玻璃，将玻璃样品从提纯玻璃管I中取出，切割至厚度4mm左右，再经研磨和双面抛光后得到高纯低透光损耗的碲基硫系玻璃样本，对该碲基硫系玻璃样本进行红外光谱性能测试，测试结果见图2中实线所示。
[0027]对比例:单独以高纯镁条作为除氧剂，制备Ge15As25Se15Te45碲基硫系玻璃，其制备方法同实施例一，对得到的碲基硫系玻璃切割至厚度4_左右，再经研磨和双面抛光后得到玻璃样本，对该玻璃样本进行红外光谱性能测试，测试结果见图2中虚线所示。从图2中可以看出实施例一制得的碲基硫系玻璃的透过曲线更均匀，可见，本发明高纯硫系玻璃的制备方法，其以足量的高纯镓和少量的高纯镁作为除氧剂，能够使硫系玻璃中的氧杂质得到高效率去除，纯度得到大幅提高，最终获得品质均匀的高纯硫系玻璃。本发明制备方法既有效地完成了除氧目标又解决了石英管的腐蚀和金属镁或铝形成的异质包裹体引起的散射问题，从而使硫系玻璃中的微晶散射大幅减少，并使后续制成的光纤的红外透过性得到显著提尚O
[0028]实施例二:以Ge2QSeiQTe7()碲基硫系玻璃为例，采用本发明制备方法进行制备，具体制备步骤为:
[0029](I)石英安瓿瓶的预处理:准备一羟基含量低于3ppm的石英安瓿瓶，如图1所示，该石英安瓿瓶包括依次连通的提纯玻璃管1、第一连接管2、毛细管3、蒸馏管4和第二连接管5，先将该石英安瓿瓶用王水浸泡8小时以上以进行预脱羟处理，然后用去离子水分别清洗6?8次后烘干；
[0030](2)硫系玻璃混合原料的配制:以纯度99.999%的单质Ge、Se和Te为原料，配制为Ge2oSe1Te7()碲基硫系玻璃混合原料40g，以配制好的碲基硫系玻璃混合原料的质量计，同时加入250ppm质量百分比的高纯镁条和2500ppm质量百分比的高纯镓作为除氧剂，再将高纯镁条和高纯镓连同碲基硫系玻璃混合原料一起置入预处理好的蒸馏管4中；
[0031](3)抽真空封接:将第二连接管5的管口与真空栗(图中未示出)连接，经由第二连接管5对石英安瓿瓶抽真空，同时用电加热炉将蒸馏管4加热至120°C进行原料表面除水，当石英安瓿瓶中的真空度达到10—3Pa以下时，用乙炔火焰封断第二连接管5;
[0032](4)硫系玻璃混合原料的蒸馏:利用开启式管式加热炉对蒸馏管4和第一连接管2同时进行加热，快速升温至250°C，保温2小时以下对玻璃混合原料进行烘烤，然后快速升温至980°C进行封闭式蒸馏，在980°C下保持6?7小时，使碲基硫系玻璃混合原料通过毛细管3不断蒸馏至提纯玻璃管I内，同时对提纯玻璃管I进行冷凝处理，待碲基硫系玻璃混合原料全部蒸馏完毕后，用乙炔火焰封接第一连接管2，取出提纯玻璃管I;
[0033](5)将提纯玻璃管I放入摇摆炉中，缓慢升温至950°C，摇摆熔制12小时后取出，迅速放到水中淬冷，然后进行退火处理，即得均匀、低透光损耗的实施例二的高纯碲基硫系玻璃。
[0034]实施例三:以Ge1QAs15Te75碲基硫系玻璃为例，采用本发明制备方法进行制备，具体制备步骤为:
[0035](I)石英安瓿瓶的预处理:准备一羟基含量低于3ppm的石英安瓿瓶，如图1所示，该石英安瓿瓶包括依次连通的提纯玻璃管1、第一连接管2、毛细管3、蒸馏管4和第二连接管5，先将该石英安瓿瓶用王水浸泡8小时以上以进行预脱羟处理，然后用去离子水分别清洗6?8次后烘干；
