光學(xué)玻璃的成分.doc

光學(xué)玻璃的成分(2008-12-17 17:20:09)標(biāo)簽：光學(xué)玻璃na2otio2折射率阿貝日本育兒 分類(lèi)：化學(xué)與生活 光學(xué)玻璃是用高純度硅、硼、鈉、鉀、鋅、鉛、鎂、鈣、鋇等的氧化物按特定配方混合,在白金坩堝中高溫融化,用超聲波攪拌均勻,去氣泡；然后經(jīng)常時(shí)間緩慢地降溫，以免玻璃塊產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。冷卻后的玻璃塊，必須經(jīng)過(guò)光學(xué)儀器測(cè)量，檢驗(yàn)純度、透明度、均勻度、折射率和色散率是否合規(guī)格。合格的玻璃塊經(jīng)過(guò)加熱鍛壓，成光學(xué)透鏡毛胚。 由于軍事上的需要，光學(xué)玻璃及其制造技術(shù)一直被各國(guó)視為關(guān)鍵技術(shù)，并嚴(yán)格保密。目前，隨著光學(xué)、信息技術(shù)、能源、航空航天技術(shù)、生物技術(shù)以及生命科學(xué)等學(xué)科的迅速發(fā)展，光學(xué)玻璃由傳統(tǒng)意義上的光學(xué)儀器用成像介質(zhì)透鏡（主要是應(yīng)用幾何光學(xué)原理進(jìn)行成像）逐漸向新的應(yīng)用領(lǐng)域迅速發(fā)展。無(wú)色光學(xué)玻璃屬于普通光學(xué)玻璃，按其組成和光學(xué)常數(shù)特征，主要分為冕類(lèi)和火石類(lèi)。中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“無(wú)色光學(xué)玻璃”（GB9031987）適用于直徑或邊長(zhǎng)不大于300mm，厚度不大于60mm的無(wú)色光學(xué)玻璃毛坯。無(wú)色光學(xué)玻璃分為兩個(gè)系列：普通光學(xué)玻璃系列（P系列）和耐輻射光學(xué)玻璃系列（N系列）。根據(jù)折射率nd和色散系數(shù)d在ndd領(lǐng)域圖中的位置，無(wú)色光學(xué)玻璃分為18種類(lèi)型，其中包括重火石玻璃（代號(hào)：ZF，圖中為SF區(qū)域）。有關(guān)重火石玻璃，也就是高折射率（nd1.8）、高色散率（d25）的環(huán)境友好（無(wú)砷、無(wú)鉛、無(wú)鎘）光學(xué)玻璃的國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利文獻(xiàn)報(bào)道不多，主要集中在日本廠商和德國(guó)SCHOTT公司。國(guó)內(nèi)僅有成都光明光電股份有限公司申請(qǐng)了一件中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利。以下按申請(qǐng)人介紹相關(guān)專(zhuān)利：（一）日本保谷（HOYA）株式會(huì)社：1、光學(xué)玻璃的制造方法出處：CN1583614A （申請(qǐng)日：2003年10月30日 授權(quán)公告日：2006年3月22日） ZL專(zhuān)利號(hào)：200510021727.9該日本發(fā)明JP2003-295131的等同專(zhuān)利已獲中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)，公開(kāi)了一種光學(xué)玻璃的制造方法，在玻璃成分包括TiO2或Nb2O5的光學(xué)玻璃的制造方法中，在容納并熔化玻璃原料的含有白金的熔化槽的上部提供燃燒氣，通過(guò)其燃燒焰加熱熔化玻璃原料時(shí)，向所述燃燒氣中同時(shí)供給空氣和氧，制造的光學(xué)玻璃10mm厚時(shí)分光透過(guò)率為70的光的波長(zhǎng)小于等于470nm。在制造玻璃成分包括TiO2或Nb2O5的高折射率、高分散的光學(xué)玻璃時(shí)，抑制玻璃的著色，得到在可視光范圍透過(guò)率高的光學(xué)玻璃。2、光學(xué)玻璃、模壓成形用玻璃原料、光學(xué)元件及其制造方法出處：CN1418837A （申請(qǐng)日：2002年10月15日 公開(kāi)日：2003年5月21日）申請(qǐng)?zhí)枺?2147548.2該日本發(fā)明JP2001-316630的中國(guó)等同專(zhuān)利，涉及一種光學(xué)玻璃，以重量表示，含SiO2在18以上、30以下，含BaO在12以上、23以下，含TiO2為2237，含Nb2O5在7以上、16以下，含Na2O為520，含K2O為06，含CaO為05，含SrO為05，含ZrO2為04，含Ta2O5為03，含Sb2O5為01，以及含P2O5在0以上、0.5以下，并且實(shí)質(zhì)上不含PbO、As2O3和F。其折射率（nd）在1.80以上，阿貝數(shù)（d）在30以下，析出的晶粒的數(shù)目密度在12個(gè)/mm3以下。采用對(duì)上述成型用玻璃原料加熱、軟化并且模壓成型的玻璃模壓成型品的制造方法，即使用通過(guò)再加熱模壓成型容易失透的玻璃，也可制造透明的高品質(zhì)的模壓成型品。