耐辐射玻璃制造技术

本发明专利技术提供一种耐辐射玻璃，其组分以重量百分比表示，含有：SiO2：5～15％；B2O3：20～50％；La2O3：20～50％；MO：10～28％；ZrO2：0.1～10％；CeO2：0.1～3％，所述MO为MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO中一种或多种。通过合理的组分设计，本发明专利技术获得的玻璃耐辐射性能优异，适合太空光学仪器等的使用。仪器等的使用。

【技术实现步骤摘要】
耐辐射玻璃


[0001]本专利技术涉及一种玻璃，尤其是涉及一种耐辐射玻璃。

技术介绍

[0002]玻璃在太空中通常暴露在高能辐射中，如伽马、电子、质子、中子辐射。光子和粒子辐射引起玻璃离子化从而改变玻璃的透过率。吸收10Gy(103rad)伽马辐射可以明显降低玻璃在整个可见光光谱的透过率。透过率损失较大部分通常发生在紫外边界波长附近，同时导致颜色变化。如果辐射增加到100Gy，对于光学仪器来说，大部分玻璃就无法使用了。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种耐辐射玻璃。
[0004]本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：
[0005]耐辐射玻璃，其组分以重量百分比表示，含有：SiO2：5～15％；B2O3：20～50％；La2O3：20～50％；MO：10～28％；ZrO2：0.1～10％；CeO2：0.1～3％，所述MO为MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO中一种或多种。
[0006]进一步的，所述的耐辐射玻璃，其组分以重量百分比表示，还含有：TiO2：0～2％；和/或R2O：0～3％；和/或Sb2O3：0～1％，所述R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种。
[0007]耐辐射玻璃，其组分以重量百分比表示，由SiO2：5～15％；B2O3：20～50％；La2O3：20～50％；MO：10～28％；ZrO2：0.1～10％；CeO2：0.1～3％；TiO2：0～2％；R2O：0～3％；Sb2O3：0～1％组成，所述R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，MO为MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO中一种或多种。
[0008]进一步的，所述的耐辐射玻璃，其组分以重量百分比表示，其中：B2O3/La2O3为0.8～1.5，优选B2O3/La2O3为1.0～1.3。
[0009]进一步的，所述的耐辐射玻璃，其组分以重量百分比表示，其中：10
×
CeO2/MO为0.1～2.0，优选10
×
CeO2/MO为0.2～1.5，更优选10
×
CeO2/MO为0.3～1.0，所述MO为MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO中一种或多种。
[0010]进一步的，所述的耐辐射玻璃，其组分以重量百分比表示，其中：BaO+SrO为7％以下，优选BaO+SrO为5％以下，更优选BaO+SrO为3％以下。
[0011]进一步的，所述的耐辐射玻璃，其组分以重量百分比表示，其中：SiO2：6～12％；和/或B2O3：26～42％；和/或La2O3：25～43％；和/或MO：12～25％；和/或ZrO2：1～7％；和/或CeO2：0.4～3％；和/或TiO2：0～1％；和/或R2O：0～2％；和/或Sb2O3：0.01～1％，优选Sb2O3：0.1～0.5％，所述R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，MO为MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO中一种或多种。
[0012]进一步的，所述的耐辐射玻璃的折射率n
d
为1.60～1.75，优选为1.64～1.74；和/或光透过率τ
400nm
为30％～60％，优选为35％～58％；和/或辐照稳定性Δτ为10％～20％，优选为12％～18％；和/或热膨胀系数α
20/120℃
为50
×
10
‑7/℃～80
×
10
‑7/℃，优选为60
×
10
‑7/
℃～70
×
10
‑7/℃。
[0013]玻璃预制件，采用上述的耐辐射玻璃制成。
[0014]光学元件，采用上述的耐辐射玻璃制成，或采用上述的玻璃预制件制成。
[0015]本专利技术的有益效果是：通过合理的组分设计，本专利技术获得的玻璃耐辐射性能优异，适合太空光学仪器等的使用。
具体实施方式
[0016]下面，对本专利技术的耐辐射玻璃的实施方式进行详细说明，但本专利技术不限于下述的实施方式，在本专利技术目的的范围内可进行适当的变更来加以实施。此外，关于重复说明部分，虽然有适当的省略说明的情况，但不会因此而限制专利技术的主旨。以下内容中有时候将本专利技术耐辐射玻璃简称为玻璃。
