[发明专利]透中红外氧氟铋酸盐玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化物玻璃，更具体地说是涉及一种含有氧氟铋酸盐的氧化物玻璃及其制备方法。

背景技术

光透过波长超过4μm的玻璃主要包括三类：一是重金属氧化物玻璃，如碲酸盐，锗酸盐玻璃等；二是氟化物玻璃；三是硫系玻璃。其中透光范围最宽的是硫系玻璃，优势主要在远红外波段透过(8～12μm)，但是硫系玻璃制备相对困难，制备工艺复杂，成本相对较高，而且折射率高，透过率偏低。重金属氧化物玻璃和氟化物玻璃的优势集中在近中红外波段透过(2～7μm)，氟化物玻璃具有低折射、低色散、透过率高、含水量少的优点，而且可以制备大块玻璃，但氟化物玻璃不仅抗失透能力、机械强度、热稳定性、化学稳定性比重金属氧化物玻璃差，而且氟化物玻璃在高温熔制条件下挥发很大。氧氟重金属玻璃除了透过范围可以满足红外材料的要求外，在成玻璃能力、抗失透能力、热稳定性、机械强度和化学稳定性方面都要优于氟化物玻璃，结合了重金属氧化物和氟化物玻璃的优点，在红外窗口方面有望得到实际应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种透中红外的氧氟铋酸盐玻璃及其制备方法，该玻璃结合了重金属氧化物和氟化物玻璃的优点，有较宽的红外透过范围及较好的热稳定性。

本发明采用的技术方案：一种透中红外氧氟铋酸盐玻璃，各组分的摩尔百分比为：

Bi₂O₃   40～50mol％

PbO     30～40mol％

BaF₂    9～20mol％

GeO₂    1～10mol％。

上述透中红外氧氟铋酸盐玻璃的制备方法，包括下列步骤：

a.按Bi₂O₃ 40～50mol％、PbO 30～40mol％、BaF₂ 9～20mol％、GeO₂ 1～10mol％计算各组分的重量百分比，然后称取原料，混合均匀；

b.将混合好的原料放入铂金坩埚中熔制，温度控制为1100～1200℃，熔制时间15～25min；

c.原料熔融后降温至1050～1150℃，通入高纯氧气除水得到玻璃液；

d.将玻璃液升温到1100～1200℃进行澄清和均化，然后将玻璃液倒入预热的模具中制得熟料；

e.将熟料放入铂金坩埚中在真空炉中进行精制，控制熔制温度为1050～1150℃，然后将玻璃液倒入预热的模具中；

f.快速将玻璃放入已升温至玻璃转变温度的马弗炉中，保温2小时后以15℃/小时的速度退火至150℃左右，然后再降温到室温。

发明的有益效果，本发明通过两步熔融方法制备出一种透中红外氧氟铋酸盐玻璃。该玻璃的转变温度为400～450℃，热稳定性参数＞85℃，红外截至波长＞5μm，适合于制备红外光纤及红外材料。

附图说明

图1是本发明透中红外的氧氟铋酸盐玻璃的红外光谱图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细描述，一种透中红外氧氟铋酸盐玻璃，各组分的摩尔百分比为：

Bi₂O₃   40～50mol％

PbO     30～40mol％

BaF₂    9～20mol％

GeO₂    1～10mol％。

上述透中红外氧氟铋酸盐玻璃的制备方法，包括下列步骤：

a.按Bi₂O₃ 40～50mol％、PbO 30～40mol％、BaF₂ 9～20mol％、GeO₂ 1～10mol％计算各组分的重量百分比，然后称取原料，混合均匀；

b.将混合好的原料放入铂金坩埚中熔制，温度控制为1100～1200℃，熔制时间15～25min；

c.原料熔融后降温至1050～1150℃，通入高纯氧气除水得到玻璃液；

d.将玻璃液升温到1100～1200℃进行澄清和均化，然后将玻璃液倒入预热的模具中制得熟料；

e.将熟料放入铂金坩埚中在真空炉中进行精制，控制熔制温度为1050～1150℃，然后将玻璃液倒入预热的模具中；

f.快速将玻璃放入已升温至玻璃转变温度的马弗炉中，保温2小时后以15℃/小时的速度退火至150℃左右，然后再降温到室温。

实施例1