RU2063934C1 - Желтое стекло - Google Patents

Abstract

Использование: для изготовления желтых селективных светофильтров и декоративных целей. Сущность изобретения: желтое стекло содержит в мас.%: оксид фосфора 40-60 БФ P₂O₅, оксид алюминия 5 - 10 БФ Al₂O₃, сульфид кадмия 2 - 7 БФ CdS, по крайней мере один оксид из группы: оксид калия, оксид натрия 4 - 10 БФ K₂O, Na₂О, оксид бора 3 - 8 БФ В₂О₃, оксид лантана 1 - 5 БФ La₂O₃, оксид бария 18 - 30 БФ ВаО, оксид кремния 0,1 - 10 ВФ SiO₂. Температура варки 1100 - 1200^oС, температура наводки 430 - 520^oС. 1 табл.

Description

Изобретение относится к стеклу, предназначенному для изготовления желтых селективных светофильтров (светотехника) и всевозможных декоративных целей.

Цель изобретения получение желтых стекол, окрашенных сульфидом кадмия, на фосфатной основе.

Наиболее близкими по целевому назначению являются желтые стекла с краем поглощения от 400 до 480 нм, активированные сульфидом кадмия и элементарной серой ЖС10 (в дальнейшем аналог), сульфидом кадмия и элементарными серой и селеном ЖС11, ЖС12, ЖС16, ЖС17, ЖС18.

Стекло ЖC10 имеет следующий состав мас.

SiO₂ 64
ZnO 13
В₂03 3
K2O 11
Na₂O 9
CdS 06
S 0,4
(аналог, ГОСТ 9411-81, каталог "Цветное оптическое стекло и особые стекла". М. 1990, с. 29, 98-99).

Недостатком стекол марок ЖС, выпускаемых отечественной промышленностью на силикатной основе, является высокая температура синтеза 1450 1500^oС. При таких высоких температурах происходят возгонка сульфида кадмия и потери серы в результате улетучивания, что приводит к существенному уменьшению объемной доли микродисперсной кристаллической фазы. Кроме того, для образования окраски стекла (выделения микродисперсной фазы) требуется дополнительная термообработки ("наводка") при температурах 620 700^oC в зависимости от местоположения края поглощения.

Недостаток силикатных стекол высокая температура синтеза устраняется у желтого фосфатного стекла, выбранного нами за прототип, по более близкому синтетическому составу, мас.

P₂05 50
ZnО 25
Na₂O 20
Аl₂0₃ 5
CdS 3 10
(прототип, S. Crichton, H.Ymanara, J.Matsuoka, ets. "Ponlinear optical properties of semiconductor doped phosphate glasses" Proc. Jnt. Conf. on Science fnd Technology of New blasses, Japan, Tokyo, 1991, рр. 347-352).

Недостатком данного стекла является усложненная технология варка в атмосфере аргона и двухстадийная технология синтеза: первоначально синтезируется бесцветное стекло состава 50% P₂O₅, 25% ZnO, 5% Al₂O₃, 20% Na₂O, которое в дальнейшем размалывается в порошок и смешивается с растертым сульфидом кадмия и переплавляется при температуре 1000 1100^oС в течение 1 3 часов. "Наводка" проводится при температуре 380 430^oС, выше 459^oС стекло кристаллизуется.

Предлагается стекло, содержащее как и прототип P₂O₅, Al₂O₃, Na₂O, CdS и оксид щелочного металла, в которое дополнительно вводится B₂O₃, La₂O₃, ВаO, SiO₂ при следующем содержании ингредиентов мас.

P₂O₅ 40 60
ВаO 18 30
Al₂O₃ 5 10
SiO₂ 0,1 10
B₂O₃ 3 8
CdS 2 7
La₂O₃ 1 5 по крайней мере один оксид из группы K₂O, Na₂O 4 10
По сравнению с прототипом заявляемое стекло имеет следующие преимущества: возможность получения желтых стекол по стандартной технологии синтез стекол проводится при обычной атмосфере при температурах 1000 1200^oC, "наводка" может быть совмещена с температурой отжига. В заявляемое стекло можно ввести значительно большее количество красителей по сравнению с силикатными, что позволяет получить более тонкие светофильтры с требуемой оптической плотностью.

Конкретные составы стекол в сравнении с прототипом приведены в таблице (мас.).

Стекла, указанные в таблице составов, синтезировались в кварцевых тиглях емкостью 0,1 0,2 литра при температурах 1050 1200^oС в электропечах с карборундовыми нагревателями. После двухчасовой выдержки при температуре варки стекло вырабатывалось в форму. Полученные бесцветные отливки отжигались и одновременно " "наводились" при температуре 500 520^oС в течение двух часов. Шихта cоставлялась из реактивов марок "ч" и "хч", использовались следующие реактивы: H₃PO₄, оксиды Si Lа, Ва, Аl, углекислые калий и натрий, сульфид кадмия.

Предлагаемое изобретение удовлетворяет, по нашему мнению, критерию "изобретательский уровень", так как нам не известно желтое фосфатное стекло, окрашенное сульфидом кадмия, полученное по стандартной технологии. ТТТ1

Claims (1)

1. Желтое стекло, содержащее P₂O₅, Al₂O₃, CdS оксид щелочного металла, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит B₂O₃, La₂O₃, ВаО, SiO₂, а в качестве оксида щелочного металла по крайней мере один оксид из группы: K₂O, Na₂O при следующем содержании ингредиентов, мас.

   P₂O₅ 40 60
   AL₂O₃ 5 10
   CdS 2 7 по крайней мере один оксид из группы:
   K₂O, Na₂O 4 10
   B₂O₃ 3 8
   La₂O₃ 1 5
   BaO 18 30
   SiO₂ 0,1 10.

Images