RO132655A2 - Manufacturing process and borophosphate glass product containing lithium oxide, aluminium oxide and zinc oxide, doped with rare earths and transition and post-transition metals, with magneto-optical properties - Google Patents

Manufacturing process and borophosphate glass product containing lithium oxide, aluminium oxide and zinc oxide, doped with rare earths and transition and post-transition metals, with magneto-optical properties Download PDF

Info

Publication number
RO132655A2
RO132655A2 ROA201601008A RO201601008A RO132655A2 RO 132655 A2 RO132655 A2 RO 132655A2 RO A201601008 A ROA201601008 A RO A201601008A RO 201601008 A RO201601008 A RO 201601008A RO 132655 A2 RO132655 A2 RO 132655A2
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
oxide
glass
melting
raw materials
mixture
Prior art date
Application number
ROA201601008A
Other languages
Romanian (ro)
Other versions
RO132655B1 (en
Inventor
Bogdan Alexandru Sava
Lucica Boroica
Mihail Elisa
Dumitru Ulieru
Doina Craciun
Original Assignee
Institutul Naţional De Cercetare Şi Dezvoltare Pentru Fizica Laserilor, Plasmei Şi Radiaţiei (Inflpr)
Sitex 45 S.R.L.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institutul Naţional De Cercetare Şi Dezvoltare Pentru Fizica Laserilor, Plasmei Şi Radiaţiei (Inflpr), Sitex 45 S.R.L. filed Critical Institutul Naţional De Cercetare Şi Dezvoltare Pentru Fizica Laserilor, Plasmei Şi Radiaţiei (Inflpr)
Priority to RO201601008A priority Critical patent/RO132655B1/en
Publication of RO132655A2 publication Critical patent/RO132655A2/en
Publication of RO132655B1 publication Critical patent/RO132655B1/en

Links

Abstract

The invention relates to a borophosphate glass containing lithium oxide, aluminium oxide and zinc oxide, doped with rare earths, transitional and post-transitional metals and to a process for manufacturing the same, the glass being meant to be used for making Faraday rotators or magneto-optical sensors, as well as in other applications requiring materials with magneto-optical properties. According to the invention, the glass comprises network-forming elements, expressed as mole percentage: 5...20% BO, 14...75% PO, glass network modifiers: 2...15% LiO, chemical, thermal and mechanical stabilizers: 2...20% AlO, 2...20% ZnO, together with 3...75% of the following transitional and post-transitional metal oxides that induce magneto-optical properties, supplied as such or in pairs: CoO, FeO, FeO, FeO, VO, ZrO, NbO, MoO, WO, SnO, SbO, PbO, BiO, and rare earths oxides: TbO, DyO, CeO, EuO, PrO, NdO, SmO, GdO, HoO, ErO, TmOand YbO. The process, as claimed by the invention, has the following stages: wet preparation of raw material mixture while stirring continuously up to 120...150°C, after which it is poured, while still fluid, into the melting crucible, premelting of the said mixture at temperatures ranging between 150...900°C and controlled temperature growth up to the melting of the mixture, at temperatures of 950...1300°C, melt refining, homogenization and conditioning, pouring the glass melt into pure spectral graphite moulds preheated up to the annealing temperature, annealing in electric furnace with SiC wire resistors, followed by sample processing for determining their physical and chemical properties by cutting, grinding with Si carbide of 250, 400 and 600 mesh and polishing with cerium oxide suspensions with a grain size of 800 mesh.

Description

Titlul invenției: Procedeu de fabricație si produs sticle boro-fosfatice, conținând oxid de litiu, oxid de aluminiu si oxid de zinc, dopate cu pământuri rare si metale tranzitionale si posttranzitionale, cu proprietăți magneto-opticeBACKGROUND OF THE INVENTION Process for the manufacture and product of boron-phosphate bottles, containing lithium oxide, aluminum oxide and zinc oxide, doped with rare earths and transitional and posttransitional metals, with magneto-optical properties

Domeniu tehnic: Chimie aplicata, sticle, C b. conform WIPO: Applied chemistry, glassTechnical field: Applied chemistry, bottles, C b. According to WIPO: Applied chemistry, glass

Stadiul tehnicii: Brevetul “Glass for Faraday rotator element” / US 3971723 A/ Jul 27, 1976 se refera la o sticla boro-silicatica, utilizata ca element al unui rotator Faraday, constând în principal din (in % molare): 10-30 Tb2O3, 10-30 AI2O3 și 30-80 S1O2 + B2O3, cu condiția ca S1O2 ^15 și B2O3 = 10, plus componente opționale 0-5 Z1O2, 0-1 Sb2O3, 0-1 AS2O3, și 0-2 AIF3. Sticla are o constantă Verdet mare și o absorbție redusă a luminii în regiunile cu lungime de undă vizibile și infraroșu.BACKGROUND: Patent “Glass for Faraday rotator element” / US 3971723 A / Jul 27, 1976 refers to a boron-silicate glass, used as an element of a Faraday rotator, consisting mainly of (in molar%): 10-30 Tb2O3, 10-30 AI2O3 and 30-80 S1O2 + B2O3, provided that S1O2 ^ 15 and B2O3 = 10, plus optional components 0-5 Z1O2, 0-1 Sb2O3, 0-1 AS2O3, and 0-2 AIF3. The glass has a constant high Verdet and a reduced light absorption in the visible and infrared wavelength regions.

Brevetul “Faraday rotation glasses” / US 3935020 A/ Jan 27, 1976, se refera la sticle boro-silicatice pentru rotatori Faraday care prezintă o constantă ridicată Verdet și susceptibilitate joasă si sunt obținute prin introducerea unei cantități ridicate de oxizi de pământuri rare într-o sticlă boratica de bază. Sticlele pot fi topite pe scară largă în condiții standard. Sticlele au următoarea compoziție, în procente gravimetrice: 0-12 S1O2, 10-42 B2O3, 0-1 oxizi alcalinopamantosi, 25-57 un oxid de pămînturi rare, 8-24 oxizi alcalini, 1-7 Z1O2, 0-7 WO3, 0-2 AI2O3 si 0-0,5 agent de afinare, unde oxidul alcalino-pământos este selectat dintre CaO, BaO, ZnO, și combinații ale acestora, oxidul de pământuri rare este Tb4O7 sau combinația de Tb4O7 și La2O3, Tb4O7 fiind prezent într-o cantitate de 20-45 procente gravimetrice, iar oxidul de metal alcalin este selectat din grupul constând din Na2O, K2O și combinații ale acestora.The patent "Faraday rotation glasses" / US 3935020 A / Jan 27, 1976, refers to boron-silicate bottles for Faraday rotators that have a high constant Greenness and low susceptibility and are obtained by introducing a high quantity of rare earth oxides into a basic borate glass. Bottles can be widely melted under standard conditions. The bottles have the following composition, in gravimetric percentages: 0-12 S1O2, 10-42 B2O3, 0-1 alkaline-earth oxides, 25-57 a rare earth oxide, 8-24 alkaline oxides, 1-7 Z1O2, 0-7 WO3, 0-2 AI2O3 and 0-0.5 tuning agent, where alkaline earth oxide is selected from CaO, BaO, ZnO, and combinations thereof, rare earth oxide is Tb4O7 or the combination of Tb4O7 and La2O3, Tb 4 O 7 being present in an amount of 20-45 percent gravimetric, and the alkali metal oxide is selected from the group consisting of Na2O, K2O and combinations thereof.

