Стекло
Иллюстрации
Реферат
Ьс>е
" :тк, . тно
ОП НИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советскнк
Соцнапнстнческнк
Республнк
< 767040
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнмтельное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 20.03.78 (21) 2591724/29.33 с присоединением заявки М (28) Приоритет (51)M. Кл, С 03 С 3/08
Гееудерстввииый кемитет
СССР
Опубликовано 30.09.80. Бюллетень М 36
Дата опубликования описания 30.09.80 до делан изебретеиий и еткрнтий (5З) УЙ (666.112. .7 (088.8) О. Е. Модебадзе, М. И. Бродэели, М. Н. Медведев, Л. И. Шворнева, Л., Г. Мгебришвили и Ш. Ш. Гватуа (72) Авторы изобретения
Институт кибернетики АН Грузинской ССР (71) Заявитель (54) СТЕКЛО
Изобретение относится к стекольной области промышленности, а именно к составам стекол с изменяющимся сяетоотраженнем прн термической или оптической обработке, применяемых для записи информации в системах постоянной оптической памяти (ПЗУ).
Известно стекло следующего химического состава, вес.%: Si0 48-52, А1зОз 8 — 12, ИазО
1 — 3, КзО 0>5 — 3> ВзОз 16 — 22> ЫзО
4 — 6, 2п0 1,5-4, Си 0,01 — 0,3, Ag 0,8 — 1,8, СМ
0,1 — 0,3, 3 0,1 — 0,85, ЧЧОз 4 — 6> SrO 4,5 — 6,5, МпзОз 0,01 — 0,2 (11.
Недостатком указанного стекла является то, что при отливке или термической обработке1 оно не образует на поверхности светоотражающую оксиднометаллическую пленку и поэтому не меняет светопрозрачность и светоотражение.
Наиболее близко к предлагаемому стекло„эе содержащее, вес.%: SiO> 25 — 35, АСзОз 5 — 13, .Си0 3 — 9, MgO 0 — 7, йагО 10 — 20, КвО 0 — 10> (NEO+ К,О 15 — 25), Ti02,15 — 25, ZrO
0,5, Си0 3 — 7, ВаО 0,5 (состав А};
8 0 40 — 50 А40з 15 — 25, МазО 10 — 20, КзО 0 — 5, (йазО + КзО 15 — 20), TiOg 10 — 15, Сиб 3 — 7 (состав В);
SiOg 40 — 50. А(аОз 20 — 30, TiOg 1 — 10, Сиб 3-7, ZrO 5 — 8, TiO + 2гбр .- менее
6% (состав С).„некоторые составы данного стекла, могУт содеРжать так же(Оз00,6 вес.%
PbO 1,9, а,0, 10, Г 0P uJ °
Однако при отливке или термообработке такого стекла на поверхности не образуется . зеркальной. светоотражающей пленки, Кроме того, оно легко. кристаллизуется и лишь при кристаллизации или при термообработке после кристаллизации образует нв поверхности матовую оксидную пленку. При этом оно становится непрозрачным в оптическом диапазоне и не меняет светопрозрачность и светоотражение при образовании пленки. Образующаяся матовая оксидная пленка характеризуется недостаточной адгезией и легко, отделяется от поверхности стекла при давлении поря1 ка 10 Н/м .
Цель изобретения — синтез такого состава стекла, устойчивого к кристаллизации, которое
767040 4 при отливке нли термической обработке на поверхности образует зеркальную, светоотра::лющую оксидную пленку с металлическим бас. ком, характеризующегося повышенной адгеэией к поверхности стекла (не отделяющегося ирн давлениях выше 10 Н/м ).
Это достигается тем, что стекло дополнительно содержит ZnO, CuzO, SnOz при следующем соотношении компонентов, вес.%:
8 0г 45 — 55 10
ВО 10 — 20
AEzOç 5 — 10
LizO 3 — 5
Na О г 2 — 6
Кго 05 — 24 15
ZnO 3 — 10
CuzΠ0,2 — 1,2
СиО 1,5 — 6,2
СаО 3 — 10
SnOг 0,2 — 4,5 20
Стекло может дополнительно содержать другие восстановители, например, окислы вольфрама в количестве 0,5-4,5 вес.% с целью повышения светоотраження оксиднометаллической пленки, Температура варки стекла 1350 — 1460 С; температура отжита 350 — 480 С; температура термообработки 450 —.680 С.
Варку стекла осуществляют в нейтральной или слабовосстановительной среде. Продолжительность варки 1,5 — 3;2 ч. На поверхности стекла при формовке, обжиге или термической обработке (в соответствии с содержанием окислов меди) образуется оксидно- металлическая пленка с большой светоотражаклцей способностью. Толщина и светоотражающая способность оксиднометаллической пленки зависит от содержания окислов меди и восстановителей, от температуры и продолжительности варки в основном от температуры и продолжит тельности термообработки и лежит в пределах 40 от 10 — 20 до 40 — 50%. Термообработку производят при температурах близких к температуре размягчения стекла в течение 0,4 — 1,2 ч.
