[發(fā)明專利]一種抗紫外輻射透中波紅外玻璃及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111432351.6
• 申請(qǐng)日: 2021-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114180832B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周鵬;趙華;劉永華;祖成奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司
• 主分類號(hào): C03C3/12
• 分類號(hào): C03C3/12;C03C4/10;C03C4/00;C03B5/16;C03B25/00;G01D11/26;B64C1/14;B64C7/00;B64G1/22
• 代理公司: 北京鼎佳達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 霍紅艷;劉鐵生

本發(fā)明公開(kāi)了一種抗紫外輻射透中波紅外玻璃及其制備方法和應(yīng)用，含有以下質(zhì)量份數(shù)的組分：BaOsubgt;2/subgt;?11～23％；Gasubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;?35～58％；CaOsubgt;2/subgt;?20～43％；Ysubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;?10～26％；CeOsubgt;2/subgt;?0.3～2.0％。本發(fā)明所制備的抗紫外輻射透中波紅外玻璃在強(qiáng)紫外線輻射下可見(jiàn)光透過(guò)率降低小于2％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鎵酸鹽玻璃在同等條件下透過(guò)率的降低(大于30％)，且透紅外性能優(yōu)異(紅外截止波長(zhǎng)：5600nm，紅外波段平均透過(guò)率：88％)，耐熱沖擊溫差大于210℃，耐酸穩(wěn)定性為1級(jí)，具有良好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)玻璃材料領(lǐng)域，特別涉及一種抗紫外輻射透中波紅外玻璃及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

紅外探測(cè)技術(shù)在現(xiàn)代國(guó)防高技術(shù)中占有十分重要的地位，各種導(dǎo)彈的制導(dǎo)、紅外預(yù)警(包括探測(cè)、識(shí)別和跟蹤、預(yù)警衛(wèi)星、預(yù)警飛機(jī)、各種偵察機(jī)等)、觀察瞄準(zhǔn)(高能束攔截武器等)等都離不開(kāi)紅外探測(cè)技術(shù)。紅外材料是紅外光電探測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)，在紅外技術(shù)的研究中有舉足輕重的地位。紅外材料主要用作紅外探測(cè)器和飛行器中的窗口、頭罩或整流罩等，對(duì)它的最主要的要求是，在相應(yīng)工作波段上具有盡可能高的透過(guò)率，而且受輻射影響應(yīng)盡可能小，以免產(chǎn)生假信號(hào)。

目前在中波紅外波段采用的紅外透過(guò)材料有鍺酸鹽玻璃、人工多晶鍺、氟化鎂(MgF)、人工藍(lán)寶石和氮酸鋁、多晶氟化鎂等被認(rèn)為是綜合性能比較好的材料?？臻g環(huán)境中存在大量粒子，如電子、質(zhì)子和紫外線等，對(duì)玻璃會(huì)造成輻照著色。隨著輻照劑量的增加玻璃光透過(guò)率下降，這會(huì)嚴(yán)重威脅航天器的正常運(yùn)行。隨著航天技術(shù)的發(fā)展，航天器在軌時(shí)間大幅延長(zhǎng)，玻璃輻照著色已經(jīng)成為空間舷窗玻璃長(zhǎng)期服役必須克服的材料科學(xué)問(wèn)題。

有現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種防紫外涂料的制備方法，該方法的步驟如下：1)稱取下述重量份的物料：20-30份納米氧化鋅粉體、20份丙烯酸、130-150份蒸餾水、20份二氧化鈦、2-3份鹽酸和15份乙醇或甲醇；2)將上述物料混合經(jīng)85C下恒溫?cái)嚢?-6小時(shí)，反應(yīng)得到的溶液即為防紫外涂料。該發(fā)明的方法制備出的涂料能有效攔截紫外線，減少紫外線輻射對(duì)人體的傷害；同時(shí)具有可見(jiàn)光透過(guò)率高、使用量少、涂層結(jié)合力好等優(yōu)點(diǎn)；但是涂料中含有微毒的甲醇等材料，對(duì)人體不友好。

又有現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種防紫外輻射的磷酸鹽吸熱玻璃，其在紫外區(qū)域內(nèi)具有較低的透光度，同時(shí)在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)具有較高的透光度。該種玻璃成分包含，基于氧化物的重量百分比計(jì)：55-75％的P₂O₅，3-9％的B₂O₃，5-20％的Al₂O₃，2-6％的CaO，2-6％的MgO，2-6％的BaO，0-3％的K₂O，1.5-4.5％的Li₂O，2-5％的Na₂0，1-5％的CeO₂，0.1-1％的Fe₂O₃，0.1-1％的Cu₂O₃。其中CaO+MgO+BaO的總量＜12％，K₂O+Li₂O+Na₂O的總量15％，CeO₂+Fe₂O₃+CuO的總量＜5％。該種玻璃具有低于12％的紫外線透過(guò)率，低于38％的總太陽(yáng)能透過(guò)率以及高于75％的可見(jiàn)光透過(guò)率，但是該種玻璃在近紅外區(qū)內(nèi)具有非常低的透光度和陡的吸收邊緣。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種抗紫外輻射透中波紅外玻璃及其制備方法和應(yīng)用，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使得玻璃中波紅外透過(guò)率高，具有良好的熱穩(wěn)定性能，抗紫外輻射能力強(qiáng)。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明提出的一種抗紫外輻射透中波紅外玻璃，含有以下質(zhì)量份數(shù)的組分：