專利名稱：摻布基球分子的光學(xué)玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種摻布基球分子的光學(xué)玻璃及其制備方法。
布基球分子是碳原子的第三種結(jié)合方式，其分子結(jié)構(gòu)是由多個碳原子組成的籠狀分子，其中最常見的是60個碳原子的圓球結(jié)構(gòu)和70個碳原子的橄欖狀結(jié)構(gòu)，這C60結(jié)構(gòu)的特殊性使之稱為最圓、最穩(wěn)定、最耐壓的分子。
布基球分子在甲苯溶液中已觀察到光限制效應(yīng)，在聚苯乙烯薄膜中有雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)，在玻璃中的結(jié)果，至今未見任何應(yīng)用和制備的報(bào)導(dǎo)。
本發(fā)明的目的是將布基球分子C60-70摻入到光學(xué)玻璃中，如磷酸鹽、氟磷酸鹽、氟化物等光學(xué)玻璃中，使這種新的光學(xué)玻璃可作為新一代光學(xué)電腦開關(guān)材料，或者作為強(qiáng)激光開關(guān)材料，或者作為超導(dǎo)材料。
本發(fā)明的摻布基球分子的光學(xué)玻璃，是以光學(xué)玻璃作為基質(zhì)材料，摻進(jìn)布基球分子-C60-70制成一種新的光學(xué)玻璃。
所說的作為基質(zhì)材料的光學(xué)玻璃是磷酸鹽玻璃、氟磷酸鹽玻璃或氟化物玻璃。
本發(fā)明的摻布基球分子C60-70的光學(xué)玻璃具體組成成分是1)摻C60-70的磷酸鹽玻璃，其組成成分是按重量百分比(Wt%)P2O540-70 BaO 10-35SrO 3-15 Al2O32-8K2O 9-10 ＊C60-700.001-1.00＊Nd2O30-8.00
2)摻C60-70的氟磷酸鹽玻璃，其組成成分是按重量百分比(%)表示P2O545-65 Li2O 2-7 K2O 5-10Al2O32-10 NaF 5-14*C60-700.001-1.00CaO 5-20 BaO 5-25*Nd2O30-83)摻C60-70的氧化物玻璃，其組成成分是按重量百分比(%)表示ZrF440-65 BaF210-45YF32-3.0 AlF32-10CaF25-16*Na2O30-8*C60-700.001-1.000注上述組成成分中有＊的為外加物。
本發(fā)明的摻布基球分子的光學(xué)玻璃制備方法是先制備未摻雜布基球分子的基質(zhì)玻璃，然后將其基質(zhì)玻璃磨成粉末，經(jīng)過過目篩選，加入布基球分子C60-70的粉末，混和均勻，再放入密閉的坩堝中熔制。熔制過程中為使其均勻，要使玻璃液不斷地流動，待玻璃液完全均勻后放入退火爐中逐漸冷卻。
對于摻C60-70的磷酸鹽玻璃的制備，首先制備未摻C60-70的磷酸鹽玻璃作為基質(zhì)，其熔制溫度T為1000℃-1150℃，熔化時需用攪拌器攪拌均勻，然后將玻璃研成細(xì)粉，通過40目的篩選，再加入C60-70粉末，混合均勻，再放入密閉的坩堝中熔制，熔制時必須使玻璃液不停地流動，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為140轉(zhuǎn)/分，待玻璃均勻后再放入退火爐逐漸冷卻，以消除應(yīng)力。
對于摻C60-70的氟磷酸鹽玻璃，其基質(zhì)熔化溫度T為900℃-950℃，制備的工藝過程與上述磷酸鹽玻璃相同。
對于摻C60-70的氟化物玻璃在密閉條件下先抽真空，以除去空氣，然后再充入惰性氣體，制成基質(zhì)玻璃，然后將基質(zhì)玻璃磨成粉末，通過40目篩選，再將C60-70粉末加入到玻璃粉末中，混合均勻，再在密閉條件下熔化成C60-70的玻璃經(jīng)退火冷卻后，加工成所需樣品。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)迄今為止，未見到有摻C60-70的光學(xué)玻璃材料，它與摻C60-70的聚苯乙烯薄膜相比，這種玻璃透明度高，容易制成各種形狀的制品，化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，耐高溫，有較高的機(jī)械強(qiáng)度，可以做成各種超導(dǎo)材料、非線性材料和激光束開關(guān)。它還具有在強(qiáng)光輻射時起太陽鏡作用的特性。


