Стекло для элементов с регулярным изменением свойств
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.% : SIO<SB POS="POST">2</SB> 64,0-71,0 NA<SB POS="POST">2</SB>O 4,0-14,0 LI<SB POS="POST">2</SB>O 1,0-12,0 NACI 1,0-3,0 CEO<SB POS="POST">2</SB> 0,1-0,5 SB<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 0,1-1,0 HFO<SB POS="POST">2</SB> 11,0-13,0 K<SB POS="POST">2</SB>O 0,5-3,0. Инкремент показателя преломления стекла (ΔН/ΔС)<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-4</SP> изменяется от -10,7 до +11,3. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК ($ц 4 С 03 С 3/095
60ЕГ 1ИЫ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СаЕДКтКЛЬСтВМ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4284298/29-33 (22) 16 ° 06. 87 (46) 23.07.89. Бюп. У 27 (71) Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (72) В.Я. Лившиц, О.С. Щавелев, Б.Г. Гольденфанг, Е.А. Марчук, P.À. Нахапетян, М.Г. Поталицын и О.А. Орлова (53) 666.1.053.65 (088.8) (56) Лившиц В.Я., Козырев В.Е,, Карапетян Г.О. и Викторова Ю.Н. Градиентное стекло в системе Li О-Na<0А1 0 -SiO в области составов (К О/A1 0 ) 1 — . Физика и химия стекла, 1982, т. 8, У 2, с. 212-215..
Авторское свидетельство СССР
Ф 1298197, кл. С 03 С 3/093, 1985.
Изобретение относится к стеклам для изготовления оптических,акустических и акустооптических элементов с регулярным изменением (градиентом) оптического показателя преломпения .(ПП) и скорости звука методом ионного обмена и взаимодиффуэии 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 нэ шихты, содержащей..SU„„1495319 А 1
2 (54) СТЕКЛО ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ С РЕГУЛЯРHbIM ИЗМЕНЕНИЕМ СВОЙСТВ .(57) Изобретение относится к градиентной оптике и акустике и может быть использовано в оптическом приборо строении 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,X:
SiO 64,0-71,0; Na O 4,0-14,0
Li О 1,0-12,0; NaC1 1,0-3,0; СеО
0,1-0,5, Sb О 0,1-. 1,0; HfO 11,013,0, К О 0,5-3,0. Инкремент показа+ теля преломления стекла (g n/ÜC) F10 изменяется от -10,7 до + 11,3.
2 табл. ингредиенты в количестве, соответствуюшем 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 1300 С сосуд вывозят иэ печи и через 0,5-1 ч засыпают песком,под которым стекломасса окончательно остывает. Стекла получают в виде хорошо проваренного и осветленного мания, снижаются энергозатраты и расход сырья .
Стекло для элементов с регулярным изменением свойств включающее Sio<, Na К О при следующем соотношении комЯ понентов, мол.%.: S i0@ 64- 71 Naz0 4-1 4 LizO 1-12 NaC1 1-3 СеО 1,0-0 5 Sb2O3 О, 1-1,0 НГОРО 11 "13 К О О, 5-3,0 Содержание компонентов, мас.%, в составе стекла 1 2 3 4 8 .02 mo Liz0 Na О ко NaC1 CeOz 81 0, Таблица 2 СосРе»хм новного, обмена Модуль Юнга, 10 н/м Параметры ионообменной взаимодиффуэии тав Состав расплава ТемстекПерепад ПП Дп 10 тель- ТолИнкремент ПП 10-4 ДС Порядок величины коэффициента взаимодиффузии, см /с ла пература обмена, С ность обмещина диффу зион на, ч мол.% ного слоя 10 -10 -10, 7 10 -10 +11 10 -10 -10 1 NaN01+NazSO 700 5,0 2,5 -128 2 Li2S04+Licl 755 4,5 3,0 +150 3 ИаМОз+Naz SO4 700 5 0 2 2 112 850 3 1495319 4 териала, что свидетельствует о малой, кристаллизационной способности и хороших. технологических свойствах стекла, поскольку объем варочного сосуда, 5 Ф o p м у л а и з о б р е т е н и я длительность процесса варки и студки достаточно велики. Из кусков горшкового стекла изготавливают заготовки размером 10 »10» к10 мм, качество которых по бессвиль- 10 ности и пузырности отвечают требованиям, предъявляемым к образцом для исследования диффузионных и ионообменных свойств, а также изменений ПП. Ионообменная обработка заготовки проводится в расплавах литиевых и натриевых солей. По интерферограммам с центральных срезов заготовок полученных на интерферометре Маха-Центра, определяют перепады ПП, глубину диф- 20 фузионного слоя, коэффициент взаимодиффузии и инкремент ПП. Модуль Юнга расчитывается но скоростям распространейия продольной и поперечной ультразвуковых волн, которые определяют по импульсно-фазовой методике при комнатной температуре (20 С), Перео Таблица 1 численные параметры, а также режимы ионообменной обработки для конкрет-, Компо„енты ных составов стекол, указанных в 30 табл.1, представлены в табл.2. Из табл.2 видно, что изменение показателя преломления, приходящееся на 1 мол.%. обменивающегося оксида при 64,0 67,3 71,0 67,0 ионном обмене, т.е. удельное измене- 13,0 11,0 11,0 12,0 ние полезных свойств у предлагаемого 12,0 1,0 11,0 8,0 стекла выше, чем у известного. 8,0 14,0 4,0 8,0 Использование стекла предлагаемо- 0,5 3,0 1,8 2,0 ro состава позволяет получать гра- 1,0 3,5 1,0 2,0 .диентные элементы большего диаметра 40 0,5 0,1 0,1 0,3 с улучшенными параметрами. Повышает- 10 01 01 07 ся производительность их изготовле1495319 Продолжение табл.2 Модуль Юнга, 10 н/м Режим ионного,обме Параметры ионообменной- взаимодиффузии То щи нкремент ПП 104 п -4 — ° 10 Фу зи но ол еХ 4Ь4аюйа ю1 4 NaNO>+Na>S04 705 5,0 2,4 -80 10 -10 -10,5 5 Li S04+LiC1 760 5,0 3,4 У94 10 -10 +11,3 850 П р и м е ч а н и е. Дп — изменение показателя преломления; ДС вЂ” изменение концентрации щелочных ионов в стекле при ионном обмене Составитель М. Гулюкин Редактор Н. Яцола Техред M.Ходанич Корректор М. Шароши Заказ 4208/23 Тираж 418 . Подписное .3HHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,10! Состав стекла Состав рас- Темnnasa перв тура обме 0 на, Порядок величины коэффици-, ента взаимодифФузиив см /с
