离子交换法研制变折射率玻璃

摘要

用Na+-Li+和Ag+-Na+离子交换研制变折射率玻璃。用电子探针测定交换后玻璃中的Na₂O和Ag₂O浓度分布,求得互扩散系数。用干涉剪像法测定了玻璃表面的折射率分布。在实验温度下,渗透深度与交换时间平方根成正比。锂镁硅系玻璃在400℃的95%NaNO₃-5%Na₂SO₄盐浴中交换196h后,渗透深度达1.26mm;交换60h后,表面与内部折射率差为-0.026。锂镁铝硅玻璃在420℃的同样溶液中交换180h后,渗透深度达1.40mm。400℃时这两种玻璃中Na+-L+互扩散系数分别为10-10～10-6cm2s-1和2.3x10-11～2.4～10?cm2s-1,它随Na₂O相对浓度的增加而增加。钠铝硅玻璃在490℃的AgCl盐浴中处理124h后,Ag+的渗透深度达2.70mm,折射率差为0.024,随着Ag₂O相对浓度的增加,Ag+-Na+互扩散系数从9x109增加到1.8x108cm2s-1。