一种高掺量铒法拉第旋光玻璃的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102627403A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102627403A(43)申请公布日2012.08.08(21)申请号201210109453.9(22)申请日2012.04.16(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园1号(72)发明人郭宏伟董继先王顺逆殷海荣高档妮刘新年刘盼李启甲(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人陆万寿(51)Int.Cl.C03C4/00(2006.01)C03C3/068(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图11页(54)发明名称一种高掺量铒法拉第旋光玻璃的制备方法(57)摘要一种高掺量铒法拉第旋光玻璃的制备方法，首先将Er2O3、Ga2O3、B2O3、SiO2、CeO2、Sb2O3、ZnO、ZrO2和、Al2O3混合均匀得配合料；然后将配合料加热得到熔融玻璃液，将玻璃液浇注于已预热至500℃的石墨磨具中成型；最后，将成型后的试样送入马弗炉中保温，最后将试样冷却至室温即得高掺量铒法拉第旋光玻璃。本发明通过高温熔融，大过冷度下制备高掺量铒法拉第旋光玻璃，所制备的法拉第磁光玻璃稀土氧化铒含量高，成玻性能优良，法拉第效应明显，费尔德常数大，试样在可见光范围内透光率高，试样的热稳定性及化学稳定性优良。制备工艺操作过程简单，熔制温度低，玻璃熔融过程高温粘度小，熔制时间短，成型性能优良，成本低廉，节能环保，适于工业化生产。CN1026743ACN102627403A权利要求书1/1页1.一种高掺量铒法拉第旋光玻璃的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)首先，按照质量分数将60～70％的Er2O3，3～25％的Ga2O3，4～12％的B2O3，4～12％的SiO2，1～3％的CeO2，0.1～1％的Sb2O3，0.5～1％的ZnO，0.5～1％的ZrO2和1～3％的Al2O3混合均匀后，形成配合料；2)然后，将配合料的一半加入已经升温至1250℃的刚玉坩埚中；然后，通过10分钟升温至1450℃，并保温20分钟；再将剩余配合料再加入刚玉坩埚中，并通过10分钟升温至1450～1600℃，保温60min后，采用搅料棒对玻璃液搅拌1min，并通过10分钟再次升温至1450～1600℃，保温60min后，再次采用搅料棒对玻璃液搅拌1min后，并通过10分钟再次升温至1400～1450℃，保温30min后，将玻璃液浇注于已预热至500℃的石墨磨具中成型；3)最后，将成型后的试样送入650～750℃的马弗炉中保温3h；最后，以0.5～1℃/分钟的速率，将试样冷却至室温即得高掺量铒法拉第旋光玻璃。2.根据权利要求1所述的高掺量铒法拉第旋光玻璃的制备方法，其特征在于：所述的B2O3由分析纯的硼酸引入，Al2O3由分析纯的氢氧化铝引入，SiO2由300目的石英砂引入，其中，石英砂中三氧化二铁的含量小于15ppm。3.根据权利要求1所述的高掺量铒法拉第旋光玻璃的制备方法，其特征在于：所述的Er2O3、Ga2O3、CeO2、Sb2O3、ZrO2、ZnO分别由分析纯的氧化铒，氧化镓，氧化铈，氧化锑、氧化锆、氧化锌引入。2CN102627403A说明书1/5页一种高掺量铒法拉第旋光玻璃的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种法拉第旋光玻璃的制备方法，特别涉及一种稀土氧化铒含量高的法拉第旋光玻璃的制备方法。背景技术[0002]磁光材料是光电高科技领域中一种重要的高新技术密集产品的核心材料，主要包括磁光晶体材料和非晶材料。磁光晶体具有较高的Vedert常数和较好的磁光性能，但晶体固有的缺陷，如不宜制成大体积块材、不能形成复杂的形状以及由于晶体的各向异性而产生双折射等，使其应用范围受到很大限制。与磁光晶体相比，磁光玻璃具有如下优势：①基质易于改变：玻璃成份可在很大范围内变动，加入不同种类和数量的稀土离子，为优化磁光性能提供了很好的前提；②各向同性：由于玻璃近程有序和远程无序的结构特点，易获得均匀、各向同性的玻璃介质；③易于制备和加工：应用成熟的光学玻璃工艺可以获得光学性能好、尺寸大、透光性能优异的磁光玻璃。[0003]近年来，各国科研工作者对磁光玻璃进行了广泛而深入的研究，从揭示磁光效应的本质到寻求更大Verdet常数的新玻璃基体，均已取得了一定的成果。但是，从总体上看，磁光玻璃的发展仍存在以下问题：[0004](1)磁光玻璃Verdet常数不能满足市场需求：增大稀土在玻璃基体中的掺杂浓度可提高玻璃的Verdet常数，但稀土浓度的提高使玻璃的综合性能(如成玻性能、热稳性、化稳性等)下降；[0005](2)温度效应是阻碍顺磁玻璃应用发展的主要因素，开发具有较低温度敏感性的逆磁特性磁光玻璃是当前研究的