Brevetul CN1342617A /Apr 3, 2002/ “Faraday-rotation phosphorate glass with low nonlinear refracți vity” se refera la o sticla fosfatica pentru rotator Faraday cu o refracți vitate nelineara scăzută si conținut ridicat de Tb3+ care conține 17-26% Tb2O3, 70-80% P2O5, 0-6% A12O3, 0-6% B2O3, 0-6% SiO2, 0-6% Na2O plus K2O, 0-6% BaO, 0,1-0,8% Sb2O3, sau 0,1-0,8% AS2O3, sau 0,1-0,8% Sb2O3 plus AS2O3. Avantajele sunt constanta Verdet înalta, refractivitate nelineara scăzută, transparenta înalta in vizibil sau in regiunea infraroșu apropiat si stabilitate destul de buna.Patent CN1342617A / Apr 3, 2002 / "Faraday-rotation phosphorate glass with low nonlinear vity refracts" refers to a phosphatic bottle for Faraday rotator with a low non-linear screw refraction and high Tb 3+ content containing 17-26% Tb2O3, 70-80% P2O5, 0-6% A1 2 O 3 , 0-6% B2O3, 0-6% SiO 2 , 0-6% Na 2 O plus K 2 O, 0-6% BaO, 0.1- 0.8% Sb 2 O 3 , or 0.1-0.8% AS2O3, or 0.1-0.8% Sb 2 O 3 plus AS2O3. The advantages are the high Verdet constant, low nonlinear refractivity, high transparency in the visible or near infrared region and fairly good stability.

Brevetul US20020041750/ Apr 11, 2002/ “Rare earth element-doped, Bi-Sb-Al-Si glass and its use in optical amplifiers” prezintă o sticla dopata cu elemente pământuri rare, din sistemul B12O3—Sb2O3—AI2O3—S1O2, conținând 1-50 % molare de B12O3, care este mai ușor de incorporat decât fluorul. Sticla poate fi fabricata utilizând tehnica standard de topire a a 2016 01008US Patent No.20020041750 / Apr 11, 2002 / "Rare earth element-doped, Bi-Sb-Al-Si glass and its use in optical amplifiers" shows a glass doped with rare earth elements, from system B12O3 — Sb 2 O 3 —AI2O3— S1O2, containing 1-50% molar of B12O3, which is easier to incorporate than fluorine. The glass can be manufactured using the standard melting technique of 2016 01008

14/12/2016 amestecului de materii prime. Compoziția sticlei este : 1-60 % molare Sb2Cb; -60 % molare B12O3; 0-20 % molare AI2O3; 20-90 % molare S1O2; si 0-4 % molare EnCb.12/14/2016 of the mixture of raw materials. The composition of the glass is: 1-60% molar Sb2Cb; -60% molar B12O3; 0-20% molar AI2O3; 20-90% molar S1O2; and 0-4% molar EnCb.

Brevetul “Preparation method of bismuth-containing paramagnetic Faraday optical rotation giass”, CN 102627404 A/ Aug 8, 2012 descrie metoda de preparare a unui roțator paramagnetic Faraday vitros. Metoda de preparare prevede amestecarea uniforma a Er2O3, B12O3, B2O3, AI2O3, SiO2, Sb2O3 si Ζ1Ό2 pentru obținerea șarjei, topire la 1200-1400 °C, timp de 3 h, turnarea topiturii intr-o matrita de grafit, recoacerea la 550 °C, timp de 3 h si racirea la temperatura camerei pentru obținerea rotatorului Faraday. Domeniul de formare a sticlei este extins si temperatura de topire redusa. Compoziția este (% molare) 5-35 Er2O3, 10-38 B12O3, 5-40 B2O3, 15-45 AI2O3, 0-5 S1O2, 0-1 Sb2O3 si 0-1 ZrO2.The patent "Preparation method of bismuth-containing paramagnetic Faraday optical rotation giass", CN 102627404 A / Aug 8, 2012 describes the method of preparation of a Faraday glass paramagnetic wheel. The preparation method provides for uniform mixing of Er2O3, B12O3, B2O3, AI2O3, SiO2, Sb 2 O 3 and Ζ1Ό2 to obtain the batch, melting at 1200-1400 ° C, for 3 hours, casting the melt in a graphite mold, annealing at 550 ° C for 3 hours and cooling to room temperature to obtain the Faraday rotator. The field of glass formation is extended and the melting temperature reduced. The composition is (molar%) 5-35 Er2O3, 10-38 B12O3, 5-40 B 2 O 3 , 15-45 AI2O3, 0-5 S1O2, 0-1 Sb 2 O 3 and 0-1 ZrO 2 .

Brevetul “Paramagnetic Faraday rotator giass and preparation method thereof’ /CN 103708726 A/ Apr 9, 2014 prezintă o sticla pentru rotator paramagnetic Faraday de compoziție: 20-25 % molare SiC, 35-42 % molare Tb2C>3, 18-20 % molare AI2O3, 16-21 % molare B2O3, 1-5 % molare P2O5 si metoda de preparare a acesteia. Metoda de preparare cuprinde următorii pași: amestecarea uniforma a heptaoxidului de tetraterbiu, acid boric, oxid de aluminiu, fosfat diacid de amoniu, oxid de stibiu, si carbura de siliciu pentru a se obține amestecul de materii prime, si apoi topirea lui la temperatura înalta in aer, si in final, turnarea topiturii vitroase in matrita de otel inoxidabil, si recoacere îngrijită, astfel sa se obțină sticla paramagnetica pentru rotatorul Faraday. Metoda de preparare are avantajul ca prin caracteristicile de oxido-reducere ale amestecului de materii prime, valența joasa a ionilor de pământuri rare din sticla este asigurata, creuzetul de platina asigura protecția la coroziune, si se previne înglobarea ionilor de platina in sticla. Calitatea optica a sticlei paramagnetice pentru rotatorul Faraday este imbunatatita iar tehnologia de obținere este imbunatatita si simplificata. Sticla paramagnetica pentru rotatorul Faraday astfel preparata, are conținut înalt in pământuri rare, valența joasa, constanta Verdet înalta, transmisie înalta in domeniul vizibul, tehnologie de preparare simpla si aplicabila industrial.The patent "Paramagnetic Faraday rotator giass and preparation method thereof" / CN 103708726 A / Apr 9, 2014 presents a bottle for the Faraday paramagnetic rotator of composition: 20-25% molar SiC, 35-42% molar Tb2C> 3, 18-20% molar AI2O3, 16-21% molar B2O3, 1-5% molar P2O5 and its preparation method. The method of preparation comprises the following steps: uniform mixing of tetrapherbium heptaoxide, boric acid, aluminum oxide, ammonium diacid phosphate, tin oxide, and silicon carbide to obtain the mixture of raw materials, and then melting it at high temperature. in the air, and finally, the casting of the glass melt in the stainless steel mold, and careful annealing, so as to obtain the paramagnetic glass for the Faraday rotator. The preparation method has the advantage that by the oxidation-reduction characteristics of the mixture of raw materials, the low valence of the rare earth ion in the glass is ensured, the platinum crucible provides protection against corrosion, and the inclusion of platinum ions in the glass is prevented. The optical quality of the paramagnetic glass for the Faraday rotator is improved and the obtaining technology is improved and simplified. The paramagnetic glass for the Faraday rotator thus prepared, has high content in rare earths, low valence, high Verdet constant, high transmission in the visible field, simple preparation technology and industrially applicable.

Prezentarea problemei tehnice: Sticlele silicatice cu proprietăți magneto-optice se topesc la temperaturi inalte si au proprietăți magneto-optice mai scăzute decât cele ale sticlelor fosfatice. Sticlele fosfatice cu proprietăți magneto-optice se topesc la temperaturi mai joase dar au rezistenta chimica si mecanica redusa.Presentation of the technical problem: Silicate bottles with magneto-optical properties melt at high temperatures and have lower magneto-optical properties than those of phosphate bottles. Phosphatic bottles with magneto-optical properties melt at lower temperatures but have low chemical and mechanical resistance.

