專利名稱：透紅外的氧氟化物玻璃的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種透紅外的氧氟化物玻璃，是一種含二氧化碲(或亞碲酸鹽)的氟鋁酸鹽玻璃的化學組成。其特點是在近紫外到中紅外波段有很高的透過，并具有高的抗失透本領，可制成大尺寸的光學材料。
背景技術：
氟鋁酸鹽玻璃是傳統(tǒng)的氟化物玻璃之一，其在0.3～5μm波段具有高的透過，還具有低折射、低色散、高的化學穩(wěn)定性等一系列優(yōu)異的物理化學性能。但這類氟化物玻璃易于析晶，不易于獲得大尺寸的材料，限制其實際應用的范圍。1985年，胡和方等獲得了成玻璃性能較好的MgF2-SrF2-CaF2-BaF2-YF3-AlF3系統(tǒng)多組分氟鋁酸鹽玻璃(參見硅酸鹽學報，1985，13402-407)。Seddon和Cardoso對上述玻璃改進后，得到直徑20-30mm，厚度數(shù)毫米的幾乎不析晶的玻璃圓片(參見Phys.Chem.Glasses，1994，35(3)137-144；J.Non-Cryst.Solids，1993，16156-59)。Yasui等研究了多種氧化物對組成55AlF3-35CaF2-10BaF2的氟鋁酸鹽玻璃成玻璃性能的影響，認為TeO2的引入有助于改善氟鋁酸鹽玻璃的抗失透性能(參見J.Non-Cryst.Solid，1992，140130-133)，但上述文獻中給出的玻璃的抗失透性能仍沒有得到根本的改善。難以獲得厚度大于1cm的大尺寸氟鋁酸鹽玻璃。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種具有高透過率的透紅外的氧氟化物玻璃，以適用于在近紫外到中紅外波段的光學窗口。
本發(fā)明所得玻璃截止波長大于6μm，玻璃聲子能量低，成玻璃性能好，適合制備紅外激光光纖和光纖放大器基質(zhì)玻璃及其他光學材料。
本發(fā)明獲得玻璃具有良好的成玻璃性能，良好的化學穩(wěn)定性，理論損耗低，適合制備低損耗氟化物光纖和摻雜光纖的基質(zhì)。
本發(fā)明的基本思想是在多組分氟化物中加入氧化碲或亞碲酸鹽和其他性能改良化合物，獲得大尺寸、近紫外到中紅外波段高透過率、OH基含量低、化學穩(wěn)定性良好的玻璃。該系統(tǒng)關鍵在于在多組分氟化物中引入TeO2或亞碲酸鹽，同時對各個組分、成分進行合理調(diào)整，極大提高了其成玻璃性能。
本發(fā)明具體的技術解決方案如下一種透紅外的氧氟化物玻璃，其特征是在AlF3-MeF2-ME3氟化物玻璃組分中加入TeO2或亞碲酸鹽其中Me為Mg、Ca、Sr、Ba的混合物，M為La、Yb、Y中一種或幾種。
所述的透紅外的氧氟化物玻璃，其特征在于它的組成范圍如下組份 mol％TeO2 3～50，AlF3 20～55，MgF2+CaF2+SrF2+BaF225～60，LaF3+-YbF3+YE3 0～40。
所述玻璃還含有如下作為修改性能用的成分中的一種或幾種LaF3、YbF3、YF3，含量之和不大于40。
上述的透紅外的氧氟化物玻璃更好的玻璃組成范圍如下組份 mol％TeO2 5～25，AlF3 25～45，MgF2+CaF2+SrF2+BaF230～50，LaF3+YbF3+YF3 5～15。
本發(fā)明經(jīng)試驗，獲得了200×200×20mm的大塊玻璃，0.5～5um透過率大于87％(6mm)，化學穩(wěn)定性好。


圖1分別為純氟鋁玻璃(AF)和本發(fā)明所得玻璃(AFT)的差熱(“DTA”)升溫、降溫曲線。
圖2是本發(fā)明所獲得的大尺寸玻璃在近紫外到中紅外波段的透過率，樣品厚度為6mm。
具體實施例方式下表中列舉了本發(fā)明六個實施例的玻璃化學組成及其所對應的玻璃特征溫度。其中轉(zhuǎn)變溫度Tg，析晶開始溫度Tx，析晶峰值溫度Tp，熔化溫度Tm。


圖1分別為純氟鋁玻璃(AF)和本發(fā)明所得玻璃(AFT)的差熱(“DTA”)升溫、降溫曲線。1-1為AF升溫曲線1-2為AF降溫曲線；2-1為AFT升溫曲線；2-2為AFT降溫曲線。比較1-2與2-2可以看出，純氟鋁玻璃在升溫和熔體降溫過程中有明顯的析晶峰。而本發(fā)明所獲得玻璃在升溫過程中的析晶峰變得平坦，熔體降溫過程中無明顯析晶峰，也就表明本發(fā)明得玻璃組成具有更好得成玻璃性能，適宜制作大尺寸材料。
圖2是本發(fā)明所獲得的大尺寸玻璃在近紫外到中紅外波段的透過率曲線，樣品厚度為6mm。由圖可見，本發(fā)明的透紅外的氧氟化物玻璃的具有良好的近紫外到中紅外波段的透過率。
權利要求
1.一種透紅外的氧氟化物玻璃，其特征是在AlF3-MeF2-MF3氟化物玻璃組分中加入TeO2或亞碲酸鹽其中Me為Mg、Ca、Sr、Ba的混合物，M為La、Yb、Y中一種或幾種。
2.根據(jù)權利要求1所述的透紅外的氧氟化物玻璃，其特征在于它的組成范圍如下組份 mol％TeO2 3～50，AlF3 20～55，MgF2+CaF2+SrF2+BaF225～60，LaF3+YbF3+YF3 0～40。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的透紅外的氧氟化物玻璃，其特征在于更好的玻璃組成范圍如下組份 mol％TeO2 5～25，AlF3 25～45，MgF2+CaF2+SrF2+BaF230～50，LaF3+YbF3+YF3 5～15。
全文摘要
一種透紅外的氧氟化物玻璃，其特征是在AlF
文檔編號C03C3/23GK1522979SQ03150830
公開日2004年8月25日 申請日期2003年9月5日 優(yōu)先權日2003年9月5日
發(fā)明者胡和方, 袁新強, 范有余 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所