CS263739B1 - Způsob výroby chalkogenidového skla - Google Patents

Abstract

Chalkogenidová skla jsou charakterizována vysokou optickou propustností v oblasti infračerveného záření a vyrábějí se tavením sklotvorných chalkogenních prvků ze skupiny síra, selen a telur s modifijujícími prvky ze skupiny germanium,^cín, olovo, arsen, antimon a bismut, přičemž hmotové zastoupení jednotlivých složek se stanoví tak, aby vznikl ternární nebo kvarterní systém prvků. Pokud systém obsahuje germanium, dosahuje se při taven/teplot kolem 900 °C a vyšších. Úkolem řešení je snížit tuto teplotu za účelem zlepšení čistoty a homogenity chalkogenidového skla. Podstata spočívá v tom, že se nejprve odděleně připraví tavením nejméně dva různé binární chalkogenidy modifikujícíon prvků, které se dále spolu přetaví za vzniku chalkogenidového skla. Teplota tavení při prvém i druhem syntézním kroku se udržuje v rozmezí 600 až 760 °C.

Description

WACHTL ZDENEK, TURNOV,

MATUŠEK MIROSLAV ing. CSc., JABLONEC NAD NISOU

Způsob výroby chalkogenidového skla

Chalkogenidová skla jsou charakterizována vysokou optickou propustností v oblasti infračerveného záření a vyrábějí se tavením sklotvorných chalkogenních prvků ze skupiny síra, selen a telur s modifijujícími prvky ze skupiny germanium,^cín, olovo, arsen, antimon a bismut, přičemž hmotové zastoupení jednotlivých složek se stanoví tak, aby vznikl ternární nebo kvarterní systém prvků. Pokud systém obsahuje germanium, dosahuje se při taven/teplot kolem 900 °C a vyšších. Úkolem řešení je snížit tuto teplotu za účelem zlepšení čistoty a homogenity chalkogenidového skla. Podstata spočívá v tom, že se nejprve odděleně připraví tavením nejméně dva různé binární chalkogenidy modifikujícíon prvků, které se dále spolu přetaví za vzniku chalkogenidového skla. Teplota tavení při prvém i druhem syntézním kroku se udržuje v rozmezí 600 až 760 °C.

(51) Int. Cl*

C 03 C 3/32 — i ,· '3

Vynález se týká způsobu výroby skla, jehož sklotvornou slož ku představuje jeden nebo více chalkogenních prvků ze skupiny síra, selen a telur. Významnou technickou vlastností chalkogenidového skla je vysoká optická propustnost v oblasti infračerveného záření·

Sklo vytvořené ze samotných chalkogenních prvků má však nedostatečné mechanické, tepelné a chemické vlastnosti. Proto se zpravidla chalkogenidové sklo vytváří ze směsi chalkogenních. prvků a modifikujících prvků ze IV.a a V.a skupiny periodické sousta vy prvků, především z germania, cínu, olova, arsenu, antimonu a bisrnutu.

Hmotové zastoupení chalkogenních i modifikujících prvků se volí tak, aby vznikl temáraí nebo kvartemí systém na bási Se-Ge-Asj Se-Ge-Sb, Se-Te-Ge-As, Se-Te-Ge-Sb a podobně.

Dosud známý způsob výroby chalkogenidového skla spočívá v tom, že zvolené chalkogenní a modifikující prvky se spolu taví jednostupňovým syntézním postupem v evakuovaných ampulích nebo nádobách z křemene, popřípadě z jiných inertních materiálů. Tavení je třeba uskutečnit za značně vysoké teploty, neboť syntéza uvedených prvků probíhá při teplotách kolem 900 °G a vyšších. Při těchto vysokých teplotách je však křemen napadán taveninou, což má za následek uvolňování částic oxidu křemičitého SiOg ze stěn kogenidového skla.

Binární chalkogenidy modifikujících prvků lze snadno čistit a desoxidovat před přikročením ke druhému syntéznímu kroku různými známými fyzikálně chemickými postupy. Příkladně polykrystalické binární chalkogenidy je možné přeČišťovat zonálním tavením, zatímco binární chalkogenidy těkavější povahy lze čistit destilací, která může být kombinována a desoxidací, pokud se k destilovanému materiálu přidá látka vykazující větší chemickou afinitu ke kyslíku než jednotlivé složky binárního chalkogenidu (tzv. getr).

Příklad

Ghalkogenidové sklo na bázi Se-Ge-As o molámím složení 53,3 % selenu Se, 33,2 % germania Ge a 13,5 % arsenu As se připraví dvoustupňovou syntézou z ASgSe^ a GeSe. As^Se^ se připraví z prvků As a Se tavením v evakuované křemenné ampuli při teplotě 600 °C po dobu 12 hodin, GeSe se připraví rovněž tavením z prvků v evakuované křemenné ampuli při teplotě 700 °C po dobu 8 hodin· Takto získané selenidy arsenu a germania se smísí v molámím poměru 0,83 molů GeSe a 0,17 molů ASgSe^ a taví v evakuované křemenné ampuli při teplotě 760 °0 po dobu 12 hodin. Popsaným způsobem bylo připraveno chalkogenidové sklo uvedeného složení o vysoké optické Čistotě, bez šlír a s velmi nízkým obsahem mikroheterogenit. Sklo této kvality je použitelné pro výrobu pasivních optických prvků.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob výroby chalkogenidového skla obsahujícího germanium tavením sklotvomých chalkogenních prvků ze skupiny síra, selen a telur a modifikujících prvků ze skupiny germanium, cín, olovo, arsen, antimon a bismut v hmotovém zastoupení odpovídajícím vzniku ternáraího nebo kvarteraího systému prvků, vyznačující se tím, že se nejprve odděleně připraví tavením nejméně dva různé binární chalkogenidy modifikujících prvků, které se dále spolu přetaví za vzniku chalkogenidového skla, přičemž syntézní teploty při prvém i druhém stupni tavení jsou v rozsahu 600 až 760 °C.