Чем выше температура, тем меньше время термообработки. При нарушении эксперименталь-45 но установленного режима термообработки качество пленки ухудшается, оно становится матовым и незеркальным.
При температурах выше 700 С образующаяся оксиднометаллическая пленка исчезает. j0
Удаление пленки возможно также обработкой раствором 1 н. соляной и других кислот, а также лазерными лучами с энергией 30 МВт/смг
Для записи информации на светоотражающей поверхности стекла в системах постоянной 55 оптической памяти (ПЗУ) требуется лазерный луч с энергией 150-200 МВт/см . (беэ изменения рельефа поверхности стекла). Время записи информации порядка (30-60). 10 9 с. (при прим; мененни лазера на неодимовом стекле с модули. рованной добротностью), Предел световой прочности пленки 30 МВт/см .
Термической, обработкой можно стереть запись и произвести перезапись информации.
1текло с зеркальной поверхностью можно применять в качестве светофильтров для защиты от интенсивного светового излучения.
Светоотражение оксидной пленки составляет
10 — 40%. Светопропускание стекол без зеркаль-., ной поверхности с толщиной 3-4 мм 10 — 55%, а с зеркальной поверхностью — 5 — 30%. Максимум пропускания в обоих случаях лежит в пределах 500 †5 нм.
Стекло является химически стойким и относится к 1 гидравлическому классу.
Пример 1. Стекло состава, вес.%:
$ 0г 450; ВгОз 20; А3гОэ 7; LizO 5;
СаО 5; NazO 2; КгО 2,4; ZnO 5; СигО 0,2;
СиО 6,2; SnOz 2,2 варится при 1350 С 2,5 ч.
Варка производится s нейтральной среде в электрической печи. В шихту стекла медь вводится с применением закиси меди (CuzO), окислы натрия, калия, кальция и лития, в виде карбонатов; олово, при малых количествах, можно вводить в металлическом виде, ВгΠ— в виде борной кислоты, остальные компоненты в виде оксидов.
При отливке 1230 С на поверхности стекла образуется оксидная пленка меди с зеркальнои поверхностью. Для предотвращения помутнения пленки стекло указанного состава следует обжигать при возможно минимальной температуре (-380 С) и продолжительности 2-4 ч. Терми. ческую обработку стекло данного состава не требует. Для записи информации требуется лазерный луч с энергией порядка 150 МВт/см .
Время записи — 30 10 9с..
Образование пленки происходит на основ; нии молекулярных (но не электронных) процессов. При температурах выше 700 С пленка растворяетея в объеме стекла, Пленка жестко сцеплена с поверхностью стекла, сополировка крокусом при усилии
10 Н/см происходит не менее, чем эа 1 ч.
Светоотражение пленки в пределах 20-30%.
Кривая светопропускания стекла с пленкой имеет максимум при 520 нм с высотой максимума до 15%, Стекло химически стойкое и относится к
1 гидравлическому классу.
Пример 2. Стекло состава, вес.%:
810г 55; ВгОэ 10; АВг035 LizO 5; СаО 3; йаг0 б; КгО 0,5 ZnO 8,5; CuzO 1,2; СиО
1,5; SnOz 4,3 варится при 1450 С 3 ч. Варка производится в нейтральной среде в электрической печи. Обжиг отлитых образцов следует проводить прн 460 С. Зеркальная поверхность м
767040
Составитель И..Чернявская .
Техред А, Ач, Корректор Н. Григорук
Редактор А. Соловьева
Заказ 7123/18 Тираж 528, Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 образуется при термической обработке при
650 С в течение 1 ч.
Формула изобретения 5!. Стекло с оксидной пленкой на поверхнзстн,. включающее $10г ВгОз, АбгОз ОгО
Na O, КгО, СиО, СаО, о т л и ч а ю щ е ес я .тем, что, с целью обеспечения светоотража- 10 ющей способности пленки н повышения ее адгезии, оно дополнительно содержит ZnO, СТО, $пОг при следующем соотношении компонентов, вес.%:
$10г 45 — 55
ВгОз 10 — 20
А(гоз 5 — 10
ОгО 3 — 5
НагО 2 — б
КгО 0,5 — 2,4
СиО 1,6 — 6,2
СаО 3 — 10
ZnO 3 — 10
СигО 0,2 — 1,2
SnO 0,2 — 4,5
2, Стекло по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения светоотражающе1 способности пленки, стекло дополнительно содержит окислы вольфрама 0,5 — 4,5 вес.%.
Источники информации принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР У 520333, кл. С 03 С 3/04, 1974.
2. Патент США И 3802892, кл. 106 — 52, опублик. 1974.