4.4.

a 2016 01008to 2016 01008

14/12/201612/14/2016

Expunerea invenției; Invenția se refera la un produs nou, sticla boro-fosfatica dopata conținând formatori de rețea vitroasa: 5-20 %molare oxid de bor - B2O3 si 14-75 % molare oxid de fosfor - P2O5, precum si modificatori de rețea vitroasa: oxid de litiu - L12O, in proporție de 2-15 % molare, stabilizatori chimici, termici si mecanici: oxid de aluminiu - AI2O3, 2-20 % molare si oxid de zinc - ZnO, 2-20 % molare, împreuna cu oxizi care induc proprietățile magneto-optice, in procente de 3-75 % molare, dintre următorii oxizi, introduși singuri sau in perechi: ai metalelor tranziționale: oxid de cobalt CoO, oxid de fier FeO, Fe2O3, Fe3O4, oxid de vanadiu V2O3, oxid de zirconiu, Ζ1Ό2, oxid de niobiu, Nb2O3, oxid de molibden, MoO2, oxid de wolfram, WO3, ai metalelor post-tranzitionale: oxid de staniu, Sn2O3, oxid de stibiu, Sb2O3, oxid de plumb PbO, oxid de bismut, B12O3, ai pământurilor rare: Tb2O3, Dy2C>3, CeC>2, EU2O3, PftCb, Nd2C>3, Sm2C>3, Gd2C>3, HO2O3, EnQj, ΤΠΪ2Ο3, Yb2C>3 si la procedeul de obținere a acestui nou tip de sticle, prin metoda de preparare pe cale umeda a amestecului de materii prime, urmata de pretopire, topire, afinare, condiționare, turnare, recoacere, fasonare a sticlei obținute.Exposure of the invention; The invention relates to a novel product, doped boron-phosphatic glass containing vitreous network formers: 5-20% molar boron oxide - B2O3 and 14-75% molar phosphorous oxide - P2O5, as well as modifiers of vitreous network: oxide de lithium - L12O, in proportion of 2-15% molar, chemical, thermal and mechanical stabilizers: aluminum oxide - AI2O3, 2-20% molar and zinc oxide - ZnO, 2-20% molar, together with oxides that induce the properties magneto-optics, in the percentage of 3-75% molar, of the following oxides, introduced alone or in pairs: of the transition metals: cobalt oxide CoO, iron oxide FeO, Fe2O3, Fe3O4, vanadium oxide V2O3, zirconium oxide, Ζ1Ό2, niobium oxide, Nb2O3, molybdenum oxide, MoO2, tungsten oxide, WO3, of the post-transition metals: tin oxide, Sn2O3, tin oxide, Sb2O3, lead oxide PbO, bismuth oxide, B12O3, ai rare earths: Tb2O3, Dy2C> 3, CeC> 2, EU2O3, PftCb, Nd2C> 3, Sm2C> 3, Gd2C> 3, HO2O3, EnQj, ΤΠΪ2Ο3, Yb2C> 3 and at the self of obtaining this new type of bottles, by the method of wet preparation of the mixture of raw materials, followed by pre-painting, melting, refining, conditioning, pouring, annealing, molding of the obtained glass.

Operațiile din cadrul procedeului de preparare a amestecului de materii prime pe cale umeda, utilizat pentru obținerea sticlelor boro-fosfatice, conform invenției, sunt următoarele;The operations within the process of preparing the wet material mixture used to obtain the boron-phosphate bottles according to the invention are as follows;

□ Dozarea gravimetrică și volumetrică a materiilor prime;□ Gravimetric and volumetric dosing of raw materials;

□ Introducerea materiilor prime în vasul de omogenizare în ordinea prestabilită;□ Introduction of raw materials into the mixing vessel in the default order;

□ Omogenizarea la rece a materiilor prime, în nișă, cu omogenizator mecanic;□ Cold homogenization of raw materials, in niche, with mechanical homogenizer;

□ Uscare parțială amestec de materii prime, cu eliminarea parțială a apei (in creuzete de cuarț prevăzute cu agitator electric cu ax flexibil, pe plita electrica) cu amestecare continuă, până la temperaturi de 120-150°C;□ Partial drying mixture of raw materials, with the partial elimination of water (in quartz crucibles provided with electric stirrer with flexible shaft, on the electric hob) with continuous mixing, to temperatures of 120-150 ° C;

□ Turnarea amestecului, când încă este fluid, în creuzetul de topire.□ Pour the mixture, when still fluid, into the melting crucible.

Etapa de pretopire se executa intre 150°C si 700-900°C, cu creștere lenta de temperatura, pentru eliminarea gazelor din amestecul de materii prime si rezultate in urma reacțiilor chimice fara a se pierde amestecul de materii prime.The melting step is performed between 150 ° C and 700-900 ° C, with a slow increase in temperature, to eliminate gases from the mixture of raw materials and results from chemical reactions without losing the mixture of raw materials.

Etapa de topire, la temperaturi de 950-1300°C cuprinde următoarele operații tehnologice:The melting stage at temperatures of 950-1300 ° C comprises the following technological operations:

• Topirea amestecului de materii prime;• Melting the mixture of raw materials;

• Afinarea topiturii;• Tuning the melt;

• Omogenizarea topiturii;• Homogenization of the melt;

• Condiționarea topiturii;• Melt conditioning;

• Scăderea temperaturii pana la temperatura de turnare.• Lower the temperature to the casting temperature.

a 2016 01008to 2016 01008

14/12/201612/14/2016

Fasonarea sticlei se executa prin turnarea topiturii vitroase condiționate în matrițe de grafit spectral pur, preîncălzite în prealabil în cuptorul de recoacere, la temperatura de recoacere, specifica fiecărei compoziții de sticla. Matrițele conțin cuiburi paralelipipedice cu dimensiuni de 50x50x 10 mm, în care se toarnă topitură.The molding of the glass is performed by pouring the glassy glass melt conditioned into pure spectral graphite molds, preheated in the annealing furnace, at the annealing temperature, specific to each glass composition. The molds contain parallelepiped nests with dimensions of 50x50x 10 mm, in which the melt is poured.

Recoacerea se realizează în cuptoare electrice pentru tehnica dentara, prevăzute cu rezistente de kanthal (sarma de SiC), iar prelucrarea probelor pentru determinarea proprietăților fizico-chimice se executa prin debitarea cu disc diamantat, cu diametru 100 mm. Probele debitate la dimensiunile impuse sunt supuse operațiilor de șlefuire și lustruire (polisare).The annealing is performed in electric ovens for the dental technique, provided with canthal resistors (SiC wire), and the processing of the samples for the determination of the physical-chemical properties is performed by the cutting with a diamond disc, with a diameter of 100 mm. The samples cut to the required dimensions are subjected to the polishing and polishing operations.

