[发明专利]偏硼酸锂晶体的制备方法和用途

摘要

本发明涉及一种偏硼酸锂晶体的制备方法和用途，该方法所述的晶体化学式为LiBO₂，分子量为49.75，属于单斜晶系，空间群为P2₁/c，晶胞参数为a=5.85(8)Å，b=4.35(7)Å，c=6.46(6)Å,β=115.1(5)°,Z=4；采用熔体法或助熔剂法生长晶体；通过本发明所述方法获得的偏硼酸锂晶体易于生长、易于加工，用于红外‑可见‑深紫外波段，可用于制作格兰型棱镜、渥拉斯顿棱镜、洛匈棱镜或光束分离偏振器等偏振分束棱镜和光隔离器、环形器、光束位移器等光学元件，在光学和通讯领域有重要应用。

主权项

1.一种偏硼酸锂晶体的制备方法，其特征在于该晶体化学式为LiBO₂，分子量为49.75，属于单斜晶系，空间群为P2₁/c，晶胞参数为a=5.85(8)Å，b=4.35(7)Å，c=6.46(6)Å，β=115.1(5)°，Z=4，具体操作按下列步骤进行：直接将Li₂O和H₃BO₃按摩尔比锂:硼＝1:1混合均匀并充分研磨后装入铂金坩埚中，缓慢升温至温度900℃，恒温24小时，得混合熔体；制备偏硼酸锂籽晶：将得到的混合熔体每次快速降温5℃，在相应的温度保温2小时，重复此降温和保温的过程直至混合熔体液面出现漂晶，然后以温度0.5℃/d的速率缓慢降温至结晶完毕后，以温度10℃/h的降温速率降至室温，自发结晶获得偏硼酸锂籽晶；将盛有制得的装有混合熔体的坩埚置入晶体生长炉中，将得到的籽晶固定于籽晶杆上，降温至845℃，将籽晶从晶体生长炉顶部下入炉膛当中，先降籽晶在液面上预热5分钟，然后将籽晶下至混合熔体表面进行回熔，恒温1分钟，然后快速降至840℃；以2r/min转速旋转籽晶杆，同时以1mm/h的速度向上提拉晶体，待晶体开始生长后，通过放肩和缩颈过程进一步优化籽晶质量，然后将提拉速度控制在0.5mm/h，再以温度0.1℃/d的速率缓慢降温，晶体开始等径生长，待晶体生长到所需尺寸后，将晶体提离混合熔体表面，并以温度10℃/h的降温速率降至室温，将晶体从炉膛中取出，即可得到尺寸为26×19×33mm³偏硼酸锂晶体。