Способ получения высококремнеземного фотохромного стекла Советский патент 1984 года по МПК C03C3/26 C03C23/00 

00 со

о

Oi

Изобретение относится к технологи производства оптических стекол, в частности фотохромных высококремнеземных, изменяющих светопропускание при воздействии УФ-излучения и применяемых в устройствах длительного хранения информации. Известен способ получения фотохромных высококремнеземных стекол путем обработки пористого стекла в расплавах одной или нескольких солей серебра, а также соли щелочного металла. Концентрация ионов серебра в расплаве составляет более 50 мае 7, В)эдержку в расплаве осуществляют в течение определенного времени при 200-700 С. После этого стекло обраба тыают в интервале температур 400-800 в течение 40-120 мин. В результате получают стекло с изменяющейся интен сивностью окраски fij . Однако в процессе термообработки при наличии высокой концентрации ионов (50 мас.%) серебра происходит значительное пересыщение микропор/ пропитывающими растворами, что приводит к кристаллизации стекол. Кроме того, обработка пористого стекла в расплаве солей серебра является более дорогостоящей, чем обработка в растворе. Наиболее близок к предлагаемому п технической сущности способ получени высококремнеземного фотохромного сте ла (ФВКС) путем пропитки пористого стекла раствором, содержащим смес солей 5-20% AgNO и 0,5-1,51 Си(N02), при соотношении концентраций : : Cu 5;3, сушки при 20С в тече ние 15 мин, последующей пропитки 430%-ным раствором и термообработки при 950-1050°С (2). Полученные таким способом стекла имеют следуювщ характеристики: коэффициент линейного термического расширения (КЛТР) 5-610 град, коэффициент пропускания до облучения 86-90%, после облучения 10-40% 2. Данная технология обеспечивает по лучение ФВКС, однако относительно высокая концентрация серебра в растворе (5-20%) приводит к технологичес ким потерям и значительному расходу дефицитного сьфья; высокая температу ра термообработки (950-1050 С) приводит к увеличению энергоемкости про цесса; стекла, полученные по этой технологии, имеют добавочную оптичес кую плотность не более 0,5-1,0, что ограничивает их возможности при использовании в системах хранения информации . Цель изобретения - увеличение наведенной оптической плотности и снижение расхода серебра. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения высококремнеземного фотохромного стекла путем пропитки пористого стекла растворами, содержащими ионы хлора и серебра, при 20-100°С, сушки после каждой пропитки, последующей термообработки до спекания и охлаждения, пропитку осуществляют последовательно 0,050,5%-ным раствором CuCl2, 0,4-5,0%ным раствором CdClo,0,1-2,0%-ным раствором AgNO, после чего проводят термообработку со скоростью подъема температуры 60-200 С/ч с выдержкой при 100-200 с в тевение 1-3 ч и при 350-400с в течение 1-3 ч, а спекание - при 700-850с в течение 0,2-4 ч . Введение ионов кадмия в светочувствительную фазу и пропитка образцов непосредственно растворами хлоридов металлов позволяет увеличить степень потемнения полученных ФВКС и снизить скорость их релаксации до нуля. Введение ионов хлора через CuClo и CdCl2 исключает влияние балластных добавок, ухудшающих фотохромные свойства стекол. Пропитывание образцов пористого стекла растворами CuClj, CdCl2, AgNoJ с концентрацией больше, чем 0,5; 5,0 и 2% соответственно нецелесообразно, так как не увеличивает наведенной оптической плотности и может привести к кристаллизации образцов за счет пересыщения матрицы активными компонентами. Использование растворов меньшей концентрации, чем 0, раствор AgNO 0,4%-ный раствор CdCl2 и 0,05%-ный раствор CuClg приводит к ослабленшо или полному исчезновению фотохромного Эффекта. Выбор ступенчатого режима спекания определяется необходимостью более полного удаления влаги при 100-200 С и разложения соли AgNO при 350-400 С. Спекание при температурах 700850 .С в указанном временном интервале является достаточным для полного закрытия- пор и обеспечения фотохромных

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКРЕМНЕЗЕМНОГО ФОТОХРОМНОГО СТЕКЛА путем пропитки растворами, содержащими ионы хлора и серебра, при 20-100, сушки после каждой пропитки и последующей термообработки до спекания и охлаждения, отличающ.ийс я тем, что, с целью увеличения наведенной оптической плотности и снижения расхода серебра, пропитку осуществляют последовательно 0,050,5%-ным раствором CuCl, 0,4-0,5%ным раствором CdCl, 0,1-2,0%-нь1м раствором ApNO, после чего проводят термообработку со скоростью подъема температуры 60-200 0/4 с выдержкой при 100-200 С в течение 1-3 ч и при 350-400°С в течение 1-3 ч, а спекание - при 700-850 С в течение 0,2-4 ч.