СТЕКЛО Российский патент 1994 года по МПК C03C3/62 

Изобретение относится к составам стекол, предназначенных для широкого применения при изготовлении изделий оптического, электровакуумного и другого назначения.

Решение многих практических задач требует использования стекол, в т.ч. оптических, способных выдерживать и сохранять форму без деформаций при воздействии высоких температур, т.е. обладать большой жаростойкостью. Важно при этом, чтобы стекла отличались хорошей технологичностью, для того чтобы можно было их легко производить в большом объеме и хорошего оптического качества.

Основные критерии, характеризующие жаростойкость стекла: температура отжига стекла (соответствующая вязкости 10¹³ П) и температура спекания или начала размягчения (соответствующая вязкости 10¹⁰ П).

Известно стекло следующего состава, мол.%: SiO₂ 49-65 Li₂O 1-35 Na₂O 1-25 K₂O 1-3 Ta₂O₅ 10-25 [1]
Это стекло обладает высокими температурами размягчения.

Но получить эти стекла оптического качества не представляется возможным из-за высоких температур варки и выработки.

Наиболее близким к предложенному стеклу по химическому составу и свойствам является стекло следующего состава, мас.%: SiO₂ 24-31 B₂O₃ 8-11 Al₂O₃ 4-10 BaO 32-38 ZnO 8-11 Fe₂O₃ 1-4 ZrO₂ 6-12 [2].

Температура варки этого стекла 1500-1550^оС, температура размягчения 950-980^оС. Недостатком этого стекла является высокая температура варки.

Целью изобретения является снижение температуры варки стекла при сохранении высокой температуры размягчения. Эта цель достигается тем, что стекло имеет следующий состав, мас.%: SiO₂ 26-43 GeO₂ 13-22 ZrO₂ 13-17 BaO 17-32 Na₂O 0,5-7,5 K₂O 1,0-6,5
В табл. 1 представлены конкретные составы и свойства стекол. Все стекла были сварены в лабораторной силитовой печи шахтного типа. В качестве варочных сосудов использовались платиновые или кварцевые тигли емкостью до 180 см. Варки проводились с размешиванием стекломассы мешалкой (кварцевой или платиновой). Стекла варились из смеси сырьевых материалов, состоящей из оксидов кремния, германия, циркония, карбонатов калия, натрия, бария.

Как видно из таблицы, температура варки стекол не превышает 1450^оС. При этом температура размягчения 740-760^оС.

Стекла заявляемой области характеризуются высшей категорией химической устойчивости - A/1 (по ГОСТ 13659-78).

Помимо указанных отличительных характеристик следует отметить, что данное стекло обладает интересными оптическими постоянными и может быть использовано как оптическое. По своим оптическим постоянным (см. таблицу) оно принадлежит области БФ на диаграмме Аббе. Отличительной чертой заявляемого стекла является и то, что оно обладает особым ходом относительных частных дисперсий (курц-Флинты) при более высокой химической устойчивости, чем у промышленных стекол типа ОФ. Это позволяет использовать данное стекло в самых различных типах объективов, в т.ч. и в апохроматах.

Для улучшения процесса осветления возможно применение традиционных осветлителей или их комбинаций (типа Sb₂O₃, As₂O₃, NaCl, CeO₂ и др.).

При введении в стекло оксида церия оно становится оптически гамма-устойчивым и может быть использовано при решении задач, где требуются оптические радиационностойкие системы.

Поэтому предлагаемое стекло может применяться в различных оптических, оптоэлектронных и технических приборах, работающих при повышенных температурах.

Использование: в оптических, оптоэлектронных и технических приборах, работающих при высоких температурах. Сущность изобретения: стекло содержит, % : оксид кремния 26,0 - 43,0, БФ SiO₂; оксид германия 13,0 - 22,0, БФ GeO₂; оксид циркония 13,0 - 17,0, БФ ZrO₂; оксид бария 17,0 - 32,0, БФ BaO; оксид натрия 0,5 - 7,5, БФ Na₂O; оксид калия 1,0 - 6,5, БФ K₂O. Температура варки 1400 - 1450°С, температура размягчения 730 - 850°С. 1 табл.

СТЕКЛО, включающее SiO₂, ZrO₂, BaO, отличающееся тем, что, с целью снижения температуры варки при сохранении высокой температуры размягчения, оно дополнительно содержит Na₂O, K₂O и GeO₂ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
SiO₂ 26,0 - 43,0
ZrO₂ 13,0 - 17,0
BaO 17,0 - 32,0
Na₂O 0,5 - 7,5
K₂O 1,0 - 6,5
GeO₂ 13,0 - 22,0