本發明涉及一種氟碲酸鹽玻璃及其制備方法，具體涉及一種氧化碲和氟化銻系統基質玻璃及其制備方法。
背景技術：
碲酸鹽玻璃通常具有聲子能量低,能降低多聲子弛豫方式產生的非輻射躍遷幾率而提高其量子效率,并且有較高的折射率、高的絕緣系數、低熔化溫度和較寬的紅外傳輸范圍等優良性能,因而在光通信、低熔點玻璃領域具有廣泛的技術應用。
相較之傳統的硅酸鹽系統玻璃，碲酸鹽系統玻璃比具有高的稀土離子溶解度，其穩定性與耐腐蝕性也優于氟化物玻璃，是理想的上轉換發光基質材料。將氟化物引入碲酸鹽玻璃中形成氟碲酸鹽玻璃系統，可以使其在較低的聲子能量方面更具有優勢，在不影響玻璃的機械性能的前提下，有望得到更強的發光。因此，一種良好的氟碲酸鹽玻璃系統可以作為稀土離子摻雜基質，進而獲得更多優良的光學性能。另外，作為重金屬的銻離子可以明顯改善碲酸鹽系統的玻璃形成能力，并提高系統光學吸收能力，導致玻璃系統的紅外截止向長波波段偏移。
國際上雖然有多篇關于碲酸鹽玻璃的專利：
1、JHA A,RICHARDS B D O,“Glass used as phosphor or gain medium used for laser assembly comprises dysprosium-doped tellurite or germanate which has fluorescence peak in mid-infrared spectrum”WO2014147398-A1；
2、KIM M,PARK J,HYUN W,et al“Encapsulation sheet useful to form encapsulation layer that is used to manufacture organic light emitting display device,comprises a carrier film,and a first sheet formed on the carrier film and comprising e.g.tin fluorophosphates glass”US2014065344-A1；
3、CHURBANOV M F,DIANOV E M,DOROFEEV V V,et al,“Method of producing high-purity tellurite glass for fiber optics,involves oxidating volatile compounds of starting components with oxygen in gas phase,and carrying out oxidation and deposition of reaction products inside support tube”RU2455243-C1；
分別介紹了三種不同系統的碲酸鹽玻璃及其制備方法和應用前景，但以上專利不涉及氧化碲和氟化銻系統玻璃。
另外，雖然有多篇研究文獻也研究了不同系統碲酸鹽玻璃，如文獻1“Ondrejet al.Influence of composition and preparation conditions on some physical properties of TeO2–Sb2O3–PbCl2Glasses[J].Journal of Non-Crystalline Solids,Volume 377,2013,Pages 74–78”中涉及氧化碲和氧化銻系統玻璃。文獻2“FT-IR and Raman spectroscopic studies of ZnF2–ZnO–As2O3–TeO2glasses[J]Journal of Taibah University for Science,Volume 10,Issue 3,May 2016,Pages 329–339”中涉及氧化碲與氟化鋅等的系統玻璃。
目前已報道的碲酸鹽的玻璃轉變溫度較低、熱穩定性差、玻璃容易析晶和分相，進而導致玻璃脆性大、易開裂、難以制備大塊玻璃。雖然有少數研究得到一些含氟碲酸鹽玻璃，但大多比例成分復雜且穩定性不好，不宜批量重復制備和保存，阻礙其進一步的應用。
技術實現要素：
