ТЕЛЛУРГАЛОГЕНИДНОЕ СТЕКЛО

ТЕЛЛУРГАЛОГЕНИДНОЕ СТЕКЛО


RU (11) 2249567 (13) C1

(51) 7 C03C3/32 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.04.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2003121777/03 
(22) Дата подачи заявки: 2003.07.15 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.07.15 
(45) Опубликовано: 2005.04.10 
(56) Аналоги изобретения: EP 0236193 B1, 09.09.1987. US 6015765 A, 18.01.2000. FR 2664584 A1, 17.01.1992. WO 92/00926 A1, 23.01.1992. RU 2013396 C1, 30.05.1994. SU 579242 A, 23.11.1977. 
(72) Имя изобретателя: Блинов Л.Н. (RU); Ананичев В.А. (RU); Мохаммад А.Х. (RU); Самойленко Г.В. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (СПбГПУ) (RU) 
(98) Адрес для переписки: 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29, СПбГПУ, Патентный отдел 

(54) ТЕЛЛУРГАЛОГЕНИДНОЕ СТЕКЛО

Изобретение относится к теллургалогенидным стеклам, прозрачным в инфракрасной области спектра. Технической задачей изобретения является расширение области пропускания в ИК-диапазоне длин волн, повышение термической устойчивости, уменьшение коэффициента термического расширения стекла. Стекло включает Те, I, Cu при следующем соотношении компонентов, мол.%: Те 33-80, Cu 10-35, I 5-50. Стекло прозрачно в области длин волн от 2-25 мкм, имеет температуру размягчения 385-435К и коэффициент объемного термического расширения (90-56)10 -6К-1. Предлагаемые составы стекол могут быть использованы как волноводные и регистрирующие среды для записи, обработки и передачи информации. 1 табл., 1 ил.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к оптике, а именно к оптическим материалам, прозрачным в инфракрасной области спектра, и может быть использовано для изготовления элементов оптических систем.
В современной ИК-оптике для изготовления деталей оптически связанных систем применяются согласованные по коэффициенту термического расширения, диапазону прозрачности с материалом источника и приемника излучения передающие и иммерсионные среды с высоким показателем преломления на основе теллургалогенидных стекол. Известные в настоящее время теллургалогенидные стекла имеют незначительные области пропускания в ИК-диапазоне длин волн и большой коэффициент объемного термического расширения, что ограничивает их практическое использование.
Известно теллургалогенидное стекло [Игнатюк В., Ставнистый Н.Н., Минаев Е.Н. Стеклообразование и параметры ближнего порядка в системе I-Те - Структура, физико-химические свойства и применение некристаллических полупроводников. Кишинев, 1980. С.117-118], прозрачное в инфракрасной области спектра, содержащее Те и I при следующем соотношении компонентов, мол.%:
Те 45-60
I 40-55
Стекло имеет большую область прозрачности (1-20 мкм) в ИК-диапазоне длин волн. Однако коэффициент объемного термического расширения стекла велик ( v=97?10-6К-1). Кроме того, из-за низкой температуры размягчения стекло неустойчиво и при незначительном нагревании кристаллизуется.
Стекло гигроскопично, медленно разрушается в воде и на воздухе.
Известно теллургалогенидное стекло, прозрачное в ИК-области спектра, устойчивое к действию кислорода и влаги воздуха, содержащее S, Те и I при следующем соотношении компонентов, мол.%:
Те 45-60
I 40-55
S 0-15
выбранное нами за прототип [Zhang Х.Н., Fonteneau G., Lucas J. Tellurium halide glasses. New materials for transmission in the 8-12 m range // Journal of Non-Crystalline Solids, 1988. V.104. P. 38-44], EP 0236193 B1.
К существенным недостаткам этого стекла следует отнести относительно незначительную область пропускания (1-13 мкм) в ИК-диапазоне длин волн, высокий коэффициент объемного термического расширения, v=(97-210)?10-6К-1 и невысокую температуру размягчения.
Задачей изобретения является расширение области пропускания в ИК-диапазоне длин волн, уменьшение коэффициента объемного термического расширения и повышение термической устойчивости стекла.
Поставленная цель достигается тем, что теллургалогенидное стекло, включающее Те и I, дополнительно содержит Сu при следующем соотношении компонентов, мол.%:
Те 33-80
Сu 10-35 
I 5-50
Выбранное соотношение компонентов ограничено областью стеклообразования в системе Cu-Te-I. При концентрации теллура меньше 33 и больше 80 мол.%, йода меньше 5 и больше 50 мол.% и меди меньше 10 и больше 35 мол.% в стекле появляются зародыши кристаллической фазы, нарушается его однородность и уменьшается прозрачность в инфракрасном диапазоне частот.
Введение в состав стекла Сu в указанных количествах при заданном соотношении Те и I приводит к трехкомпонентному взаимодействию с образованием устойчивых стеклообразующих соединений, увеличению содержания в стекле тяжелых элементов, которое приводит к значительному сдвигу края поглощения в длинноволновую область (чертеж). При концентрации меди меньше 10 мол.% происходит снижение термической устойчивости и увеличение коэффициента термического расширения (см. таблицу). При концентрации меди больше 35 мол.% в стекле появляются зародыши кристаллической фазы.
Трехкомпонентное взаимодействие с образованием в стекле устойчивых группировок атомов состава химических соединений CuTeI и СиТе2 I приводит к увеличению жесткости стеклообразуюшего каркаса, уменьшению ангармоничности колебаний атомов и, как следствие, уменьшению коэффициента объемного термического расширения стекла (таблица).
Таким образом, в результате введения в состав стекла 10-35 мол.% Сu при содержании 33-80 мол.% Те и 5-50 мол.% I образуется новое термически устойчивое стекло с широкой областью пропускания, низким коэффициентом термического расширения и более высокой температурой размягчения.
Навески компонентов шихты загружали в реакционную камеру, вакуумировали, герметизировали, помещали в печь и нагревали до 800-850°С с последующим охлаждением в выключенной печи. Составы некоторых стекол и их свойства представлены в таблице.
Контроль над качеством стекла осуществляли методом дифференциально-термического и рентгенофазового анализов.
ИК-спектры пропускания снимали на спектрофотометре UR-20.
Коэффициент объемного термического расширения измеряли на устройстве [A.C. № 987487, кл. G 01 N 25/16, 1983].
Как видно из таблицы, предлагаемое стекло обладает меньшим коэффициентом объемного термического расширения, большим диапазоном пропускания и более высокой термической устойчивостью за счет повышения температуры размягчения.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Теллургалогенидное стекло, включающее Те и I, отличающееся тем, что дополнительно содержит Сu при следующем соотношении компонентов, мол.%:
Те 33-80
Сu 10-35
I 5-50 



РИСУНКИ



ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru