[发明专利]超疏液块状光学玻璃

权利要求书

1.用于制备玻璃组合物的方法，包括：

加热包括45-85重量％氧化硅和10-40重量％氧化硼的硼硅酸盐玻璃以形成相分离的玻璃，所述相分离的玻璃包括氧化硅畴和氧化硼畴的互穿网络；

从所述相分离的玻璃除去所述氧化硼畴的至少一部分并且沉积疏水性硅烷以提供多孔玻璃，所述多孔玻璃具有：

设置在其表面的一部分上的疏水性硅烷层；

15-50体积％的总的孔体积；和

20-300nm的平均孔径；

在所述多孔玻璃的孔体积的至少一部分内形成气凝胶前体；和

将所述气凝胶前体的至少一部分转化为气凝胶。

2.如权利要求1所述的方法，其中

除去相分离的氧化硼畴包括在水溶液中选择性地浸出或蚀刻一段足以除去所述相分离的玻璃的氧化硼畴的至少80重量％的时间；和

沉积疏水性硅烷包括用包括所述疏水性硅烷的有机溶液交换所述水溶液。

3.如权利要求2所述的方法，其中除去相分离的氧化硼畴包括在水溶液中选择性地浸出。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述水溶液具有6-8的pH。

5.如权利要求1所述的方法，其中存在于所述多孔玻璃中的氧化硅的量为存在于所述相分离的玻璃中的氧化硅的量的至少90％。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述多孔玻璃的表面的至少2％包括所述疏水性硅烷层。

7.如权利要求1所述的方法，其中设置的疏水性硅烷层共价连接至所述多孔玻璃的相分离的氧化硅畴。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述多孔玻璃具有30-50体积％的总的孔体积和75-250nm的平均孔径。

9.如权利要求1所述的方法，其中形成气凝胶前体包括在催化剂的存在下使硅烷氧基化合物和水反应以产生溶胶-凝胶。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述硅烷氧基化合物包括四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。

11.如权利要求9所述的方法，其中将气凝胶前体转化包括从所述溶胶-凝胶进行超临界溶剂萃取。

12.如权利要求1所述的方法，其中所述气凝胶构成所述多孔玻璃的总的孔体积的至少80体积％。

13.玻璃组合物，其根据权利要求1制备。

14.玻璃组合物，其包括氧化硅畴和气凝胶畴的互穿网络，其中

所述气凝胶构成所述组合物的15-50体积％；

所述氧化硅构成所述组合物的45-85体积％；和

所述气凝胶畴的平均尺寸为20-300nm。

15.如权利要求14所述的组合物，其进一步包括疏水性硅烷，其中所述疏水性硅烷在所述组合物中在所述氧化硅畴和所述气凝胶畴的至少一部分的界面处存在。

16.如权利要求15所述的组合物，其中所述疏水性硅烷共价连接至所述氧化硅。

17.制品，其包括如权利要求14所述的玻璃组合物，所述制品具有主表面和垂直于其的厚度，其中所述厚度为0.5-20mm。

18.如权利要求17所述的制品，其中所述主表面具有至少130°的水接触角。

19.如权利要求17所述的制品，其中所述主表面具有至少130°的油接触角。

20.如权利要求17所述的制品，其对于在400nm和1,500nm之间的波长具有至少98％的光透射率。