专利名称：掺布基球分子的光学玻璃及其制备方法
技术领域：
本发明是一种掺布基球分子的光学玻璃及其制备方法。
布基球分子是碳原子的第三种结合方式，其分子结构是由多个碳原子组成的笼状分子，其中最常见的是60个碳原子的圆球结构和70个碳原子的橄榄状结构，这C60结构的特殊性使之称为最圆、最稳定、最耐压的分子。
布基球分子在甲苯溶液中已观察到光限制效应，在聚苯乙烯薄膜中有双稳态效应，在玻璃中的结果，至今未见任何应用和制备的报导。
本发明的目的是将布基球分子C60-70掺入到光学玻璃中，如磷酸盐、氟磷酸盐、氟化物等光学玻璃中，使这种新的光学玻璃可作为新一代光学电脑开关材料，或者作为强激光开关材料，或者作为超导材料。
本发明的掺布基球分子的光学玻璃，是以光学玻璃作为基质材料，掺进布基球分子-C60-70制成一种新的光学玻璃。
所说的作为基质材料的光学玻璃是磷酸盐玻璃、氟磷酸盐玻璃或氟化物玻璃。
本发明的掺布基球分子C60-70的光学玻璃具体组成成分是1)掺C60-70的磷酸盐玻璃，其组成成分是按重量百分比(Wt%)P2O540-70 BaO 10-35SrO 3-15 Al2O32-8K2O 9-10 ＊C60-700.001-1.00＊Nd2O30-8.00
2)掺C60-70的氟磷酸盐玻璃，其组成成分是按重量百分比(%)表示P2O545-65 Li2O 2-7 K2O 5-10Al2O32-10 NaF 5-14*C60-700.001-1.00CaO 5-20 BaO 5-25*Nd2O30-83)掺C60-70的氧化物玻璃，其组成成分是按重量百分比(%)表示ZrF440-65 BaF210-45YF32-3.0 AlF32-10CaF25-16*Na2O30-8*C60-700.001-1.000注上述组成成分中有＊的为外加物。
本发明的掺布基球分子的光学玻璃制备方法是先制备未掺杂布基球分子的基质玻璃，然后将其基质玻璃磨成粉末，经过过目筛选，加入布基球分子C60-70的粉末，混和均匀，再放入密闭的坩埚中熔制。熔制过程中为使其均匀，要使玻璃液不断地流动，待玻璃液完全均匀后放入退火炉中逐渐冷却。
对于掺C60-70的磷酸盐玻璃的制备，首先制备未掺C60-70的磷酸盐玻璃作为基质，其熔制温度T为1000℃-1150℃，熔化时需用搅拌器搅拌均匀，然后将玻璃研成细粉，通过40目的筛选，再加入C60-70粉末，混合均匀，再放入密闭的坩埚中熔制，熔制时必须使玻璃液不停地流动，旋转转速为140转/分，待玻璃均匀后再放入退火炉逐渐冷却，以消除应力。
对于掺C60-70的氟磷酸盐玻璃，其基质熔化温度T为900℃-950℃，制备的工艺过程与上述磷酸盐玻璃相同。
对于掺C60-70的氟化物玻璃在密闭条件下先抽真空，以除去空气，然后再充入惰性气体，制成基质玻璃，然后将基质玻璃磨成粉末，通过40目筛选，再将C60-70粉末加入到玻璃粉末中，混合均匀，再在密闭条件下熔化成C60-70的玻璃经退火冷却后，加工成所需样品。
本发明的优点迄今为止，未见到有掺C60-70的光学玻璃材料，它与掺C60-70的聚苯乙烯薄膜相比，这种玻璃透明度高，容易制成各种形状的制品，化学稳定性和热稳定性好，耐高温，有较高的机械强度，可以做成各种超导材料、非线性材料和激光束开关。它还具有在强光辐射时起太阳镜作用的特性。
图1是掺C60-70的磷酸盐玻璃的紫外吸收光谱曲线。
图2是掺C60-70的氟磷酸盐玻璃透射光谱曲线。
图3是掺C60-70的氟磷酸盐玻璃的光密度曲线。
实施例1如表1所示。
表1.掺C60-70的磷酸盐玻璃成分 注＊表示外加物实施例2如表2所示。
表2.掺C60-70的氟磷酸盐玻璃成分 注＊表示外加物实施例3如表3所示。
表3.掺C60-70的氟化物玻璃成分 注＊表示外加物上述实施例所获得的掺布基球分子的光学玻璃用2mm厚的样品，测定了紫外吸收光谱在紫外波段200～300mm有强的吸收，如图1所示。测定了透射光谱在可见光部分其透过率大于95%，如图2所示。还测定了光密度，如图3所示。
上述本发明的光学玻璃已用作激光光束的开关材料，获得了良好的效果。
权利要求
1.一种掺布基球分子的光学玻璃及其制备方法，其特征在于以光学玻璃作为基质玻璃中，掺入布基球分子C60-70。
2.根据权利要求1所述的一种掺布基球分子的光学玻璃及其制备方法，其特征在于作为基质玻璃的光学玻璃是磷酸盐玻璃，或者是氟磷酸盐玻璃，或者是氟化物玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种掺布基球分子的光学玻璃及其制备方法，其特征在于掺入的布基球分子C60-70(按重量百分比%)是0.001～1。
4.根据权利要求1或2所述的一种掺布基球分子的光学玻璃及其制备方法，其特征在于作为基质玻璃的磷酸盐玻璃的组成成分是P2O540-70， BaO 10-35，SrO 3-15， Al2O32-8，K2O 9-10， Nd2O30-8.00(外加)，上述成分按重量百分比(%)。
5.根据权利要求1或2所述的一种掺布基球分子的光学玻璃及其制备方法，其特征在于作为基质玻璃的氟磷酸盐玻璃的组成成分是P2O545-65， Li2O 2-7，Al2O32-10， NaF 5-14，CaO 5-20， BaO 5-25，K2O 5-10， Nd2O30-8(外加)，上述成分按重量百分比(%)。
6.根据权利要求1或2所述的一种掺布基球分子的光学玻璃及其制备方法，其特征在于作为基质玻璃的氟化物玻璃的组成成分是ZrF440-65， BaF210-45，YF32-3.0， AlF32-10，CaF25-16， Nd2O30-8(外加)，上述成分按重量百分比(%)。
7.一种掺布基球分子的光学玻璃及其制备方法，其特征在于先制备作为掺杂布基球分子的光学玻璃基质，然后将基质玻璃变成粉末经过筛选后，加入布基球分子C60-70粉末，混合均匀，放入密闭的坩埚中熔制，熔制过程中为均匀要使玻璃液不停地流动，待玻璃液完全均匀后，放入退火炉内逐渐冷却。
全文摘要
本发明是一种掺布基球分子的光学玻璃及其制备方法。在以光学玻璃作为基质玻璃中，掺入布基球分子C
文档编号C03C4/08GK1098705SQ93112519
公开日1995年2月15日 申请日期1993年8月10日 优先权日1993年8月10日
发明者茅森, 林福成 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所