Изобретение относится к стеклу, предназначенному для изготовления красных светофильтров (светотехника) и всевозможных декоративных целей.
С древних времен известно, что соединения меди используются для окраски стекла в красный цвет. Впервые механизм окрашивания коллоидной медью был описан в 1905 году, было показано, что медный рубин имеет полосу поглощения около 650 нм.
В настоящее время принято считать, что в зависимости от размера выделяющихся частиц металлической меди цвет стекла меняется следующим образом: при размере частиц меньше 5 нм получаются бесцветные стекла, при размере частиц порядка 30 нм стекла приобретают красную рубиновую окраску, при размере частиц 70 и более нм получаются красные полузаглушенные или глухие стела 1.
Отечественная промышленность выпускает только силикатные медные рубиновые стекла. Процесс окраски этих стекол происходит во время повторной термообработки - наводки при температурах 580- 700°С в зависимости от состава, т.е. более
высокие температуры для высоковязкйх стекол, содержащих мало ё колМёство щелочей.
Следует учесть, что низковязкие стекла (обычно многощелочные силикатные или фосфатные) легко наводятся, что приводит к быстрому росту красящих частиц до такого размера, который соответствует полузаглушенным или глухим стеклам. Из последних невозможно изготовить светофильтры, т.к. основным свойством светофильтров является прозрачность в видимой области спектра. Авторам не удалось выявить фосфатные стекла, окрашенные медью или ее соединениями в красный цвет. Наиболее близким к предлагаемому стеклу по составу можно считать Стекло для светофильтров с ограниченным пропусканием в ближней ИК области спектра по заявке 2.
Состав стекла по заявке может быть выбран в качестве прототипа, мас.%:
P20s50-85
. 2-14
Li200-5
NaaO 0-5 при этом
КаО 0-5 Na20 + K20 2-10% ZnO0-5
со
с
VJ
( со ел
СА) vj
MgO1-8 при этом
CaO 0-5 ZnO + MgO + CaO 3-15% BaO2-35
ВаОз0-3
ТЮ20-3
Zr02 s 0-5
ЗОз 0,2-1
CuO v - fe j10,5-8
По Сравнению с прототипом заявляемое 1:теклотда11б ч ае ряд тгех же ингредиен- тов: 20s - 50-75%, - 5-12%, СиО - 0,2-0,4, количественное содержание которых включается в предельные концентрации прототипа. Однако ZnO вводится значительно большее количество-20-30%, а СиО - значительно меньшее - 0,2-0,4%.
По сравнению с прототипом заявляемое стекло имеет значительно меньшее число компонентов, что приводит к более высокой однородности стекла. Только до- бавление 0,2-0,4% РеаОз способствует образованию частиц меди в размерах 30-50 нм, что позволяет получить прозрачные красные стекла. Заявляемое стекло по сравнению с прототипом имеет совершенно другие спектральные характеристики, представленные на рисунке: линия 1 - спектральная кривая пропускания заявляемого стекла, линия 2 - спектральная кривая прототипа.
Целью настоящего изобретения является получение стекла красного цвета. Данная цель достигается тем, что в стекло, содержащее P20s, А120з, ZnO, CuO дополнительно вводят Рв20з, который препятствует обра- зованию частиц металлической меди размером более 50 нм, что позволяет получить
стекла с максимальным пропусканием, равным 70% для образцов толщиной 2 мм при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Р20б60-75
А 20з3-12
ZnO17-30
CuO0,2-0,4
Ре20з0,2-0,4
Наиболее яркие краски получают при соотношении СиО/Рв20з 1.
Конкретные составы заявляемого стекла представлены в таблице.
Стекла указанных в таблице составов синтезировались в кварцевых тиглях емкостью 0,1-0,2 литра при температуре 1200°С в электропечах с карборундовыми нагревателями. После часовой выдержки в печи рас- плав из кварцевого тигля помещался в стеклоуглеродный пакет и выдерживался еще два часа. Полученные при температуре 1200°С бесцветные отливки подвергались термообработке при 460°С в течение трех часов, Шихты составлялись из реактивов марок ч и хч, использовались следующие реактивы: ZnO, А(РОз)з, Н2Р04, Ре20з и СиО. Формула изобретения Стекло, содержащее P20s, AlaOs, ZnO, CuO, отличающееся тем, что, с целью стекла красного цвета, оно дополнительно содержит Рв20з при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
P20s60-75
А 20з3-12
ZnO17-30
CuO0,2-0,4
Рв20з0,2-0,4
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ЦВЕТНОЕ СТЕКЛО | 1991 |
|
RU2067560C1 |
СТЕКЛО | 1992 |
|
RU2062755C1 |
СТЕКЛО ДЛЯ СВЕТОФИЛЬТРОВ | 1992 |
|
RU2045488C1 |
Стекло | 1986 |
|
SU1418302A1 |
ЦВЕТОКОНТРАСТНОЕ СТЕКЛО | 1991 |
|
RU2016860C1 |
Фотохромное стекло | 1991 |
|
SU1838260A3 |
Стекло для светофильтров | 1982 |
|
SU1046210A1 |
ПРОЗРАЧНАЯ СТЕКЛОКЕРАМИКА ДЛЯ СВЕТОФИЛЬТРА | 2012 |
|
RU2501746C2 |
Глазурь | 1991 |
|
SU1794899A1 |
Стекло | 1977 |
|
SU697411A1 |
Использование: для изготовления красных светофильтров и декоративных целей, Сущность изобретения: стекло содержит оксид фосфора 60-75%, БФ PaOs; оксид алюминия 3-12%, БФ , оксид цинка 17-30%, БФ ZnO; оксид меди 0,2-0,4%, БФ СиО; оксид железа 0,2-0,4%, БФ Рв20з. 1 табл.
Варгин В.В | |||
Производство цветного стекла | |||
М.-Л.: Легпром, 1940, с.254 | |||
Устройство для охлаждения водою паров жидкостей, кипящих выше воды, в применении к разделению смесей жидкостей при перегонке с дефлегматором | 1915 |
|
SU59A1 |
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
Авторы
Даты
1992-10-15—Публикация
1991-01-11—Подача