[发明专利]一种硒化锌光学材料的制备方法

说明书

本发明属于光学材料制备技术领域，具体涉及一种硒化锌光学材料的制备方法。首先通过加热使硒化锌(ZnSe)粉体原料使其气化，然后在合适的环境下凝结生长成硒化锌晶坯，再经热等静压处理完善晶格结构，消除内部微观缺陷，提高致密度，制备成可作为光学透镜材料使用的硒化锌光学材料。该方法制备的硒化锌光学材料的品质达到了现有技术制备的硒化锌光学材料品质，能够广泛用于硒化锌光学透镜材料的应用领域，具有制备工艺简单、安全环保、周期短、品质高的特点。

技术领域

本发明涉及光学材料制备技术领域，具体涉及一种硒化锌光学材料的制备方法。

背景技术

硒化锌(ZnSe)是一种优异的红外光学材料，具有透射范围宽(0.5～20μm)、透射比高(＞60％)、热光系数随温度变化低以及10.6μm吸收系数低的特点，被广泛用作激光光学窗口和光学透镜等光学元件。

从上个世纪70～80年代开始发展到现在，硒化锌光学材料的主要采用真空热压法和化学气相沉积法制备。采用真空热压方法制备硒化锌光学材料方法简单、环保性高，但是得到的光学材料纯度不高，光学性能较低，难以在高精度领域应用。而采用化学气相沉积法制备的硒化锌光学材料，虽然光学性能较高，能够广泛应用于各类应用领域，但是制备过需要用到有剧毒的H2Se气体，需要后处理，也存在泄漏风险，存在严重的环保和安全问题，而且工艺控制难度高，需要两种以上原料，要严格控制比例，并且对制备温度和压力十分敏感，制备周期较长，通常为20天左右。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种硒化锌光学材料的制备方法，相较于现有技术而言，该方法制备工艺简单、周期短，且材料品质达到现有技术制备的硒化锌光学材料品质，可直接替代现有技术制备的硒化锌光学材料。

本申请提供一种硒化锌光学材料的制备方法，包括以下步骤：

将硒化锌粉体原料加热气化，得到硒化锌气体；

调整温度，使硒化锌气体凝结，得到硒化锌晶坯；

将硒化锌晶坯放入处理炉进行晶格处理，得到硒化锌光学材料。

优选的，在真空条件下加热将所述硒化锌粉体原料气化。

优选的，所述硒化锌粉体原料的晶粒尺寸≤20μm。

优选的，所述硒化锌粉体原料纯度≥99.5％。

优选的，真空度≤1×10^-3Pa。

优选的，加热温度为980～1080℃，加热速度≤3℃/min。

优选的，所述硒化锌气体凝结温度为950～990℃。

优选的，所述硒化锌晶坯凝结速度在0.2～0.5mm/h。

优选的，所述硒化锌晶坯凝结完成后进行降温，降温速度≤100℃/h。

优选的，所述处理炉为热等静压炉，主要包括以下步骤：

升温至900～950℃；

加压至100～120MPa。

如无特殊说明，本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。

综上，本申请公开有一种硒化锌光学材料的制备方法，基于上述方案产生的有益效果是，将硒化锌粉体原料在真空条件下加热，使其气化，然后通过调整温度和保温时间，使硒化锌气体凝结成硒化锌晶坯，最后采用热等静压机对硒化锌晶坯进行高温高压晶格完善处理，得到硒化锌光学材料。该方法工艺简单，制备过程无有毒气体排放，安全环保，得到的硒化锌光学材料品质达到现有技术的制备水平，能够作为原料代替现有技术制备的光学材料直接应用于各类光学透镜材料的加工制造。