Светоперераспределяющее покрытие

Авторы патента:

C03C17/00 - Поверхностная обработка стекла, например расстекловыванного стекла, кроме волокон или нитей, нанесением покрытия (оптические покрытия оптических элементов G02B 1/10)

B82B3/00 - Изготовление или обработка наноструктур

Владельцы патента RU 2526926:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский Томский государственный университет (RU)

Изобретение может быть использовано для оптических приборов и методов исследования в различных областях науки и техники. Светоперераспределяющее покрытие включает в качестве пленкообразующей основы тетраэтоксисилан, этиловый спирт и соляную кислоту. Пленкообразующий раствор, используемый для получения покрытия, дополнительно содержит кристаллогидрат хлорида эрбия при следующем соотношении компонентов, мас.%: тетраэтоксисилан - 3,56 - 4,74, кристаллогидрат хлорида эрбия - 5,32-6,63, соляная кислота - 0,01, 96% этиловый спирт - остальное. Техническим результатом изобретения является усиление просветляющего эффекта за счет получения покрытия с более низким показателем преломления. Показатель преломления полученного покрытия - 1,18-1,20. 3 пр.

Использование оптических приборов и методов исследования в различных областях науки и техники приводит к необходимости создания покрытий с определенными оптическими свойствами. Оптические свойства определяются спектральными зависимостями энергетических или амплитудных коэффициентов пропускания (отражения), являющихся функцией показателя преломления, оптической толщины и порядка расположения слоев. В зависимости от сочетания этих параметров могут быть получены светоперераспределяющие покрытия.

Изобретение относится к тонкопленочным интерференционным покрытиям для просветления оптических элементов.

Известна композиция в способе получения тонких просветляющих покрытий на основе мезопористого диоксида кремния золь-гель методом (статья Б.Б.Троицкий, В.Н.Денисов, М.А.Новиков и др. «Получение тонких просветляющих покрытий на основе мезопористого диоксида кремния золь-гель методом в присутствии карбоцепных полимеров, статических сополимеров //Журнал прикладной химии, 2008. Т.81. Вып. 8. С.1365-1369) с низким показателем преломления 1,25-1,34 при использовании карбоцепных полимеров и статических сополимеров. Пленкообразующий раствор (ПОР) готовили на основе тетраэтоксисилана, изопропилового спирта, поливинбутираля или повивилинацетата и соляной кислоты. Покрытия получали на подложках их стекла при следующем режиме: стекла с покрытием оставляли при комнатной температуре в течение 12 ч, затем стекла с покрытием помещали в термостат при 150°С и нагревали со скоростью 5 град∙мин^-1до температуры 500°С, при этой температуре выдерживали в течение 5-6 час.

Известна композиция в способе получения светоперераспределяющих покрытий на стекле на основе оксидов SiO₂-P₂O₅-СаO (Л.П. Борило, Т.С. Петровская, Е.С. Лютова, Л.Н. Спивакова «Синтез и физико-химические свойства тонкопленочных и дисперсных функциональных силикофосфатных материалов» //Известия Томского политехнического университета. Химия. 2011. Т. 319. №3. С. 41 - 47). Для получения тонкопленочных оксидных материалов использовали пленкообразующие растворы, которые готовили на основе 96% этилового спирта, тетроэтоксисилана, ортофосфорной кислоты, хлорида кальция заданного состава. Покрытия получали на подложках из кремния методом центрифугирования, формирование пленок проводили в два этапа: на воздухе в сушильном шкафе при температуре 60°С и в муфельной печи при температуре 600°С. Полученные пленки имеют значения показателя преломления от 1,41 до 1,45.

Недостатком известных композиций являются то, что значения показателя преломления близкого к показателю преломления стекла (1,45) не приводит к эффекту просветления.

