[發明專利]一種新型酸溶玻璃及其制備方法

有效

• 申請號: 201810562256.X
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN110550859B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 郭艷艷;劉秀玲;李佳隆;秦鼎然;王鑫
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: C03C3/062
• 分類號: C03C3/062;C03C3/064;C03C3/066
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一種新型的酸溶玻璃，該玻璃的摩爾百分比組成范圍為：二氧化硅：百分之十三至四十，氧化硼:百分之四十至六十五，五氧化二磷：百分之四十至六十五，氧化鋅:百分之零至五，氧化鋁:百分之零至三，氧化鈉:百分之零至十五，氧化鈣：百分之零至二，氧化鉀：百分之零至五，氧化銻:百分之零至二。采用剛玉坩堝和硅鉬棒電爐熔融方法制備。本發明玻璃在硝酸/鹽酸混合酸溶液中溶解速度快，溶解后玻璃表面無粘性附著物，適合作為酸溶法制備光纖傳像束的外層酸溶管材料。

技術領域

本發明涉及一種新型酸溶玻璃及其制備方法。

背景技術

柔性光纖束是由數量不等的具有良好波導結構的光纖緊密有序的相干排列而成，光纖的數量可能由幾千根至幾萬根，甚至數十萬根。大信息量光纖束具有體積小、種類輕、可在任意彎曲狀態下進行光的傳輸，具有使用自由度大、抗干擾能力強等優點，廣泛應用于新型傳感、傳像裝置中。

目前制造柔性光纖束的主要方法有兩種：酸溶法和層疊法。酸溶法與層疊法相比可實現更小的光纖直徑和更高的極限分辨率。然而酸溶法與層疊法相比，拉絲工藝復雜，且酸溶層玻璃的研究至關重要。專利申請號200910032511.0指出，酸溶法制備光纖束時可能產生“可溶性玻璃由于酸溶不進去而無法被腐蝕掉，延長腐蝕時間會急劇增加斷絲和暗絲”的情況。分析酸溶時間過長的原因有兩個方面：1）玻璃的酸溶速率較低，即單位時間溶解質量、厚度均較小；2）酸溶后表面的粘性附著物阻礙酸溶的進一步進行。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于制備一種酸溶較好的磷硅酸鹽玻璃，該玻璃在HNO₃/HCl混合酸溶液中溶解速度快，溶解后玻璃表面無粘性附著物，適合作為酸溶法制備光纖傳像束的外層酸溶管材料。

本發明具體的技術解決方案如下：

一種新型的酸溶玻璃，該玻璃的摩爾百分比組成范圍為：

組成????????????????????????????wt％

SiO₂????????????????????????????13～40，

B₂O₃?????????????????????????????0～65，

P₂O₅?????????????????????????????0～65，

ZnO???????????????????????_???????0～5，

Al₂O₃????????????????????????????0～3，

Na₂O????????????????????????????0～15，

CaO?????????????????????????????0～2，

K₂O?????????????????????????????0～5，

Sb₂O₃????????????????????????????0.2。

上述的酸溶玻璃的制備方法，包括下列步驟：

①選定所述的玻璃組成及其質量百分比，準確稱取各原料，混合均勻形成混合料；

②將混合料放入剛玉坩堝中于1350～1450℃的硅鉬棒電爐中熔化，熔化時間為30～60分鐘；

③降低熔化溫度至1200～1300℃，均化冷卻20～25分鐘，將玻璃液澆注在預熱的模具中；