CN113429129A - 一种低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种红外光学玻璃，具体涉及一种低羟基氟碲酸盐光学玻璃及其制备方法，其目的是解决现有氟碲酸盐红外光学玻璃不能同时满足较高的玻璃化转变温度、良好的热稳定性和化学稳定性，以及较低的羟基吸收系数要求的技术问题。该光学玻璃及其制备方法，通过在碲酸盐玻璃中添加BaF2或/和LaF3，降低了碲酸盐玻璃的羟基吸收，通过在玻璃中引入高熔点的La2O3和La2(CO3)3中的一种或两种，改善了碲酸盐玻璃的热稳定性和化学稳定性，以及抗激光损伤阈值等，使其适用于2～4μm中红外光纤激光器的增益介质或激光传输介质。该方法通过对反应前的各原料进行预处理、玻璃熔制过程进行气氛保护等除羟基方法，得到了低羟基氟碲酸盐玻璃。

Description

一种低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种红外光学玻璃，具体涉及一种低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃及其制备方法。
背景技术
2～4μm波段位于大气透明窗口波段，其在空气中传播时受到分子散射的影响小，因而具有较强的穿透能力。而且，这一波段也覆盖了众多原子与分子的吸收峰，并且处于大多数探测器的工作波段，所以该波段激光在大气通讯、激光雷达、激光测距、光电对抗及医疗领域，都具有重要的应用价值和前景。目前利用2～4μm波段的中红外激光技术已成为国内外广泛研究的热点。
碲酸盐光学玻璃具有较低的声子能量、较好的玻璃形成能力、良好的机械性能及化学稳定性、较宽的光谱透过范围，以及较高的折射率(～2.0)，其高折射率和低声子能量，有助于降低稀土离子的非辐射跃迁几率和提高稀土离子的发射截面，进而有利于稀土离子发光效率的进一步提高。另外，与传统的硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、锗酸盐玻璃和硼酸盐玻璃相比，碲酸盐玻璃具有更低的声子能量和更宽的红外光透过范围；与氟化物和硫系玻璃相比，碲酸盐玻璃具有更好的机械性能和化学稳定性，因而在激光玻璃和光纤激光器领域中均具有重要的应用前景。
中国专利CN102557436A中公开了一种中红外无水碲酸盐玻璃及其制备方法，涉及的玻璃为TeO2-ZnF2-NaO/NaF玻璃(TZN玻璃)，虽然该玻璃实现了较好的除羟基效果，但是根据文献(Optical Materials,2011,33,1661-1666)报道，TZN玻璃的玻璃化转变温度Tg较低，一般在300℃左右。
中国专利CN108863053A中公开了一种钼碲酸盐玻璃及其制备方法，涉及的玻璃为TeO2-ZnO-MoO3玻璃，该玻璃也存在玻璃化转变温度低(Tg＝358℃)的缺点，这就意味着其被拉制成光纤之后的激光损伤阈值较低，且其羟基吸收系数偏高，达2.89cm-1。
而中国专利CN107162413A中公开了一种氟碲酸盐玻璃及其制备方法，涉及的玻璃为TeO2-BaO-ZnO-ZnF2玻璃，其羟基吸收系数偏高，为～0.18cm-1。
因此，亟需制备一种具有较高玻璃化转变温度、较低羟基吸收系数，同时具备良好的热稳定性和化学稳定性的碲酸盐玻璃体系，这种碲酸盐玻璃体系对于工作波段位于2～4μm的高增益有源玻璃光纤、光纤激光器以及无源传输光纤的实现，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是解决现有氟碲酸盐红外光学玻璃不能同时满足较高的玻璃化转变温度、较低的羟基吸收系数、良好的热稳定性和化学稳定性要求的技术问题，提供一种低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：
一种低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃，其特殊之处在于，各原料按摩尔百分比分别为：
Figure BDA0003131206650000021
且BaF2与LaF3的摩尔百分比之和不少于5％。
进一步地，各原料按摩尔百分比分别为：
Figure BDA0003131206650000022
进一步地，各原料按摩尔百分比分别为：
Figure BDA0003131206650000023
进一步地，各原料按摩尔百分比分别为：
Figure BDA0003131206650000031
同时，本发明还提供一种低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的制备方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
1)将TeO2、BaF2和LaF3，BaO、BaCO3和Ba(NO3)2中的一种或多种，以及La2O3和La2(CO3)3中的一种或两种分别进行物理干燥；
2)参照上述的摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料；
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；
4)将配合料倒入坩埚中，再将坩埚置于马弗炉中预热；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
进一步地，步骤1)中，所述物理干燥的具体方法为：
将步骤1)中的各原料放置于高温炉中或加热板上，加热至200～600℃，保温2～24h。
进一步地，步骤3)中，所述研磨的时间为20～60min；
步骤4)中，所述预热的温度为300～500℃，时间为20～240min。
进一步地，步骤5)中，所述保护气氛为干燥空气、N2、O2和Ar中的一种或几种；
所述熔制的温度为850～1150℃，时间为20～240min；
步骤6)中，所述模具预热至200～420℃；
步骤7)中，所述退火的温度为300～450℃，时间为2～8h。
进一步地，步骤1)中，所述物理干燥时，加热至350～600℃，保温6～24h；
步骤3)中，所述研磨的时间为20～40min；
步骤4)中，所述预热的温度为300～450℃，时间为40～120min；
步骤5)中，所述熔制的时间为30～180min；
步骤6)中，所述模具预热至300～400℃；
步骤7)中，所述退火的温度为400～440℃，时间为4～8h。
进一步地，步骤4)中，所述坩埚采用刚玉坩埚、黄金坩埚或铂金坩埚。
本发明相比现有技术具有的有益效果如下：
1、本发明提供的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃及其制备方法，通过在碲酸盐玻璃中添加BaF2或/和LaF3，降低了碲酸盐玻璃的羟基吸收，通过在碲酸盐玻璃中引入高熔点的La2O3和La2(CO3)3中的一种或两种，改善了碲酸盐玻璃的热稳定性和化学稳定性，以及抗激光损伤阈值等，从而解决现有碲酸盐玻璃的玻璃转变温度低以及抗激光损伤阈值低的问题，提高了其热稳定性和化学稳定性，使其适用于2～4μm中红外光纤激光器的增益介质或激光传输介质。
2、本发明提供的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃及其制备方法，通过对反应前的各原料进行预处理、玻璃熔制过程进行气氛保护等除羟基方法，得到了低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃，其在2～4μm波段内的透过率大于80％，羟基吸收系数最低可达0.046cm-1、玻璃化转变温度最大大于450℃、玻璃热稳定性ΔT>100℃，可稳定拉制成氟碲酸盐玻璃光纤。这种低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃，具有良好的热稳定性和化学稳定性，满足光纤制备工艺的要求；具有较高的玻璃转变温度，从而使其拉制成光纤后具有较高的激光损伤阈值；具有较低的羟基吸收系数，从而使其适用于拉制低损耗玻璃光纤，解决了现有碲酸盐玻璃因羟基吸收严重和玻璃化转变温度低等因素，造成的光纤损耗高以及激光损伤阈值低等问题，其可以应用于工作波段位于2～4μm的高增益有源玻璃光纤、光纤激光器以及无源传输光纤等领域。
3、本发明提供的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃及其制备方法，通过添加BaO、BaCO3和Ba(NO3)2中的一种或多种，可以进一步提高低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的玻璃化转变温度，以及改善碲酸盐玻璃的热稳定性和化学稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例1所得低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃在1330nm～7000nm波段的FT-IR透过光谱图；
图2为本发明实施例1所得低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的DSC曲线图；
图3为本发明实施例1所得低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的拉曼光谱图；
