Способ получения стекла, прозрачного для ультрафиолетовых лучей

ПАТЕНТ Н САНИ особа получения стекла, прозрачногофиолетовых лучей,я ультрапатенту ин-ной фирмы Стекольные заводь огп 1 пд 61 акк%огйк), в г. Корнинге, Соед. Шт заявленному 28 июля 1926 года (заяв. свид. Корнинг" ы Америки,23217). нтабря 1929 го от 30 сентября нта опубпиковано 30 пространяется на 15 и Деиствие29 года. выдаче п патента р Предлагаемое изобретение касается способа получения стекла. прозрачного для ультра-фиолетовых ду лей. До сего вре; меня существовало убеждение, что только некоторые избранные вещества, как напр. кварц, цирнеюе стекло н др. прозрачны для ультра-фиолетовых лучей. В некоторых стеклах спенвлкного состава было таки 1 е обнарун 1 ено своиство пропускаемости, которое приписывали зависимости от основного состава стекол. Однако. опыты показывают, что ультра-фиолетовая передача - свойство многих стекол и с некоторыми возмо;кными исключениями не зависит от обношюго состава, зависимость устанавливается только от отсутствия в стекле солей окиси железа, и, в меньшейщщщг. солей титана, и чго чуезвычаВРпо зичтэжные количества таковых служат причиной тому, что стекло, при других обстоятельствах прозрачное к ультрагфиоле 1 овым лучаи. сггановится к щщ поглощающими. Исс;гвдощнпя в атом 1 направленин исходили из Иф, что образчцк некоторого фосфатно-кальциевого счщ. да имел высокую ультра-фвщетовую передачу, что объяснялп принадлежностью фосфача-кальпия к невесткам, обтарающна ультра-фиолетовой передачей. Прп изготовлении большего количества стекла было найдено. что новый сплав имел более высокое ультра-фиолетовое поглощение, чем образец. Объяснялось это тем, что первый образец сплавлялся в графптовом тигле, а новый сплав в глаином.Изучегкие условий, атри которых исполнялись новые плавщ 1. выполненные в графите. нривепп к убвждендцо. ччо причиной поглощения было прю;тствне следов солей окиси железа, т. и. когда стек;ю было надлежащим образом обработаао восстановительным агентом. напр. водородом или соединением углерода. оно стало прозрачным для ультра-фиолетовых лучей. В дальнейших плавках была снова обнаружена погдощаемость некоторых образцов, несмотря на полное отсутствие солей окиси железа, и исследование многих других изготовленных образцов показало, что благодаря легкому разъединио фарфоровыхгоршков в стеклах присутствовала окись титана, которая обусловливала второй источник пепроэрачности.Тогда стада ясна мысль, что поглощение ультра-фиолетовых лучей во многих типах стевод вызываеп си окпеью тпгапа в окисью железа, и это лкрытвв было подт 1 верждепо многими пробными плавками, сдела 1 пным 1 ь с раздичныии типами стекол. Была предпринята работа для выяснения возмоиностп получения стекол, достаточпо свободных от таких солей, в виде коммерческого продукта, а пе как лабораторного опыта. Было установлено, что присутствие в известных стеклах солей окиси я едеза. (изменяющееся в составном стекле) в количествах от 0,020% до 0,055% плп, в некоторых стеклах 0,050% одной пз солей т 1 итайа,препятствовало передаче лучей, ценимых короче чем 300 мпдлвищронов в стеклах, вмеющмх толщину 4 л,я и что большее иди меныпее количество железа обыкновенно содерлдпся в применяемых загрузках материалов и что титановые и железные содп всегда присутствуют в огнеупорных, вместилищах пз гдипы. в которых плавится стекло; фарфоровые тпгди содержат около 0,6% окиси титана и 0,1% окиси железа. Этп огнеупорные вместилища разъедаются расптавденным стеклом, которое поэтому загрязняется.Обьщнойешые глиняные тиглп, в которьих дроиоходит плавка. бесподеэ 11 ы, н. к., если даже разъедание. фосфатного стенда незначительно, вводятся достигочные количества. окиси титана и железачтобы вызвать поглощение. Восстановление окиси титана довольно затруднительно. Фарфоровые тигди могут применяться ддя пебольших.плавок, если приняты меры к контролю температуры сплава, которая должна быть однообразна ддя уменьшения наименьшего выпучивания п пе должна повьппаться выше необходимой.Графитовые,вместилища могут применяться только ддя очень маленьких плавок, благодаря чрезмерному восстановлению. После известного периода соприкосновения между фосфатпым стеклом и графитом, восстанавливается пятиокпсь фосфора, улетучивающаяся в виде свободной окиси фосфора и сгорающая снова в атмосферы н вятлонпсп фосфора. Уведиче вие содержания извести благодаря этой погори вызывает 1 обраэовадьпе опа 1 пнаго стекда пди проэрагмюго стекла, с опаловымибелымн, желтоватыми иди даже оранжевымп подосаспг. Наилучшие результаты быди получены в титдях вз плавленного кварца. Излишнего соприкосновения с воздухом сплавленного восстановленного стекла следует избегать, благодаря обратному окислению закиси ,железа. Время, необходимое для обыкновенного процесса отливки, однако не вызывает споров.