高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃的制備方法，將Ｐ２Ｏ５、ＢａＯ、Ａｌ２Ｏ３和Ｅｒ２Ｏ３混合均勻后置于剛玉坩堝中，進(jìn)行熔制形成玻璃液，然后，將熔制好的玻璃液連同剛玉坩堝一起移入４００℃的爐中保溫８～２０小時；最后，以０．１～０．５℃／分鐘的速率冷卻至室溫，即得高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃。本發(fā)明專利技術(shù)通過高溫熔融的方法制備高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃，制備工藝操作過程簡單，熔制溫度低，成本低廉，節(jié)能環(huán)保，適于工業(yè)化生產(chǎn)。按照本發(fā)明專利技術(shù)制備方法得到的高摻量稀土鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性良好，稀土摻量高，熔制工藝簡單，玻璃易于澄清，玻璃均勻度高，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種磷酸鹽激光玻璃的制備方法，特別涉及一種。
技術(shù)介紹
激光玻璃被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、自然科學(xué)、醫(yī)學(xué)、軍事等方面。在工業(yè)領(lǐng)域用于激光 打孔、焊接、切割、測距等；自然科學(xué)領(lǐng)域用于喇曼散射光譜、布里淵散射的研究等；醫(yī)學(xué)領(lǐng) 域用于治療皮膚病、切除腫瘤等；軍事領(lǐng)域用于制導(dǎo)、導(dǎo)航及慣性約束等方面。磷酸鹽玻璃 在所有的氧化物玻璃中具有最窄的有效線寬，且膨脹系數(shù)高、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性較好， 被認(rèn)為是未來激光玻璃中最有研究價值的種類。稀土元素因其獨特的性能及廣泛的用途，倍受各國科學(xué)家尤其是材料專家的關(guān) 注，摻雜稀土離子的光學(xué)玻璃易于制備，有良好的光學(xué)性質(zhì)，較大的發(fā)射截面和高的量子 效率，特別是用于改善光學(xué)功能玻璃的性能以及開發(fā)玻璃新的光學(xué)功能，稀土已成為不 可缺少的重要原料。稀土離子摻雜的各種功能玻璃正在光通訊、激光防護(hù)及3非線性 光學(xué)等領(lǐng)域中受到充分重視和應(yīng)用。Mc Pherson等人(Mc Pherson. Laser Absorbing FilterGlass, U. S. Patent :5413971，1971)研制出了能夠防護(hù) 0. 53m和 1. 06m波長激光 的稀土光學(xué)玻璃.南京工業(yè)大學(xué)(陸春華.高性能激光防護(hù)玻璃的制備及其性能，南 京南京工業(yè)大學(xué)，2002)研制出了具有高可見光透過率和高光學(xué)密度的激光防護(hù)玻璃。上 述材料的基質(zhì)玻璃均是硼硅酸鹽玻璃。目前，對于磷酸鹽激光玻璃研究僅限于低摻量稀土 磷酸鹽玻璃的研究，且摻雜稀土物質(zhì)的種類較少，適應(yīng)的玻璃組成單一。而關(guān)于高摻量稀土 磷酸鹽激光玻璃的研究國內(nèi)外報道甚少。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種高摻量鉺含鋇磷酸鹽激 光玻璃的制備方法。按照本專利技術(shù)制備方法得到的含鋇磷酸鹽激光玻璃，稀土摻量大，熔制工 藝簡單，玻璃易于澄清，玻璃均勻度高，適于工業(yè)化生產(chǎn)。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是1)首先，按摩爾百分比將50 65% 的P2O5，25 30%的BaO，3 4%的Al2O3和1 20%的Er2O3混合均勻；2)其次，在900°C 下將該混合均勻的原料加入采用硅酸鋁纖維包裹，并帶蓋的剛玉坩堝中，以20°C /分鐘的 升溫速率升溫至1250 1350°C進(jìn)行熔制形成玻璃液，在熔制溫度下保溫3 8小時，熔制 過程中每隔1小時采用剛玉攪拌棒攪拌1分鐘；3)然后，將熔制好的玻璃液連同剛玉坩堝 一起移入400°C的爐中保溫8 20小時；4)最后，以0. 1 0. 5°C /分鐘的速率冷卻至室 溫，即得高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃。本專利技術(shù)的P2O5由分析純的磷酸二氫銨引入，BaO由分析純的碳酸鋇引入，Al2O3由 分析純的氫氧化鋁引入，Er2O3由分析純的氧化鉺引入。本專利技術(shù)對混合均勻的原料中Fe2O3的含量須小于混合料質(zhì)量百分比的0. 001%。本專利技術(shù)通過高溫熔融的方法制備高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃，制備工藝操作過 程簡單，熔制溫度低，成本低廉，節(jié)能環(huán)保，適于工業(yè)化生產(chǎn)。按照本專利技術(shù)制備方法得到的高 摻量稀土鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性良好，稀土摻量高，熔制工藝簡單， 玻璃易于澄清，玻璃均勻度高，適于工業(yè)化生產(chǎn)。附圖說明圖1是實施例1制備的高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃的透光率曲線圖，其中橫坐 標(biāo)為入射光波長，縱坐標(biāo)為透光率。圖2是實施例2制備的高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃的透光率曲線圖，其中橫坐 標(biāo)為入射光波長，縱坐標(biāo)為透光率。