Стекло

 

Использование: для изготовления красных светофильтров и декоративных целей, Сущность изобретения: стекло содержит оксид фосфора 60-75%, БФ PaOs; оксид алюминия 3-12%, БФ , оксид цинка 17-30%, БФ ZnO; оксид меди 0,2-0,4%, БФ СиО; оксид железа 0,2-0,4%, БФ Рв20з. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 03 С 3/17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

00 (Л

Cd 4 (21) 4901769/33 (22) 11.01.91 (46) 15.10.92. Бюл. ¹ 38 (71) Всесоюзный научный центр Государственный оптический институт им, С,И.Вавилова (72) Н.И.Гребенщикова, Г.А.Колосенко и

Е.А.Лисицына (56) Варгин В.В. Производство цветного стекла, М,-Л.: Легпром, 1940, с,254, Заявка Японии N 59-15102, кл, С 03 С 3/16, опубл,1984 (прототип), Изобретение относится к стеклу, предназначенному для изготовления красных светофильтров (светотехника) и всевозможных декоративных целей, С древних времен известно, что соединения меди используются для окраски стекла в красный цвет. Впервые механизм окрашивания коллоидной медью был опи. сан в 1905 году, было показано, что "медный рубин" имеет полосу поглощения около 650 нм, В настоящее время принято считать, что в зависимости от размера выделяющихся частиц металлической меди цвет стекла меняется следующим образом: при размере частиц меньше 5 нм получаются бесцветные стекла, при размере частиц порядка 30 нм стекла приобретают красную рубиновую окраску, при размере частиц 70 и более нм получаются красные полузаглушенные или глухие стела (1).

Отечественная промышленность выпускает только силикатные "медные рубиновые стекла". Процесс окраски этих стекол происходит во время повторной термообработки — "наводки" при температурах 580700оС в зависимости от состава, т.е. более Ы 1768537 А1 (54) СТЕКЛО (57) Использование: для изготовления красных светофильтров и декоративных целей, Сущность изобретения: стекло содержит оксид фосфора 60 — 75%, БФ Р205; оксид алюминия 3 — 12%, БФ А!оО, оксид цинка

17 — 30% БФ ZllO; оксидмеди 0,2 — 0,4% БФ

СиО; оксид железа 0,2 — 0,4%, БФ Ре20з. 1 табл. высокие температурьГдля высоковязкйх стекол, содержащих малое колйчество щелочей.

Следует учесть, что низковязкие стекла (обычно многощелочные силикатные или фосфатные) легко наводятся, что приводит к быстрому росту красящих частиц до такого размера, который соответствует полуэаглушенным или глухим стеклам. Иэ последних невозможно изготовить светофил ьтры, т, к. основным свойством светофильтров является прозрачность в видимой области спектра.

Авторам не удалось выявить фосфатные стекла, окрашенные медью или ее соединениями в красный цвет, Наиболее близким к предлагаемому стеклу по составу можно считать "Стекло для светофильтров с ограниченным пропусканием в ближней ИК области спектра" по заявке (2).

Состав стекла по заявке может быть выбран в качестве прототипа, мас.%:

Ъ

Р205 50-85

AlzOa 2 — 14

020 0 — 5

Na2O 0-5 при этом

К20 0 — 5 Ма20+ LizO+ KzO =- 2 — 10%

ZnO 0 — 5

1768537

MgO 1 — 8 при этом

СаО 0 — 5 ZnO+ MgO+ СаО = 3 — 15

ВаО 2 — 35

ВгОз 0 — 3

TiOz 0 — 3 5

Ег02 0-5

ЯОз " 0,2-1

СаО "- """, ..." 05 — 8

: f,.

По "сравнению с npoготипом заявляемое стекло включает ряд тех же ингредиен- 10 тов: P20s — 50-75, А1 0з — 5 — 12, CuO—

0,2 — 0,4, количественное содержание которых включается в предельные концентрации прототипа. Однако ZnO вводится значительно большее количество — 20 — 30, 15 а CuO — значительно меньшее — 0,2-0,4 .

По сравнению с прототипом заявляемое стекло имеет значительно меньшее число компонентов, что приводит к более высокой однородности стекла. Только до- 20 бавление 0,2-0,4 Ре Оз способствует образованию частиц меди в размерах 30 — 50 нм, что позволяет получить прозрачные красные стекла, Заявляемое стекло по сравнению с прототипом имеет совершенно 25 другие спектрал ьн ые характеристики, и редставленные на рисунке: линия 1 — спектральная кривая пропускания заявляемого стекла, линия 2 — спектральная кривая прототипа. 30

Целью настоящего изобретения является получение стекла красного цвета, Данная цель достигается тем, что в стекло, содержащее P20g, А!гОз, ZnO. CuO дополнительно вводят FegOz, который препятствует обра- 35 зованию частиц металлической меди размером более 50 нм, что позволяет получить стекла с максимальным пропусканием, равным 70 для образцов толщиной 2 мм при следующем соотношении ингредиентов, мас о

РгОв 60-75

АЬОз 3 — 12

ZnO 17 — 30

СиО 0,2-0,4

FezOg 0,2-0,4

Наиболее яркие краски получают при соотношении CuO/FåãOç = 1.

Конкретные составы заявляемого стекла представлены в таблице.

Стекла указанных в таблице составов синтезировались в кварцевых тиглях емкостью 0,1-0,2 литра при температуре 1200 С в электропечах с карборундовыми нагревателями. После часовой выдержки в печи расплав из кварцевого тигля помещался в стеклоуглеродный пакет и выдерживался еще два часа, Полученные при температуре

1200 С бесцветные отливки подвергались термообработке при 460 С в течение трех часов, Шихты составлялись из реактивов марок "ч" и "хч", использовались следующие реактивы: ZnO, А!(РСз)з, НгРО4, РегОз и СиО, Формула изобретения

Стекло, содержащее Р205, А1 0з, ZnO, Си0, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стекла красного цвета, оно дополнительно содержит РегОз при следующем соотношении ингредиентов, мас. :

Р205

А!гОз

ZnO

СиО

Ре20з