Стекло Советский патент 1980 года по МПК C03C3/08 

(54) СТЕКЛО

Изобретение относится к стекольной области промышлениости, а именно к составам стекол изменяющимся сйетоотражением при термической или оптической обработке, применяемых д записи информации в системах постоянной оптической памяти (ПЗУ). ; Известно стекло следующего химического состава, вес.%: 8Юг 48-52, AfjOj 8-12, NajO 1-3, KjO 0,5 - 3, ВзОз 16 - 22, LijO 4-6, ZnO 1,5-4, eu 0,01-0,3, Ag 0,8-1,8, 0 0,1-0,3, D 0,1-0,85, WOj 4-6, SrO 4,5-6,5, МпгОз 0,01-0,2 1. Недостатком указанного стекла является то, что при отливке или термической обработк оно не образует на поверхности светоотражающую оксиднометаллическую пленку и поэтому не меняет светопрозрачность и свётоотражение. Наиболее близко к предлагаемому стекло,, содержащее, вес.%: SiO2 25-3:5, ACjOs 5-1, .CuO 3-9, MgO 0-7, NazO 10-20, KjO 0-10, (NajOt kjO 15-25), TiOj .15-25, ZrOj 0,5, CuO 3-7, BaO 0,5 (состав A); $iO2 40-50, 15-25, NsjO 10-20, KjO 0-5, (NaiO + KzO 15-20), ТЮд 10-15, CuO 3-7 (состав B); SiOj 40-50, AejOs,20-30, TiOj 1-10, CuO 3-7, ZrOa 5-8, tiOj -l-ZrOjt менее 6% (состав C).i некоторые данного стекла, могут содержать так же:й2ОО,6вес.% РЬО 1,9, ВгОз 1,0, F 0,9 2. Однако при отливке или термообработке такого стекла на поверхности не образуется зеркальной светоотргшающей пленки. Кроме того, OHQ Легко, кристаллизуется и лишь при кристаллизации или при термообработке после кристаллизации образует на поверхности матовую оксидную пленку. При этом оно становится непрозрачным в оптическом диапазоне и не меняет светопрозрачность и свётоотражение при образовании пленки. Образующаяся матовая оксидная пленка характеризуется недостаточной адгезией и легко ; отделяется от поверхности стекла при давлении порядка 10 H/м Цель изобретения - синтез такого состава стекла, устойчивого к кристаллизации, которое 3 при отливке или термической обработке на поверхности образует зеркальную, светоотра5как щую оксидную пленку с металлическим блеском, характеризующегося повышенной адгезией к поверхности стекла (не отделяющегося при давлениях выще 10 Н/м). Это достигается тем, что стекло дополнительно содержит 2пО, CujO, Sn02 при следующем соотношении компонентов, вес.%: SiOz45 - 55 82 Оз10 - 20 АбгОз5 - 10 LijO3-5 NajO2-6 KjO0,5 - 2,4 ZnO3-10 СигО0,2 - 1,2 CuO1,5 - 6,2 CaO3- 10 SnOj0,2 - 4,5 Стекло может дополнительно содержать дру гие восстановители, например, окислы вольфрам в количестве 0,5-4,5 вёс.% с целью повышения светоотражения оксиднометаллической пленки. Температура варки стекла 1350-1460°С; температура отжига 350-480° С; температ ра термообработки 450-680°С. Варку стекла осуществляют в нейтральной или слабовосстановительной среде. Продолжительность варки 1,5-3,2 ч. На поверхности стекла при формовке , обжиге или термической обработке (в соответствии с содержанием окислов меди) образуется оксидно-металлическая пленка с большой светоотражающей способностью, Толшина и светоотражающая- способность оксиднометаллической пленки зависит от содержания окислов меди и восстановителей, от температуры и продолжительности варки, в основном от температуры и продолжительности термообработки и лежит в пределах от 10-20 до 40-50%. Термообработку производят при температурах близких к температуре размягчения стекла в течение 0,4-1,2 ч. Чем выше температура, тем меньше время термообработки. При нарушении экспериментал но установленного режима термообработки качество пленки ухудшается, оно становится матовым