Prezentarea avantajelor invenției in raport cu stadiul tehnicii; Sticlele boro-fosfatice conținând oxid de litiu, oxid de aluminiu si oxid de zinc, precum si dopanti oxizi ai elementelor tranziționale, post-tranzitionale si pământuri rare prezintă avantajele unor temperaturi de topire mai scăzute si ale unor proprietăți magneto-optice mai ridicate decât sticlele silicatice cu proprietăți magneto-optice, iar fata de sticlele fosfatice prezintă avantajele unei stabilitati chimice si unor proprietăți mecanice mai bune, in condițiile unor proprietăți magneto-optice similare sau mai ridicate. Noutatea invenției consta in faptul ca au fost obținute noi materiale vitroase cu utilizări magneto-optice, îmbinând proprietățile sticlelor fosfatice cu avantajele si noutatea introducerii de B2O3 si ZnO. Deoarece aplicațiile sticlelor fosfatice sunt diminuate datorită stabilității chimice reduse, prin adăugarea de ioni trivalenți, ca substituție a ionilor alcalini, a fost îmbunătățită rezistența chimică si mecanica. Stabilizarea sticlelelor fosfatice a fost realizata cu B2O3 combinat cu ZnO sau/si PbO. Dopantii, oxizi ai metalelor tranziționale, post-tranzitionale si pământuri rare, asigura proprietățile magneto-optice ridicate ale acestor sticle, care prezintă avantajele îmbinării acestor proprietăți cu stabilitatea chimica si mecanica ridicata.Presentation of the advantages of the invention in relation to the prior art; Boron-phosphatic bottles containing lithium oxide, aluminum oxide and zinc oxide, as well as oxide dopants of transitional, post-transitional and rare earth elements have the advantages of lower melting temperatures and higher magneto-optical properties than glass silicates with magneto-optical properties, and compared to phosphate bottles have the advantages of chemical stability and better mechanical properties, under similar or higher magneto-optical properties. The novelty of the invention consisted in the fact that new glass materials were obtained with magneto-optical uses, combining the properties of phosphatic bottles with the advantages and novelty of the introduction of B2O3 and ZnO. As the applications of phosphatic bottles are diminished due to the reduced chemical stability, by adding trivalent ions, as a substitution of the alkaline ions, the chemical and mechanical resistance has been improved. Stabilization of phosphatic bottles was performed with B2O3 combined with ZnO and / or PbO. Dopants, oxides of transition metals, post-transition and rare earths, provide the high magneto-optical properties of these bottles, which have the advantages of combining these properties with high chemical and mechanical stability.

Sticlele boro-fosfatice de volum, conținând oxid de litiu, oxid de aluminiu si oxid de zinc, dopate cu unul sau perechi de oxizi ai metalelor tranziționale și post-tranziționale, sau cu unul sau perechi de oxizi de pământuri rare, au următoarele caracteristici imbunatatite: i) Omogenitate înalta, în tot volumul sticlei; ii) Lipsa defectelor de tip incluziuni sau pietre; iii) Număr redus de incluziuni gazoase și dimensiuni foarte mici ale acestora; iv) lipsa defectelor de tip striuri, ațe, vine; v) Lipsa tensiunilor datorate gradienților termici; vi) Transmisie optica în vizibil (funcție de utilizare și în UV apropiat sau IR apropiat) ridicata, de peste 80% în tot domeniul util; vii) rezistenta chimica, mecanica si termica ridicata; viii) Efect magneto-optic, de rotire a planului luminii polarizate, comparabil cu nivelul mondial.Boron-phosphatic volume bottles, containing lithium oxide, aluminum oxide and zinc oxide, doped with one or pairs of transition and post-transition metal oxides, or with one or pairs of rare earth oxides, have the following improved characteristics. : i) High homogeneity, throughout the volume of the glass; ii) Lack of defects of inclusions or stones; iii) Small number of gaseous inclusions and their very small size; iv) lack of defects of strips, threads, comes; v) Lack of stresses due to thermal gradients; vi) Optical transmission in visible (function of use and near UV or near IR) high, more than 80% in all the useful field; vii) high chemical, mechanical and thermal resistance; viii) Magneto-optical effect, rotating the plane of polarized light, comparable to the world level.

a 2016 01008to 2016 01008

14/12/201612/14/2016

Prezentarea figurilor din desene; Fig. 1. Flux tehnologic conform procedeului propus in invenție, cuprinzând operațiile tehnologice principale.Presentation of the figures in the drawings; Fig. 1. Technological flow according to the process proposed in the invention, comprising the main technological operations.

Fig. 2. Program de pretopire-topire-afinare-omogenizare-conditionare conform invenției, cuprinzând temperaturile, durata, regimul de amestecare, pentru sticla BPM2.Fig. 2. Pre-melting-melting-tuning-homogenizing-conditioning program according to the invention, comprising the temperatures, duration, mixing regime, for BPM2 glass.

Fig. 3. Program de recoacere pentru sticla BPM2 dopata conform procedeului propus in invenție, cuprinzând temperaturile si duratele etapelor procesului de recoacere a plăcii de sticla turnata.Fig. 3. Recovery program for BPM2 glass doped according to the method proposed in the invention, comprising the temperatures and the durations of the steps of the annealing process of the molded glass plate.

Fig. 4. Transmisia optica a uneia dintre sticlele boro-fosfatice dopate conform invenției, sticla cod BPM2.Fig. 4. Optical transmission of one of the boro-phosphatic bottles doped according to the invention, the BPM2 glass bottle.

Fig. 5. Program de recoacere pentru sticla BPM6 dopata conform procedeului propus in invenție, cuprinzând temperaturile si duratele etapelor procesului de recoacere a plăcii de sticla turnata.Fig. 5. Recovery program for BPM6 glass doped according to the method proposed in the invention, comprising the temperatures and the durations of the steps of the annealing process of the molded glass plate.

Prezentarea in detaliu a cel puțin unui mod de realizare a invenției revendicate; Exemplul 1. Compoziția oxidică molara si gravimetrica pentru exemplul 1 este cea din tabelul 1, pentru sticla cod BPM2, dopata cu ioni de Bi și Pb.Detailed presentation of at least one embodiment of the claimed invention; Example 1. The molar and gravimetric oxide composition for example 1 is the one in table 1, for glass BPM2 code, doped with Bi and Pb ions.

Tabelul 1. Compoziția oxidică molara si gravimetrica pentru sticla boro-fosfatica dopata cod BPM2Table 1. Molecular and gravimetric oxide composition for boron-phosphatic glass doped BPM2 code

Sticla Glass Oxid Oxide B2O3 B2O3 P2O5 P2O5 Li2OIt 2 O AI2O3 Al2O3 ZnO ZnO B12O3 B12O3 PbO PbO Total Total BPM2 BPM2 % molare % molar 20 20 50 50 10 10 9 9 5 5 3 3 3 3 100 100 BPM2 BPM2 % gravimetrice % gravimetric 11.43 11.43 58.27 58.27 2.45 2.45 7.53 7.53 3.34 3.34 11.48 11.48 5.50 5.50 100 100

Materiile prime utilizate sunt de puritate analitică: carbonat de litiu, LÎ2CO3, oxid de aluminiu, AI2O3, oxid de zinc ZnO, acid fosforic, H3PO4, oxid de plumb, PbO, oxid de bismut, B12O3.The raw materials used are of analytical purity: lithium carbonate, L 2 CO 3, aluminum oxide, AI 2 O 3, ZnO zinc oxide, phosphoric acid, H 3 PO 4, lead oxide, PbO, bismuth oxide, B12O3.

Fluxul tehnologic pentru procedeul de obținere a sticlei boro-fosfatice dopate, conform invenției este cel prezentat în Fig. 1.The technological flow for the process for obtaining the doped boron-phosphatic glass according to the invention is that shown in Fig. 1.

Compoziția amestecului de materii prime pentru obținerea a 100 g sticla boro-fosfatica dopata cod BPM2 este cea din tabelul 2.The composition of the mixture of raw materials to obtain 100 g of boron-phosphatic glass doped BPM2 code is that of table 2.

