Введение к работе
. Актуальность темы
В настоящее время наибольшее практическое значение для дальнейшего развития технической оптики приобретает разработка новых стекол с высокими оптическими характеристиками. Использование таких стекол открывает широкие возможности создания универсальных кино- и фотообъективов экстракласса, объективов для фотолитографии, специальных объективов с широким полем зрения и высокой разрешающей способностью и других оптических систем, где требуются высокопреломляющие материалы с высоким пропусканием в видимой и УФ- областях спектра.
Одной из актуальных задач оптического стеклоделия является создание высокопреломляющих облегченных очковых стекол для линз с высокими рефракциями. Разработка высокопреломляющих стекол с уменьшенной плотностью имеет существенное значение в приборах с лимитированной массой.
Цель работы состояла в создании высокопреломляющих оптических стекол в сочетании с невысокой плотностью и высокопреломляющих стекол с повышенном светопропусканием в видимом и УФ- диапазонах спектра, а также в разработке опытно-промышленной технологам этих стекол.
Научная новизна полученных в диссертации результатов исследований заключается в следующем: в фосфатной системе РгСЬ-РЬО-ВаО-АЬОз, при фиксированном содержании АЬОз, выявлена область оптимальных составов стекол с заданными оптическими и спектральными характеристиками, масс. %: 39,70-43,57 Р2О5; 48,18-55,23 РЬО; 5,19-7,27 ВаО; 1,93 АЬОз, которая позволила получить новые фосфатные флинты с гц= 1,6850ч-1,6970; ve-38,5-40; tap<330 нм (прит,=0,5 для стекла толщиной 10 мм).
Исследовано влияние добавок оксидов, обладающих высокими значениями парциального показателя преломления: Ge02, Y2O3, ТІО2, ND2O5, CdO, БпОг, Zr02, ЬагОз, ІпгОз. Установлено, что в системе Рг05-РЬО-ВаО-АІ20з для получения высокого показателя преломления могут быть использованы ЬагОз, Nb20s и ТіОз (пе= 1,7-1,78), а стекла с высокими спектральными характеристиками могут быть получены с помощью введения в состав добавок Ge02 и ІпгОз (Я.ір=324-328 нм) в концентрациях 2,5-10 масс.%.
Впервые на основе статистической обработки отечественных и зарубежных патентных источников создан банк данных о влиянии компонентов на показатель преломления высокопреломляющих силикатных оптических стекол. Установлены корреляционные связи показателя преломления и концентраций компонентов (Si4+; В3+; Ti4+; Pb2+; La3+; Nb5+H др.) в силикатных стеклах, что позволило осуществить направленный синтез стекол с заданными оптическими свойствами. Показана возможность получения оптических легковесных стекол (d<3,6 г/см3) с экстремально высокими значениями показателя преломления (пе до 1,81) на основе систем: SiOj-BiOs-TiOz; ЗЮг-ВзОз-ТЮг-РЪО-ЬазОз; SiCh-B203-TiO2-La203-Nb205-Ca0; БіСЬ-ВіОз-ГіОг-ЬагОз-МЬгСЬ с добавками щелочных и щелочноземельных оксидов.
Практическая значимость состоит в разработке составов оптических флинтовых стекол на фосфатной и силикатной основах с высоким показателем преломления и повышенным пропусканием в видимой и УФ- областях спектра, которые можно отнести к стеклам типа тяжелые баритовые флинты (ТБФ).
Впервые отработана технология и проведены опытно-промышленные варки высокопреломляющих свинцовофосфатного ФФ 6968 и облегченного очкового кальцийбарийтитаносиликагного СФ 181 стекол на высокочастотных установках типа «Кристалл» и «УНВС-7» Лыткарцнского завода оптического стекла ОАО «ЛЗОС». Полученные варки показали высокую технологичность и хорошую воспроизводимость свойств разработанных стекол. Защищаемые положения: 1.Составы флинтовых стекол ФФ 6968 и СФ 181 с высокими оптическими
параметрами. 2. Основы промышленной технологии производства новых разработанных
стекол. 3.Принцип проектирования высокопреломляющих оптических стекол на основе статистической обработки патентной литературы, который включает корреляционную связь показателя преломления и концентрации компонентов. 4.3акономерности изменения свойств от состава в исследованных системах.
Апробация работы. Основные положения диссертации изложены в 3 статьях и 2 тезисах докладов.
Структура и объем работы.