圖3是實施例3制備的高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃的透光率曲線圖，其中橫坐 標(biāo)為入射光波長，縱坐標(biāo)為透光率。圖4是實施例4制備的高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃的透光率曲線圖，其中橫坐 標(biāo)為入射光波長，縱坐標(biāo)為透光率。圖5是實施例5制備的高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃的透光率曲線圖，其中橫坐 標(biāo)為入射光波長，縱坐標(biāo)為透光率。圖6是實施例6制備的高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃的透光率曲線圖，其中橫坐 標(biāo)為入射光波長，縱坐標(biāo)為透光率。具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實施例1 首先，按摩爾百分比將65%的P2O5, 30%的Ba0，4%的Al2O3和的 Er2O3混合均勻，其中，P2O5由分析純的磷酸二氫銨引入，BaO由分析純的碳酸鋇引入，Al2O3 由分析純的氫氧化鋁引入，Er2O3由分析純的氧化鉺引入；其次，在900°C下將該混合 均勻 的原料加入采用硅酸鋁纖維包裹，并帶蓋的剛玉坩堝中，以20°C /分鐘的升溫速率升溫至 1250°C進(jìn)行熔制形成玻璃液，在熔制溫度下保溫3小時，熔制過程中每隔1小時采用剛玉 攪拌棒攪拌1分鐘；然后，將熔制好的玻璃液連同剛玉坩堝一起移入400°C的爐中保溫8小 時；最后，以0. 5°C /分鐘的速率冷卻至室溫，即得高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃。。通過阿 基米德法測定試樣的密度為3. 25g/cm3，通過分光光度計測試試樣的透光率曲線如圖1所7J\ ο實施例2 首先，按摩爾百分比將63%的P205，29%的Ba0，3%的Al2O3和5%的 Er2O3混合均勻，其中，P2O5由分析純的磷酸二氫銨引入，BaO由分析純的碳酸鋇引入，Al2O3 由分析純的氫氧化鋁引入，Er2O3由分析純的氧化鉺引入；其次，在900°C下將該混合均勻 的原料加入采用硅酸鋁纖維包裹，并帶蓋的剛玉坩堝中，以20°C /分鐘的升溫速率升溫至 1280°C進(jìn)行熔制形成玻璃液，在熔制溫度下保溫5小時，熔制過程中每隔1小時采用剛玉攪 拌棒攪拌1分鐘；然后，將熔制好的玻璃液連同剛玉坩堝一起移入400°C的爐中保溫10小 時；最后，以0. 5°C /分鐘的速率冷卻至室溫，即得高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃。通過阿基 米德法測定試樣的密度為3. 31g/cm3，通過分光光度計測試試樣的透光率曲線如圖2所示。實施例3 首先，按摩爾百分比將62 %的P2O5, 27 %的BaO，3 %的Al2O3和8 %的Er2O3混合均勻，其中，P2O5由分析純的磷酸二氫銨引入，BaO由分析純的碳酸鋇引入，Al2O3 由分析純的氫氧化鋁引入，Er2O3由分析純的氧化鉺引入；其次，在900°C下將該混合均勻 的原料加入采用硅酸鋁纖維包裹，并帶蓋的剛玉坩堝中，以20°C /分鐘的升溫速率升溫至 1300°C進(jìn)行熔制形成玻璃液，在熔制溫度下保溫6小時，熔制過程中每隔1小時采用剛玉攪 拌棒攪拌1分鐘；然后，將熔制好的玻璃液連同剛玉坩堝一起移入400°C的爐中保溫12小 時；最后，以0. 3°C /分鐘的速率冷卻至室溫，即得高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃。通過阿基 米德法測定試樣的密度為3. 39g/cm3，通過分光光度計測試試樣的透光率曲線如圖3所示。實施例4 首先，按摩爾百分比將59%的P2O5，26%的BaO，3%的Al2O3和12%的 Er2O3混合均勻，其中，P2O5由分析純的磷酸二氫銨引入，BaO由分析純的碳酸鋇引入，Al2O3 由分析純的氫氧化鋁引入，Er2O3由分析純的氧化鉺引入；其次，在900°C下將該混合均勻 的原料加入采用硅酸鋁纖維包裹，并帶蓋的剛玉坩堝中，以20°C /分鐘的升溫速率升溫至 1350°C進(jìn)行熔制形成玻璃液，在熔制溫度下保溫6小時，熔制過程中每隔1小時采用剛玉攪 拌棒攪拌1分鐘；然后，將熔制本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃的制備方法，其特征在于：１）首先，按摩爾百分比將５０～６５％的Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］，２５～３０％的ＢａＯ，３～４％的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］和１～２０％的Ｅｒ↓［２］Ｏ↓［３］混合均勻；２）其次，在９００℃下將該混合均勻的原料加入采用硅酸鋁纖維包裹，并帶蓋的剛玉坩堝中，以２０℃／分鐘的升溫速率升溫至１２５０～１３５０℃進(jìn)行熔制形成玻璃液，在熔制溫度下保溫３～８小時，熔制過程中每隔１小時采用剛玉攪拌棒攪拌１分鐘；３）然后，將熔制好的玻璃液連同剛玉坩堝一起移入４００℃的爐中保溫８～２０小時；４）最后，以０．１～０．５℃／分鐘的速率冷卻至室溫，即得高摻量鉺含鋇磷酸鹽激光玻璃。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭宏偉，賀禎，古先文，王彥青，蓋言成，張鯤鵬，李文福，董琦，
申請(專利權(quán))人：陜西科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：87[中國|西安]
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