專利名稱：含二氧化碲的氟鋯酸鹽玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氟鋯酸鹽玻璃，特別是一種含二氧化碲的氟鋯酸鹽玻璃。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(lǐng)，可制成大尺寸的光學(xué)材料。
背景技術(shù)：
氟化物玻璃具有廣泛的光學(xué)應(yīng)用前景，如用于制備紅外窗口材料、超低損耗光纖、光波導(dǎo)、光纖放大器等?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好的大尺寸氟化物玻璃的研究一直是氟化物玻璃研究的熱點。以ZrF4為玻璃主要組成成分的氟化物玻璃稱為氟鋯酸鹽玻璃。與其它的氟化物玻璃相比，氟鋯酸鹽玻璃的不僅形成能力好，光學(xué)性質(zhì)亦很優(yōu)良，是制備氟化物光纖的主要的氟化物玻璃基質(zhì)。盡管發(fā)展了許多新系統(tǒng)，但幾乎所有的系統(tǒng)都容易失透。Poulain報道了兩種典型的氟鋯酸鹽玻璃ZBLA和ZBLAN(參見J.Non-Cryst.Solids，1983，561-14)。以ZBLA(56ZrF4·34BaF2·6LaF3·4AlF3)為代表的氟鋯酸鹽玻璃具有良好的紅外性能。但由于其差的成玻璃性能，目前還沒有該組成的厚度大于15mm的大尺寸玻璃報道。盡管在此組成的基礎(chǔ)上引入NaF后，ZBLAN組成具有很好的抗析晶性能，而且已經(jīng)獲得了厚度大于30mm的玻璃材料(參見Mater.Sci.Forum，1991，67&6813-16)，但由于NaF的加入，玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性降低，不適合用作大氣中的紅外窗口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有氟鋯酸鹽玻璃的問題，提供一種含二氧化碲的氟鋯酸鹽玻璃，它在不損害其化學(xué)穩(wěn)定性的前提下，基本維持純氟化物玻璃紅外性能，改善氟鋯酸鹽的成玻璃性能，并可獲得大尺寸紅外玻璃。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種含TeO2的氟鋯酸鹽玻璃，其特征是在氟鋯酸鹽玻璃組分中加入TeO2，其玻璃的組成范圍如下組成 mol％TeO22～12ZrF445～60，BaF225～35，LaF3+AlF3+YF3 5～11。
該玻璃的制備過程是ZrF4以NH4ZrF5的形式引入，其他氟化物均為高純氟化物原料。該玻璃分兩步制備，首先在鉑坩堝中制得不含氧化物的熟料，然后在再加入TeO2。玻璃熟料在830℃熔制后，加入TeO2后攪拌，澆注到預(yù)熱模板內(nèi)。玻璃在轉(zhuǎn)變溫度退火，然后隨爐冷卻。
常用于衡量組分成玻璃性能好壞的指標(biāo)ΔT(ΔT＝Tx-Tg)和S，S＝(Tx-Tg)(Tp-Tx)/Tg，其中Tg為玻璃的轉(zhuǎn)變溫度，Tx為玻璃的析晶開始溫度，Tp為析晶峰值溫度。ΔT和S值越大越有利于成玻璃，適合制備大尺寸玻璃。
采用上述含二氧化碲的氟鋯酸鹽組成和制備方法制備的玻璃，經(jīng)測試，所得到的玻璃的S值比原純氟化物顯著提高，同時基本保持了原氟化物玻璃良好的可見紅外性能。所得玻璃的截止波長大于6um，玻璃聲子能量低，成玻璃性能好，適合制備紅外激光光纖和用作光纖放大器基質(zhì)玻璃及其他光學(xué)材料。


圖1分別為本發(fā)明實施例6(TZF1)和純氟化物組成57ZrF4·34BaF2·4.5LaF3·4.5AlF3(ZF1)所制備玻璃的差熱(DTA)曲線。
圖2是本發(fā)明實施例6的透過率曲線圖。
具體實施例方式下表列舉了本發(fā)明六個具體實施例的玻璃化學(xué)組成，同時也給出了相應(yīng)所測量和計算所得的玻璃的特征溫度和抗析晶能力穩(wěn)定因子S的大小。其中，玻璃的特征溫度值通過差熱分析得到，測試過程中的升溫速率為10℃/min。


圖1分別為本發(fā)明實施例6(TZF1)和純氟化物組成57ZrF4·34BaF2·4.5LaF3·4.5AlF3(ZF1)所制備玻璃的差熱(DTA)曲線。其中TZF1曲線所對應(yīng)玻璃的ΔT為80℃，S為6.78；而曲線ZF1所對應(yīng)玻璃的ΔT為100℃，S為12。更大的ΔT(ΔT＝Tx-Tg)和S(S＝(Tx-Tg)(Tp-Tx)/Tg)值表明TZF1比ZF1具有更好的成玻璃性能，適合制備大尺寸紅外材料。
圖2是本發(fā)明實施例6的玻璃樣品(樣品厚度為6mm)在0.3～7.0um的透過率曲線。由圖可見，本發(fā)明的含二氧化碲的氟鋯酸鹽玻璃具有良好的近紫外到中外紅透過性能。
權(quán)利要求
1.一種含TeO2的氟鋯酸鹽玻璃，其特征是在氟鋯酸鹽玻璃組分中加入TeO2，其玻璃的組成范圍如下組成 mol％TeO22～12ZrF445～60，BaF225～35，LaF3+AlF3+YF35～11。
全文摘要
一種含TeO
文檔編號C03C4/10GK1673141SQ20051002417
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月2日
發(fā)明者胡和方, 袁新強 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所