Способ получения высококремнеземного фотохромного стекла
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКРЕМНЕЗЕМНОГО ФОТОХРОМНОГО СТЕКЛА путем пропитки растворами, содержащими ионы хлора и серебра, при 20-100, сушки после каждой пропитки и последующей термообработки до спекания и охлаждения, отличающ.ийс я тем, что, с целью увеличения наведенной оптической плотности и снижения расхода серебра, пропитку осуществляют последовательно 0,050 ,5%-ным раствором CuCl, 0,4-0,5%ным раствором CdCl, 0,1-2,0%-нь1м раствором ApNO, после чего проводят термообработку со скоростью подъема температуры 60-200 0/4 с выдержкой при 100-200 С в течение 1-3 ч и при 350-400°С в течение 1-3 ч, а спекание - при 700-850 С в течение 0,2-4 ч.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
ОММЛ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
N *SVOVCSWW CaggrSnwvav
Ыьйы Й"
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫПФ (21) 3536018/29-33 (22) 07.01.83 (46) 30.04.84.. Бюл. ¹ 16 (72) Н.И. Ананич, И.П. Иванова, О.С. Македонцева и В.Ф. Солинов (53) 666.266(088.8) (56) 1. Патент Японии № 49-36805, кл. 21 А 29, опублик. 1974.
2. Авторское свидетельство СССР № 823332, кл. С 08 С 3/26, 1979 (прототип).
С) (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКРЕМНЕЗЕМНОГО ФОТОХРОМНОГО СТЕКЛА путем пропитки растворами, содержащими
09) (И) 51> С 03 С 3/26, С 03 С 23100 ионы хлора и серебра, при 20-100, сушки после каждой пропитки и последующей термообработки до спекания и охлаждения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения наведенной оптической плотности и снижения расхода серебра, пропитку осуществляют последовательно 0,050,5Х-ным раствором СиС12, 0,4-0,57ным раствором CdC12, 0,1-2,07-ным раствором АрНО, после чего проводят термообработку со скоростью подъема температуры 60-200 С/ч с выдержкой при 100-200 С в течение 1-3 ч и при
0 о
350-400 С в течение 1-3 ч, а спекание - при 700-850 С в течение 0,2-4 ч. Я о
1 1089067 2
Изобретение относится к технологии кую плотность не более О 5-1 О чт что производства оптических стекол, в ограничивает их возможности при исчастности фотохромных высококремне- . пользовании в системах хранения инземных, изменяющих светопропускание формации. при воздействии УФ-излучения и при- Цель изобретения — увеличение наменяемых в устройствах длительного веденной оптической плотности и снихранения информации. жение расхода серебра.
Известен способ получения фото- Поставленная цель достигается тем, хромных высококремнеземных стекол что согласно способу получения высои т у ем обработки пористого стекла в кокремнеземного фотохромного стекла
f0 расплавах одной или нескольких солей путем пропитки пористого стекла растсеребра, а также соли щелочного ме- ворами, содержащими ионы хлора и сереб.талла. Концентрация ионов серебра ра, при 20-100 С, сушки после каждой в расплаве составляет более 50 мас.X. пропитки, последующей термообработки
Выдер*ку в ра аве осущест яют 5 до спекания и одения, пропитку
1 в течение определенного времени при осуществляют последовательно 0,05О
200-700 С. После этого стекло обраба- 0,5Х-ным раствором CuCI< О 4-5 OXо
2»»» тыают в интервале температур 400-800 С ным раствором CdC12,0»1-2,0Х-ным в течение 40-120 мин, В результате раствором AgN09 после чего проводят . получают стекло с изменяющейся интен- 0 термообработку со скоростью подъема сивностью ок»аски ff) . температуры 60-200 С/ч с выдержкой
Однако в процессе термообработки при 100-200 С в тевение 1-3 ч и при наличии высокой концентрации при 350-400 С в течение 1-3 ч, а ионов (50 мас.X) серебра происходит спекание — при 700-850 С в течение значительное пересыщение микропоре О,?-4 ч . пропитывающими растворйми, что при- Введение ионов кадмия в светочувводит к кристаллизации стекол. Кроме ствительную фазу и пропитка образцов того, обработка пористого стекла в непосредственно растворами хлоридов расплаве солей серебра является бо- металлов позволяет увеличить степень лее дорогостоящей, чем обработка в 30 потемнения полученных ФВКС и снизить растворе. скорость их релаксации до нуля. ВвеНаиболее близок к предлагаемомУ пч дение ионов хлора через СпС1 и технической сущности способ получен CdCI исключае б исключает влияние балластных высококремнеземного фотохромного сте — добавок ухудша и ф до авок, ухудшающих фотохромные свойла {ФВКС) путем пропитки пористого g5 ства стекол. стекла раствором, содержащим смесь. солей 5-20X AgNOq a 0»5-1,5X Cu(NO>)», Пропитывание образцов пористого нри соотношении концентраций $Ag ): стекла растворами CuCI CdCI A 10
Г яФ1 о
Я» 2 (Cu j = 5 13, сушки при 20 С в тече- с концентрацией больше, чем 0,5; 5,0 ние 15 мин, последующей пропитки 4- 10 и 2Х соответственно нецелес б
Х-ным раствором NH CI и термообра- так как не увеличивает наведенной опботки при 950-1050 С (2). Полученные тической плотности и может привести таким способом стекла имеют следук цие к кристаллизации обра о разцов за счет характеристики: коэффициент линейно- пересьпцения матрицы активными компо5-6 . го термического расширения (КЛТР) g5 нентами. Использование раств р
10 град ., коэффициент пропус- шей концентрации, чем 0,1Х=ный расткания до облучения 86-90Х, после об- aop AgNO> 0,4Х-ный раствор CdCI> и лучения 10-40Х 27. 0,05Х-ный раствор СпС12 приводит к
Данная технология обеспечивает поослаблению или полном ис у чезновению
50 Фотохромного секта лучение ФВКС, однако относительно высокая концентрация серебра в растВыбор ступенчатого
Р уп ого режима спекания воре (5-20Х) приводит к технологичес- п ного уд определяется необхо имост полно о удаления влаги при 100-200 С
К у при 350-400 С. и разложения соли А NO о ра термообработки (950-1050 C).ïðè- Спекание при температурах 700o водит к увеличению энергоемкости про- 850-C в указанном временном интервале цесса; стекла, полученные по этой является достаточным для полного затехнологии, имеют добавочную оптичес- крытия пор и обеспечения. фотохромных l089067
Составитель О. Самохина
Редактор Л. Пчелинская Техред Л.Микеш Корректор О. Билак
Заказ 2860/20 Тираж 469 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретеиий и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 свойств беэ дополнительной термообра ботки спеченных стекол.