Известна композиция для получения тонких наноструктурированных однослойных покрытий на основе диоксида кремния (патент РФ 2450984, C03C17/30, опубл. 20.05.2012 г.), выбранная в качестве прототипа. Готовят пленкообразующий раствор при следующем соотношении компонентов, мас.%: тетраэтоксисилан - 4,37-5,81, кристаллогидрат хлорида иттрия - 6,65-8,67, соляная кислота - 0,01, 96% мас. этиловый спирт - остальное. После созревания его наносят на стеклянную подложку и подвергают ступенчатой термообработке. Нагревание образца проводят в атмосфере воздуха при 500-700°С в течение одного часа. Недостатками прототипа является то, что значения показателя преломления имеют относительно высокие значения, что уменьшает их просветляющий эффект.

Задачей настоящего изобретения является разработка композиции с целью усиления просветляющего эффекта вследствие получения покрытия с более низким показателем преломления (показатель преломления - 1,18-1,20, у пропотипа - 1,23-1,26).

Светоперераспределяющее покрытие включает в себя в качестве пленкообразующей основы тетраэтоксисилан, этиловый спирт и соляную кислоту, но в отличие от прототипа пленкообразующий раствор, используемый для получения покрытия, дополнительно содержит кристаллогидрат хлорида эрбия при следующем соотношении компонентов, мас.%

Тетраэтоксисилан - 3,56 - 4,74

Кристаллогидрат хлорида эрбия - 5,32-6,63

Соляная кислота - 0,01

96% этиловый спирт - остальное.

Примеры конкретного осуществления изобретения приведены ниже.

Пример 1

Для получения светоперераспределяющего покрытия на стекле готовят пленкообразующий раствор (ПОР); для приготовления 100 мл которого необходимо взять 6,63 г кристаллогидрата хлорида эрбия и растворить его в 70 мл 96 мас. % этилового спирта, затем добавить 3,56 мл тетраэтоксисилан с плотностью 0,94 г/см³, затем добавить 0,01 мл соляной кислоты с плотностью 1,19 г/см³ и довести до объема 100 мл этиловым спиртом. После созревания раствора в течение 24 часов ПОР наносят на подложку методом центрифугирования и подвергают ступенчатой термообработке при температурах 60°С в течение 20 мин и при температурах 700°С в течение 1 часа, при этом получается тонкопленочное покрытие на основе сложных оксидов кремния и эрбия толщиной 87 нм c низким показателем преломления 1,18, обусловливающее просветляющий эффект.

Пример 2

Для получения светоперераспределяющего покрытия на стекле готовят пленкообразующий раствор (ПОР); для приготовления 100 мл которого необходимо взять 5,95 г кристаллогидрата хлорида эрбия и растворить его в 70 мл 96 мас. % этилового спирта, затем добавить 4,25 мл тетраэтоксисилан с плотностью 0,94 г/см³, затем добавить 0,01 мл соляной кислоты с плотностью 1,19 г/см³ и довести до объема 100 мл этиловым спиртом. После созревания раствора в течение 24 часов ПОР наносят на кремневую подложку методом центрифугирования и подвергают ступенчатой термообработке при температурах 60°С в течение 20 мин и при температурах 700°С в течение 1 часа, при этом получается тонкопленочное покрытие на основе сложных оксидов кремния и эрбия толщиной 76 нм с низким показателем преломления 1,19, обусловливающее просветляющий эффект.

Пример 3

Для получения светоперераспределяющего покрытия на стекле готовят пленкообразующий раствор (ПОР); для приготовления 100 мл которого необходимо взять 5,32 г кристаллогидрата хлорида эрбия и растворить его в 70 мл 96 мас. % этилового спирта, затем добавить 4,74 мл тетраэтоксисилан с плотностью 0,94 г/см³, затем добавить 0,01 мл соляной кислоты с плотностью 1,19 г/см³ и довести до объема 100 мл этиловым спиртом. После созревания раствора в течение 24 часов ПОР наносят на кремневую подложку методом центрифугирования и подвергают ступенчатой термообработке при температурах 60°С в течение 20 мин и при температурах 700°С в течение 1 часа, при этом получается тонкопленочное покрытие на основе сложных оксидов кремния и эрбия толщиной 93 нм с низким показателем преломления 1,20, обусловливающее просветляющий эффект.

