Стекло для элементов с регулярным изменением свойств Советский патент 1989 года по МПК C03C3/95 

Изобретение относится к стеклам для изготовления оптических,акустических и акустооптических элементов с регулярным изменением (градиентом) оптического показателя преломления (ПП) и скорости звука методом ионного обмена и взаимодиффузии одновалентных катионов в стекла из расплава солей.

Цель изобретения - увеличение инкремента показателя преломления, получаемого в стекле при ионном обмене в расплавах солей одновалентных металлов.

Для получения элемента с регулярным изменением свойств производят варку стекла из шихты, содержащей

ингредиенты в количестве, соответствующем определенному составу.

Варку стекла проводят в пламенной печи в кварцевом сосуде емкостью 8 л по известной технологии. Варка проводится по следующему режиму. В установленный в печи кварцевый сосуд при температуре 1500-1550 С .в один прием

засыпают шихту из расчета 4 л стекломассы.При этой температуре за 5-10 ч

происходит образование и осветление расплава. При снижении температуры печи до сосуд вывозят из печи и через 0,5-1 ч засьшают песком,под которым стекломасса окончательно остывает. Стекла получают в виде хорошо проваренного и осветленного ма4

СП

00

со

31495319

териала, что свидетельствует о малой кристаллизационной способности и хо- - роших технологических свойствах стекния, снижаются энергозатраты и расход сырья.

Изобретение относится к градиентной оптике и акустике и может быть использовано в оптическом приборостроении и ультразвуковой технике. С целью увеличения инкремента показателя преломления, получаемого в стекле при ионном обмене в расплавах солей одновалентных металлов, оно содержит следующие компоненты, мол.% : SIO₂ 64,0-71,0

NA₂O 4,0-14,0

LI₂O 1,0-12,0

NACI 1,0-3,0

CEO₂ 0,1-0,5

SB₂O₃ 0,1-1,0

HFO₂ 11,0-13,0

K₂O 0,5-3,0. Инкремент показателя преломления стекла (ΔН/ΔС)^.10^-4 изменяется от -10,7 до +11,3. 2 табл.

ла, поскольку объем варочного сосуда, Формула изобретения

длительность процесса варки и студки достаточно велики.

Из кусков горшкового стекла изготавливают заготовки размером 10HlQif- хЮ мм, качество которых по бессвиль ности и пузырности отвечают требованиям, предъявляемым к образцом для исследования диффузионных и ионооб-менных свойств, а также изменений ПП.

Ионообменная обработка заготовки проводится в расплавах литиевьпс и натриевых солей. По интерферограммам с центральных срезов заготовок полученных на интерферометре Маха-Центра определяют перепады ПП, глубину диф- фузионного слоя, коэффициент взаимодиффузии и инкремент ПП. Модуль Юнга pacJ итывaeтcя по скоростям распространения продольной и поперечной ультразвуковых волн, которые определяют по импульсно-фазовой методике при комнатной температуре (). Перечисленные параметры, а также режимы

ионообменной обработки для конкрет- ных составов стекол, указанных в табл.1, представлены в табл.2

Из табл.2 видно, что изменение показателя преломления, приходящееся н 1 мрл.% обменивающегося оксида при ионном обмене, т.е. удельное измене- нив полезных свойств у предлагаемого стекла выше, чем у известного.

Использование стекла предлагаемого состава позволяет получать гра- .диентные элементы большего диаметра ,с улучшенными параметрами. Повышает- ся производительность их йзготовле

Стекло для злементов с регулярны изменением свойств включающее SiO, , , NaCl, CeO, , , о т- личающееся тем, что, с целью увеличения инкремента показателя преломления, получаемого в стекле при ионном обмене в расплавах солей одновалентных металлов, оно дополнительно содержит HfO и при следующем соотношении компонентов, мол.%:

64-71 4-14 1-12 1-3

1,0-0,5 0,1-1,0

11-13 0,5-3,0

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.%, в составе стекла

1

ИИ

Таблица 2

Примечание.АП- изменение показателя преломления; ДС - изменение

концентрации щелочных ионов в стекле при ионном обмене