[0036](2)硫系玻璃混合原料的配制:以纯度99.999%的单质Ge、As和Te为原料，配制为Ge1Asi5Te75碲基硫系玻璃混合原料40g，以配制好的碲基硫系玻璃混合原料的质量计，同时加入250ppm质量百分比的高纯镁条和3000ppm质量百分比的高纯镓作为除氧剂，再将高纯镁条和高纯镓连同碲基硫系玻璃混合原料一起置入预处理好的蒸馏管4中；
[0037](3)抽真空封接:将第二连接管5的管口与真空栗(图中未示出)连接，经由第二连接管5对石英安瓿瓶抽真空，同时用电加热炉将蒸馏管4加热至120°C进行原料表面除水，当石英安瓿瓶中的真空度达到10—3Pa以下时，用乙炔火焰封断第二连接管5;
[0038](4)硫系玻璃混合原料的蒸馏:利用开启式管式加热炉对蒸馏管4和第一连接管2同时进行加热，快速升温至250°C，保温2小时以下对玻璃混合原料进行烘烤，然后快速升温至1000°C进行封闭式蒸馏，在1000°C下保持5?6小时，使碲基硫系玻璃混合原料通过毛细管3不断蒸馏至提纯玻璃管I内，同时对提纯玻璃管I进行冷凝处理，待碲基硫系玻璃混合原料全部蒸馏完毕后，用乙炔火焰封接第一连接管2，取出提纯玻璃管I;
[0039](5)将提纯玻璃管I放入摇摆炉中，缓慢升温至900°C，摇摆熔制12小时后取出，迅速放到水中淬冷，然后进行退火处理，即得均匀、低透光损耗的实施例三的高纯碲基硫系玻璃。
[0040]实施例四:以GeiQAS2QSe7()砸基硫系玻璃为例，采用本发明制备方法进行制备，具体制备步骤为:
[0041 ] (I)石英安瓿瓶的预处理:准备一羟基含量低于3ppm的石英安瓿瓶，如图1所示，该石英安瓿瓶包括依次连通的提纯玻璃管1、第一连接管2、毛细管3、蒸馏管4和第二连接管5，先将该石英安瓿瓶用王水浸泡8小时以上以进行预脱羟处理，然后用去离子水分别清洗6?8次后烘干；
[0042](2)硫系玻璃混合原料的配制:以纯度99.999%的单质Ge、As和Se为原料，配制为Ge1As2oSe7()砸基硫系玻璃混合原料40g，以配制好的砸基硫系玻璃混合原料的质量计，同时加入200ppm质量百分比的高纯镁条和3000ppm质量百分比的高纯镓作为除氧剂，再将高纯镁条和高纯镓连同砸基硫系玻璃混合原料一起置入预处理好的蒸馏管4中；
[0043](3)抽真空封接:将第二连接管5的管口与真空栗(图中未示出)连接，经由第二连接管5对石英安瓿瓶抽真空，同时用电加热炉将蒸馏管4加热至120°C进行原料表面除水，当石英安瓿瓶中的真空度达到10—3Pa以下时，用乙炔火焰封断第二连接管5;
[0044](4)硫系玻璃混合原料的蒸馏:利用开启式管式加热炉对蒸馏管4和第一连接管2同时进行加热，快速升温至250°C，保温2小时以下对玻璃混合原料进行烘烤，然后快速升温至850°C进行封闭式蒸馏，在850°C下保持5?6小时，使砸基硫系玻璃混合原料通过毛细管3不断蒸馏至提纯玻璃管I内，同时对提纯玻璃管I进行冷凝处理，待砸基硫系玻璃混合原料全部蒸馏完毕后，用乙炔火焰封接第一连接管2，取出提纯玻璃管I;
[0045](5)将提纯玻璃管I放入摇摆炉中，缓慢升温至800°C，摇摆熔制12小时后取出，迅速放到水中淬冷，然后进行退火处理，即得均匀、低透光损耗的实施例四的高纯砸基硫系玻璃。
【主权项】