Светоперераспределяющее покрытие, включающее в себя в качестве пленкообразующей основы тетраэтоксисилан, этиловый спирт и соляную кислоту, отличающееся тем, что пленкообразующий раствор, используемый для получения покрытия, дополнительно содержит кристаллогидрат хлорида эрбия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Тетраэтоксисилан - 3,56 - 4,74
Кристаллогидрат хлорида эрбия - 5,32-6,63
Соляная кислота - 0,01
96% этиловый спирт - остальное.

Изобретение относится к области нанесения на стекло токопроводящего слоя. Технический результат изобретения заключается в получении токопроводящего слоя с заданными оптическими и токопроводящими параметрами на заготовках изделий из стекла со сложной кривизной поверхности.

Композиция для придания поверхности свойств самоочищения на основе эффекта лотоса // 2490077

Изобретение относится к области химической технологии получения лакокрасочных материалов. .

Подложка с удаляемым защитным покрытием и соответствующие способы // 2429262

Изобретение относится к технологии производства удаляемых защитных покрытий из углеродсодержащих материалов и может быть использовано для подложек, например, для подложек типа стекла с определенными характеристиками светопропускания в видимой области.

Способ упрочнения полых изделий из стекла // 2413686

Изобретение относится к изделиям из полого стекла, в частности к изделиям, имеющим разнообразные формы. .

Способ формирования декоративно-художественного изделия // 2388613

Изобретение относится к легкой промышленности и касается способа формирования декоративно-художественного изделия. .

Лист из прозрачного стекла с покрытием, способ его получения, стеклянная панель // 2233812

Изобретение относится к листам из солнцезащитного стекла и способу их получения. .

Способ и устройство для обработки стекла // 2193492

Изобретение относится к способу обработки стекла и устройству для осуществления этого способа. .

Способ нанесения покрытия на непроводящее основание (варианты) // 2152911

Устройство дозированной подачи дисперсного материала и стеклонитей в потоке газа // 2121984

Установка для производства листового стекла с покрытием // 2111928

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано при производстве стеклолистов с высокой прозрачностью в видимом диапазоне длин волн и высокой отражательной способностью в ИК диапазоне длин волн, а также тонированных стеклолистов.

Способ получения наноразмерных оксидов металлов из металлоорганических прекурсоров // 2526552

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Наноразмерные оксиды металлов получают химической реакцией окисления металлоорганического соединения при инициировании процессов энергетическим воздействием, в качестве которого используют импульсный электронный пучок энергией электронов 100÷500 кэВ, длительностью 10÷100 нс и с полным током пучка 1-10 кА.

Способ получения наночастиц серебра // 2526390

Изобретение может быть использовано в области химии, медицины и нанотехнологии. Способ получения наночастиц серебра включает приготовление водных растворов нитрата серебра концентрации 0,001÷0,02 М/л и L-цистеина концентрации 0,00125÷0,04 М/л.

Способ формирования магнитной паттернированной структуры в немагнитной матрице // 2526236

Изобретение относится к технологии создания сложных структур с помощью потока ускоренных частиц и может быть использовано в нанотехнологии, микроэлектронике для создания сверхминиатюрных приборов, интегральных схем и запоминающих устройств.

Контрастные агенты на основе наночастиц для диагностической визуализации // 2526181

Изобретение относится к контрастному агенту на основе наночастицы, где наночастицы содержат ядро, поверхность которого не содержит диоксид кремния, и оболочку, которая присоединена к поверхности ядра и содержит силан-функционализированную цвиттер-ионную группировку.