λ 2016 01008λ 2016 01008

14/12/201612/14/2016

Tabelul 2. Compoziția de materii prime pentru 100 g sticla, pentru sticla boro-fosfatica dopata cod BPM2Table 2. Composition of raw materials for 100 g glass, for boro-phosphatic glass doped BPM2 code

Sticla Glass Materie primă Raw material B2O3 B2O3 H3PO4 H3PO4 L12CO3 L12CO3 AI2O3 Al2O3 ZnO ZnO B12O3 B12O3 PbO PbO BPM2 BPM2 g g 8.57 8.57 75.43 75.43 5.24 5.24 5.65 5.65 2.51 2.51 8.61 8.61 4.12 4.12

Materiile prime utilizate pentru introducerea oxizilor din tabelele 1 și 2 în topitură de sticlă sunt:The raw materials used to introduce the oxides from tables 1 and 2 into the glass melt are:

> Acid fosforic, H3PO4 p.a., pentru introducerea oxidului de fosfor;> Phosphoric acid, H3PO4 p.a., for the introduction of phosphorus oxide;

> Carbonat de litiu, L12CO3, p.a., pentru introducerea oxidului de litiu;> Lithium carbonate, L12CO3, p.a., for the introduction of lithium oxide;

> Oxid de aluminiu, AI2O3, de puritate p.a., pentru introducerea oxidului de aluminiu;> Aluminum oxide, AI2O3, of purity p.a., for introducing aluminum oxide;

> Oxid de zinc, ZnO, p.a., pentru introducerea oxidului de zinc;> Zinc oxide, ZnO, p.a., for the introduction of zinc oxide;

> Oxid de bismut III, B12O3, p.a., pentru introducerea oxidului de bismut;> Bismuth oxide III, B12O3, p.a., for the introduction of bismuth oxide;

> Oxid de plumb II, litargă, PbO, p.a., pentru introducerea oxidului de plumb;> Lead oxide II, liturgy, PbO, p.a., for the introduction of lead oxide;

Pentru calculul compoziției amestecului de materii prime se tine cont de procentul de volatilizare a oxidului de fosfor, de 25% și a oxidului de litiu, de 15%.For the calculation of the composition of the mixture of raw materials, the percentage of volatilization of phosphorus oxide, 25% and lithium oxide, 15% is taken into account.

Dozarea materiilor prime se efectuează cu ajutorul balanței tehnice cu precizie de ±1 g, pentru materiile prime principale și a balanței analitice cu precizie de ±10'5 g în cazul dopanților. Pentru dozarea acidului fosforic se utilizează pipete gradate cu precizia de ±0,1 mL. Operațiile tehnologice din cadrul procedeului de preparare a amestecului de materii prime pe cale umeda, utilizat pentru obținerea sticlelor BPM2, sunt următoarele: dozarea gravimetrică și volumetrică a materiilor prime; introducerea materiilor prime în vasul de omogenizare în ordinea prestabilită; omogenizarea la rece a materiilor prime, în nișă, cu omogenizator mecanic, timp de 15 minute; uscare parțială amestec de materii prime, cu eliminarea parțială a apei (in creuzete de cuarț prevăzute cu agitator electric cu ax flexibil, pe plita electrica) cu amestecare continuă, până la temperatura de 150°C; turnarea amestecului, când încă este fluid, în creuzetul de topire, din alumina.The dosing of the raw materials is carried out using the technical balance with an accuracy of ± 1 g, for the main raw materials and of the analytical balance with an accuracy of ± 10 ' 5 g for the dopants. Pipettes with a precision of ± 0.1 mL are used for dosing phosphoric acid. The technological operations within the process of preparing the wet material mix, used to obtain BPM2 bottles, are as follows: gravimetric and volumetric dosing of raw materials; introduction of raw materials into the mixing vessel in the default order; cold homogenization of raw materials, in niche, with mechanical homogenizer, for 15 minutes; partial drying of a mixture of raw materials, with the partial elimination of water (in quartz crucibles provided with electric stirrer with flexible shaft, on the electric hob) with continuous mixing, up to 150 ° C; pouring the mixture, when still fluid, into the melting crucible, from alumina.

Reacțiile chimice importante care au loc în timpul pregătirii amestecului de materii prime sunt:The important chemical reactions that occur during the preparation of the mixture of raw materials are:

3L12CO3 + 2H3PO4 -> 2L13PO4 + 3H2O + CO2 (1) 3L12CO3 + 2H3PO4 -> 2L13PO4 + 3H2O + CO 2 (1)

a 2016 01008to 2016 01008

14/12/201612/14/2016

AI2O3 + 2H3PO4 -> 2A1(PO4) + 3H2O (2)AI2O3 + 2H3PO4 -> 2A1 (PO 4 ) + 3H 2 O (2)

3ZnO + 2H3PO4 -> Zn3(PO4)2 + 3H2O (3)3ZnO + 2H3PO4 -> Zn 3 (PO 4 ) 2 + 3H 2 O (3)

Acest procedeu, de obținere pe cale umeda a amestecului de materii prime pentru obținerea sticlei BPM2 oferă avantajele unei omogenizări bune a materiilor prime in faza de preparare a amestecului de materii prime și de asemenea asigură inițierea formării fosfaților din faza de omogenizare a materiilor prime și a metafosfaților din faza de tratament termic de pretopire. Acest procedeu conduce la durate ale proceselor de topire, afinare și condiționare mai mici și ajută la obținerea unei omogenități optice și magnetice ridicate pentru sticlele fosfatice realizate.This process for obtaining the wet mixture of the raw materials for obtaining the BPM2 glass provides the advantages of a good homogenization of the raw materials in the preparation phase of the raw material mixture and also ensures the initiation of phosphates formation from the homogenization phase of the raw materials and metaphosphates from the pre-coating heat treatment phase. This process leads to shorter melting, tuning and conditioning times and helps to achieve high optical and magnetic homogeneity for the phosphatic bottles made.

Tratamentul termic preliminar, de pretopire - condiționare termică a amestecului de materii prime se realizează într-un cuptor electric cu bare de silita (SiC), amestecul de materii prime fiind deja introdus în creuzetul de alumină în care are loc topirea. Caracteristicile cuptorului sunt: temperatura maxima de lucru: 1400°C; elemente de încălzire: bare de silita; dimensiuni incinta de lucru: 400x300x200 mm; control automat al temperaturii în cuptor. Programul de tratament termic pentru sticla BPM2 este prezentat, împreună cu programul de topire, în Fig. 2 și tabelul 3.The preliminary heat treatment, pre-coating - thermal conditioning of the mixture of raw materials is carried out in an electric furnace with silica bars (SiC), the mixture of raw materials being already introduced in the aluminum crucible where the melting takes place. The oven features are: maximum working temperature: 1400 ° C; heating elements: strain bars; dimensions of the enclosure: 400x300x200 mm; Automatic temperature control in the oven. The heat treatment program for the BPM2 glass is presented, together with the melting program, in Fig. 2 and table 3.

Topirea are loc în cuptorul de topire prevăzut cu elemente de încălzire din superkanthal (M0S12), cu următoarele caracteristici: temperatura maxima de lucru: 1600°C; elemente de încălzire: elemente de superkanthal; dimensiuni incinta de lucru: 280x150x150 mm; control automat al temperaturii în cuptor. Programul de topire al sticlei BPM2 este prezentat, împreună cu programul de tratament termic preliminar, în Fig. 2 și tabelul 3.The melting takes place in the melting furnace provided with superkanthal heating elements (M0S12), with the following characteristics: maximum working temperature: 1600 ° C; heating elements: superkanthal elements; working enclosure dimensions: 280x150x150 mm; Automatic temperature control in the oven. The melting program of the BPM2 glass is presented, together with the preliminary heat treatment program, in Fig. 2 and table 3.

Etapa de topire cuprinde următoarele operații tehnologice: topirea amestecului de materii prime; afmarea topiturii; omogenizarea topiturii; condiționarea topiturii; scăderea temperaturii pana la temperatura de turnare.The melting stage comprises the following technological operations: melting of the mixture of raw materials; melt firing; melt homogenization; melt conditioning; lowering the temperature to the casting temperature.

