[其他]能將紫外線變成可見(jiàn)光的高溫玻璃

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85103434
• 申請(qǐng)日: 1985-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN85103434A
• 公開（公告）日: 1986-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃熙懷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號(hào): C03C11/00
• 分類號(hào): C03C11/00;C03C21/00
• 代理公司: 中國(guó)科學(xué)院上海專利事務(wù)所
• 代理人: 潘振甦

本發(fā)明屬于玻璃材料領(lǐng)域。

目前國(guó)內(nèi)外制造高壓氙燈、脈沖氙燈、汞氙燈、高壓汞燈用的管壁材料一般為石英玻璃。但這種燈都有大量無(wú)用甚至有害的紫外線。高壓氙燈用作電影放映燈，其所發(fā)出的短波紫外線能使空氣中的氧氣變成臭氧，對(duì)環(huán)境、放映工作人員健康有害。脈沖氙燈用作激光光源，其所發(fā)出的短波此外線能損傷激光工作物質(zhì)，使激光輸出降低。汞氙燈、高壓汞燈用作照明光源，其所發(fā)出的紫外線不能直接加以利用。高壓汞燈需要另加一只涂有螢光粉的外殼將紫外線轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)光。為了克服這種弊端，近年有采用摻TiO₂或CeO₂石英玻璃作高壓氙燈、脈沖氙燈的管壁材料。用這種材料有以下不足之處：1.管壁只能吸收短波紫外線而不能將其轉(zhuǎn)變成有用的可見(jiàn)光。2.用水晶粉、TiO₂粉、CeO₂粉作原料制得的摻雜石英玻璃質(zhì)地不均勻、組成不易控制、成本高。3.用SiCi₄、TiCl₄為原料用氣煉法制的摻TiO₂石英玻璃價(jià)格太貴。

本發(fā)明的目的是提供一種能將紫外線轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)光的高溫玻璃，這種玻璃無(wú)色透明，與石英玻璃一樣耐高溫、耐熱震，但價(jià)格低廉，沒(méi)有摻TiO₂、CeO₂石英玻璃的質(zhì)地不易均勻，組成不易控制，價(jià)格貴、制造工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)。本發(fā)明的目的是用SiO₂含量為96%的多孔高硅氧玻璃，往其中摻Ce³⁺+Al³⁺或Ce³⁺+Al³⁺+Mn²⁺來(lái)達(dá)到的。

本發(fā)明中制備多孔玻璃的原始玻璃為（重量百分率）：

SiO₂B₂O₃Na₂O Al₂O₃Sb₂O₃

62.94????27.26????8.33????1.47????0.33

其中Sb₂O₃為澄清劑。SiO₂由石英砂引入，B₂O₃由硼砂（11.13%）及硼酸（16.13%）引入，Na₂O由硼砂（4.83%）、碳酸鈉（2.5%）及硝酸鈉（1.0%）引入，Al₂O₃由氫氧化鋁引入。熔制制度為：1280-1360℃加料，升溫到1400±10℃，保溫5小時(shí)，然后降溫到1350-1320℃，保溫2.5小時(shí)，最后降溫到1280℃，保溫半小時(shí)出料。玻璃分相熱處理溫度為575℃，保溫時(shí)間為6小時(shí)。酸處理溶液為含40%NH₄Cl的2NHCl水溶液，溫度為100℃。酸處理前試樣用5%KOH水溶液在70℃處理3分鐘，為的是清除表面污垢以利于酸處理順利進(jìn)行。

制得的微孔玻璃孔隙度為30.8%、比表面為75米²/克，SiO₂含量達(dá)96%，可于850℃燒結(jié)成為無(wú)色透明的玻璃。

多孔玻璃經(jīng)過(guò)干燥，浸以硝酸鈰、硝酸鋁或硝酸鈰、硝酸錳、硝酸鋁的水溶液，經(jīng)過(guò)干燥，在還原條件下燒結(jié)，可以制得摻Ce³⁺或摻Ce³⁺+Mn²⁺高硅氧玻璃。其所以應(yīng)用硝酸乃因?yàn)橄跛猁}溶解度大而分解溫度低。

多孔玻璃中能引入的Ce³⁺、Ce³⁺+Mn²⁺的量是有限的。為了制得透明的玻璃還必需同時(shí)引進(jìn)一些Al³⁺的氧化物，否則樣品會(huì)析晶。