[0017][耐辐射玻璃][0018]下面对本专利技术耐辐射玻璃的各组分(成分)范围进行说明。在本专利技术中，如果没有特殊说明，各组分的含量、总含量全部采用重量百分比(wt％)表示，即，各组分的含量、总含量相对于换算成氧化物的组成的玻璃物质总量的重量百分比表示。在这里，所述“换算成氧化物的组成”是指，作为本专利技术的玻璃组成成分的原料而使用的氧化物、复合盐及氢氧化物等熔融时分解并转变为氧化物的情况下，将该氧化物的物质总量作为100％。
[0019]除非在具体情况下另外指出，本专利技术所列出的数值范围包括上限和下限值，“以上”和“以下”包括端点值，以及包括在该范围内的所有整数和分数，而不限于所限定范围时所列的具体值。本文所称“和/或”是包含性的，例如“A和/或B”，是指只有A，或者只有B，或者同时有A和B。
[0020]La2O3是本专利技术玻璃的主要组分，可以有效提高玻璃的折射率，降低玻璃的热膨胀系数，改善玻璃的化学稳定性和硬度，同时还可以提高玻璃的防耐辐射能力。但如果La2O3含量过多，则会降低玻璃的热稳定性，玻璃容易析晶。因此，La2O3的含量为20～50％，优选为25～43％。
[0021]B2O3作为玻璃生成体，可以进入网络中，提高玻璃的成玻璃性能，抑制玻璃中的La2O3晶体的析出，提高镧系玻璃的热稳定性，提高含CeO2的镧系玻璃的透过率，还可以降低玻璃的热膨胀系数、粘度及软化温度。但如果B2O3的含量过多，玻璃的折射率降低，热稳定性及化学稳定性变差。因此，B2O3的含量为20～50％，优选为26～42％。
[0022]在一些实施方式中，通过控制B2O3的含量与La2O3的含量之间的比值B2O3/La2O3在0.8～1.5范围内,可使玻璃具有较高的透过率，还可以改善玻璃的熔化性能及析晶性能。因此，优选B2O3/La2O3为0.8～1.5，更优选B2O3/La2O3为1.0～1.3。
[0023]SiO2作为玻璃生成体，形成玻璃的骨架，能增加玻璃的粘度，降低玻璃的析晶倾向，提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度和透明度，但如果其含量过多，则会增加玻璃的熔化难度，使玻璃的折射率降低。因此，SiO2的含量为5～15％，优选为6～12％。
[0024]MO(MO为MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO中一种或多种)可以改善玻璃的透过率，增加玻璃的折射率和化学稳定性，提高防耐辐射能力，但如果其含量过多，玻璃的稳定性降低。因此，MO的含量为10～28％，优选为12～25％。
[0025]在一些实施方式中，若BaO和SrO的合计含量BaO+SrO超过7％，则玻璃近紫外的透
过率明显降低。因此，优选BaO+SrO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.耐辐射玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，含有：SiO2：5～15％；B2O3：20～50％；La2O3：20～50％；MO：10～28％；ZrO2：0.1～10％；CeO2：0.1～3％，所述MO为MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO中一种或多种。2.根据权利要求1所述的耐辐射玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，还含有：TiO2：0～2％；和/或R2O：0～3％；和/或Sb2O3：0～1％，所述R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种。3.耐辐射玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，由SiO2：5～15％；B2O3：20～50％；La2O3：20～50％；MO：10～28％；ZrO2：0.1～10％；CeO2：0.1～3％；TiO2：0～2％；R2O：0～3％；Sb2O3：0～1％组成，所述R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，MO为MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO中一种或多种。4.根据权利要求1～3任一所述的耐辐射玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，其中：B2O3/La2O3为0.8～1.5，优选B2O3/La2O3为1.0～1.3。5.根据权利要求1～3任一所述的耐辐射玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，其中：10
×
CeO2/MO为0.1～2.0，优选10
×
CeO2/MO为0.2～1.5，更优选10
×
CeO2/MO为0.3～1.0，所述MO为MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO中一种或多种。6.根据权利要求1～3任一所述的耐辐射玻璃，其特征在于，其组...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏学剑，莫大洪，原保平，胡斌，王军，
申请(专利权)人：成都光明光电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：