ساخت، تعيين محدوده پايداري و بررسي خواص نوري لعاب‌هاي ويژه پايه شيشه‌اي PbO- B2O3، La2O3 و Nb2O5

Fabricating, Determining Stability and Study of Optical Properties of Novel Glazes Based on Nb2O5, La2O3 and PbO-B2O3 Glass Systems

شيشه‌هاي پايه بوراتي PbO-B2O3 La2O3- و Nb2O5 در ساخت ابزار فوتونيك، اوپتوالكترونيك، نيمه آينه‌ها، انامل، پوشش‌ها يا لعاب‌هاي براق و آويزهاي شيشه‌اي با خواص انعكاسي بالا براي تزيينات خانگي و غيره، كاربرد فراوان دارند. هدف از به كارگيري اين نوع شيشه‌ها به عنوان لعاب پايه، نيل به خواص نوري ويژه نظير ضريب شكست بالا و خواص تجزيه نوري پايين مي‌باشد. در اين تحقيق ابتدا، شيشه‌ساز قوي B2O3، با مقادير بالا و مختلفي از اكسيدهاي عناصر سنگين مانند: PbO، La2O3 و Nb2O5 مخلوط و ذوب شدند. اين شيشه‌ها ظاهري شفاف، بدون رنگ يا كم رنگ داشتند. چالش قابل توجه در اين تحقيق، دستيابي به شيشه‌هاي پايدار و يكنواخت با خواص نوري بالا بود. به منظور تعيين محدوده‌هاي حرارتي مانند: ذوب، بلوري شدن، دگرگوني و ميزان پايداري، آناليز حرارتي (DTA) از نمونه‌هاي پايدار انجام گرفت. از نتايج حاصله، محدوده شيشه‌اي پايدار در نمودارهاي سيستم شيشه‌اي B2O3-PbO-La2O3 و B2O3-PbO-Nb2O5، در نواحي PbO بالا، مشخص شد. براي اندازه‌گيري خصوصيات نوري از قبيل: ضريب شكست و خواص تجزيه نوري دقيق، از نمونه‌هاي پايدار شكل‌هاي مختلف مانند: قطعات نازك، ميله و منشورهاي مناسب، طراحي، تراشيده و صيقل شدند. نتايج و منحني‌هاي حاصله در اين تحقيق بيانگر خواص تجزيه پايين ("عدد آبه" < 10) و انعكاس نسبي بالا (14- 8) بود.

B2O3-PbO, La2O3, Nb2O5 base glasses have uses in electro-optics, special reflective glazes and semi-mirror glasses. The aim of utilising of these glass systems as glaze bases is to attain special optical properties, for example, ultra high refractive index and low dispersion. In this research, B2O3, as a strong glass-former, hosted great amounts of PbO, La2O3 and Nb2O5. They were mostly colourless, or had low colour shades. The challenge was to achieve ultra-high optical properties stable glasses. Thermal Differential Analysis, DTA, experiments were carried out to determinate the glass stability. From the stable glasses, accurate slabs, circular bars and prisms were prepared for measuring optical properties. High refractive index and light dispersion were measured by minimum angle of deviation in prism. Results indicated that the stable glasses were limted. The light dispersion was low i.e. Abbe No. > 10, and the relative reflection was 8-14