專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高弗爾德常數(shù)磁敏旋光玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬磁光玻璃及其制備方法的改進(jìn)。
磁敏旋光玻璃是一種新興的高科技領(lǐng)域中重要的功能材料，根據(jù)法拉第旋光效應(yīng)(即磁光效應(yīng))，磁光玻璃可以制作光學(xué)隔璃器、磁光調(diào)制器、磁光開(kāi)關(guān)和高壓輸電線路中大電流測(cè)量傳感器頭等功能器件;用磁光玻璃拉制出磁敏保偏光纖，在光纖陀螺制導(dǎo)、偏振光保密通信、實(shí)時(shí)圖象識(shí)別，以及高壓、防火防爆、有毒及放射性環(huán)境中磁場(chǎng)檢測(cè)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。而表征磁光玻璃性能的最重要參數(shù)為弗爾德常數(shù)，根據(jù)磁光效應(yīng)，當(dāng)光平行于磁場(chǎng)方向而通過(guò)磁光玻璃時(shí)，將發(fā)生偏振面的旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)角度
＝V.L.H，式中V為弗爾德常數(shù)(分/奧斯特·厘米)，又名順磁旋光系數(shù)，L為旋光玻璃長(zhǎng)度，H為磁場(chǎng)強(qiáng)度，當(dāng)L和H為定值時(shí)，V值越高
角越大，其旋光性能就越好。
目前國(guó)際上性能最好的磁光玻璃是美日跨國(guó)公司HOYA CO.生產(chǎn)的FR-5玻璃，其產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中敘述FR-5玻璃的弗爾德常數(shù)為0.242(波長(zhǎng)為632.8nm)。1988年，有報(bào)導(dǎo)該公司正在試制性能進(jìn)一步改善的FR-6玻璃，但未報(bào)導(dǎo)其性能參數(shù)，參見(jiàn)Donald Wilson，Laser Focus/electra-optics，Dec.103(1988).
本發(fā)明的目的在于提出一種高弗爾德常數(shù)的磁敏旋光玻璃及其制備方法。
本發(fā)明的特征在于玻璃為T(mén)b2O3-Al2O3-B2O3-SiO2系磁光玻璃，其化學(xué)組成為(重量百分比)Tb2O356-69，SiO26-24，B2O36-14，Al2O33-12，MgO 0-4，BaO 0-8，其熔煉工藝采用二次熔融技術(shù)。其制備的具體方法步驟為原料采用分析純和光譜純的化學(xué)試劑，其原料的選擇及用量為(重量百分比)，Tb4O757-70，SiO24-29，H3BO39-27，AL(OH)34-22，Mg(OH)20-6，BaCO30-11，除Tb4O7和SiO2外，其他原料可選擇替換，如H3BO3可選擇B2O3，Al(OH)3可選擇Al2O3，Mg(OH)2可選擇MgO，BaCO3可選擇BaO等等，其替換后的用量可根據(jù)上述比例計(jì)算;經(jīng)研磨混合均勻后，用鉑坩鍋進(jìn)行二次熔煉，第一次在1520-1560℃溫度下熔化、澄清、攪拌均化二小時(shí)，第二次在1450-1550℃溫度下，將玻璃中析出物再次熔融、澄清、攪拌均化，然后澆注在鋼模中，再經(jīng)退火即得到成品玻璃。
本發(fā)明所采用的二次熔融技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，比一次熔融溫度的可低50-80℃，而且其熔融時(shí)間可縮短2-3小時(shí)。所制備的磁光玻璃具有性能穩(wěn)定、不失透、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、易于擴(kuò)大生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，其弗爾德常數(shù)為0.26-0.38(波長(zhǎng)為632.8nm)，相比FR-5玻璃高出38%，測(cè)得的其它性能參數(shù)為折射率ND＝1.74928，NC＝1.74497，NF＝1.75961，阿貝數(shù)51.18，軟化點(diǎn)約780℃，這些參數(shù)均優(yōu)于FR-5玻璃。本發(fā)明所制備的磁光玻璃可用于可見(jiàn)光、近紅外波段，具有優(yōu)良的拉絲性能。
權(quán)利要求
1.一種磁敏旋光玻璃，本發(fā)明的特征在于其化學(xué)組成為(重量百分比)，Tb2O356-69，SiO26-24，B2O36-14，Al2O33-12，MgO0-4，BaO0-8；其弗爾德常數(shù)為0.26-0.38分/奧斯特·厘米(波長(zhǎng)為623.8nm)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃，其特征在于，是采用二次熔融技術(shù)進(jìn)行熔煉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃，其特征在于，制備時(shí)采用的原料及其用量為(重量百分比)，Tb4O757-70，SiO24-29，H3BO39-27，Al(OH)34-22，Mg(OH)20-6，BaCO30-11，其中H3BO3、Al(OH)3、Mg(OH)2、BaCO3可以分別以B2O3、Al2O3、MgO、BaO替換。
4.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的玻璃，其特征在于二次熔融技術(shù)為，第一次在1520-1560℃溫度下熔化、澄清、攪拌均化二小時(shí)，第二次在1450-1550℃溫度下將玻璃中析出物再次熔融、澄清、攪拌均化。
全文摘要
一種高弗爾德常數(shù)磁敏旋光玻璃，本發(fā)明的特征是采用Tb
文檔編號(hào)C03C4/00GK1073927SQ91112680
公開(kāi)日1993年7月7日 申請(qǐng)日期1991年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月29日
發(fā)明者祁學(xué)孟 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所