钼组透紫外线玻璃的组分和应用

摘要

本发明涉及一种钼组透紫外线玻璃的组分和应用，包含如下组分(按氧化物计的重量百分比)：SiO2为62％～65％，Al2O3为3％～5％，B2O3为22％～24％，Na2O为5％～7％，Li2O为0.1％～1％，ZnO为0.1％～1％。该玻璃具有与金属钼或可伐合金相近的膨胀系数，属于电真空玻璃。该玻璃适用于光电管、光电倍增管的管壳或光窗材料。

权利要求

1.一种钼组透紫外线玻璃，其特征是包含按重量百分比计的组分：SiO2为62％～

65％，Al2O3为3％～5％，B2O3为22％～24％，Na2O为5％～7％，Li2O为0.1％～1％，ZnO为0.1％～1％；并且其组分中所含杂质的重量百分比总和不超过0.03％。

2.如权利要求1所述的钼组透紫外线玻璃，其特征是在波长为253.7nm处的紫外线透过率在85％以上。

3.如权利要求1所述的钼组透紫外线玻璃，其特征是抗水化学稳定性达到IV级。

4.如权利要求1或2所述的钼组透紫外线玻璃，其特征是杂质K2O和Fe2O3的重量百分比均控制在0.02％以下。

5.如权利要求1或2所述的钼组透紫外线玻璃，其特征是使用的原料纯度至少为优级纯。

6.如权利要求1或2所述的钼组透紫外线玻璃，其特征是可直接与金属钼封接。

7.如权利要求1或2所述的钼组透紫外线玻璃，其特征是可直接与可伐合金封接。

8.如权利要求1或2所述的钼组透紫外线玻璃，其特征是在制造光电倍增管中应用。

9.如权利要求1或2所述的钼组透紫外线玻璃，其特征是在制造光电管中应用。

说明书

钼组透紫外线玻璃的组分和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种钼组透紫外线玻璃的组分和应用，属于电真空玻璃。

背景技术

[0002] 我国早在上世纪70年代初期就有厂家生产透紫外线玻璃，但气线、条纹、砂点很多，抗水化学稳定性低，在玻璃厚度为1mm时，波长为253.7nm处的紫外线透过率仅有60％～70％，而且紫外曝光透过率衰减大，抗水化学稳定性较差，直至目前基本状况都没有多大改观，总体质量尚达不到制造高端真空器件如光电倍增管等的要求。

发明内容

[0003] 为克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种新的应用在短波段的钼组透紫外线玻璃组分，使得在波长为253.7nm处的紫外线透过率、紫外曝光透过率以及抗水化学稳定性都明显得到了提高。具体的说，本发明涉及一种钼组透紫外线玻璃，包含如下组分(按氧化物计的重量百分比)：SiO2为62％～65％，Al2O3为3％～5％，B2O3为22％～24％，Na2O为5％～7％，Li2O为0.1％～1％，ZnO为0.1％～1％。

[0004] 本发明在保证透过率和膨胀系数及工艺性能满足要求的前提下，玻璃组分中引入了少量Li2O和ZnO，用其填充玻璃网络间隙，强化玻璃结构，堵塞离子迁移通道，以提高抗水化学稳定性和抗紫外曝光透过率衰减性能，同时引入的Li2O也起到助熔作用，改善了工艺性能。而且在成分设计时相应提高了Al2O3的含量，这样既有助于强化玻璃结构也有助于提高抗水化学稳定性和抗紫外曝光透过率衰减性能。另外，本发明提高了膨胀系数在-750×10 /℃左右的钼组透紫外线玻璃的抗水化学稳定性。

[0005] 本钼组透紫外线玻璃可直接和金属钼或可伐合金封接，在波长为253.7nm处的紫外线透过率大于等于85％。

[0006] 该玻璃适用于光电管、光电倍增管的管壳或光窗材料。

具体实施方式

[0007] 根据本发明的一种钼组透紫外线玻璃，其主要组分的重量百分比为：SiO2为62％～65％，Al2O3为3％～5％，B2O3为22％～24％，Na2O为5％～7％，Li2O为0.1％～
1％，ZnO为0.1％～1％。由于紫外线透过率受材料的纯度影响很大，任何缺陷和杂质都严重损害材料的紫外线透过率，所以使用材料的纯度级别至少应为优纯级，并且在配料和加料工艺中使用塑料或不锈钢材质的工具，这样在玻璃生产过程中产生的杂质K2O和Fe2O3可控制在极少的含量内，其重量百分比均控制在0.02％以下。为了不影响透紫外线玻璃的透过率，其所有杂质的重量百分比总和不应超过0.03％。

[0008] 本发明具体实施例如下：

[0009] 表一(实施例1至实施例3)为本发明提供玻璃组分的具体实施例。

[0010] 表一具体实施例

[0011]以下组分为重量百分比(％) 实施例1实施例2实施例3
二氧化硅(SiO2) 64.77 64.31 64.91
氧化铝(Al2O3) 4.51 4.60 4.97
氧化硼(B2O3) 22.66 23.54 22.18
氧化钠(Na2O) 6.83 6.24 6.41
氧化锂(Li2O) 0.41 0.51 0.64
氧化锌(ZnO) 0.81 0.79 0.87
氧化钾(K2O) 0.0064 0.0053 0.0126
氧化铁(Fe2O3) 0.0036 0.0047 0.0074

[0012] 表二为表一中3个实施例对应的物化性能指标

[0013] 表二实施例物化性能指标

[0014]物化性能指标 实施例1 实施例2 实施例3
膨胀系数(×10-7/℃) 50.49 50.12 50.40
253.7nm的透过率(％)(玻璃厚度 87.13％ 87.78％ 87.08％
1mm)
抗水化学稳定性 IV级 IV级 IV级
软化温度(℃) 710 705 715
热稳定性(℃) 290 288 292

[0015] 表三为表一中3个实施例对应的紫外曝光透过率指标，该指标是将厚度为1mm的透紫外线玻璃片置于距500W紫外灯20cm的位置处进行照射，在玻璃片的同一位置处测试波长为253.7nm处的紫外线透过率。

[0016] 表三紫外曝光透过率

[0017]

[0018] 表四为表一的对照表，它为不同于本发明的钼组透紫外线玻璃组分。

[0019] 表四比较例

[0020]以下组分为重量百分比(％) 比较例
二氧化硅(SiO2) 63.3
氧化铝(Al2O3) 3.1
氧化硼(B2O3) 26.18
氧化钠(Na2O) 7.4