圖1是摻C60-70的磷酸鹽玻璃的紫外吸收光譜曲線。
圖2是摻C60-70的氟磷酸鹽玻璃透射光譜曲線。
圖3是摻C60-70的氟磷酸鹽玻璃的光密度曲線。
實(shí)施例1如表1所示。
表1.摻C60-70的磷酸鹽玻璃成分 注＊表示外加物實(shí)施例2如表2所示。
表2.摻C60-70的氟磷酸鹽玻璃成分 注＊表示外加物實(shí)施例3如表3所示。
表3.摻C60-70的氟化物玻璃成分 注＊表示外加物上述實(shí)施例所獲得的摻布基球分子的光學(xué)玻璃用2mm厚的樣品，測定了紫外吸收光譜在紫外波段200～300mm有強(qiáng)的吸收，如圖1所示。測定了透射光譜在可見光部分其透過率大于95%，如圖2所示。還測定了光密度，如圖3所示。
上述本發(fā)明的光學(xué)玻璃已用作激光光束的開關(guān)材料，獲得了良好的效果。
權(quán)利要求
1.一種摻布基球分子的光學(xué)玻璃及其制備方法，其特征在于以光學(xué)玻璃作為基質(zhì)玻璃中，摻入布基球分子C60-70。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻布基球分子的光學(xué)玻璃及其制備方法，其特征在于作為基質(zhì)玻璃的光學(xué)玻璃是磷酸鹽玻璃，或者是氟磷酸鹽玻璃，或者是氟化物玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻布基球分子的光學(xué)玻璃及其制備方法，其特征在于摻入的布基球分子C60-70(按重量百分比%)是0.001～1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種摻布基球分子的光學(xué)玻璃及其制備方法，其特征在于作為基質(zhì)玻璃的磷酸鹽玻璃的組成成分是P2O540-70， BaO 10-35，SrO 3-15， Al2O32-8，K2O 9-10， Nd2O30-8.00(外加)，上述成分按重量百分比(%)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種摻布基球分子的光學(xué)玻璃及其制備方法，其特征在于作為基質(zhì)玻璃的氟磷酸鹽玻璃的組成成分是P2O545-65， Li2O 2-7，Al2O32-10， NaF 5-14，CaO 5-20， BaO 5-25，K2O 5-10， Nd2O30-8(外加)，上述成分按重量百分比(%)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種摻布基球分子的光學(xué)玻璃及其制備方法，其特征在于作為基質(zhì)玻璃的氟化物玻璃的組成成分是ZrF440-65， BaF210-45，YF32-3.0， AlF32-10，CaF25-16， Nd2O30-8(外加)，上述成分按重量百分比(%)。
7.一種摻布基球分子的光學(xué)玻璃及其制備方法，其特征在于先制備作為摻雜布基球分子的光學(xué)玻璃基質(zhì)，然后將基質(zhì)玻璃變成粉末經(jīng)過篩選后，加入布基球分子C60-70粉末，混合均勻，放入密閉的坩堝中熔制，熔制過程中為均勻要使玻璃液不停地流動，待玻璃液完全均勻后，放入退火爐內(nèi)逐漸冷卻。
全文摘要
本發(fā)明是一種摻布基球分子的光學(xué)玻璃及其制備方法。在以光學(xué)玻璃作為基質(zhì)玻璃中，摻入布基球分子C
文檔編號C03C4/08GK1098705SQ93112519
公開日1995年2月15日 申請日期1993年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月10日
發(fā)明者茅森, 林福成 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所