Ддя производства фосфатпого стекла предпочтительно пригеговпть загрузку, госгоящую пз 98,5% хгмнческп чистого монофосфата кальция и 1,5% сахара и сплав 19 ть таковую в овнеупорном вместилище ,1 ействптельно свободном от окисей титана и железа, подобно плавленному кварцу, при 1225 о С., предпочтитедьно в покрытом тигле. Сахар действует как восстановительный агент но было паГ 1 депо, что больше чем 2% илп 3% сахара имеют склонность вызывать опалесценцшо. Сппавденное спеа 1 о мажет формоваться и закаливаться дибо. прокаткой и непосредственным. Пропуском в печь, либо отливкой в форму, предпочтительно графитовую, предварительно нагретую до 375 С п переводом в печь, температура которой около 440 С, по затвердевании отливки, Есдп форма назарета выше 500 о С, может произойти приставание, в то время как в сдучае температуры ее ипже 300 С стекло может быть закалено сдщпком быстро. В некоторых случаях предпочитают применять электричеством павреваемудо нзодироваипую форму н давать возможность стекду,в пей меддеино охлаждаться до достижения нм окопа 125 оС, после чего стенда вынимается и охдаждаеггся на возВ стекле. изгиговденпом таии образом, содержание окиси железа должно быть 0,020% пдп меньше п содержание окиси титана должно быть 0,050% пни меньше для получения передачи при 300 миллимикрона, и 0,015% и 0,004% ддя получения передачи прн 250 милдимикронах. При прибавлении екпси бора к вышеописанному,стеклу в количествах сверх до 10% от всега стенда, стойкость сильно увеличввавгся оез какпх-либо вредных влияний на ущтра-фиолетовую передачу или видимый фт.Количество окиси .железа и титана, которые могут присутствовать без вредноговоздейгствггя на ультра-фиолетовую передачу, увеличивается с содержаниегм кремнезема этик стекол. Как специальный случай стедует отметить, что известное боро-силикатное стекло с высоким содер.жагпгетг кретпдия арозрачно прп 300 тигт,мгмикронах, есгш содержан.ге окиси железа не превышает 0,055%, но эта прозрачность недостгггается в известном стекле, если содержание окиси железа пе превышает 0,025% или окись титана, не превышает от 0.,1 до 0.,2%.Борная кислота, обьвкновегггго применяемая как материал для смеси, без обработщ непрнгодгга для стекот ультрафиолетсаогг тгередачгг, ю надтеакапге восстанавлвая железо в такгог пгатерзгагге оьг,тл ггзготовлены простые боро-окпсные стекла и боратньге стекла,. содержащгге до 30% соды, и прозрачные лля волн д,тггнойг в 217 мггдлитггггьронов.Пдавденный кварц, который давно известен как обладающгпг в высокой сте,- пени ультра-фиолетовой передачей трутно плавок и соответственно дорог. Прибавлвгпге цьчгх щелочей т,тя уменьшения его температуры пдавления протггводейгствует его ультра-фиолетовой передаче, так как ще,точи сами поглощают ультра-фиолетовые. Наоборот, как показано вышеприведеппыми прггиерамгг, стекда содержащие щелочи могут быть сделаны прозрачными для удьтра.-фиолетовых, и прозрачность плавленного кварца первоначально объяспятась фактом, что он сплавлялся прп высокой температуре, обьпсновенно в графитовых формах. Эти усдовия обыкновенно благоприятны во всех стеклах тля восстанонтения того железа., которое может присутствсЪаты сыро материале в состоянии гакисгг железа.Из цггфрранее пргведенвых можно видеть, что окись железа менее способствует иеретаче длтгн, бтизгчгх к. 30 зьпдтимикронов и титан для передами более коротких дтпп. Если обе, окись железа и окись титана преплшствуют в том яю стекле, максмзгуог допускаемого процентного содержания., обозначенный выше, для каждого из этих загрязнеглш отдельно должен быть соответственно уменьшен в целях получепич той л е передали.Предмет патента.1. Сиосоо получешгя стекла, прозрачного для ультра-фиолетовых лучей, кото,1 юе при тол 1 цпне в 4 лл, пропускает световые водны короче. чем 300 миллимикронов. отличающийся тем, что с целью обезврежения железных и тптанвстых приме. - сей, как одной пз причин ультра;фиотетовой ггепрэзрачггостп, плавку шихты производят в резко восстановительных условиях, например, с пропусканием в расплавленную массу водорода. для уменьшения содержания железных окислов до возможно крайних претелов, предпочтительно меньшего чегм 0,055%, с последугощей обработкой и плавкой материала в неокислительных условиях в вместитптцах или тиглях, свободных от окисей железа или титана.2. Прие 1 г выполнения означгппгого в п. 1 способа. специально 1 дя получения фосфатного, и фосфато-катьцггеваго стекла, отличающийся щнвменепггелг в качестве восстановительного агента. сахара или порошкообразгого карборутгла. пр;Ггнаргвте,тьгго освобожденного от содержания железа.Тии, аКоиинтерн Центриздата Народов СССР. Ленинград, Красная, 1,