一种防辐射无铅碲酸盐玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种防辐射无铅碲酸盐玻璃及其制备方法，属于防辐射玻璃技术领域，防辐射无铅玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：TeO2：65％；ZnO：15％；Bi2O3：11％

【技术实现步骤摘要】
一种防辐射无铅碲酸盐玻璃及其制备方法


[0001]本专利技术属于防辐射玻璃
，尤其涉及一种防辐射无铅碲酸盐玻璃及其制备方法。

技术介绍

[0002]碲酸盐玻璃作为一种新型的重金属氧化物玻璃，受到了科研人员的高度关注，其具有熔点低、密度大、折射率高、声子能量低、化学耐腐蚀性强、热学与机械性能良好等优点，而被广泛用于移动通信、数码成像等领域，在物理、光学及热学等方面存在着很大的利用价值。
[0003]随着科学技术的不断进步，对辐射防护和成分安全提出了更高要求。TeO2晶体本身具有高的折射率，因此碲酸盐玻璃中TeO2的含量越高其折射率越高。但碲酸盐玻璃作为一种重金属氧化物玻璃，降低其毒性去除铅物质以达到无铅目的，与此同时不减弱其原本的优良性能是一个技术关键。因此，如何制作出一种能用于防辐射的无铅新型玻璃是研究人员待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种防辐射无铅碲酸盐玻璃及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种防辐射无铅碲酸盐玻璃，所述防辐射无铅碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：
[0006]TeO2：65％；
[0007]Bi2O3：15％；
[0008]ZnO：11％
‑
19％；
[0009]BaF2：1％
‑
9％。
[0010]本专利技术通过调整碲酸盐玻璃中ZnO和BaF2的摩尔比，以TeO2为主要基体，同时辅助添加ZnO、Bi2O3、BaF2，与添加PbO的含铅玻璃相比，制备的无铅玻璃防辐射性能差别不大，可见本专利技术使用的辅助添加剂对防辐射有优异的改进效果，随着光子能量的减小，质量衰减系数也不断的增大，防辐射效果不断提高。
[0011]进一步地，所述防辐射无铅碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：TeO2：65％；Bi2O3：15％；ZnO：19％；BaF2：1％。
[0012]进一步地，所述防辐射无铅碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：TeO2：65％；Bi2O3：15％；ZnO：17％；BaF2：3％。
[0013]进一步地，所述防辐射无铅碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：TeO2：65％；Bi2O3：15％；ZnO：15％；BaF2：5％。
[0014]进一步地，所述防辐射无铅碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：TeO2：65％；Bi2O3：15％；ZnO：13％；BaF2：7％。
[0015]进一步地，所述防辐射无铅碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：TeO2：
65％；Bi2O3：15％；ZnO：11％；BaF2：9％。
[0016]一种所述防辐射无铅碲酸盐玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0017](1)按规定摩尔百分比称取各组分，混合，加热，得到玻璃熔体；
[0018](2)将所述玻璃熔体进行浇铸，得到预制碲酸盐玻璃；
[0019](3)将所述预制碲酸盐玻璃进行退火，得到碲酸盐玻璃初品；
[0020](4)将所述碲酸盐玻璃初品进行表面处理，得到防辐射无铅碲酸盐玻璃。
[0021]进一步地，步骤(1)加热的温度为850～900℃，加热的时间为90min。
[0022]进一步地，步骤(2)所述浇筑采用的浇铸模具为铜质模具。
[0023]进一步地，步骤(3)退火的温度为200～250℃，退火的时间为120min；退火后还进行冷却，冷却速率在9℃/min，直至冷却到室温。
[0024]进一步地，步骤(4)所述表面处理包括研磨处理和抛光处理。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
[0026]本专利技术提供了一种防辐射无铅碲酸盐玻璃，以TeO2为基体，使用了ZnO、Bi2O3、BaF2作为添加剂，代替了传统的PbO，使碲酸盐玻璃具有防辐射性能，该防辐射无铅玻璃具有较宽的红外投射范围，较低的声子能量，较高的折射率，较低的熔化温度等优点，且机械强度高、化学性质稳定、不易潮解，综合性能非常优越，适用于医学诊断、核能发电、高能物理实验等坏境中；同时，上述方案选用常规成分进行精确配比，制备方法简单易行，可在保证玻璃性能的同时有效降低成本，从而能够利用有限的资源来制作出效果优异的防辐射无铅碲酸盐玻璃；另外本专利技术提供的方法制得的防辐射玻璃具有良好的透射性，透射率可达到90％，优于现有的含铅防辐射玻璃，而且该玻璃机械强度高，化学性质稳定。由此可见本申请提供的防辐射无铅碲酸盐玻璃不仅防辐射效果好而且具有较高的透射性，综合性能优良，拥有广泛的适用环境。
附图说明
[0027]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0028]图1为辐射测试设备示意图；
[0029]图2为TBZBF系列玻璃在不同光子能量下的质量衰减系数；
[0030]图3为在光子能量为0.081Mev时TBZBF系列玻璃与TPZBF和混凝土的质量衰减系数。
具体实施方式
[0031]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0032]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0033]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
[0034]在不背离本专利技术的范围或精神的情况下，可对本专利技术说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本专利技术的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本专利技术说明书和实施例仅是示例性的。
[0035]关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0036]本专利技术的室温指的是25
±
2℃。
[0037]实施例1
[0038]一种防辐射无铅碲酸盐玻璃，由如下摩尔百分比的组分制成：TeO265％、Bi2O315％、ZnO19％、BaF21％，该防辐射无铅玻璃采用如下方法制备而成：
[0039](1)将以上各组分混合后置于刚玉坩埚中，在850℃中加热90本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防辐射无铅碲酸盐玻璃，其特征在于，所述防辐射无铅碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：TeO2：65％；Bi2O3：15％；ZnO：11％
‑
19％；BaF2：1％
‑
9％。2.根据权利要求1所述一种防辐射无铅碲酸盐玻璃，其特征在于，所述防辐射无铅碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：TeO2：65％；Bi2O3：15％；ZnO：19％；BaF2：1％。3.根据权利要求1所述一种防辐射无铅碲酸盐玻璃，其特征在于，所述防辐射无铅碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：TeO2：65％；Bi2O3：15％；ZnO：17％；BaF2：3％。4.根据权利要求1所述一种防辐射无铅碲酸盐玻璃，其特征在于，所述防辐射无铅碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：TeO2：65％；Bi2O3：15％；ZnO：15％；BaF2：5％。5.根据权利要求1所述一种防辐射无铅碲酸盐玻璃，其特征在于，所述防辐射无铅碲酸盐玻璃由以下摩尔百分比的组分制成：TeO2：65％；Bi2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹士玉，乔倩倩，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：