Пример 1. Используют образцы пористого стекла, полученные сквозным выщелачиванием натрийборосиликат-» 5 ного стекла. После просушивания пласти-
1 ны пористого стекла размером 20х20х2 (чм. пропитывают при 100 С последовательно
0,05 -ным раствором CuCQ, 0,47.-ным раствором CdC12 (соотношение CuC1 /
/CdCl2 = 1,25) и 0,1Х-ным раствором
AgN0 в течение 2 ч в каждом растворе.
После каждой пропитки образцы промывают в дистиллированной воде и просушивают при комнатной температуре. Тер-15 мообработку образцов проводят по ступенчатому режиму: 200 С вЂ” 2ч, о
400 С вЂ” 2 ч при скорости подъема температуры 60 С/ч. Спекание проводят о при 700 С в течение 4 ч. Охлаждение 20 спеченных образцов инерционное. Оптическая плотность полученного таким способом образца составляет 0,06.
После воздействия УФ-излучения наведенная оптическая плотность составляет 1,26. По истечении одного года наведенная оптическая плотность не изменяется.
Пример 2. Просушенные образцы пористого стекла размером 20х20х 30
1,5 мм последовательно пропитывают при 20 С и 0,57-ным раствором СиС1> о 5,07-ным раствором CdC12 (отношение
CuC1, CdC1<-0,1) и 1,0 -ным раствором AgN0> После пропитки образцы высушивают при 50 С. Термообработку проводят по следующему режиму: выдерживают при 100 С 3 ч, при 350 С 1 ч., спекают при 850 С 0,2 ч. Скорость о о подъема температуры до 650 С 200 С/ч,40 далее до 850 С вЂ” 70 С/ч. Охлаждение о о инерционное. Оптическая плотность до . ! облучения составляет 0,05, после облучения УФ-светом наведенная оптическая плотность составляет 1,15. По истечении трех месяцев наведенная оптическая плотность не изменяется.
Пример 3. Просушенные образцы пористого стекла размером 20х20х
1 мм пропитывают 0,1Х-ным раствором
CuCl, 27-ным раствором CdC (соотношенМ СиС1у/CdC1 .= 0,05) и 27.-ным раствором AgNO> при 60 С, просушивая стекло после каждой пропитки при
100 С. Термообработку проводят по о следующему ступенчатому режиму: выдержка при 200 С 2 ч, при 350 С 3 ч, о скорость подъема температуры 150 С/ч до 600 С, далее до 800 С вЂ” 60 С/ч. а о
ОБ)зазцы спекают при 800оС в течение
1 ч. Охлаждение ведут аналогично примеру 2. Оптическая плотность до облучения 0,04, после облучения
УФ-светом — 1,0. По истечении года наведенная оптическая плотность не изменяется. (Пример 4. Образцы,:пористого стекла размером 20x20z2 мм пропитывают 0,05Х-ным раствором СиС1
5,07.-ным раствором CdGlg (соотношение
CuClg/CdC1 = 0,01) и 1,57.-ным раствором AgNOq при комнатной температуре. Термообработку проводят по следующему режиму: выдержка при 100 С
1 ч, при 400 С 1 ч, скорость подъема температуры 100 С/ч. Образцы спекают при 700 С 0,2 ч. Охлаждение образцов инерционное. Оптическая плотность полученного таким способом образца составляет 0,05, после облучения УФсветом — 1,02. По истечении 6 мес. наведенная оптическая плотность не изменяется.
Таким образом, изобретение позволяет получать термостойкие и химически стойкие фотохромные стекла с высокими светотехническими характеристиками, при этом расход азотноуислого серебра по сравнению с прототипом снижается в 10-50 раз.
Кроме того, важным преимуществом предлагаемого способа является возможность снизить температуру спекания до 700-850 С.
