Способ получения фотохромного стекла Советский патент 1978 года по МПК C03C3/26 C03C21/00 

Время обработки изменяется от /2 час до 12 час 2.

Этот известный способ требует относительно высокого (до 4 вес. % по анализу) содержания галогенов в исходном стекле. Получение таких стекол представляет значительную технологическую сложность ввиду того, что наблюдается значительная потеря галогенов в процессе варки стекла. Промышленные стекла не содержат такого количества галогенов.

Кроме того, этот известный способ приводит к получению фотохромных стекол с плотностью дополнительного поглощения, не превышаюш,его 0,95 для лучших образцов, что ниже величины плотности дополнительного поглощения фотохромных стекол, выпускаемых промышленностью и обладающих фотохромными свойствами во всем объеме.

К недостаткам изложенного способа следует отнести необходимость проведения термообработок в инертной атмосфере, что значительно усложняет технологию получения фотохромных стекол по изложенному способу. Проведение термообработок в инертной атмосфере связано с тем, что ионы серебра, введенные в новерхность стеклянного тела при обработке на воздухе, склонны агрегировать с образованием коллоидных частиц серебра, что не только отрицательно сказывается на возможности осуществления известного снособа, но и приводит к окраске стекла. При осуществлении указанных способов требуется значительный расход серебра и галогенов.

Целью изобретения является повышение наведенной оптической плотности и снижение расхода серебра и хлора.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем поверхностную обработку боросиликатного стекла серебросодержащей смесью при повышенной температуре и последующую термообработку, непосредственно после термообработки стекло обрабатывают расплавом по крайней мере двух хлоридных солей, выбранных из группы NaCl, LiCl, KCl, CaCl2. При этом обработку стекла хлоридными солями проводят при температуре от Tg-100°С до Tg-flOO°C в течение 30- 60 мин и при соотношении хлоридных солей, обеспечивающем устойчивость и гомогенность расплава при температуре обработки.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Промышленное стекло или стекло с низким (не выше 0,5%) содержанием галогенов обрабатывают серебросодержашей смесью при температуре в пределах от Tg-200°С до температуры размягчения его на воздухе. Время контакта стеклянного тела с серебросодержащей смесью выбирают в интервале от 1 до 32 час. Время и температура контакта стеклянного тела с серебросодержащей смесью влияет на величину добавочной плотности поглощения готового образца, полученного по предлагаемому способу. Установлено, что величина добавочной плотности поглощения готовых образцов находится в следующей зависимости от температуры и времени обработки стекла серебросодержащей смесью:

I/DOexp( У V кт J

где Д) - добавочная плотность оптического

поглощения;

А - некоторая постоянная, не зависящая от времени и температуры; DO - коэффициент диффузии ионов серебра;

и - энергия активации ироцесса диффузии;

/С - постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура контакта; t - время контакта.

Стекло, прошедшее обработку серебросодержащей смесью, подвергают термообработке па воздухе при температуре в пределах от Tg-100°С до Tg4-100°C в течение от 10 мин до 8 час.

Непосредственно после термообработки стекло обрабатывают расплавом смеси по крайней мере двух хлоридных солей, выбранных из группы NaCl, LiCl, KCl, СаСЬ. Температура обработки находится в интервале от Tg-100°С до TgH-100°C, продолжительпость 30-60 мин.

Пример 1. Промышленное стекло БС-12 следующего состава, вес. %

SiOa68,22

ВаОз13,66

АЬОз2,97

NaaOs14,16

NaCl0,99

имеющее температуру трапсформации 550°С, обрабатывают в расплаве 20 мол. % AgNOsH+80 мол. % NaNOa при 350°С в течение 32 час. После термообработки на воздухе при 450°С в течение 2 час, стекло обрабатывают в расплаве 56,5 вес. % КС1+43,5 вес. % LiCl при 570°С в течение 60 мин. Величина добавочной плотности оптического иоглощения (AD) равна 1,5.

Преимуществом предлагаемого способа является также отсутствие необходимости проведения термообработок в инертной атмосфере, что упрощает технологию получения стекол с поверхностным фотохромным слоем.

Таким образом предложенный способ позволяет получать фотохромный слой в поверхности промышленного стекла, обеспечивающий величину добавочной оптической плотности до 1,5, что пе уступает добавочной оптической плотности известных стекол, обладающих фотохромньши свойствами в объеме, и уменьшить расход серебра и хлора. Экономический эффект от экономии серебра при изготовлении 100 м фотохромных фильтров толщиной 5 мм составляет около 950 рублей, если считать, что на изготовление 1 м фильтра уходит 0,4 кг серебра при варке фотохромпых стекол и 0,02 кг по предлагаемому 5 способу при стоимости 25 рублей за 1 кг серебра. Формула изобретения 1. Способ получения фотохромного стекла путем обработки поверхности боросиликатного стекла расплавом серебросодержащей смеси и последующей термообработки, отличающийся тем, что, с целью повыщеиия наве- Ю денной оптической плотности и снижения расхода серебра и хлора, после термообработки стекло обрабатывают расплавом смеси, вклю6чающей по крайней мере две .лор 1диые соли, выбранные из группы: NaCl, LiCl, KCl, 2. Способ по п. I, отличающийся тем, 5что обработку стекла хлоридными солями проводят при температуре в интервале от Tg-100°С до Tg+100°C в течение ЗОч-бО мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №332059, кл. С 03с 3/04, 1970. 2. Патент США № 3.419.370, кл. 161-1, 1968.