«Оптические материалы и технологии»

Краткое содержание дисциплины

Кварцевое стекло

Диаграмма состояния, фазы кремнезема, фазовые переходы. Технология получения кварцевого стекла. «Полиморфизм» кварцевого стекла. Свойства кварцевого стекла. Вязкость и влияние на нее примесей. Кристаллизационная способность. Упругие свойства Теплоемкость. Теплопроводность. Области применения кварцевого стекла

Силикатные кроны

Двухкомпонентные щелочно-силикатные системы как основа силикатных кронов. Области стеклообразования. Система Li2О - SiO2 (диаграммы состояния). Система Na2О - SiO2 (диаграммы состояния). Система K2О - SiO2 (диаграмма состояния). Плотность и механические свойства. Химическая устойчивость Оптические свойства. Двойные системы со щелочноземельными оксидами. Области стеклообразования и области расслаивания. Системы R2O – R. Основные принципы технологических процессов производства

Силикатные флинты

Общие сведения о флинтах. Система PbO SiO2.Область стеклообразования. Диаграмма состояния. Свойства и структура стекол системы PbO – SiO2. Плотность. Показатель преломления Вязкость и длина стекол. Электрические свойства.

Химическая устойчивость. Механические свойства . Структурная роль оксида свинца в этих стеклах. Стекла группы силикатных флинтов – общие характеристики составов и оптических свойств. Особенности окраски стекол с высоким показателем преломления. Принципы производства

Боросиликатные и лантановые кроны и флинты

Боратные стекла. Борный ангидрид. Диаграммы состояния щелочно-боратных систем на примере системы Na2O B2O3..Структурные единицы и характер химических связей в борном ангидриде и в щелочно-боратных стеклах. Свойства боратных стекол и их расплавов, проявление изменения координации бора на свойствах. Применение боратных стекол.

Боросиликатные стекла. Метастабильное фазовое разделение в системе Na2O – B2O3 – SiO2 . Практические составы боросиликатных кронов и особенности их свойств. Основы технологии производств. Практические составы боро-алюминатных и лантансодержащих стекол. Принципиальные составы алюмогалиевосиликатных стекол, прозрачных в ближней ИК области спектра

Фосфатные оптические и цветные стекла

Оксиды фосфора, их структура и свойства. Состояние фосфорного ангидрида в стёклах. Способы введения P2O5 в состав стекла, особенности варки фосфатных стекол. Двухкомпонентные фосфатные системы. Диаграммы состояния, основные химические соединения, структурные единицы, стеклообразование, особенности изменения свойств в зависимости от состава.

Система BaO – P2O5 – Al2O3. Составы оптических и цветных фосфатных стекол и основные особенности их технологии, общая характеристика эксплуатационных свойств. Другие особенности применения фосфатных стекол

Специальные классы оптических оксидных стекол

Германатные стекла. Двуокись германия. Свойства и структура кристаллических модификаций и стекла. Двухкомпонентные германатные системы; изменение координационного числа атомов германия. Специальные стекла с двуокисью германия, специфика их свойств и технологии.

Двуокись германия в градиентной оптике. Теллуритные, ванадатные и другие стекла. Теллуритные стекла: специфика структуры, свойств и технологии. Ванадатные стекла. Титанатные и ниобатные стекла и стеклокристаллические материалы. Структурная роль диоксида титана в силикатных стеклах. Стекла на основе As2O3, Sb2O3 и других высокопреломляющих оксидов

Стекла на основе органических соединений

Общая характеристика классов органических низко- и высокомолекулярных стекол. Общая характеристика свойств стекол этих классов и связь свойств с молекулярной структурой. Зависимость свойств от степени полимеризации (мол. веса). Особенности реологии полимеров. Низкомолекулярные вещества. Полимерные стекла. Полимерные стекла в оптических применениях.

Основные типы процессов получения полимеров и главные технологические этапы получения полимерных стекол оптического качества. Общая характеристика физико-химических свойств полимерных стекол семейств полиметилакрилата, поликарбоната и полистирола. Сравнение с оксидными стеклами

Стекла для инфракрасной оптики

Элементы VI группы в стеклообразном состоянии (структура, свойства, характер химических связей). Сера.. Селен. Теллур. Двойные системы. Система S – Se. Система S – As. Система Se – As . Система Se – Ge. Тройные системы. Области стеклообразования и общая характеристика свойств. Системы с галогенами.

Общая характеристика физико-химических свойств (Тg, механические свойства, химическая устойчивость). Место халькогенидных стекол в группе стекол, прозрачных в ИК области. Спектры пропускания и идентификация полос поглощения. Способы очистки материалов

Металлические стекла

Определение класса. Способы получения. Области стеклообразования (примеры систем, образующих металлические стекла). Принципы организации структуры Общая характеристика свойств, области применения в современной технике

Законы диффузии и соотношение Нернста – Эйнштейна..Законы Фика . Соотношение Нернста – Эйнштейна. Основное статистическое уравнение проводимости. Общая зависимость проводимости от концентрации носителей тока.. Энергия активации