熱間静水圧プレスすることにより透光性セラミックスを完成する熱間静水圧プレス工程と、を含む。
【００３３】
ここで、上記準備工程は、特に限定されることはなくこのような原料粉末を得ることができる調製方法であればいずれの方法をも採用することができる。原料粉末としては、１種もしくは２種以上のものを用いることができる。このような原料粉末の化学組成は特に限定されないが、上記第１の酸化物および第２の酸化物を構成する少なくとも１種の元素を含む酸化物または水酸化物を用いることができ、たとえば、ＭｇＯ粉末、Ａｌ2Ｏ3粉末、ＺｎＯ粉末や、Ｍｇ（ＯＨ）2粉末、Ａｌ（ＯＨ）3粉末、Ｚｎ（ＯＨ）2粉末を用いることができる。特に、原料粉末として安価な水酸化物を用いると、より低コストで透光性セラミックスを得ることができるため好ましい。この場合の各原料粉末の配合比は、最終的に製造される第１の酸化物および第２の酸化物の合計の化学量論組成となるように配合すればよい。また、市販されているＭｇ4Ａｌ2（ＯＨ）12ＣＯ3・３Ｈ2Ｏ（商品名：ＳＴＡＢＩＡＣＥ  ＨＴ−１、堺化学工業株式会社製）や、Ｍｇ3.5Ｚｎ0.5Ａｌ2（ＯＨ）12ＣＯ3・３Ｈ2Ｏ（商品名：ＳＴＡＢＩＡＣＥ  ＨＴ−７、堺化学工業株式会社製）、Ｍｇ4.5Ａｌ2（ＯＨ）13ＣＯ3・３．５Ｈ2Ｏ（商品名：ＳＴＡＢＩＡＣＥ  ＨＴ−Ｐ、堺化学工業株式会社製）のような複合水酸化物系粉末を原料粉末として用いても良い。このような原料粉末の平均粒子径は１μｍ以下とすることが好ましい。
【００３４】
原料粉末として水酸化物粉末を用いる場合は、水酸化物を４００℃以上で加熱して酸化物粉末に転化させた後で用いるのが好ましい。水酸化物粉末の成形体をそのまま焼結すると、約４００℃以上で水酸化物が酸化物に転化する際に大きな体積収縮が生じて、室温時よりも相対密度が低下した状態から焼結が始まるために、緻密化しにくくなる。そこで、水酸化物粉末を一旦４００℃以上で加熱して酸化物粉末に転化させてしておくことによって、通常の酸化物粉末を原料とした場合と同様の工程で透光性セラミックスを製造することができる。なお、水酸化物粉末にこのような処理を行なわない場合であっても、水酸化物粉末を一旦仮成形した後、焼結炉とは別の大気炉において４００℃以上で加熱し、この加熱仮成形体を予め４００℃程度に加熱しておいた鍛造型に装填し、通常のセラミックスの成形圧力よりも遙かに高い圧力である数千ｋｇ／ｃｍ2の圧力で熱間鍛造することで、相対密度の高い成形体を得ることは可能である。
【００３５】
次いで、上記成形工程も、特に限定されることはなくこのような成形体を得ることができる方法であればいずれの方法をも採用することができる。なお、得られる成形体の大きさや形状は特に限定されない。
【００３６】
次いで、上記熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）工程は、圧力媒体は特に限定されるものではないが工業的に入手可能な不活性ガスを用いることが好ましく、上記の焼結温度より１００℃程度高い温度で行なうことが好ましい。その後、１０００℃程度の温度でアニール処理した後、室温まで冷却すれば、本発明の透光性セラミックスを製造することができる。
【００３７】
このように最終的にＨＩＰ処理を施すことにより、複合酸化物中の気孔および残留ポアが十分に排除され、透光性（４２０〜６８０ｎｍの波長領域の光の直線透過率）が飛躍的に向上したセラミックスを得ることができる。したがって、本発明において熱間静水圧プレスすることは極めて重要である。なお、本発明の熱間静水圧プレス工程には、上記のようにアニール処理や冷却操作も含まれるものとする。
【００３８】
＜コーティング層＞
なお、本発明の透光性セラミックスは、必要に応じてその表面にコーティング層を形成することができる。このようなコーティング層は、特に該透光性セラミックスより屈折率の低い材料で構成される場合、光の透過性が良好となる（すなわち透明性が向上する）ため好ましい。
【００３９】
このようなコーティング層は単層であってもよいし複層であってもよいが、金属弗化物と金属酸化物から選ばれる層を２種以上組合わせた複層とすると、透光性セラミックスとの密着性もよく、かつ環境安定性に優れたものとなる。コーティング層を複層にする場合に用いる金属酸化物としては、たとえばＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2等を挙げることができ、また、金属弗化物としては、たとえばＭｇＦ2、ＹＦ3、ＬａＦ3、ＣｅＦ3、ＢａＦ2等を挙げることができる。
【００４０】
このようなコーティング層は、金属酸化物からなる層と金属弗化物からなる層とを２層〜２０層程度交互に積層させたものとすることも好ましい。このようなコーティング層の厚みは、通常５μｍ以下とすることが好ましい。
【００４１】
なお、このようなコーティング層は、物理蒸着法（ＰＶＤ法）により形成することが好ましく、公知のスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等で実施できる。特に、イオンアシスト、プラズマアシストを併用すると膜性能が向上するため好ましい。
【実施例１】
【００４２】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４３】
