一种抗紫外辐射透中波红外玻璃及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种抗紫外辐射透中波红外玻璃及其制备方法和应用，含有以下质量份数的组分：BaO

【技术实现步骤摘要】
一种抗紫外辐射透中波红外玻璃及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及光学玻璃材料领域，特别涉及一种抗紫外辐射透中波红外玻璃及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]红外探测技术在现代国防高技术中占有十分重要的地位，各种导弹的制导、红外预警(包括探测、识别和跟踪、预警卫星、预警飞机、各种侦察机等)、观察瞄准(高能束拦截武器等)等都离不开红外探测技术。红外材料是红外光电探测技术的基础，在红外技术的研究中有举足轻重的地位。红外材料主要用作红外探测器和飞行器中的窗口、头罩或整流罩等，对它的最主要的要求是，在相应工作波段上具有尽可能高的透过率，而且受辐射影响应尽可能小，以免产生假信号。
[0003]目前在中波红外波段采用的红外透过材料有锗酸盐玻璃、人工多晶锗、氟化镁(MgF)、人工蓝宝石和氮酸铝、多晶氟化镁等被认为是综合性能比较好的材料。空间环境中存在大量粒子，如电子、质子和紫外线等，对玻璃会造成辐照着色。随着辐照剂量的增加玻璃光透过率下降，这会严重威胁航天器的正常运行。随着航天技术的发展，航天器在轨时间大幅延长，玻璃辐照着色已经成为空间舷窗玻璃长期服役必须克服的材料科学问题。
[0004]有现有技术公开了一种防紫外涂料的制备方法，该方法的步骤如下：1)称取下述重量份的物料：20
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30份纳米氧化锌粉体、20份丙烯酸、130
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150份蒸馏水、20份二氧化钛、2
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3份盐酸和15份乙醇或甲醇；2)将上述物料混合经85C下恒温搅拌5
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>6小时，反应得到的溶液即为防紫外涂料。该专利技术的方法制备出的涂料能有效拦截紫外线，减少紫外线辐射对人体的伤害；同时具有可见光透过率高、使用量少、涂层结合力好等优点；但是涂料中含有微毒的甲醇等材料，对人体不友好。
[0005]又有现有技术公开了一种防紫外辐射的磷酸盐吸热玻璃，其在紫外区域内具有较低的透光度，同时在可见光区域内具有较高的透光度。该种玻璃成分包含，基于氧化物的重量百分比计：55
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75％的P2O5，3
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9％的B2O3，5
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20％的Al2O3，2
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6％的CaO，2
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6％的MgO，2
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6％的BaO，0
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3％的K2O，1.5
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4.5％的Li2O，2
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5％的Na20，1
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5％的CeO2，0.1
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1％的Fe2O3，0.1
‑
1％的Cu2O3。其中CaO+MgO+BaO的总量＜12％，K2O+Li2O+Na2O的总量<15％，CeO2+Fe2O3+CuO的总量＜5％。该种玻璃具有低于12％的紫外线透过率，低于38％的总太阳能透过率以及高于75％的可见光透过率，但是该种玻璃在近红外区内具有非常低的透光度和陡的吸收边缘。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种抗紫外辐射透中波红外玻璃及其制备方法和应用，所要解决的技术问题是使得玻璃中波红外透过率高，具有良好的热稳定性能，抗紫外辐射能力强。