图4为本发明实施例2所得低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃在1330nm～7000nm波段的FT-IR透过光谱图；
图5为本发明实施例2所得低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的DSC曲线图；
图6为本发明实施例2所得低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的拉曼光谱图；
图7为本发明实施例3所得低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃在1330nm～7000nm波段的FT-IR透过光谱图；
图8为本发明实施例3所得低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的DSC曲线图；
图9为本发明实施例3所得低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的拉曼光谱图；
图10为本发明实施例4所得低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃在1330nm～7000nm波段的FT-IR透过光谱图；
图11为本发明实施例4所得低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的DSC曲线图；
图12为本发明实施例4所得低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的拉曼光谱图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明。
实施例1
1)将TeO2、BaF2、La2O3和LaF3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至600℃，保温6h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
Figure BDA0003131206650000061
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为20min；
4)将配合料倒入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为450℃，时间为120min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在干燥空气的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为950℃，时间为150min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至200℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为430℃，时间为6h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
经红外测试，本实施例所得的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃，羟基吸收系数为0.041cm-1，显著小于TeO2-BaO-ZnO-ZnF2(一种氟碲酸盐玻璃及其制备方法，CN107162413A)的0.18cm-1和TeO2-ZnO-MoO3(一种钼碲酸盐玻璃及其制备方法，CN108863053A)的2.89cm-1，如图1所示，中红外透过截止边可以达到6334nm，2000～4000nm平均透过率大于80％。如图2所示，玻璃化转变温度Tg为444℃，显著大于TeO2-ZnO-MoO3(一种钼碲酸盐玻璃及其制备方法，CN108863053A)的358℃，初始析晶温度为Tx＝547℃，热稳定性参数ΔT＝103℃。如图3所示，最大拉曼振动峰位于778cm-1附近。
实施例2
1)将TeO2、BaF2、La2O3和LaF3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至450℃，保温12h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
Figure BDA0003131206650000071
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为60min；
4)将配合料倒入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为400℃，时间为40min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在N2的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为950℃，时间为100min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至420℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为400℃，时间为8h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
经红外测试，本实施例所得的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃，在3000nm处羟基吸收系数为0.055cm-1，显著小于TeO2-BaO-ZnO-ZnF2(一种氟碲酸盐玻璃及其制备方法，CN107162413A)的0.18cm-1和TeO2-ZnO-MoO3(一种钼碲酸盐玻璃及其制备方法，CN108863053A)的2.89cm-1，如图4所示，中红外透过截止边可以达到6311nm，2000～4000nm平均透过率大于80％。如图5所示，玻璃化转变温度Tg为439℃，初始析晶温度为Tx＝572℃，热稳定性参数ΔT＝133℃，优于TeO2-ZnO-MoO3(一种钼碲酸盐玻璃及其制备方法，CN108863053A)的相关参数(Tg＝358℃，ΔT＝131℃)。如图6所示，最大拉曼振动峰位于779cm-1附近。
实施例3
1)将TeO2、BaF2、La2O3和LaF3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至350℃，保温24h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
Figure BDA0003131206650000081
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为40min；
4)将配合料倒入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为300℃，时间为100min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在Ar的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为950℃，时间为120min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至300℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为400℃，时间为4h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
经红外测试，本实施例所得的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃，羟基吸收系数为0.079cm-1，显著小于TeO2-BaO-ZnO-ZnF2(一种氟碲酸盐玻璃及其制备方法，CN107162413A)的0.18cm-1和TeO2-ZnO-MoO3(一种钼碲酸盐玻璃及其制备方法，CN108863053A)的2.89cm-1，如图7所示，中红外透过截止边可以达到6241nm，2000～4000nm平均透过率大于80％。如图8所示，玻璃化转变温度Tg为443℃，显著大于TeO2-ZnO-MoO3(一种钼碲酸盐玻璃及其制备方法，CN108863053A)的358℃，初始析晶温度为Tx＝543℃，热稳定性参数ΔT＝100℃。如图9所示，最大拉曼振动峰位于776cm-1附近。
实施例4
1)将TeO2、BaF2、La2O3和LaF3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至450℃，保温6h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
Figure BDA0003131206650000091
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为20min；