Способ лазерно-плазменного наноструктурирования металлической поверхности // 2526105

Изобретение относится к способу лазерно-плазменного наноструктурирования металлической поверхности обрабатываемого металла. Способ включает образование в непрерывном оптическом разряде приповерхностной лазерной плазмы в парах металла и подачу в лазерную плазму ионов активных химических элементов от независимого плазменного источника энергии.

Способ получения нитевидных нанокристаллов полупроводников // 2526066

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых наноматериалов. Способ включает подготовку кремниевой пластины путем нанесения на ее поверхность нанодисперсных частиц катализатора с последующим помещением в ростовую печь, нагревом и осаждением кристаллизуемого вещества из газовой фазы по схеме пар→капельная жидкость→кристалл, при этом перед нанесением частиц катализатора и помещением подложки в ростовую печь пластину кремния легируют фосфором до удельного сопротивления 0,008-0,018 Ом·см и анодируют длительностью не более 5 мин с подсветкой галогенной лампы в смеси 48%-ного раствора HF и C2H5OH (96%) в соотношении 1:1, причем плотность тока анодизации поддерживают на уровне не менее 10 мА/см2, а наночастицы катализатора наносят электронно-лучевым напылением пленки металла толщиной не более 2 нм.

Антифрикционный полимерный композиционный материал // 2525492

Изобретение может быть использовано в материаловедении для изготовления деталей смазываемых и несмазываемых узлов трения машин и агрегатов. Антифрикционный полимерный композиционный материал включает политетрафторэтилен, дисульфид молибдена, ультрадисперсный порошок скрытокристаллического графита с удельной поверхностью 50-75 м2/г и углеродные нанотрубки.

Способ получения антибиотического покрытия на фильтрующем материале // 2525486

Изобретение относится к области получения и производства фильтрующих материалов для очистки воздуха промышленных помещений на основе полимерных волокон, обладающих антибиотическими свойствами.

Способ получения синтетического цеолита типа а // 2525246

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению синтетического цеолита типа А. Способ получения включает смешивание природного глинистого минерала-каолина с порообразователем и предварительно прокаленным при 550-700°С порошковым каолином, взятым в количестве 10-30%.

Смазочная композиция // 2525238

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, содержащей минеральное масло и порошкообразный наполнитель, полученный при испарении и конденсации пара в плазменном испарителе, при этом масло в качестве порошкообразного наполнителя содержит смесь наноразмерного порошка латуни дисперсностью 10… 30 нм, ультрадисперсного порошка полититаната калия интеркалированного цинком дисперсностью 100… 300 нм и поверхностно-активное вещество, причем ультрадисперсный порошок полититаната калия интеркалированного цинком получен химическим методом, при следующем соотношении компонентов в масс.%: порошкообразный наполнитель, состоящий из смеси наноразмерного порошка латуни, ультрадисперсного порошка полититаната калия, интеркалированного цинком, и поверхностно-активного вещества 0,2 минеральное масло 99,8 Техническим результатом настоящего изобретения является повышение антифрикционных и антизадирных свойств масла.

Способ получения наночастиц серебра с модифицированной лигандной оболочкой в высокоывязкой матрице // 2526967

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано для эффективного изменения оптоэлектронных свойств ансамблей покрытых лигандной оболочкой наночастиц серебра в вязких средах и пленках. Изобретение может быть использовано для создания фотонных кристаллов, оптических фильтров и нового поколения Рамановских лазеров. Для получения высокоупорядоченных ансамблей наночастиц серебра с лигандной оболочкой в высоковязкий водный раствор поливинилового спирта или желатины добавляют 3-6 ммоль/г раствора азотнокислого серебра, 15 ммоль/г олеата натрия и 10 ммоль/г боргидрида натрия. Реакция протекает без перемешивания. Изобретение позволяет получать в высоковязких средах и пленках ансамбли покрытых лигандной оболочкой наночастиц с низкой степенью агрегации. 4 пр.