Способ получения оптических изделий

Способ получения оптических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СШЮОВ ПОЛУЧЕНИЯ ОПТИЭДСКИХ ИЗДЕЛИЙ путем ионообменной обработки их, нанесения просветляющего покрытия и последующего отжига, о т л ичающийся тем, что, с целью сохранения прочности , достигнутой в результате ионообменной обработки, и увеличения производител ьности, покрытие наносят двухстадийным кратным напылением-.материала с пока-. зателем преломления 1,3-1,45 сначала со скоростью 3-5 нм/с, затем со скоростью 1-2,5 нм/с, а отжиг ведут после каждой стадии напыления при 250-350 С в течение 0,2-1,0 ч.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COIN/IC Ю

РЕСПУБЛИК (39 Ш) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИГЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧМРЦТ1Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и аа 0ОСн м V

4(513 С 03 С 17 245 а

Ъ 4

?

? (2 I ) 3530095/29-33 (22) 12.11.82 (46) 23.01.85,3ап. У 3 (72) А.М.Бутаев и Г.А.Гаврилова (53) 666.1.056(088.8) (56), 1. Патент СССР I 349157, «л. С 03 С 23/ОО, 1969.

2. Бутаев А.М. и др. Просветление полированного стекла, упрочненного ионным обменом, - "Стекло и керамика"Ф 19819 В 9э с.9-10. (5e)(57) СИОСОВ НОЛУЧБНВ1 ОПТИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ путам ионообменной обработки их, нанесения просветляющего покрытия и последующего отжига, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сохранения прочности; достигнутой в результате нонообмвнной обработки, и увеличения производительности, покрытие наносят двухстадийным диск. кретным напылением,,материала с показателем преломления 1,3-1,45 сначала со скоростью 3-5 нм/с, затем со ско ростью 1-2 5 нм/с, а отжиг ведут после каждой стадии напыления нри

250-350OC s течение 0,2-1,0 ч.

4 ))35

Изобретение относится к стекольной

4 промышленности и может быть использовано для получения оптических изделий с высокими оптико-механичес-. кими свойствами. 5

Известен способ получения оптических иэделий путем упрочнения их ионным обменом и нанесения на поверх-. ность пленкообраэующего раствора, содержащего ацетат циркония, с после- tO дующим нагревом при 300-350 С на воздухе до образования окиси цир» кония $ 13.

Однако использование этого способа для получения оптических иэделий 15 приводит к ухудшению их оптических свойств, так как показатель преломления двуокиси циркония (Ь „О 2,11

Е 02 больше показателя преломления силн катного стекла (и . = !,5t-l,53) 2О почти в 1,4 раза.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо.му результату является способ получения оптических изделий путем 25 упрочнения их ионным обменом, нанесения просветляющего покрытия и последукнцего отжига (2).

Недостатками известного способа являются снижение прочности, достиг- ЗО нутой в результате ионообменной обработки, за счет образования в пленке растягивающих напряжений в процессе ее формирования и низкая производительность за счет длительных. режимов ионообменной обработки и отжига. .Цель изобретения — сохранение прочности, достигнутой в результате нонообменной обработки, и увеличение 4О производительности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения оптических изделий путем ионообменной обработки нх, нанесения просвет- 4 ляющего покрытия и последующего отжига, покрытие наносят двухстадий» ным дискретным напылением материала с показателем преломления >,3-),45 сначала со скоростью 3-5 нм/с, затем со скоростью 1-2,5 нм/с, а отжиг. ведут после каждой стадии напыления при 250-350 С в течение 0,.2-0,) ч.

Выбор параметров нанесения покры.тия и послед лОщего отжнга Определяют . ся следующими условияин.

Чем тоньше покрытие, тем меньше

°" знгы жа растягивающих напряжений во»

729 1 возникают в нем и тем быстрее они релаксируют при последующем отжиге.

Следоватагьно, просветляющее покрытие необходимо нанести двухс"адийным дискретным напылением материала, а отжиг производить после каждой стадии напыления.

С увеличением скорости напыления покрытия степень сохранения прочности, достигнутой в результате нонообменной обработки, возрастет, но при скоростях напыления, превышающих

5 нм/с, технология просветления осло жняется. Поэтому верхний предел скорости напыления материала на первой стадии ограничен этой величиной. Нижний предел скорости напыления материала на первой стадии ограничен 3 нм/с, поскольку дальнейшее снижение скорости напыления приводит к снижению прочности, достигнутой в результате иоиообменной обработки.

