Способ изготовления градиентного стекла Советский патент 1988 года по МПК C03C21/00 

00

;о сд ел

со О)

Изобретение относится к изготовлению градиентных оптических стекол и элемеитов (граданов), предназначенных для использования в оптико-механи ческой промьппленностио

Цель изобретения - сокращение продолжительности процесса

Способ осуществляют следующим образом,

Заготовку стекла обрабатывают расплавом солей калия в две ступенио

В качестве расплавов солей калия используют расплавы хлоридов, сульфатов, нитратов калия, а также их cмecи

Обработку заготовки стекла расплавом солей калия на первой ступени ведут при температуре, не превышающей teMnepaTypy деформации исходного стекла, в течение времени, выбранно- ГО из соотношения 1

.f L - 3 2D

где э эмпирический коэффициент (безразмерный)., определяют по началу деформации образца из данного стекла в зависимости от толщины диффузного слоя на 1-й стадии обработки

L - минимальный размер заготовки, см;

D - коэффициент взаймедиффузии

см ,

Коэффициент взаимодиффузии для дайной температуры определяется по поперечному срезу образца интерферо- метрическим методом

При такой обработке на поверхности заготовки образуется поверхностны спой градиентного стеклао

Затем температуру расплава повышают и обработку заготовки на второй ступени ведут при температуре, не превышающей температуру деформации град,иентного стекла поверхностного слоя, образованного на первой ступени

Пример 1 о Берут заготовку из стекла состава, моло%: SiO.69,0; ZrO, 11,66; Na,p 15,5f CeO 0,2; SbijOj 0,12; NaCl 3,52 (T деформации ), кубической формы, с размером ребра 1,0 см и обрабатывают в расплаве солей К (KCH-K S04) при 780°С,

Коэффициент взаимодиффузии при обработке расплавом КС1+К 804При дан ной температуре составляет 1,3

х10 , эмирический коэффициент

:i .1о-.

Продолжительность обработки при этом составляет:

f ±; - 1.

J 2D 2-1,3-10

3800 с и 1 ч.

Затем температуру расплава повьша- ют до 950 С (Т деформации градиентного стекла поверхностного слоя г:1000 С) в течение 1 ч и обработку при продолжают в течение 3 ч

Пример2„ Берут заготовку из стекла следующего состава, моло%: Si07 67,5; ZrO, 10; 9,5; 9,0j CeO 0,5, SbaOs 0,5; NaCl 3. (T деформации 740°C), Заготовку берут той же формы и размеров и обрабатывают тем же составом, что в примере 1, но при 730°Со Коэффициент взаимодиф- фузии при этом равен 2,0-10 и продолжительность обработки составляет |2

е 4-10

2-2,0-10

-7

3

Затем температуру расплава повьша- ют до 840°С (Т деформации градиентного стекла поверхностного слоя 900°С) в течение 1 ч и обработку при ведут в течение 6 ч

Характеристики полученных стекол приведены в таблице«

Формула изобретения

Способ изготовления градиентного стекла путем ионообменной обработки заготовки щелочносодержащего стекла в расплавах солей калия при температуре, не превьппающей температуру деформации заготовки стекла, о т- лич ающий ся тем, что, с целью сокращения продолжительности процессаj в качестве щелочносодержащего стекла используют натрийцирконо- силикатное стекло, а ионообменную обработку ведут в течение времени, определяемого по формуле

где L - Минимальный линейный размер заготовки, см;

D - коэффициент взаимодействия, см /с31395596

fj- бе размерный эмпирический не превьшающей температуру деформаксэффициент, до образования градиентного стёкла, после чего температуру расплава повышают до температуры, с

ции градиентного стекла, и проводят .дополнительную ионообменную обработку.

ции градиентного стекла, и проводят .дополнительную ионообменную обработку.

Изобретение относится к изготовлению градиентных оптических стекол и граданов, используемых в оптико-механической промьттленности Целью изобретения является сокращение продолжительности процессао Для этого в способе изготовления градиентнот го стекла путем ионнообменной обработки в расплавах солей калия при температуре, не превьппающей температуру деформации заготовки стекла, используют натрийцирконосиликатное стекло, а ионообменную обработку ведут в течение времени, определяемого по формуле f-L /2D, где L минимальный линейный размер заготовки, см; D-i коэффициент взаимодиффузии, см Усм; f э , безразмерный эмпирический коэффициент,,до образования градиентного стекла, после чего температуру расплава повьппают до температуры, не превышающей температуру деформации градиентного стекла, я проводят дополнительную ионообменную обработку. Продолжительность процесса составляет 2-4 ч 1 табл. (Л

SiO, 9,0) ZcOt 11,66;

Я.,0 tS.Sl Cab. 0,2,

N«C1 3,52

780

SiO) 67,5| ZrO« I0| M« 9,SI| U,0 9,0| , 0,3t Sb,0, 0,5 «Cl 3,0

кяо.

4«0 |6в

950

6i 103,0

2, 5-to-

SiO

85-102|S

0,9 105-10200 10-1

O.S

S-IO