4)将配合料倒入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为300℃，时间为100min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在Ar的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为950℃，时间为150min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至200℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为400℃，时间为4h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
经红外测试，本实施例所得的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃，羟基吸收系数为0.122cm-1，显著小于TeO2-BaO-ZnO-ZnF2(一种氟碲酸盐玻璃及其制备方法，CN107162413A)的0.18cm-1和TeO2-ZnO-MoO3(一种钼碲酸盐玻璃及其制备方法，CN108863053A)的2.89cm-1，如图10所示，中红外透过截止边可以达到6214nm，2000～4000nm平均透过率大于80％。如图11所示，玻璃化转变温度Tg为452℃，显著大于TeO2-ZnO-MoO3(一种钼碲酸盐玻璃及其制备方法，CN108863053A)的358℃，初始析晶温度为Tx＝583℃，热稳定性参数ΔT＝131℃。如图12所示，最大拉曼振动峰位于785cm-1附近。
实施例5
1)将TeO2、BaF2、La2O3和LaF3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至450℃，保温6h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
Figure BDA0003131206650000101
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为60min；
4)将配合料倒入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为300℃，时间为100min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在Ar的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为1150℃，时间为30min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至420℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为400℃，时间为4h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
实施例6
1)将TeO2、BaF2、La2O3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至550℃，保温6h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
TeO2： 68mol％；
BaF2： 12mol％；
La2O3： 20mol％；
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为60min；
4)将配合料倒入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为300℃，时间为100min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在Ar的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为1000℃，时间为100min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至420℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为400℃，时间为4h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
实施例7
1)将TeO2、BaF2、La2O3和LaF3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至500℃，保温6h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
Figure BDA0003131206650000111
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为20min；
4)将配合料倒入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为300℃，时间为100min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在Ar的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为950℃，时间为180min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至420℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为400℃，时间为4h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
实施例8
1)将TeO2、BaF2、La2O3、Ba(NO3)2和LaF3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至450℃，保温6h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
Figure BDA0003131206650000112
Figure BDA0003131206650000121
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为20～60min；
4)将配合料倒入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为300℃，时间为100min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在Ar的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为1050℃，时间为20min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至400℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为400℃，时间为4h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
实施例9
1)将TeO2、BaF2、La2(CO3)3和LaF3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至450℃，保温6h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
Figure BDA0003131206650000122
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为40min；
4)将配合料倒入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为300℃，时间为100min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在Ar的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为950℃，时间为180min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至420℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为450℃，时间为2h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
实施例10
1)将TeO2、La2O3和LaF3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至500℃，保温6h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
TeO2： 85mol％；
La2O3： 10mol％；
LaF3： 5mol％；
