7. Классиф. Оптич. Стекол. Составы стекол и их хар-ка. Диаграмма Аббе.

Луч света проходит через пластинку стекла:

О птические свойства – результат взаимод-ия электромагнитного излучения с в-вом.

Виды излучения: 1. α-излучение; 2. рентгеновское; 3. УФ-излуч.; 4. видимое; 5. ИК-излуч.

Оптический диапазон длин волн, нм: УФ-излуч. 1800 – 400; видимое 400 – 740; ИК-излуч. 740 – 5000.

О птич. постоянные – показ. преломления и дисперсия.: n_D =

Частная дисперсия: n_F -n_D и n_D –n_C

Средняя дисперсия: n_F –n_С

Относительная дисперсия: отношение частн. к среднему.

Коэф. дисперсии:

Дисперсия хар-ет изменеие n_D от длины волны.

Различаю кро́ны (стёкла с низким показателем преломления и высоким значениями коэффициента дисперсии) и фли́нты (стёкла с низкими значениям коэффициента дисперсии и высоким показателем преломления). При этом к группе кронов относились натриево-силикатные стекла, а к группе флинтов - стёкла содержащие свинец.

Типы крон: 1. легкие(ЛК); 2. кроны (К); 3. баритовые кроны (БК);. 4. тяжелые (ТК); 5. сверхтяжелые (СТК); 6. фосфатные (ФК); 7. тяжелые фосфатные (ТФК); 8. особые кроны.К группе флинтов относят след. типы стекол: 1. кронфлинты (КФ); 2. баритовые флинты (БФ); 3. тяжелые баритовые флинты (ТБФ); 4. легкие флинты (ЛФ); 5. флинты (Ф); 6. тяж. флинты (ТФ); 7. сверхтяж. флинты (СТФ).

В связи с ростом числа оптических стёкол, диаграмму Аббе поделили на бо́льшее число участков, соответствующих новым типам. Выпускают более 120 марок таких стекол. Каждая марка хар-ся своими n_D и дисперсииД иаграмма Аббе:

- основные марки стекол;

- дублер-стекла (стекла, у которых n_D отлич-ся от основных стекол на 0,01, а коэф. дисперсии – на 2 единицы).

Составы крон и флинтов

ЛК – n_D < 1,5; = 63 и более. Чтоб получить такой низкий n_D в состав стекла должны входить компоненты, парциальное число по n_D у которых < 1,5: SiO₂; Al₂O₃; В₂O₃. Обязательные комп-ты – оксиды щел. Ме, => для получения ЛК использ. системы: R₂O – В₂O₃ – Al₂O₃ – SiO₂ – F (F – для повышения коэф. дисперсии; R₂O= К₂O; Na₂О; К₂O – обеспеч-ет большую прозрачность стекла, деле устойчив к крист.,=> ему отдают предпочтение).

Т. к. такие стекла содержат F, то треб-ся окислительные условия варки. Для этого в кач-ве осветлителей использ. оксид As и частично один из комп-ов (К₂O) вводят через селитру для окисл-ой среды.К – n_D = 1,50 – 1,55; = 55 – 67. Для повышения n_D такие стекла изгот-ют на основе системы: R₂O – В₂O₃ – Al₂O₃. Вводят оксиды двухвалентных Ме: PbO; BaO; ZnO; CaO, но не > 12 мас. %. В таких стеклах сод-ся по отношению к ЛК большее количество В₂O₃. В₂O₃ снижает высокотемпературную вязкость стекол, повышает хим. стойкость и коэф. дисперсии; Al₂O₃ - вводят для повышения крист. способности и хим. устойчивости, но его введение в ограниченном кол-ве, т. к. он при высоких Т приводит к вспениванию стекломассы при осветлении. А вспенивание приводит к потере стекла и осложняет процесс осветления. БК – n_D = 1,51 – 1,57; = 57 – 65. Получают на основе системы: BaO – В₂O₃ – SiO₂. В таких стеклах сод-ся большое кол-во BaO. Оксиды щел. Ме из состава выводят. Для сохранения плавкости этих стекол вводят повышенное содержание двухвалентных Ме. Эти стекла склонны к крист-ции. Для снижения крист. способности в их составы вводят добавки CaO; ZnO; Al₂O₃. ТК и СТК – для повышения n_D в состав стекла вводят: La₂O₃; ZrO₂; CdO; ThO₂. Для ТК n_D = 1,55 – 1,66; = 50,5 – 64. Для СТК n_D > 1,65 – 1,66; >45. СТК в составе содержат очень мало SiO₂. СТК очень агрессивны к огнеупорам и треб-ют варки в платиновых тиглях или сосудах.

Флинты – стекла, которые содержат в составе комп-ты, характерные только для флинтов и крон-флинтов, ЛК, ТФ и СТФ. Получ. на основе системы: К₂O – PbO – SiO₂.Крон-флинты – занимают промежуточное значение между ЛК и ЛФ. n_D = 1,50 – 1,54; = 63 – 50. Использ. систему: К₂O – Na₂О – PbO – SiO₂. Дополнительно в эти стекла вводят В₂O₃ и Al₂O₃. Из щел. оксидов предпочтение отдают Na₂О, т. к. при равных значениях n_D этот оксид обеспечивает меньший коэф. дисперсии. Такие стекла тугоплавкие, т. к. сод-ат много SiO₂ (до 83%), => сложны в работе. Для снижения тугоплавкости вместо PbO вводят TiO₂ и м. использ. F, который сильно снижает вязкость расплава. Одновременное введение TiO₂ и F снижает коэф. дисперсии, повышает хим. стойкость, такие стекла становятся более технологичными.БФ – находятся между Ф и ТК; использ. систему К₂O – Na₂О – PbO – SiO₂. Дополнительно ввод. BaO (до 12 мас.%). Максим-ое сод-ние PbO – 44%, => чем > PbO, тем они ближе расположены к флинтам, если > BaO – то к кронам. n_D = 1,52 – 1,70; = 56 – 31.ТБФ – между СТК и ТФ; использ. BaO – В₂O₃ – SiO₂ и дополнительно для повышения n_D вводят PbO, TiO₂, WO₃.Несиликатные стекла:ФК и ФТК – использ. фосфаты с содержанием Р₂O₅ в ФК – 45%, ТФК – 45 – 30%. Для повышения n_D вводят La₂O₃, PbO, оксид стронция. Для снижения крист. способности - Al₂O₃, SiO₂. Для осветления - As₂O₃. n_D = 1,50 – 1,62; = 70 – 63.Особые кроны и флинты – для особых флинтов примен. щёлочно-сурьмяно-боросиликатные стекла и свинцово-боратные с добавками La₂O₃ и Al₂O₃. Для особых крон – заним. место между чисто фосфатными и чисто фторидными стеклами. Кроны отлич. повышенной частной дисперсией в синей части спектра, а флинты –пониженной.