Tabelul 3. Programul de pretopire - topire - omogenizare mecanică pentru sticla BPM2Table 3. Pre-painting - melting - mechanical homogenization program for BPM2 glass

Timp [h] Time [H] Temperatura [°C] Temperature [° C] Viteza agitare [rot/min] Stirring speed [rot / min] 0 0 20 20 0,5 0.5 70 70 1 1 120 120

a 2016 01008to 2016 01008

14/12/201612/14/2016

1.5 1.5 170 170 2 2 200 two hundred 2.25 2.25 200 two hundred 2.5 2.5 220 220 2.75 2.75 240 240 3 3 260 260 3.25 3.25 260 260 3.5 3.5 280 280 3.75 3.75 295 295 4 4 310 310 4.25 4.25 310 310 4.5 4.5 310 310 4.75 4.75 310 310 5 5 310 310 5.25 5.25 330 330 5.5 5.5 350 350 5.75 5.75 375 375 6 6 400 400 6.5 6.5 450 450 7 7 525 525 7.5 7.5 600 600 8 8 700 700 9 9 1000 1000 10 10 1250 1250 10.5 10.5 1250 1250 200 two hundred 11 11 1250 1250 200 two hundred 12 12 1250 1250 200 two hundred 12.5 12.5 1200 1200 150 150 13 13 1200 1200 150 150 13.5 13.5 1200 1200 - -

Pentru omogenizarea topiturii de sticlă se utilizează un agitator acționat mecanic, prevăzut cu un corp de agitare din alumina sinterizată de puritate înaltă, peste 99 %. Programele de omogenizare se stabilesc in funcție de vâscozitatea topiturii, in acest exemplu vitezele de rotatie fiind de 200 și 150 rot/min.For the homogenization of the glass melt, a mechanically operated stirrer, equipped with a stirring body of sintered alumina of high purity, over 99% is used. The homogenization programs are established according to the viscosity of the melt, in this example the rotational speeds are 200 and 150 rot / min.

Fasonarea sticlei BPM2 se executa prin turnarea topiturii vitroase condiționate în matrițe de grafit spectral pur, preîncălzite în prealabil în cuptorul de recoacere, la temperatura de recoacere, specifica fiecărei compoziții de sticla, in exemplul acesta, pentru sticla BPM2, fiind de 500°C. Matrițele conțin cuiburi paralelipipedice cu dimensiuni de 50x50x10 mm, în care se BPM2 glass molding is performed by molding the glass melt conditioned in pure spectral graphite molds, preheated in the annealing oven, at annealing temperature, specific to each glass composition, in this example, for BPM2 glass, being 500 ° C. The molds contain parallelepiped nests with dimensions of 50x50x10 mm, in which

a 2016 01008to 2016 01008

14/12/2016 toarnă topitura. Turnarea se efectuează cu viteza, în porțiunea din matriță apropiata direcției de turnare, pana la apariția sticlei mai vâscoase de la fundul creuzetului, când se oprește turnarea și se reintroduce creuzetul în cuptor, unde se răcește împreună cu acesta, cu viteze de cca 200°C/h.12/14/2016 Pour the melt. The casting is carried out with the speed, in the portion of the mold close to the direction of casting, until the appearance of the viscous glass from the bottom of the crucible, when the casting stops and the crucible is reintroduced into the oven, where it is cooled with it, with speeds of about 200 ° C / h.

Operația de recoacere are drept scop eliminarea tensiunilor datorate gradienților termici apăruți în cursul proceselor de turnare și de răcire a sticlei turnate în matriță. Recoacerea se realizează într-un cuptor electric prevăzut cu rezistente de kanthal (sarma de SiC), cu următoarele caracteristici: temperatura maxima de lucru: 1300°C; elemente de încălzire: rezistente din sarma de kanthal; dimensiuni incinta: 300x250x150 mm; control automat al temperaturii în cuptor.The annealing operation aims to eliminate the stresses due to the thermal gradients arising during the molding and cooling processes of the molded glass. The annealing is performed in an electric furnace provided with kanthal resistors (SiC wire), with the following characteristics: maximum working temperature: 1300 ° C; heating elements: Kanthal wire resistors; enclosure dimensions: 300x250x150 mm; Automatic temperature control in the oven.

Programul de recoacere realizat pentru sticla BPM2, în conformitate cu datele privind temperaturile caracteristice și coeficientul de dilatare termica al acesteia, este prezentat în Fig. 3.The annealing program for BPM2 glass, according to the data on the characteristic temperatures and its coefficient of thermal expansion, is shown in Fig. 3.

Prelucrarea probelor pentru determinarea proprietăților fizico-chimice se executa prin debitarea cu disc diamantat, cu diametru 100 mm, la dimensiunile impuse de metodele de analize fizico-chimice și de posibilele utilizări ulterioare.The processing of the samples for the determination of the physico-chemical properties is executed by the cutting with diamond disk, with diameter 100 mm, to the dimensions imposed by the methods of physical-chemical analysis and of the possible subsequent uses.

Probele debitate la dimensiunile impuse sunt supuse operațiilor de șlefuire și lustruire (polisare). Acestea se executa pe mașini de șlefuire, pe discuri metalice acoperite cu pâslă, utilizându-se drept agent de șlefuire suspensii de carbura de siliciu de trei granulații din ce în ce mai fine, 250, 400 și 600 mesh și în final cu ajutorul suspensiilor de oxid de ceriu, de granulație minim 800 mesh, utilizate drept agenți de polisare.The samples cut to the required dimensions are subjected to the polishing and polishing operations. They are executed on sanding machines, on metal discs covered with felt, using as silicon carbide suspensions of three finer granulations, 250, 400 and 600 mesh and finally with the suspensions of Cerium oxide of at least 800 mesh granulation, used as polishing agents.

Transmisia optica pentru sticla BPM2 este prezentata in figura 4.The optical transmission for the BPM2 glass is shown in Figure 4.

Exemplul 2.Example 2.

Procedeul este similar celui de la exemplul 1, cu deosebirile următoare:The procedure is similar to the one in Example 1, with the following differences:

Compoziția sticlei boro-fosfatice din exemplul 2, dopata cu oxid de disprosiu, Dy2O3 și oxid de terbiu, Tb2O3 este cea prezentata in tabelul 4.The composition of the boro-phosphatic glass in example 2, doped with dysprosium oxide, Dy 2 O3 and terbium oxide, Tb 2 O3 is the one presented in table 4.

Tabelul 4. Compoziția oxidică molara si gravimetrica pentru sticla boro-fosfatica dopata cod BPM6Table 4. Molecular and gravimetric oxide composition for BPM6 doped boro-phosphatic glass

Sticla Glass Oxid Oxide B2O3 B2O3 p2o5 p 2 or 5 Li2OIt 2 O AI2O3 Al2O3 ZnO ZnO Dy2O3 Dy 2 O 3 Tb2O3 Tb 2 O 3 Total Total BPM6 BPM6 % molare % molar 20 20 50 50 10 10 9 9 5 5 3 3 3 3 100 100 BPM6 BPM6 % gravimetrice % gravimetric 11.29 11.29 57.57 57.57 2.42 2.42 7.44 7.44 3.30 3.30 9.08 9.08 8.90 8.90 100 100

a 2016 01008to 2016 01008

14/12/2016 io12/14/2016 io

Materiile prime pentru introducerea oxizilor de disprosiu si terbiu sunt oxid de disprosiu, Dy2O3 și oxid de terbiu, Tb2O3 de puritate analitica. Programele de pretopire sunt efectuate cu un palier intermediar la 300°C. Temperatura de topire este crescută cu 50°C, la 1300°C. Turația agitatorului refractar este mai mare, de 250 si respectiv 200 rpm și acesta este poziționat mai aproape de fundul creuzetului. Pentru sticla BPM6, programul de topire - condiționare omogenizare este cel prezentat în tabelul 5.The starting materials for the introduction of the dysprosium and terbium oxides are dysprosium oxide, Dy 2 O3 and terbium oxide, Tb 2 O3 of analytical purity. The coating programs are carried out with an intermediate level at 300 ° C. The melting temperature is increased by 50 ° C to 1300 ° C. The speed of the refractory agitator is higher, of 250 and 200 rpm respectively and it is positioned closer to the bottom of the crucible. For BPM6 glass, the mixing - mixing homogenization program is the one presented in table 5.