要解決的技術問題
為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種氧化碲和氟化銻系統基質玻璃及其制備方法，并以期作為稀土離子或其它氧化物及氟化物摻雜的基質玻璃系統，獲得更多優良的光學性能。
技術方案
一種氧化碲和氟化銻系統基質玻璃，其特征在于氧化碲和氟化銻系統玻璃的摩爾百分比組成為：種TeO2：70～80mol％，SbF3：20～30mol％，兩者組分和為100mol％。
所述氧化碲和氟化銻為分析純級氟化銻和氧化碲粉末原料。
一種制備所述氧化碲和氟化銻系統基質玻璃的方法，其特征在于步驟如下：
步驟1：將氟化銻和氧化碲按物質的量百分比TeO2:SbF3＝(0.7～0.8):(0.2～0.3)研磨混合后放入到坩堝中；
步驟2：將玻璃熔制爐升溫至900～1100℃時，將裝有配料的坩堝放入，用攪拌器以20轉/min攪拌熔體，并保溫30～60min；得到碲酸鹽玻璃熔體；
步驟3：取出坩堝，將坩堝內的玻璃熔體澆鑄在模具上，并在5分鐘內將凝固的玻璃放入溫度為250～300℃的馬弗爐中退火保溫2h，保溫結束后隨爐冷卻至室溫。得到TeO2-SbF3系統氟碲酸鹽玻璃。
步驟2中所述玻璃熔制爐的升溫速率為10～20℃/min。
有益效果
本發明提出的一種氧化碲和氟化銻系統基質玻璃及其制備方法，成分比例簡單易得，穩定性良好，并且引入的氟化銻中，作為重金屬的銻離子可以明顯改善碲酸鹽系統的玻璃形成能力，并提高系統光學吸收能力，導致玻璃系統的紅外截止向長波波段偏移，進而得到優良的光學性能，是一種優良的氧氟碲酸鹽基質玻璃。
本發明的涉及的氟碲酸鹽玻璃成玻璃范圍較小，由于TeO2和SbF3配比適中，玻璃的析晶傾向小，具有良好的物理化學穩定性，可以作為摻雜稀土離子的基體玻璃，也可通過添加其它氟化物或氧化物組成新的玻璃系統，具有良好的發展和技術應用前景。
具體實施方式
現結合實施例對本發明作進一步描述：
實施例1
步驟1原料稱量與混合
按物質的量百分比TeO2:SbF3＝0.3:0.7分別稱取分析純級氟化銻2.8克和氧化碲粉末6.0克，經研磨混合均勻后將混合料放入到剛玉坩堝中。
步驟2氟碲酸鹽系統玻璃熔制
將玻璃熔制爐以10℃/min升溫至900℃時，將裝有配料的剛玉坩堝放入玻璃熔制爐，用攪拌器以20轉/min攪拌熔體，并保溫60min；得到氟碲酸鹽玻璃熔體，保溫結束后，將坩堝取出，將澄清的玻璃熔體澆鑄在不銹鋼模具上，并在5分鐘內將凝固的玻璃放入溫度為250℃的馬弗爐中退火保溫2h，保溫結束后隨爐冷卻至室溫。取出得到TeO2-SbF3系統氟碲酸鹽玻璃。
實施例2
步驟1原料稱量與混合
按物質的量百分比TeO2:SbF3＝0.25:0.75分別稱取分析純級氟化銻2.23克和氧化碲粉末6.2克，經研磨混合均勻后將混合料放入到剛玉坩堝中。
步驟2碲酸鹽系統玻璃熔制
將玻璃熔制爐以20℃/min升溫至1100℃時，將裝有配料的剛玉坩堝放入玻璃熔制爐，用攪拌器以20轉/min攪拌熔體，并保溫30min；得到氟碲酸鹽玻璃熔體，保溫結束后，將坩堝取出，將澄清的玻璃熔體澆鑄在不銹鋼模具上，并在5分鐘內將凝固的玻璃放入溫度為300℃的馬弗爐中退火保溫2h，保溫結束后隨爐冷卻至室溫。取出得到TeO2-SbF3系統氟碲酸鹽玻璃。
實施例3
步驟1原料稱量與混合
按物質的量百分比TeO2:SbF3＝0.2:0.8分別稱取分析純級氟化銻1.6克和氧化碲粉末6.8克，經研磨混合均勻后將混合料放入到剛玉坩堝中。
步驟2碲酸鹽系統玻璃熔制
將玻璃熔制爐以15℃/min升溫至1000℃時，將裝有配料的剛玉坩堝放入玻璃熔制爐，用攪拌器以20轉/min攪拌熔體，并保溫40min；得到氟碲酸鹽玻璃熔體，保溫結束后，將坩堝取出，將澄清的玻璃熔體澆鑄在不銹鋼模具上，并在5分鐘內將凝固的玻璃放入溫度為280℃的馬弗爐中退火保溫2h，保溫結束后隨爐冷卻至室溫。取出得到TeO2-SbF3系統氟碲酸鹽玻璃。
以上的具體數值是通過大量實驗經過經驗總結摸索出來的，例如：熔制溫度在900～1100℃，保溫時間30～60min，低于范圍則熔制不完全、玻璃內會有氣泡或沒有熔融的雜質；高于該范圍則會造成能源浪費，并對坩堝帶來不必要的過度侵蝕。