以下のようにして表１に記載した透光性セラミックスを製造した。表１において、サンプルＮｏ．１、２、４、６が本発明の透光性セラミックスであり、サンプルＮｏ．３、５、７、８が比較例の透光性セラミックスである。
【００４４】
（ａ）準備工程
表１中のＮｏ．１〜３については、原料粉末として平均粒径がそれぞれ０．３μｍであるＭｇＯ粉末、ＺｎＯ粉末およびＡｌ2Ｏ3粉末を準備し、これらの粉末を表１に記載したモル比で配合した。Ｎｏ．４〜８については、原料粉末として平均粒径がそれぞれ０．３μｍである水酸化物粉末（Ｍｇ（ＯＨ）2粉末、Ｚｎ（ＯＨ）2粉末、Ａｌ（ＯＨ）3粉末）を用い、あらかじめ、４００℃で５ｈｒ真空で加熱しておいたものを表１に記載したモル比で配合した。このモル比は最終的に得られる透光性セラミックスの化学量論組成に一致するものである（表１中に、第１の酸化物の化学式中の「ｘ」および第２の酸化物の化学式中の「ｙ」を表記した）。なお、用いた原料粉末は全て純度９９．９９％以上である。
【００４５】
（ｂ）成形工程
上記で配合された原料粉末を圧力２５０ｋｇ／ｃｍ2で成形することにより成形体（直径２０ｍｍ、厚み５ｍｍ）を作製した。
【００４６】
（ｃ）焼結工程
上記で作製された成形体を焼結炉に装填し、大気雰囲気、大気圧で焼結することにより焼結体を得た。
【００４７】
（ｄ）熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）工程
上記で得られた焼結体をアルゴンガス中、表１記載の温度（ＨＩＰ温度）まで８００℃／時間で１８５０℃まで昇温し、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ2下で１時間保持することにより熱間静水圧プレス処理を行なった。その後、１０００℃で２４時間アニール処理し、室温まで０．５℃／分の冷却速度で徐冷した。その後、表面を研磨加工することにより透光性セラミックス（厚み１ｍｍ）を製造した。表１中、サンプルＮｏ．１〜５が本発明の透光性セラミックスであり、サンプルＮｏ．６〜７が比較例の透光性セラミックスである。なお、かかる透光性セラミックスの生成相の結晶構造が「スピネル型」であるか否かを粉末Ｘ線回折で確認し、「スピネル型結晶構造」を有するものには「スピネル」と表記した。
【００４８】
＜評価＞
（１）相対密度
上記実施例１で得られたＨＩＰ処理後の各透光性セラミックス（表１中、ＨＩＰ体と記す）の相対密度（当該第１の酸化物および第２の酸化物の理論値に対する密度を％表示したもの）をアルキメデス法により測定した。
【００４９】
（２）直線透過率
上記実施例１で得られた各透光性セラミックスを厚み１ｍｍに加工し、ダイヤモンドスラリーを用いて鏡面研磨を行ない、分光光度計にて直線透過率（厚み１ｍｍ）を測定した。その結果、波長４２０ｎｍ〜６８０ｎｍにおける直線透過率は４２０ｎｍで最も低くなるため、各透光性セラミックスにおいては４２０ｎｍにおける直線透過率を測定した。
【００５０】
（３）熱伝導率
実施例１で得られた透光性セラミックスから直径１０ｍｍ、厚さ２ｍｍの試験片を切り出し、レーザーフラッシュ法により室温での熱伝導率を測定した。
【００５１】
（４）熱膨張係数
上記熱伝導率の測定に用いた試験片と同じ試験片について、差動トランス式熱膨張係数測定装置で、室温から５００℃までの熱膨張係数を測定し、平均熱膨張係数を計算した。
【００５２】
（５）耐熱衝撃試験
上記熱伝導率の測定に用いた試験片と同じ試験片を、大気中、温度１０００℃で１時間加熱し、水中に投入して急冷した。その後、１０００℃で２４時間アニール処理し、室温まで０．５℃／分の速度で徐冷し、室温まで徐冷された試験片の熱伝導率を測定した。この操作を最高１０回まで繰り返し、熱伝導率が初期値（操作を行なう前にあらかじめ測定しておいた熱伝導率）の９０％よりも小さくなったときの繰り返し回数−１の回数（熱衝撃試験クリア回数）を記録した。
【００５３】
以上の（１）〜（５）の評価試験結果を表１に示す。
なお、各透光性セラミックスの生成相の結晶構造を粉末Ｘ線回折で確認し、「スピネル型結晶構造」を有するものは「sp」、「マグネシア型結晶構造」を有するものは「MgO」、ＺｎＯ相を有するものは「ZnO」と表記した。また、ピーク強度比から、スピネル型結晶構造を有する第１の酸化物とマグネシア型結晶構造を有する第２の酸化物の比率を算出し表１に示した。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
表１から明らかなように、本発明の透光性セラミックスであるＮｏ．１、２、４、６（実施例）は、Ｎｏ．７、８の透光性セラミック（第１の酸化物と第２の酸化物の両者を含まない比較例）に比べて高い耐熱衝撃性を有していることがわかる。また、本発明の透光性セラミックスは、Ｎｏ．３、５の透光性セラミック（第２の酸化物の化学式におけるｙが本発明の範囲外である比較例）に比べて高い直線透過率を有していることが分かる。よって、本発明の透光性セラミックスは、透明性に優れるとともに高い耐熱衝撃性を有するという優れた効果を相することが確認された。
【００５６】
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【００５７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。