Tabelul 5. Programul de pretopire - topire - omogenizare mecanică pentru sticla BPM6Table 5. Pre-melting - melting - mechanical homogenization program for BPM6 glass

Timp [h] Time [H] Temperatura [°C] Temperature [° C] Viteza [rot/min] Speed [R / min] agitare agitation 0 0 20 20 0.5 0.5 70 70 1 1 120 120 1.5 1.5 170 170 2 2 220 220 2.25 2.25 240 240 2.5 2.5 260 260 2.75 2.75 280 280 3 3 300 300 3.25 3.25 300 300 3.5 3.5 300 300 3.75 3.75 300 300 4 4 300 300 4.25 4.25 320 320 4.5 4.5 340 340 4.75 4.75 360 360 5 5 380 380 5.25 5.25 400 400 5.5 5.5 425 425 5.75 5.75 450 450 6 6 475 475 6.5 6.5 550 550 7 7 700 700 7.5 7.5 850 850 8 8 1000 1000 9 9 1300 1300 9.5 9.5 1300 1300 240 240 10 10 1300 1300 240 240 11 11 1300 1300 240 240

a 2016 01008 to 2016 01008

14/12/2016 <?12/14/2016 <?

11.5 11.5 1200 1200 200 two hundred 12 12 1200 1200 200 two hundred

Programul de recoacere pentru sticla BPM6 este similar cu cel pentru sticla BPM2 din exemplul 1, temperatura de recoacere fiind insa de 480°C.The annealing program for the BPM6 glass is similar to the one for the BPM2 glass from example 1, but the annealing temperature is 480 ° C.

Exemplul 3.Example 3.

Procedeul este similar celui de la exemplul 1, cu deosebirile următoare:The procedure is similar to the one in Example 1, with the following differences:

Compoziția sticlei boro-fosfatice din exemplul 3, dopata cu oxid de plumb PbO si oxid de bismut, B12O3 este cea prezentata in tabelul 6.The composition of the boron-phosphatic glass in example 3, doped with lead oxide PbO and bismuth oxide, B12O3 is the one presented in table 6.

Tabelul 6. Compoziția oxidică molara si gravimetrica pentru sticla boro-fosfatica dopata cod BPM8Table 6. Molecular and gravimetric oxide composition for boron-phosphatic glass doped BPM8 code

Sticla Glass Oxid Oxide B2O3 B2O3 P2O5 P2O5 Li2OIt 2 O AI2O3 Al2O3 ZnO ZnO B12O3 B12O3 PbO PbO Total Total BPM8 BPM8 % molare % molar 5 5 14 14 2 2 2 2 2 2 15 15 60 60 100 100 BPM8 BPM8 % gravimetrice % gravimetric 100 100

Programele de pretopire sunt efectuate cu viteza mai mica și paliere intermediare pentru temperaturile de 175°C și 275°C. Temperatura de topire este scăzută cu 250°C, la 1000°C. Turația agitatorului refractar este de 175 si 125 rpm și acesta este poziționat mai sus fata de fundul creuzetului. Pentru sticla BPM8, programul de topire - condiționare - omogenizare este cel prezentat în tabelul 7.Pre-coating programs are performed at lower speeds and intermediate levels for temperatures of 175 ° C and 275 ° C. The melting temperature is lowered by 250 ° C to 1000 ° C. The speed of the refractory shaker is 175 and 125 rpm and it is positioned higher than the bottom of the crucible. For BPM8 glass, the melting - conditioning - homogenization program is the one presented in table 7.

Tabelul 7. Programul de pretopire - topire - omogenizare mecanică pentru sticla BPM8Table 7. Pre-melting - melting - mechanical homogenization program for BPM8 glass

Timp [h] Time [H] Temperatura [»C] Temperature [ "C] Viteza agitare [rot/minț Stirring speed [rot / mind 0 0 20 20 0,5 0.5 70 70 1 1 120 120 1.5 1.5 175 175 2 2 175 175 2.25 2.25 175 175 2.5 2.5 175 175 2.75 2.75 200 two hundred 3 3 220 220 3.25 3.25 240 240 3.5 3.5 260 260

a 2016 01008to 2016 01008

14/12/201612/14/2016

3.75 3.75 275 275 4 4 275 275 4.25 4.25 275 275 4.5 4.5 275 275 4.75 4.75 275 275 5 5 275 275 5.25 5.25 300 300 5.5 5.5 325 325 5.75 5.75 350 350 6 6 375 375 6.5 6.5 425 425 7 7 500 500 7.5 7.5 600 600 8 8 700 700 9 9 1000 1000 10 10 1000 1000 175 175 10.5 10.5 1000 1000 175 175 11 11 1000 1000 175 175 12 12 975 975 125 125 12.5 12.5 950 950 125 125 13 13 950 950 125 125 13.5 13.5 950 950 125 125 14 14 950 950 - -

Programul de recoacere pentru sticla BPM8 este similar cu cel din exemplul 1, dar temperatura de recoacere este de 400°C.The annealing schedule for the BPM8 glass is similar to the one in Example 1, but the annealing temperature is 400 ° C.

Indicarea modului in care invenția este susceptibila a fi aplicata industrial·. Invenția poate fi aplicata industrial la obținerea sticlelor pentru rotatori Faraday sau senzori magnetooptici de calitate înalta, precum si la orice aplicații care necesita materiale cu proprietăți magnetooptice, produsul conform invenției fiind obtinut cu un consum energetic si preț redus, precum si rezistenta mecanica, termica si chimica imbunatatita fata de sticlele fosfatice clasice.Indication of how the invention is likely to be applied industrially. The invention can be applied industrially to obtain Faraday rotary bottles or high quality magneto-optical sensors, as well as to any applications that require materials with magneto-optical properties, the product according to the invention being obtained with a low energy consumption and mechanical, thermal and thermal resistance. improved chemistry compared to classic phosphate bottles.

Claims (5)

