专利名称：含二氧化碲的氟锆酸盐玻璃的制作方法
技术领域：
本发明涉及氟锆酸盐玻璃，特别是一种含二氧化碲的氟锆酸盐玻璃。其特点是在近紫外到中红外波段有很高的透过，并具有高的抗失透本领，可制成大尺寸的光学材料。
背景技术：
氟化物玻璃具有广泛的光学应用前景，如用于制备红外窗口材料、超低损耗光纤、光波导、光纤放大器等。化学稳定性好的大尺寸氟化物玻璃的研究一直是氟化物玻璃研究的热点。以ZrF4为玻璃主要组成成分的氟化物玻璃称为氟锆酸盐玻璃。与其它的氟化物玻璃相比，氟锆酸盐玻璃的不仅形成能力好，光学性质亦很优良，是制备氟化物光纤的主要的氟化物玻璃基质。尽管发展了许多新系统，但几乎所有的系统都容易失透。Poulain报道了两种典型的氟锆酸盐玻璃ZBLA和ZBLAN(参见J.Non-Cryst.Solids，1983，561-14)。以ZBLA(56ZrF4·34BaF2·6LaF3·4AlF3)为代表的氟锆酸盐玻璃具有良好的红外性能。但由于其差的成玻璃性能，目前还没有该组成的厚度大于15mm的大尺寸玻璃报道。尽管在此组成的基础上引入NaF后，ZBLAN组成具有很好的抗析晶性能，而且已经获得了厚度大于30mm的玻璃材料(参见Mater.Sci.Forum，1991，67&6813-16)，但由于NaF的加入，玻璃的化学稳定性降低，不适合用作大气中的红外窗口。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有氟锆酸盐玻璃的问题，提供一种含二氧化碲的氟锆酸盐玻璃，它在不损害其化学稳定性的前提下，基本维持纯氟化物玻璃红外性能，改善氟锆酸盐的成玻璃性能，并可获得大尺寸红外玻璃。
本发明的技术解决方案如下一种含TeO2的氟锆酸盐玻璃，其特征是在氟锆酸盐玻璃组分中加入TeO2，其玻璃的组成范围如下组成 mol％TeO22～12ZrF445～60，BaF225～35，LaF3+AlF3+YF3 5～11。
该玻璃的制备过程是ZrF4以NH4ZrF5的形式引入，其他氟化物均为高纯氟化物原料。该玻璃分两步制备，首先在铂坩埚中制得不含氧化物的熟料，然后在再加入TeO2。玻璃熟料在830℃熔制后，加入TeO2后搅拌，浇注到预热模板内。玻璃在转变温度退火，然后随炉冷却。
常用于衡量组分成玻璃性能好坏的指标ΔT(ΔT＝Tx-Tg)和S，S＝(Tx-Tg)(Tp-Tx)/Tg，其中Tg为玻璃的转变温度，Tx为玻璃的析晶开始温度，Tp为析晶峰值温度。ΔT和S值越大越有利于成玻璃，适合制备大尺寸玻璃。
采用上述含二氧化碲的氟锆酸盐组成和制备方法制备的玻璃，经测试，所得到的玻璃的S值比原纯氟化物显著提高，同时基本保持了原氟化物玻璃良好的可见红外性能。所得玻璃的截止波长大于6um，玻璃声子能量低，成玻璃性能好，适合制备红外激光光纤和用作光纤放大器基质玻璃及其他光学材料。
图1分别为本发明实施例6(TZF1)和纯氟化物组成57ZrF4·34BaF2·4.5LaF3·4.5AlF3(ZF1)所制备玻璃的差热(DTA)曲线。
图2是本发明实施例6的透过率曲线图。
具体实施例方式下表列举了本发明六个具体实施例的玻璃化学组成，同时也给出了相应所测量和计算所得的玻璃的特征温度和抗析晶能力稳定因子S的大小。其中，玻璃的特征温度值通过差热分析得到，测试过程中的升温速率为10℃/min。
图1分别为本发明实施例6(TZF1)和纯氟化物组成57ZrF4·34BaF2·4.5LaF3·4.5AlF3(ZF1)所制备玻璃的差热(DTA)曲线。其中TZF1曲线所对应玻璃的ΔT为80℃，S为6.78；而曲线ZF1所对应玻璃的ΔT为100℃，S为12。更大的ΔT(ΔT＝Tx-Tg)和S(S＝(Tx-Tg)(Tp-Tx)/Tg)值表明TZF1比ZF1具有更好的成玻璃性能，适合制备大尺寸红外材料。
图2是本发明实施例6的玻璃样品(样品厚度为6mm)在0.3～7.0um的透过率曲线。由图可见，本发明的含二氧化碲的氟锆酸盐玻璃具有良好的近紫外到中外红透过性能。
权利要求
1.一种含TeO2的氟锆酸盐玻璃，其特征是在氟锆酸盐玻璃组分中加入TeO2，其玻璃的组成范围如下组成 mol％TeO22～12ZrF445～60，BaF225～35，LaF3+AlF3+YF35～11。
全文摘要
一种含TeO
文档编号C03C4/10GK1673141SQ20051002417
公开日2005年9月28日 申请日期2005年3月2日 优先权日2005年3月2日
发明者胡和方, 袁新强 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所