Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СТЕКЛО
СТЕКЛО

СТЕКЛО

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для использования в качестве светофильтров и элементов лазерной техники. Стекло содержит в мас.%: оксид кремния 64,43 - 74,54 БФ SiO2, оксид натрия 5,36 - 10,97 БФ Na2О, оксид калия 3,89 - 11,48 БФ K2O, оксид кальция 8,62 - 12,03 БФ СаО, оксид лития 1,24 - 3,61 БФ Li2O, 0,75 - 0,98 БФ CuInS2. Температура варки стекла 1350±10oC. 1 ил., 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2073657
Класс(ы) патента: C03C3/078
Номер заявки: 93016657/33
Дата подачи заявки: 31.03.1993
Дата публикации: 20.02.1997
Заявитель(и): Минский радиотехнический институт (BY); Фонд фундаментальных исследований РБ (BY)
Автор(ы): Боднарь Иван Васильевич[BY]; Молочко Александра Павловна[BY]; Соловей Нина Петровна[BY]
Патентообладатель(и): Минский радиотехнический институт (BY); Фонд фундаментальных исследований РБ (BY)
Описание изобретения: Заявляемое изобретение относится к области производства оксидных стекол, активированных полупроводниковыми соединениями и предназначенных для использования в качестве светофильтров и элементов лазерной техники.
Как известно [1] идеальным светофильтром следует считать стекло, граница поглощения которого на спектральных кривых выражается вертикальной прямой. Такое стекло полностью пропускает излучение в определенном интервале длин волн, т. е. имеет нулевое поглощение. В реальных же стеклах на спектральных кривых наблюдается переходная область, которая зависит от состава стекла, вида и концентрации красителя, условий синтеза и др. факторов.
В литературе отмечается значительное количество стекол, имеющих границу поглощения в ближней ИК области спектра и используемых в оптико-механической промышленности. Так, стекла составов (мас.): 1) SiO2 69,42 74,36, Na2O 15,00 16,06, CaO 0,01 8,58, SrO 0,01 14,83, CuInS2 0,74 0,99 [2] SiO2 73,01 74,36, Na2O 15,76 16,06, ZnO 0,02 6,59, CaO 3,90 8,57, CuInS2 0,74 0,99 [3] имеют крутую границу поглощения с длиной волны, соответствующей началу области прозрачности (λгр.) 1,1 мкм.
Общим недостатком перечисленных стекол является высокая температура синтеза, а также наличие значительной переходной области на спектральных кривых.
Наиболее близким по составу и технической сущности к заявляемому являются стекла, составы которых заключены в пределах, мас. 72,61 74,36 SiO2, 10,69 16,06 Na2O, 0,01 7,57 K2O, 8,32 8,58 CaO, 0,74 0,99 CuInS2 [4] Длинноволновой край полосы поглощения данного стекла находится в ближней ИК области. Причем граница поглощения ((λгр.) соответствует 1,1 мкм) не чувствительна к термообработке. Недостатком данных стекол является высокая температура синтеза 1450oC.
Задачей настоящего изобретения является получение технического результата, заключающегося в значительном снижении температуры синтеза активированных стекол, при условии сохранения той же крутизны границы поглощения и одновременном обеспечении нечувствительности его к термообработке. Поставленная задача достигается тем, что стекло, содержащее SiO2, Na2O, K2O, CaO, CuInS2 дополнительно содержит Si2O при следующих соотношениях компонентов, мас.
SiO2 64,43 74,54
Na2O 5,36 10,97
K2O 3,89 11,48
CaO 8,62 12,03
Li2O 1,24 3,61
CuInS2 0,75 0,98
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав стекла отличается от известного введением нового компонента, а именно диоксида лития. Анализ известных составов, используемых для светофильтров, показал, что введенный в заявляемое решение компонент известен. Однако применение его в этих составах в сочетании с другими компонентами не обеспечивает таких свойств, которые он проявляет в заявляемом решении, а именно, значительно снижает температуру синтеза активированных стекол, не изменяя при этом крутизны границы поглощения.
Синтез стекол осуществляли путем плавления шихт, приготовленных из реактивов: кварцевого стекла, натрия углекислого, калия углекислого, кальция углекислого, лития углекислого, полупроводникового соединения CuInS2, находящихся в мелкодисперсном состоянии, в газопламенной печи при максимальной температуре 1350±10oC с выдержкой в течение часа в восстановительных условиях. Для создания восстановительной среды в шихту вводили уголь в количестве 2 мас. Выработку стекломассы осуществляли на холодную плиту с последующим отжигом образцов в муфельной электрической печи при температуре 530±5oC в течение 2-х часов. Исследование спектральных характеристик проводили на образцах в виде полированных плоскопараллельных пластинок толщиной 2 мм.
В табл. 1,2 приведены конкретные примеры составов заявленных стекол, прототипа и их свойства. На фигуре, поясняющей суть изобретения представлены спектральные характеристики стекол, при этом номера спектральных кривых соответствуют номерам составов, приведенных в табл. 1.
Заявляемое стекло окрашивается в процессе синтеза и не требует дополнительной термообработки. Длинноволновой край полосы поглощения расположен в длинноволновой области. Синтез заявляемого стекла происходит при более низкой по сравнению с прототипом температуры, а именно 1350±10oC, что приводит к экономии энергии, увеличению срока службы оборудования.
Граница поглощения заявляемого стекла представляет собой крутую линию. Длина волны, соответствующая началу области прозрачности (λгр.), равна 1,1 мкм, что позволяет изготавливать из такого стекла фильтры, обрезающие излучение с длиной волны λ ≅ 1,1 мкм.. При этом граница пропускания не изменяется в процессе отжига и термообработки, что свидетельствует о сохранении полупроводникового соединения в микрокристаллическом состоянии непосредственно в процессе варки и неизменностью его при отжиге и термообработке.
Компонент шихты уголь является восстановителем. В стеклах типа рассматриваемых в процессе синтеза уголь переходит соответственно в СО, CO2 и улетучивается.
Таким образом, из анализа представленных данных следует, что заявляемое стекло по сравнению с известным обладает значительно меньшей температурой синтеза (100oC составляет разность температур синтеза заявляемого стекла и прототипа), при этом крутизна границы поглощения остается достаточно высокой.
Формула изобретения: Стекло, содержащее SiO2, Na2O, K2O, CaO, CuJnS2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит Li2O при следующем соотношении компонентов, мас. SiO2 64,43 74,54; Na2O 5,36 10,97; K2O 3,89 11,48; CaO 8,62- 12,03; CuInS2 0,75 0,98; Li2O 1,24 3,61.