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为60min；
4)将配合料倒入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为300℃，时间为100min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在Ar的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为950℃，时间为180min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至420℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为300℃，时间为6h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
实施例11
1)将TeO2、BaF2、BaCO3、La2O3和LaF3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至400℃，保温6h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
Figure BDA0003131206650000131
Figure BDA0003131206650000141
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为60min；
4)将配合料倒入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为500℃，时间为20min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在O2的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为900℃，时间为30min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至420℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为400℃，时间为6h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
实施例12
1)将TeO2、BaF2、La2O3和LaF3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至500℃，保温2h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
Figure BDA0003131206650000142
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为60min；
4)将配合料倒入铂金坩埚中，再将铂金坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为300℃，时间为240min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在Ar的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为850℃，时间为240min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至420℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为400℃，时间为6h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
实施例13
1)将TeO2、BaF2、La2O3和LaF3分别进行物理干燥；所述物理干燥的具体方法为：放置于高温炉中或加热板上，加热至200℃，保温6h；
2)参照以下摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料
Figure BDA0003131206650000151
3)将称取的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；所述研磨的时间为60min；
4)将配合料倒入黄金坩埚中，再将黄金坩埚置于马弗炉中预热；所述预热的温度为300℃，时间为100min；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在Ar的保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；所述熔制的温度为950℃，时间为180min；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；所述模具预热至300℃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，退火的温度为440℃，时间为6h，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所保护技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃，其特征在于，各原料按摩尔百分比分别为：
Figure FDA0003131206640000011
且BaF2与LaF3的摩尔百分比之和不少于5％。
2.根据权利要求1所述的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃，其特征在于，各原料按摩尔百分比分别为：
Figure FDA0003131206640000012
3.根据权利要求2所述的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃，其特征在于，各原料按摩尔百分比分别为：
Figure FDA0003131206640000013
4.根据权利要求3所述的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃，其特征在于，各原料按摩尔百分比分别为：
Figure FDA0003131206640000014
Figure FDA0003131206640000021
5.一种低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将TeO2、BaF2和LaF3，BaO、BaCO3和Ba(NO3)2中的一种或多种，以及La2O3和La2(CO3)3中的一种或两种分别进行物理干燥；
2)参照权利要求1至4任一所述的摩尔百分比，称取步骤1)中的各原料；
3)将称得的所有原料在研钵中充分混合并研磨均匀，形成配合料；
4)将配合料倒入坩埚中，再将坩埚置于马弗炉中预热；
5)将预热后的配合料连同坩埚，转移至高温马弗炉中，在保护气氛下进行熔制，得到低羟基氟碲酸盐玻璃液；
6)将低羟基氟碲酸盐玻璃液浇筑进预热过的模具内成型，得到透明且成型的低羟基氟碲酸盐玻璃；
7)将成型的低羟基氟碲酸盐玻璃迅速放入马弗炉中退火，得到消除了内应力的低羟基氟碲酸盐玻璃。
6.根据权利要求5所述的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的制备方法，其特征在于：
步骤1)中，所述物理干燥的具体方法为：
将步骤1)中的各原料放置于高温炉中或加热板上，加热至200～600℃，保温2～24h。
7.根据权利要求6所述的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的制备方法，其特征在于：
步骤3)中，所述研磨的时间为20～60min；
步骤4)中，所述预热的温度为300～500℃，时间为20～240min。
8.根据权利要求7所述的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的制备方法，其特征在于：
步骤5)中，所述保护气氛为干燥空气、N2、O2和Ar中的一种或几种；
所述熔制的温度为850～1150℃，时间为20～240min；
步骤6)中，所述模具预热至200～420℃；
步骤7)中，所述退火的温度为300～450℃，时间为2～8h。
9.根据权利要求8所述的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的制备方法，其特征在于：
步骤1)中，所述物理干燥时，加热至350～600℃，保温6～24h；
步骤3)中，所述研磨的时间为20～40min；
步骤4)中，所述预热的温度为300～450℃，时间为40～120min；
步骤5)中，所述熔制的时间为30～180min；
步骤6)中，所述模具预热至300～400℃；
步骤7)中，所述退火的温度为400～440℃，时间为4～8h。
10.根据权利要求5至9任一所述的低羟基氟碲酸盐红外光学玻璃的制备方法，其特征在于：
步骤4)中，所述坩埚采用刚玉坩埚、黄金坩埚或铂金坩埚。
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