С увеличением скорости напыления материала адгезионвые и прочностные свойства покрытия ухудшаются. Поэтому верхний предел скорости напыления материала на второй стадии ограничен скоростью, равной 2,5 нм/с. Нри скорости напыпения материала меньше, чем l нм/с, равномерность покрытия и его оптические свойства ухудшаются.

Поэтому нижний предел скорости напыления материала на второй стадии ограничен этой величиной.

Выбранные температурно-временные интервалы отжига должны обеспечить практически полную релаксацию растягивающих напряжений в покрытии и неизменность прочности, достигнутой ! в результате ионообменной обработки.

Прн температуре отжнга меньше, чем 250 C релаксация напряжений в покрытии идет крайне медленно, что снижает производительность процесса,, а при температуре выше 350 С снижается прочность, достигнутая в результате ионообменной обработки.

Время отжига определяется температурой отжига и снижается с увеличе-: нием температуры отжига.

Выбор материала для нанесения просветляющего покрытия определяется требованиями, предъявляемыми к физическим, химическим и оптическим свойствам изделия и его показателям преломления. Для изделий, изготовленных из силикатных стекол с показа3 l 1 35 телем преломпения 1,5)-1,53, эффект просветления достигается при использовании покрытий из материалов, имеющих показатель преломпения 1,31,45.

Способ осуществляется следующим образом.

Изготавливают иэ оптического стекла Е 100 165 светоклинъев и произвольно разбивают на 11 партий 1п по 15 итук в какдой. Первую партии светоклиньев не подвергают ионообменной обработке, просветлению и отнигу. Вторую партии подвергают ноно» обменной обработке, просветлению и отжИгу по известному способу, а остальные девять партий - по предлагаемому.

Ионообменнув обработку осуществля . вт в расплаве К80> прн 450И С. Про- З1 светляищве покрытие наносят методом . вакуумного напыпения материапа, состоящего из 95 мас Л И F и

5 мас.X СеРз, на установке УБИ-2260 .

729 °

Отниг покрытия производят на той,ее установке. Механическую прочность светоклиньев определяют на разрывной мазине УИ1-5, а коэ4Ьнциент отравления света на епектро4отометре

СФД 2 с приставкой «а отраиение.

Еонкретные примеры предпагаемого способа (ревнив нанесения покрытия н отннга) приведены в таблице.

Из таблицы sagse, что способ попу чення оптических иэделий путем на" несения покрытия двухстадийнмм дискретным наращением материала, состоящего as 95 мас.Х И Р» и 5 масЛ

CeF» сначала се скоростыв 35 нм/с, затем со скороетьв 1-2,5 нм/с и его отнвгом после каидой стадии напыления при 250-356 С а течение

0,2-1«9 ч позволяет сохранить прочность, достигнуту» в результате ноно

I обменной обработки, примерно на 503 ввее и увелйчитв щюизводн feJthHocTh в -2 3 раза по сравнению с

Иэвестныа способом. г

М) а

)жом о

Щ! м о о о о -a о м м м

О аО а -е

CO

<)) !

) о

Ю Ф»

3о 3ée I ! & L 3 ьЖ I! Э ь, ° менй ожэ

5 1

eortu

Иь !. Ь 6) л ° ь а ° ь л а а а л а а б

° «м ° 4 ° ° ь I «ь

3 ь 1Г ° ь Ф ь О <д1 CV СЬ о в м м в î î се

ch м м м с ь) м м ж м м сч сЧ ) О Ъ 1Ъ СЧ /Ъ л ° ь а л а л л л

I О О О О О О О о о о о о о о о цъ о а а о ю о о ! I W M М М М ьь) ь) М

Q Ch oO О О cO O и) - иЪ МЪ м МЪ иЪ Ю О И Ф О О 0) ьб

° ь л л ° ь ° ь ° ь Ol ° ь л

I I СЧ C4 -ь е ь ° ъ

4Ч ill О Lh )n Сь! УЪ ln л л л, л л ° ь а а ° ь а о о о о о о о о о о, о о о о

C Е Ъ 3 м м сч м м м иъ в м ) -- м и) сО Ф Ф 3 Ф с3 .Ф ! 3 (М Сьь! CV СЧ Р4 ФМ 6Ч Ф Ч С4