[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋰鋁硅偏振玻璃及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211151984.4
• 申請(qǐng)日: 2022-09-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115403270B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓韜;王衍行;何坤;李現(xiàn)梓;楊鵬慧;李寶迎;王琪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)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(lèi)號(hào): C03C6/04
• 分類(lèi)號(hào): C03C6/04;C03C4/00;G02B5/30;C03C21/00;C03C23/00
• 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)明涉及一種鋰鋁硅偏振玻璃及其制備方法和應(yīng)用，該制備方法包括以下步驟：按設(shè)定鋰鋁硅玻璃的各組分含量取相應(yīng)的原料并混合均勻，所述原料包括：62wt％～70wt％的SiOsubgt;2/subgt;，12wt％～15wt％的Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;，10wt％～20wt％的Lisubgt;2/subgt;COsubgt;3/subgt;，2wt％～5wt％的Bsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;，1wt％～3wt％的Nasubgt;2/subgt;O，2wt％～5wt％的ZnOsubgt;2/subgt;及1wt％～5wt％的Sbsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;；將混合均勻的原料進(jìn)行高溫熔制、澄清、漏料成形和退火得到鋰鋁硅玻璃；將制備的鋰鋁硅玻璃浸入熔融的熔鹽中進(jìn)行離子交換；再將離子交換后的鋰鋁硅玻璃在第二輔助電場(chǎng)中處理，得到含有序列陣銀顆粒的鋰鋁硅偏振玻璃。本發(fā)明通過(guò)離子交換和輔助電場(chǎng)復(fù)合工藝，大大縮短了鋰鋁硅偏振玻璃的后續(xù)處理工藝時(shí)間，通過(guò)輔助電場(chǎng)，達(dá)到銀顆粒有序陣列目的，得到消光度優(yōu)異、大尺寸鋰鋁硅偏振玻璃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰鋁硅偏振玻璃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰鋁硅偏振玻璃及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著光電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展，特別是光電技術(shù)在通信領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，光學(xué)器件在生產(chǎn)生活中的需求越來(lái)越廣泛，對(duì)高性能偏振器件的需求也越來(lái)越高，這就需要偏振器件具有良好的光學(xué)性能，而光學(xué)偏振玻璃不僅具有優(yōu)異的光學(xué)透過(guò)率和熱穩(wěn)定性，且具有偏振光直接輸出特性，能夠很好地滿(mǎn)足這些要求；當(dāng)前偏振玻璃的開(kāi)發(fā)朝著功能結(jié)構(gòu)一體化的方向發(fā)展，這就需要玻璃同時(shí)具有優(yōu)異的力學(xué)性能，鋰鋁硅玻璃較好的機(jī)械強(qiáng)度和光學(xué)加工特性，使得其可以作為偏振玻璃的基礎(chǔ)玻璃，因此制備高消光比、制備簡(jiǎn)單的鋰鋁硅偏振玻璃成為當(dāng)務(wù)之急。

目前光學(xué)偏振玻璃常見(jiàn)的制備方法還是沿襲傳統(tǒng)的制造工藝，為把熔制好的含銀玻璃進(jìn)行析晶處理，而后再進(jìn)行拉伸或輥軋?zhí)幚恚诓ＡЩw中生成橢球形銀顆粒，然后將其置于強(qiáng)還原性氣體如氫氣，一氧化碳中加熱還原，使玻璃表面的銀離子被還原為單質(zhì)銀，形成針狀定向分布的銀納米結(jié)構(gòu)。該工藝的特點(diǎn)為：基礎(chǔ)玻璃制備完成，后續(xù)處理工序多，要經(jīng)過(guò)熱處理，拉伸，還原等工藝，耗時(shí)長(zhǎng)，且工藝設(shè)備復(fù)雜，使得生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)成本增加；在熱處理的溫度高，一般都是600℃以上，能耗高，增加制備成本；在還原工藝中在高溫高壓下使用氫氣等還原性氣體，導(dǎo)致工藝的不可控性增加，且生產(chǎn)安全性大大降低；并且由于玻璃拉伸工藝本身的局限性，限制了產(chǎn)品的尺寸，該工藝制備的偏振玻璃存在尺寸小的問(wèn)題，無(wú)法滿(mǎn)足在三維顯示屏，車(chē)輛眩光消除器等領(lǐng)域的使用，并存在棒狀納米銀顆粒的長(zhǎng)徑比分布不均、成品率低等弊端，嚴(yán)重影響偏振玻璃的廣泛應(yīng)用。

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鋰鋁硅偏振玻璃及其制備方法和應(yīng)用，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)不含銀元素的基礎(chǔ)玻璃制備后，借助熔鹽引入銀元素，使玻璃具有等離子振蕩吸收效應(yīng)，同時(shí)在熔鹽中玻璃進(jìn)行化學(xué)鋼化處理，能顯著提高偏振玻璃的光學(xué)性能和機(jī)械性能，且沒(méi)有拉制過(guò)程，對(duì)玻璃尺寸沒(méi)有限制，可以制備米級(jí)偏振玻璃，可滿(mǎn)足行業(yè)發(fā)展對(duì)玻璃性能的要求。

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)明提出的一種鋰鋁硅偏振玻璃的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，按設(shè)定偏振玻璃的各組分含量取相應(yīng)的原料并混合均勻，所述原料包括：62wt％～70wt％的SiO₂，12wt％～15wt％的Al₂O₃，10wt％～20wt％的Li₂CO₃，2wt％～5wt％的B₂O₃，1wt％～3wt％的Na₂O，2wt％～5wt％的ZnO₂及1wt％～5wt％的Sb₂O₃；

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