一种高紫外透过率氟磷酸盐玻璃及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高紫外透过率氟磷酸盐玻璃及其制备方法，其含有摩尔百分比含量组成为，P2O5：15–20mol%，AlF3：25–30mol%，CaF2：25–35mol%，NaF：10–20mol%，BaF2：8–15mol%，La2O3：0.5–1.5mol%，上述组分和为100mol%。制备方法如下：按配方称取生料，充分混合均匀后加入坩埚中；于高频炉或硅碳棒炉中升温至1000~1100度保温30~40分钟，期间对玻璃液进行脱水处理；降温，取出玻璃置于已升温至其玻璃转变温度的马弗炉中保温3小时，然后以10℃每小时的降温速度退火至室温。本发明的玻璃具有良好的紫外透过性能，紫外截止波长为245nm（T=80%）。
【专利说明】一种高紫外透过率氟磷酸盐玻璃及其制备方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及高紫外透过率玻璃，特别是一种高紫外透过率氟磷酸盐玻璃及其制备方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]大气中的臭氧层对200~280nm波长的紫外光线强烈吸收，因而这个波段被称为“日盲区”。在“日盲区”里，一些军事目标的紫外辐射就显现出来，如发射的导弹很容易被紫外探测器探测。紫外探测器最重要的特性之一是其绝对光谱灵敏度，目前探测器输入窗材料的理想选择为透紫外玻璃，其制备技术难度大至今只被少数发达国家所掌握。
[0005]常用的紫外透过玻璃材料为石英玻璃，其制备工艺较成熟，但其透过范围窄，在红外波段透过能力差，同时熔制温度高，制备工艺较复杂。本发明采用氟磷酸盐基质玻璃加以气氛控制技术，消除了氟磷酸盐玻璃内部羟基，全面提高耐紫外衰减能力，同时消除了红外波段羟基吸收，扩大了透过范围。因此，本发明是一种有潜力的宽透过范围的紫外高透窗口材料。
[0006]
【发明内容】
[0007]技术问题:本发明的目的是提供一种紫外透过范围较大，羟基浓度低的高紫外透过率氟磷酸盐玻璃及其制备方法。
[0008]技术方案:本发明的高紫外透过率氟磷酸盐玻璃的摩尔百分比组成为:
P2O5: 15 - 20 mol%，
AlF3:25 - 30 mol%，
CaF2:25 - 35 moI %，
NaF:10 - 20 mo I %，
BaF2:8 - 15 mol%，
La2O3:0.5 - 1.5 mol%，
上述组分和为100 mo l%o
[0009]本发明的高紫外透过率氟磷酸盐玻璃制备方法的步骤如下:
首先，按配方称取原料，充分混合均匀后加入到坩埚中，并向坩埚中加入除水剂使粉料被完全浸泡；然后，把坩埚置于石英罩中通入氩气保护，用高频炉或硅碳棒炉加热至1000^1100度，保温30-40分钟；最后，取出玻璃置于已升温至其玻璃化转变温度的马弗炉中保温2小时，然后以10°C /小时的降温速度退火至室温。
[0010]有益效果:本发明的高紫外透过率氟磷酸盐玻璃，玻璃生成体(P2O5)含量较高，玻璃的析晶倾向小，具有较好的物理化学稳定性，羟基含量低，具有良好的透红外能力。该高紫外透过率氟磷酸盐玻璃具有透过范围大(透过率大于80%范围245nm - 3800nm)，羟基含量低等优点，是实现高紫外透过率，宽透过范围的理想介质材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是实施例1 - 4的红外透过光谱图，
图2是实施例1 - 4的紫外-可见透过光谱图。
具体实施方案[0012]以下结合具体实施例对本发明作进一步的描述。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0013]实施例1
按摩尔百分比组成为，P2O5:17 mol%, AlF3:30 mol%, CaF2:30 mo I %，NaF:12 mo I %，BaF2:10 mol%, La2O3:1 mol%，上述组分和为 100 mo I % 进行配料。
[0014]制备方法如下:按配方称取生料，充分混合均匀后加入刚玉坩埚中；于硅碳棒炉中升温至1000-1100度保温30-40分钟；降温，取出玻璃置于已升温至其玻璃转变温度的马弗炉中保温3小时，然后以10°C每小时的降温速度退火至室温。退火后的样品研磨加工后，进行性能分析，测试结果见图1、图2。
[0015]实施例2
按摩尔百分比组成为，P2O5:20 mol%, AlF3:28 mol%, CaF2:30 mo I %，NaF:13 mo I %，BaF2:8 mol%, La2O3:1 mol%，上述组分和为 100 mo I % 进行配料。
[0016]制备方法如下:按配方称取生料，充分混合均匀后加入刚玉坩埚中；于硅碳棒炉中升温至1000-1100度保温30-40分钟，采用氩气加四氯化碳对玻璃液鼓泡，进行除水处理；降温，取出玻璃置于已升温至其玻璃转变温度的马弗炉中保温3小时，然后以10°C每小时的降温速度退火至室温。退火后的样品研磨加工后，进行性能分析，测试结果见图1、图2。
[0017]实施例3
按摩尔百分比组成为，P2O5:17 mol%, AlF3:30 mol%, CaF2:28 mo I %，NaF:14 mo I %，BaF2:10 mol%, La2O3:1 mol%，上述组分和为 100 mo I % 进行配料。
[0018]制备方法如下:按配方称取生料，充分混合均匀后加入玻璃碳坩埚中，坩埚置于石英罩中通氩气保护；于高频炉中升温至1000-1100度保温30-40分钟；降温，取出玻璃置于已升温至其玻璃转变温度的马弗炉中保温3小时，然后以10°C每小时的降温速度退火至室温。退火后的样品研磨加工后，进行性能分析，测试结果见图1、图2。
[0019]实施例4
按摩尔百分比组成为，P2O5:17 mol%, AlF3:28 mol%, CaF2:30 mo I %，NaF:14 mo I %，BaF2:10 mol%, La2O3:1 mol%，上述组分和为 100 mo I % 进行配料。
[0020]制备方法如下:按配方称取生料，充分混合均匀后加入坩埚中，向坩埚中加入四氯化碳浸没粉料后，把坩埚放入石英罩中并通氩气保护；于高频炉中升温至1000-1100度保温30~40分钟；降温，取出玻璃置于已升温至其玻璃转变温度的马弗炉中保温3小时，然后以10°C每小时的降温速度退火至室温。退火后的样品研磨加工后，进行性能分析，测试结果见图1、图2。
【权利要求】
1.一种高紫外透过率氟磷酸盐玻璃，其特征在于该玻璃的摩尔百分比组成为:
P2O5: 15 - 20 mol%，
AlF3:25 - 30 mol%，
CaF2:25 - 35 moI %，
NaF:10 - 20 mo I %，
BaF2:8 - 15 mol%，
La2O3:0.5 - 1.5 mol%， 上述组分和为100 mo I %o
2.一种如权利要求1所述的高紫外透过率氟磷酸盐玻璃的制备方法，其特征在于该制备方法的步骤如下: 首先，按配方称取原料，充分混合均匀后加入到坩埚中，并向坩埚中加入除水剂使粉料被完全浸泡；然后，把坩埚置于石英罩中通入氩气保护，用高频炉或硅碳棒炉加热至1000^1100度，保温30-40分钟；最后，取出玻璃置于已升温至其玻璃化转变温度的马弗炉中保温2小时，然后以10°C /小`时的降温速度退火至室温。
【文档编号】C03C4/00GK103524039SQ201310451270
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】郑锐林, 韦玮, 彭波, 王东东 申请人:南京邮电大学