и незеркальным. При температурах выше образующаяс оксиднометаллическая пленка исчезает. Удаление пленки возможно также обработк раствором 1 н. соляной и других кислот, а так же лазерными лучами с энергией 30 МВт/см Лпя записи информации на светоотражающей поверхности стекла в системах постоянной Оптической памяти (ПЗУ) требуется лазерный луч с энергией 150-200 МВт/см, (без изменения рельефа поверхности стекла). Время запис информации порядка (30-60) с. (при при менении лазера на неодимовом стекле с модулированной добротностью). Предел световой прочности пленки 30 МВт/см. Термической , обработкой можно стереть запись и произвести перезапись информации. втекло с зеркальной поверхностью можно применять в качестве светофильтров для защиты от интенсивного светового излучения. Светоотражение оксидной пленки составляет Ю-407о. Светопропускание стекол без зеркаль- , ной поверхности с толщиной 3-4 мм 10-55%, а с зеркальной поверхностью - 5-30%. Максимум пропускания в обоих случаях лежит в пределах 500-560 нм. Стекло является химически стойким и относится к 1 гидравлическому классу. Пример 1. Стекло состава, вес.%: SiOj 45,0; BjOs 20; АбгОз 7; LijO 5; CaO 5; NajO 2; KjO 2,4; ZnO 5; CujO 0,2; CuO 6,2; Sn02 2,2 варится при 1350°С 2,5 ч. Варка производится в нейтральной среде в злектрической печи. В шихту стекла медь вводится с применением закиси меди (Cu20), окислы натрия, калия, кальция и лития, в виде карбонатов; олово, при малых количествах, можно вводить в, металлическом виде, ВзОв - в виде борной кислоты, остальные компоненты в виде оксидов. При отливке 1230° С на поверхности стекла образуется оксидная пленка меди с зеркальной поверхностью. Для предотвращения помутнения пленки стекло указанного состава следует обжигать при возможно минимальной температуре (380° С) и продолжительности 2-4 ч. Термическую обработку стекло данного состава не требует. Для записи информации требуется лазерный луч с энергией порядка 150 МВт/см . Время записи - 30.. Образование пленки происходит на основм НИИ молекулярных (но не электронных) процгссов. При температурах выше 700° С пленка растворяется в объеме стекла. Пленк а жестко сцеплена с поверхностью стекла, сополировка крокусом при усилии 10 Н/см происходит не менее, чем 1 ч. Светоотражение пленки в пределах 20-30%. Кривая светопропускания стекла с пленкой имеет максимум при 520 им с высотой максимума до 15%. Стекло химически стойкое и относится к 1 гидравлическому классу. Пример 2. Стекло состава, вес.%: SiO2 55; В20з 10; АбгОзЗ; Li20 5; СаО 3; К20 0,5; ZnO 8,5; Cu2O 1,2; CuO 1,5; SnOj 4,3 варится при 1450°С 3 ч. Варка роизводится в нейтральной среде в электрической печи. Обжиг отлитых образцов следует проводить при 460° С. Зеркальная поверхность , образуется при термической обработке при 650 С в течение I ч. Формула изобретения . Стекло с оксидной пленкой на поверхности, включающее SiOj, BjOs, АС2Оз, LiaO, WajO, KjO, CuO, CaO, отличающееc я тем, что, с целью обеспечения светоотраж юшей способности пленки и повышения ее адгезии, оно дополнительно содержит ZnO, CujO SnO} при следующем соотношении компонентов, вес.%: SiOj45-55 BiOjЮ - 20 AtjOj5-10 LijO3-5 04 CaO ZnO 0,2 -4.5 2. Стекло no П, 1, о т л и ч a Ю Щ e e с я тем, что с целью повышения све1оотражающе способности пленки, стекло дополнительно содержит окислы вольфрама 0,5-4,5 вес.%. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 520333, кл. С 03 С 3/04, 1974. 2.Патент США М 3802892, кл. 106-52, опублик. 1974.