3、光學(xué)玻璃、壓制成形用預(yù)制件及其制造方法、光學(xué)元件及其制造方法出處：CN1609026A （申請(qǐng)日：2004年4月16日 公開(kāi)日：2005年4月27日）申請(qǐng)?zhí)枺?00410059516.X該日本發(fā)明JP2003-113282和JP2003-304364的中國(guó)等同專(zhuān)利，涉及具有高折射率高分散特性，適于精密壓制成形用的光學(xué)玻璃，精密壓制成形用預(yù)制件及其制造方法，以及由所述光學(xué)玻璃制成的光學(xué)元件及其制造方法。精密擠壓成形用的光學(xué)玻璃含有作為必須成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O，和作為任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，所述必須成分和任意成分的總含量為98摩爾或以上，折射率（nd）為1.752.0，阿貝數(shù)（d）為1830。日本保谷（HOYA）株式會(huì)社沒(méi)有進(jìn)入中國(guó)的其他專(zhuān)利申請(qǐng)：4、Optical glass and optical product using the same出處：EP1357091 （申請(qǐng)日：2001年6月29日 公開(kāi)日：2003年10月29日）該歐洲專(zhuān)利涉及一種光學(xué)玻璃及其制備方法，其組成：P2O5：1234，B2O3：0.215，（P2O5和B2O3總量為1535），WO3：045，Nb2O5：025，TiO2：010（WO3、Nb2O5和TiO2合計(jì)2045)，BaO：025，ZnO：020（BaO和ZnO合計(jì)30），Li2O：230，Na2O：230，K2O：215（Li2O、Na2O和K2O合計(jì)1045)，CaO：010，SrO：010，Al2O3：05，Y2O3：05，Sb2O3：01和As2O3：01mol。該光學(xué)玻璃適用于制備精密模壓制品，具有高的折射率和高的分散率，折射系數(shù)：1.72.0，阿貝系數(shù)：2032。（二）德國(guó)SCHOTT公司：1、Lead-free optical heavy flint-glasses出處：DE10133763 （申請(qǐng)日：2001年7月11日 公開(kāi)日：2002年8月14日）該德國(guó)發(fā)明涉及一種無(wú)鉛光學(xué)重火石光學(xué)玻璃，折射系數(shù)nd：1.651.80，阿貝系數(shù)：2133。主成分含量：SiO2：2740，B2O3：00.5，Al2O3：06，Na2O：718，K2O：110，BaO：110，SrO：03，CaO：0.55，MgO：03，其中：BaOSrOCaOMgO15，TiO2：2137，ZrO2：07，Nb2O5：517以及WO3：0.17wt。該光學(xué)玻璃具有良好的熔融和加工特性，良好的耐化學(xué)性能，良好的晶體穩(wěn)定性，以及低密度：3.4g/cm3，轉(zhuǎn)換溫度約為600。2、Lead-free optical glasses出處：US6333288 （申請(qǐng)日：2000年5月8日 授權(quán)公告日：2001年12月25日）該已獲授權(quán)的美國(guó)發(fā)明的優(yōu)先權(quán)為DE19920865（申請(qǐng)日：1999年5月6日），公開(kāi)了一種無(wú)鉛光學(xué)玻璃，折射系數(shù)nd：1.651.87，阿貝系數(shù)：2743。主成分含量：SiO2：10約25，B2O3：約10約25，Na2O：2.5約10，K2O：0約3，CaO：0.5約5，BaO：1530，ZnO：515，TiO2：615，ZrO2：0.58，Y2O3：0.12，La2O3：0.58，Nb2O5：612，其中La2O3Nb2O517，Ta2O5：01，以及Gd2O3：01。（三）日本株式會(huì)社（Minolta）1、光學(xué)出處：JP2001342035 （申請(qǐng)日：2000年5月29日 公開(kāi)日：2001年12月11日）該日本發(fā)明涉及一種高折射系數(shù)、高分散率、重量輕和不褪色，不采用砷或者氟的化合物的光學(xué)玻璃。其組成（重量百分比）：SiO2為22.035.0，Na2O為4.017.0，BaO為2.025.0，TiO2為18.027.0和Nb2O5為13.026.0。在其實(shí)施例中，nd為1.801.85，d為22.926.9。（四）成都光明光電股份有限公司1、無(wú)鉛高折射率高色散光學(xué)玻璃出處：CN1772670A （申請(qǐng)日：2005年9月23日 公開(kāi)日：2006年5月17日）申請(qǐng)?zhí)枺篊N200510021727.9該中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N折射率為1.781.84、色散為2228的無(wú)鉛高折射率高色散光學(xué)玻璃，其化學(xué)組分按重量百分比包括：SiO2：2335；TiO2：2435.5；Nb2O5：818；Na2O：614；K2O：18；BaO：820。該發(fā)明的光學(xué)玻璃不含有PbO、CdO、As2O3和ZrO2；折射率（Nd）為1.781.84、色散（Vd）為2228；玻璃具有良好的透光性能、化學(xué)