1.一种高纯硫系玻璃的制备方法，其特征在于制备过程中向硫系玻璃系统中引入200?300 ppm质量百分比的高纯镁和2000~3000 ppm质量百分比的高纯镓作为除氧剂，所述的高纯镁和所述的高纯镓的纯度均I 99.999 %，然后通过封闭式蒸馏法进行提纯和高温熔制，获得均匀的高纯硫系玻璃。2.根据权利要求1所述的高纯硫系玻璃的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)石英安瓿瓶的预处理:准备一羟基含量低于3ppm的石英安瓿瓶，该石英安瓿瓶包括依次连通的提纯玻璃管、第一连接管、毛细管、蒸馏管和第二连接管，先将该石英安瓿瓶用王水浸泡8小时以上，然后用去离子水分别清洗6?8次后烘干； (2)硫系玻璃混合原料的配制:以纯度299.999%的单质原料按组分配制为硫系玻璃混合原料，以配制好的硫系玻璃混合原料的质量计，在硫系玻璃混合原料中加入200?300ppm质量百分比的高纯镁条和2000?3000 ppm质量百分比的高纯镓作为除氧剂，所用高纯镁条和高纯镓的纯度均I 99.999 %，再将高纯镁条和高纯镓连同硫系玻璃混合原料一起置入预处理好的蒸馏管中； (3)抽真空封接:经由第二连接管对石英安瓿瓶抽真空，同时用电加热炉将蒸馏管加热至110?120 °C进行原料表面除水，当石英安瓿瓶中的真空度低于10—3 Pa时，用乙炔火焰封断第二连接管； (4)硫系玻璃混合原料的蒸馏:利用开启式管式加热炉对蒸馏管和第一连接管同时进行加热，在2个小时内升温到850?1000 °C，并保持5?8小时，使硫系玻璃混合原料通过毛细管不断蒸馏至提纯玻璃管内，同时对提纯玻璃管进行冷凝处理，待硫系玻璃混合原料全部蒸馏完毕后，用乙炔火焰封接第一连接管，取出提纯玻璃管； (5)将提纯玻璃管放入摇摆炉中，缓慢升温至800?950°C，摇摆熔制12?18小时后取出，迅速放到水中淬冷，然后进行退火处理，即得高纯硫系玻璃。3.根据权利要求1或2所述的高纯硫系玻璃的制备方法，其特征在于所述的硫系玻璃为碲基硫系玻璃或砸基硫系玻璃。4.根据权利要求3所述的高纯硫系玻璃的制备方法，其特征在于所述的碲基硫系玻璃为Ge-As-Se-Te碲基硫系玻璃、Ge-Se-Te碲基硫系玻璃或Ge-As-Te碲基硫系玻璃。
【专利摘要】本发明公开了一种高纯硫系玻璃的制备方法，制备过程中向硫系玻璃系统中引入200~300ppm质量百分比的高纯镁和2000~3000ppm质量百分比的高纯镓作为除氧剂，所述的高纯镁和所述的高纯镓的纯度均≥99.999%，然后通过封闭式蒸馏法进行提纯和高温熔制，获得均匀的高纯硫系玻璃；本发明制备方法以足量的高纯镓和少量的高纯镁作为除氧剂，使硫系玻璃中的氧杂质得到高效率去除，纯度得到大幅提高，使硫系玻璃中的微晶散射大幅减少，既有效地完成了除氧目标又解决了石英管的腐蚀和金属镁或铝形成的异质包裹体引起的散射问题，最终获得品质均匀的高纯硫系玻璃，该高纯硫系玻璃在红外波段透过均匀，光散射小，无明显氧化物吸收峰，可广泛应用于中远红外光纤领域。
【IPC分类】C03C4/10, C03C1/00, C03C3/32
【公开号】CN105502935
【申请号】CN201510993666
【发明人】赵浙明, 王训四, 戴世勋, 聂秋华, 江岭, 吴波, 潘章豪, 孙礼红, 刘硕, 密楠
【申请人】宁波大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月25日