REVENDICĂRI 1. Produs sticla boro-fosfatica dopata conținând formatori de rețea vitroasa: 5-20 % molare oxid de bor - B2O3 si 14-75 % molare oxid de fosfor - P2O5, precum si modificatori de rețea vitroasa: oxid de litiu - L12O, in proporție de 2-15 % molare, stabilizatori chimici, termici si mecanici: oxid de aluminiu - AI2O3, 2-20 % molare si oxid de zinc - ZnO,1. Product doped boro-phosphatic glass containing vitreous network formers: 5-20% molar boron oxide - B2O3 and 14-75% molar phosphorus oxide - P2O5, as well as vitreous network modifiers: lithium oxide - L12O, in 2-15% molar ratio, chemical, thermal and mechanical stabilizers: aluminum oxide - AI2O3, 2-20% molar and zinc oxide - ZnO, 2- 20 % molare, împreuna cu oxizi care induc proprietățile magneto-optice, in procente de2- 20% molar, together with oxides that induce magneto-optical properties, in percent of 3- 75 % molare, dintre următorii oxizi, introduși singuri sau in perechi: ai metalelor tranziționale: oxid de cobalt CoO, oxid de fier FeO, Fe2O3, Fe3O4, oxid de vanadiu V2O3, oxid de zirconiu, Z1O2, oxid de niobiu, Nb2O3, oxid de molibden, MoO2, oxid de wolfram, WO3, ai metalelor post-tranzitionale: oxid de staniu, Sn2O3, oxid de stibiu, Sb2O3, oxid de plumb PbO, oxid de bismut, B12O3, ai pământurilor rare: Tb2O3, Dy2O3, CeO2, EU2O3, ΡΓ2Ο3, Nd2O3, Sm2O3, Gd2O3, HO2O3, EnCb, ΤΠΙ2Ο3, Yb2O3.3- 75% molar, of the following oxides, introduced alone or in pairs: of the transition metals: cobalt oxide CoO, iron oxide FeO, Fe2O3, Fe3O4, vanadium oxide V2O3, zirconium oxide, Z1O2, niobium oxide, Nb2O3 , molybdenum oxide, MoO2, tungsten oxide, WO3, of post-transition metals: tin oxide, Sn2O3, tin oxide, Sb 2 O 3 , lead oxide PbO, bismuth oxide, B12O3, rare earths: Tb2O3 , Dy2O3, CeO2, EU2O3, ΡΓ2Ο3, Nd2O3, Sm2O3, Gd2O3, HO2O3, EnCb, ΤΠΙ2Ο3, Yb2O3. 2. Procedeul de obținere a produsului conform revendicării 1, care cuprinde prepararea pe cale umeda a amestecului de materii prime, urmata de pretopire, topire, afinare, condiționare, turnare, recoacere, fasonare a sticlei obținute.The process for obtaining the product according to claim 1, which comprises the wet preparation of the mixture of raw materials, followed by pre-coating, melting, refining, conditioning, pouring, annealing, molding of the obtained glass. 3. Procedeu conform revendicării 2, in care operațiile din cadrul procedeului de preparare a amestecului de materii prime pe cale umeda, utilizat pentru obținerea sticlelor borofosfatice, conform invenției, sunt următoarele: dozarea gravimetrică și volumetrică a materiilor prime; Introducerea materiilor prime în vasul de omogenizare în ordinea prestabilită; Omogenizarea la rece a materiilor prime, în nișă, cu omogenizator mecanic; Uscare parțială amestec de materii prime, cu eliminarea parțială a apei (in creuzete de cuarț prevăzute cu agitator electric cu ax flexibil, pe plita electrica) cu amestecare continuă, până la temperaturi de 120-150°C; Turnarea amestecului, când încă este fluid, în creuzetul de topire.The process according to claim 2, wherein the operations of the process of preparing the wet material mixture used to obtain the borophosphatic bottles according to the invention are the following: gravimetric and volumetric dosing of the raw materials; Introduction of raw materials into the mixing vessel in the default order; Cold homogenization of raw materials, in niche, with mechanical homogenizer; Partial drying mixture of raw materials, with partial removal of water (in quartz crucibles provided with electric stirrer with flexible shaft, on the electric hob) with continuous mixing, up to temperatures of 120-150 ° C; Pour the mixture, when still fluid, into the melting crucible. 4. Procedeu conform revendicării 3 in care etapa de pretopire se executa intre 150°C si 700-900°C, cu creștere lenta controlata de temperatura, iar etapa de topire, la temperaturi de 950-1300°C cuprinde următoarele operații tehnologice: topirea amestecului de materii prime; afinarea topiturii; omogenizarea topiturii; condiționarea topiturii; scăderea temperaturii pana la temperatura de turnare.4. The process according to claim 3, wherein the pre-coating step is performed between 150 ° C and 700-900 ° C, with slow temperature controlled growth, and the melting stage, at temperatures of 950-1300 ° C, comprises the following technological operations: melting the mixture of raw materials; melting of the melt; melt homogenization; melt conditioning; lowering the temperature to the casting temperature. a 2016 01008to 2016 01008 14/12/201612/14/2016 5. Procedeu conform revendicării 4 in care fasonarea sticlei se executa prin turnarea topiturii vitroase condiționate în matrițe de grafit spectral pur, preîncălzite în prealabil în cuptorul de recoacere, la temperatura de recoacere, si recoacerea se realizează în cuptoare electrice pentru tehnica dentara, prevăzute cu rezistente de kanthal (sarma de SiC), si prelucrarea probelor pentru determinarea proprietăților fizico-chimice se executa prin debitarea cu disc diamantat, urmata de șlefuire și polisare, cu carbura de siliciu de 250, 400 și 600 mesh și în final cu ajutorul suspensiilor de oxid de ceriu, de granulație minim 800 mesh, utilizate drept agenți de polisare.5. The process according to claim 4, wherein the molding of the glass is carried out by molding the vitreous melt conditioned in pure spectral graphite molds, preheated in the annealing furnace, at annealing temperature, and annealing is performed in electric ovens for dental technique, provided with kanthal resistant (SiC wire), and the processing of samples for the determination of physical-chemical properties is performed by cutting with diamond disc, followed by polishing and polishing, with silicon carbide of 250, 400 and 600 mesh and finally with the suspensions of Cerium oxide of at least 800 mesh granulation, used as polishing agents.
RO201601008A 2016-12-14 2016-12-14 Borophosphate glass with magneto-optical properties and process for producing the same RO132655B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO201601008A RO132655B1 (en) 2016-12-14 2016-12-14 Borophosphate glass with magneto-optical properties and process for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO201601008A RO132655B1 (en) 2016-12-14 2016-12-14 Borophosphate glass with magneto-optical properties and process for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO132655A2 true RO132655A2 (en) 2018-06-29
RO132655B1 RO132655B1 (en) 2021-08-30

Family

ID=62639656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO201601008A RO132655B1 (en) 2016-12-14 2016-12-14 Borophosphate glass with magneto-optical properties and process for producing the same

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO132655B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200159046A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-21 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Optical isolator and faraday rotator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200159046A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-21 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Optical isolator and faraday rotator
US11693264B2 (en) * 2018-11-16 2023-07-04 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Optical isolator and Faraday rotator

Also Published As

Publication number Publication date
RO132655B1 (en) 2021-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110104954A (en) It is a kind of low temperature crystallized to ion exchangeable glass ceramics
EP1115669A1 (en) Tantalum containing glasses and glass ceramics
CN103153912B (en) High zirconia refractory product
JPH0432009B2 (en)
CN110255895B (en) Alkali-containing borosilicate glass and preparation method thereof
CN109608047A (en) A kind of high-crystallinity sodium nepheline transparent glass-ceramics and preparation method thereof
CN103395996A (en) Preparation method of low melting point aluminum-boron-silicon glass ceramic bond for CBN (Cubic Boron Nitride) grinding tool
JP2010275182A (en) Optical glass
WO2007058205A1 (en) Glass composition and glass substrate
TWI464127B (en) And a method for manufacturing a glass substrate for a liquid crystal display device
WO2013191270A1 (en) Glass and optical element production method
EP3307685A1 (en) Forehearth frits, pearls and/or concentrates for fluorescence
US3935020A (en) Faraday rotation glasses
US2577627A (en) Glass composition and method of making same
RO132655A2 (en) Manufacturing process and borophosphate glass product containing lithium oxide, aluminium oxide and zinc oxide, doped with rare earths and transition and post-transition metals, with magneto-optical properties
CN100999384B (en) Magnetic rotation glass and its preparation technology
CN104909562A (en) High-refractivity environment-friendly ruby glass and preparation method thereof
WO2017115728A1 (en) Method for manufacturing aluminoborosilicate glass for drug containers
CN105502934A (en) Optical glass and preparation method thereof
CALVERT et al. Liquidus Behavior in the Silica‐Rich Region of the System PbO‐SiO2
SU1565344A3 (en) Method of obtaining soldering borolead glass
CN102211875A (en) Transparent microcrystalline glass and preparation method thereof
Shelby et al. Calcium gallioaluminate glasses
JP2020158363A (en) Glass and crystallized glass
Hordieiev et al. Glass formation and properties of glasses in the system SrO–B2O3–SiO2–xAl2O3 (x= 0; 10 Mol.%)