[0007]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出的一种抗紫外辐射透中波红外玻璃，含有以下质量份数的组分：
[0008][0009]优选地，前述的抗紫外辐射透中波红外玻璃中，其中所述抗紫外辐射透中波红外玻璃含有以下质量份数的组分：BaO
2 12～18％；Ga2O
3 38～53％；CaO
2 27～42％；Y2O
3 13～24％；CeO
2 0.4～1.5％。
[0010]优选地，前述的抗紫外辐射透中波红外玻璃中，其中所述抗紫外辐射透中波红外玻璃含有以下质量份数的组分：BaO
2 13～18％；Ga2O
3 29～43％；CaO
2 25～35％；Y2O
3 13～22％；CeO
2 0.5～1.7％。
[0011]优选地，前述的抗紫外辐射透中波红外玻璃中，其中所述抗紫外辐射透中波红外玻璃含有以下质量份数的组分：BaO
2 16～22％；Ga2O
3 42～57％；CaO
2 22～40％；Y2O
3 10～22％；CeO
2 0.3～1.0％。
[0012]优选地，前述的抗紫外辐射透中波红外玻璃中，其中所述抗紫外辐射透中波红外玻璃含有以下质量份数的组分：BaO
2 17～20％；Ga2O
3 30～42％；CaO
2 22～38％；Y2O
3 12～25％；CeO
2 0.7～1.6％。
[0013]优选地，前述的抗紫外辐射透中波红外玻璃中，其中所述抗紫外辐射透中波红外玻璃含有以下质量份数的组分：BaO
2 15～17％；Ga2O
3 28～30％；CaO
2 37～39％；Y2O
3 15～17％；CeO
2 0.9～1.1％。
[0014]优选地，前述的抗紫外辐射透中波红外玻璃中，其中所述抗紫外辐射透中波红外玻璃含有以下质量份数的组分：BaO
2 11.7％；Ga2O
3 50％；CaO
2 28％；Y2O
3 10％；CeO
2 0.3％。
[0015]本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。本专利技术提出的一种抗紫外辐射透中波红外玻璃的制备方法，包括以下步骤：S1熔制均化：将玻璃的原料研磨均匀形成混合料，在1100～1300℃熔制大于8小时，均化和澄清后得到均匀无气泡的玻璃液；
[0016]S2浇注：将步骤S1得到的玻璃液在600～800℃进行浇注，得到第一玻璃中间体；
[0017]S3真空熔制：将步骤S2得到第一玻璃中间体在真空环境中升温至1400～1500℃进行熔制；
[0018]S4浇注：将步骤S3得到的玻璃液在320～350℃下进行浇注，得到第二玻璃中间体；
[0019]S5退火：将步骤S4得到的第二玻璃中间体升温至720～780℃，保温2～3小时后，再以9～11℃/h的速度降温至100～110℃，之后降温至室温，得到所述抗紫外辐射透中波红外玻璃。
[0020]优选地，前述的抗紫外辐射透中波红外玻璃的制备方法，其中步骤S3中，所述真空环境中的真空度为1
×
103Pa以上。
[0021]本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。本专利技术提出
的一种装置，其包含窗口，所述窗口包含上述的抗紫外辐射透中波红外玻璃。
[0022]优选地，其中前述的装置，其中所述装置为红外探测器、红外飞行器、整流罩或头罩。
[0023]本专利技术所述抗紫外辐射透中波红外玻璃中，CeO2在玻璃中处于变价的可逆状态，Ce
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗紫外辐射透中波红外玻璃，其特征在于，含有以下质量份数的组分：2.如权利要求1所述的抗紫外辐射透中波红外玻璃，其特征在于，含有以下质量份数的组分：BaO
2 12～18％；Ga2O
3 38～53％；CaO
2 27～42％；Y2O313～24％；CeO
2 0.4～1.5％。3.如权利要求1所述的抗紫外辐射透中波红外玻璃，其特征在于，含有以下质量份数的组分：BaO
2 13～18％；Ga2O
3 36～43％；CaO
2 25～35％；Y2O313～22％；CeO
2 0.5～1.7％。4.如权利要求1所述的抗紫外辐射透中波红外玻璃，其特征在于，含有以下质量份数的组分：BaO
2 16～22％；Ga2O
3 42～57％；CaO
2 22～40％；Y2O310～22％；CeO
2 0.3～1.0％。5.如权利要求1所述的抗紫外辐射透中波红外玻璃，其特征在于，含有以下质量份数的组分：BaO
2 17～20％；Ga2O
3 37～42％；CaO
2 22～38％；Y2O312～25％；CeO
2 0.7～1.6％。6.如权利要求1所述的抗紫外辐射透中波红外玻璃，其特征在于，含有以下质量份数的组分：Ba...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，赵华，刘永华，祖成奎，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：