[發(fā)明專利]一種鋰鋁硅偏振玻璃及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211151984.4
• 申請日: 2022-09-21
• 公開（公告）號: CN115403270B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 韓韜;王衍行;何坤;李現梓;楊鵬慧;李寶迎;王琪
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院有限公司
• 主分類號: C03C6/04
• 分類號: C03C6/04;C03C4/00;G02B5/30;C03C21/00;C03C23/00
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 霍紅艷;劉鐵生

1.一種鋰鋁硅偏振玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，按設定鋰鋁硅偏振玻璃的各組分含量取相應的原料并混合均勻，所述原料包括：62wt%~70wt%的SiO_2?，12wt%~15wt%的Al₂O_3?，10wt%~20wt%的Li₂CO₃，2wt%~5wt%的B₂O₃，1wt%~3wt%的Na₂O，2wt%~5wt%的ZnO₂及1wt%~5wt%的Sb₂O₃；且所述鋰鋁硅偏振玻璃的原料組成中不含銀元素；

步驟二，將步驟一混合均勻的原料進行高溫熔制、澄清、漏料成形和退火得到鋰鋁硅基礎玻璃；

步驟三，將步驟二制備的鋰鋁硅基礎玻璃浸入熔鹽中進行離子交換；所述熔鹽包括硝酸鹽；所述硝酸鹽包括硝酸銀、硝酸鉀和硝酸鈉，三者的重量比為1：（8~10）：（4~5）；所述離子交換是通過高溫熔鹽浸漬和第一輔助電場相疊加的方式進行離子交換；所述第一輔助電場為垂直于玻璃表面的靜電場；所述離子交換溫度為400-450℃，所述第一輔助電場加載的靜電場強度為800-1500V/mm，時間為90-150min；

步驟四，將步驟三離子交換后的鋰鋁硅玻璃在第二輔助電場中處理，得到銀有序陣列的鋰鋁硅偏振玻璃；所述第二輔助電場為平行于玻璃表面的靜電場；所述第二輔助電場加載的靜電場強度為800-1500V/mm，加載時間為2-5h。

2.如權利要求1所述的鋰鋁硅偏振玻璃的制備方法，其特征在于，步驟二中，將步驟一混合均勻的原料在1400-1500℃下進行高溫熔制，將得到的熔融玻璃液持續(xù)進行梯度機械攪拌，所述梯度機械攪拌的方式選自50rpm/（0.5-1）h、40rpm/（0.5-1）h、30rpm/（0.5-1）h和20rpm/（0.5-1）h中的至少三段；步驟二中，所述退火溫度為490-550℃，退火時間為2-6h。

3.如權利要求1所述的鋰鋁硅偏振玻璃的制備方法，其特征在于，步驟三中，所述熔鹽還包括磷酸鹽和碳酸鹽中的至少一種；所述磷酸鹽選自磷酸鉀、磷酸鈣或磷酸鎂；所述碳酸鹽選自碳酸鉀或碳酸鈉。

4.一種鋰鋁硅偏振玻璃，其特征在于，按質量百分比計，其包含：62wt%~70wt%的SiO_2?，12wt%~15wt%的Al₂O_3?，10wt%~20wt%的Li₂CO₃，2wt%~5wt%的B₂O₃，1wt%~3wt%的Na₂O，2wt%~5wt%的ZnO₂及1wt%~5wt%的Sb₂O₃；且所述鋰鋁硅偏振玻璃的原料組成中不含銀元素；所述鋰鋁硅偏振玻璃通過權利要求1-3任一項所述的方法制得。

5.一種偏振器件，其特征在于，包括起偏器、檢偏器或衰減器，所述起偏器、檢偏器或衰減器包含權利要求4所述的偏振玻璃。

6.如權利要求5所述的偏振器件，其特征在于，所述偏振器件為光隔離器、光纖連接器、光開關、光纖耦合器、光傳感器或光探測器。