Российские ученые разработали технологию получения сверхпрозрачного кварцевого стекла без использования хлорсодержащих веществ и сложных методов очистки. Сейчас на мировом рынке доминируют технологии, выделяющие при производстве ядовитый газ. При этом производители вынуждены устанавливать дорогие системы очистки воздуха.
Созданная в России технология позволяет обойтись без хлора и позволяет получить стекло с высоким показателем пропускания в ультрафиолете. Секрет в том, что ученые предложили добавить промежуточный этап при плавлении кварцевого стекла - высокотемпературную выдержку в вакуумной печи до температуры размягчения материала.
Как пояснил кандидат технических наук Иван Ряпосов, при этом на поверхности каждой песчинки образуется прочная кристаллическая оболочка - кристобалит, особая разновидность кварца. В это же время формируется упорядоченная структура материала. После этого сырье идет в плавку и из него получают готовое изделие. Весь процесс проходит в герметичной вакуумной камере, без хлора и других токсичных веществ.
Исследователи получили образец с пропусканием в ультрафиолетовой области спектра более 80 процентов. Это уровень лучших зарубежных аналогов, то есть кварцевое стекло остается практически идеально прозрачным.
Во время экспериментов было показано, что предварительная кристаллизация порошка в кристобалит при строго определенной температуре влияет на структуру и оптические свойства будущего стекла. Это позволило российским ученым на практике получить материал, который по качеству не уступает мировым аналогам
Данная разработка открывает путь к созданию отечественных материалов для космической отрасли, лазерной техники и микроэлектроники. В перспективе технология может быть масштабирована для промышленного выпуска оптического стекла широкого назначения.