一种无铅的光学玻璃和光学元件制造技术

技术编号:11198191 阅读:59 留言:0更新日期:2015-03-26 04:48
本发明专利技术提供了一种无铅的光学玻璃和光学元件,包括:32wt%~38wt%的SiO2;12wt%~20wt%的B2O3;6wt%~12wt%的BaO;8wt%~12wt%的CaO;2wt%~5wt%的WO3;5wt%~8wt%的ZnO;5wt%~10wt%的Nb2O5;4wt%~6wt%的Na2O;2wt%~5wt%的La2O3。B2O3作为氧化物可提高玻璃的热稳定性和化学稳定性,降低玻璃的软化温度和流动粘度。BaO能增加光学玻璃的折射率、密度、光泽和玻璃稳定性。实验结果表明,本发明专利技术提供的光学玻璃不含铅,折射率为1.52~1.55;阿贝数为30~33;透射比达到80%时,对应的波长小于365m。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种无铅的光学玻璃和光学元件,包括:32wt%~38wt%的SiO2;12wt%~20wt%的B2O3;6wt%~12wt%的BaO;8wt%~12wt%的CaO;2wt%~5wt%的WO3;5wt%~8wt%的ZnO;5wt%~10wt%的Nb2O5;4wt%~6wt%的Na2O;2wt%~5wt%的La2O3。B2O3作为氧化物可提高玻璃的热稳定性和化学稳定性,降低玻璃的软化温度和流动粘度。BaO能增加光学玻璃的折射率、密度、光泽和玻璃稳定性。实验结果表明,本专利技术提供的光学玻璃不含铅,折射率为1.52~1.55;阿贝数为30~33;透射比达到80%时,对应的波长小于365m。【专利说明】一种无铅的光学玻璃和光学元件
本专利技术涉及玻璃
,尤其涉及一种无铅的光学玻璃和光学元件。
技术介绍
光学玻璃是通过折射、反射、透过方式传递光线,或者通过吸收改变光的强度或者 光谱分布的一种无机态玻璃,用于制造光学仪器或机械系统中的透镜、棱镜、反射镜和窗口 等。光学玻璃透光性能好,折光率高,被广泛应用于制造眼镜片、照相机、望远镜、显微镜和 透镜等光学仪器。 为了得到理想的光学常数和质量,一般会引入对环境危害很大的Pb、As和Cd等元 素,形成非环保的光学玻璃。现有技术中,为了满足折射率为1. 55?1. 75、阿贝数为40? 60的光学玻璃的要求,光学玻璃通常采用SiO2-B2O 3-RO-ZnO-PbO系统,其中,RO代表碱土金 属氧化物;为了消除玻璃气泡,引入〇· 1?〇· 5wt%的As。 随着社会的进步,含有Pb、As和Cd等非环保元素的光学玻璃将逐渐被淘汰,各国 政府也出台了相应的标准,对光学玻璃中Pb、As等元素的含量进行了限制。因此,设计和制 造具有理想光学参数的环保光学玻璃势在必行。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种无铅的光学玻璃和光学元件,折射率为 1. 52?1. 55,阿贝数为30?33,透射比达到80%时,对应的波长小于365nm。 有鉴于此,本专利技术提供了一种无铅的光学玻璃,包括以下成分: 32wt%?38wt% 的 SiO2; 12wt % ?20wt % 的 B2O3; 6wt% ?12wt% 的 BaO ; 8wt% ?12wt% 的 CaO ; 2wt% ?5wt% 的 WO3; 5wt% ?8wt% 的 ZnO ; 5wt % ?IOwt % 的 Nb2O5; 4wt % ?6wt % 的 Na2O ; 2wt % ?5wt % 的 La2O3。 优选的,包括: 35wt% ?38wt% 的 Si02。 优选的,包括: 13wt% ?16wt% 的 B2〇3。 优选的,包括: 10wt%?12wt5^9Ba0。 优选的,包括: 9wt % ?11wt % 的 CaO。 优选的,包括: 3wt % ?4wt % 的 WO3。 优选的,包括: 6wt% ?7wt% 的 ZnO。 优选的,包括: 6wt % ?7wt % 的 Nb2O5。 优选的,折射率为1. 52?L 55 ; 阿贝数为30?33; 透射比达到80%时,对应的波长小于365m。 相应的,本专利技术还提供一种上述技术方案所述的光学玻璃形成的光学元件。 本专利技术提供了一种无铅的光学玻璃和光学元件,包括以下成分:32wt%?38wt% 的 SiO2; 12wt % ?20wt % 的 B 203;6wt % ?12wt % 的 BaO ;8wt % ?12wt % 的 CaO ;2wt % ? 5界1:%的冊3;5¥1:%?8¥1:%的211〇;5¥1:%?1〇¥1:%的他 205;4¥1:%?6¥1:%的似20;2¥1:%? 5wt%的La 203。5102具有维持玻璃抗失透性的作用,并且具有形成玻璃的网格组分的作用。 B2O3作为氧化物可以提高玻璃的热稳定性和化学稳定性,并且可以降低玻璃的软化温度和 流动粘度的作用。BaO能增加光学玻璃的折射率、密度、光泽和玻璃稳定性。实验结果表明, 本专利技术提供的光学玻璃不含铅,折射率为1.52?1.55 ;阿贝数为30?33 ;透射比达到80% 时,对应的波长小于365m。 【具体实施方式】 为了进一步理解本专利技术,下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述,但是 应当理解,这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点,而不是对本专利技术权利要求的 限制。 本专利技术实施例公开了一种无铅的光学玻璃,包括以下成分: 32wt%?38wt% 的 SiO2; 12wt % ?20wt % 的 B2O3; 6wt% ?12wt% 的 BaO ; 8wt% ?12wt% 的 CaO ; 2wt % ?5wt % 的 WO3; 5wt % ?8wt % 的 ZnO ; 5wt % ?IOwt % 的 Nb2O5; 4wt % ?6wt % 的 Na2O ; 2wt % ?5wt % 的 La2O3。 SiO2是重要的玻璃形成体氧化物,以硅氧四面体的结构单元形成不规则的连续网 络,是形成光学玻璃的骨架。SiO 2具有维持玻璃抗失透性的作用。SiO2的含量超过38wt% 时,光学玻璃的可熔性降低,软化温度升高。SiO 2的含量优选为35wt%?38wt%。 B2O3是提高熔融性的必需组分,B 203的加入有助于加入玻璃的熔解和澄清,此外, B2O3还具有调节玻璃黏度的作用,使玻璃具有较宽的成形温度范围。B 203的含量优选为 13wt%?16wt%,B2O3的含量过高,则会因硼氧三角体的的增多,反而增加玻璃的膨胀系 数,发生硼反常现象。 BaO能增加光学玻璃的折射率、光泽和化学稳定性,同时BaO还能有效降低玻璃粘 度。BaO含量若过高则会显著损害玻璃的耐透失性,并提高玻璃化转变温度;含量过低则使 玻璃折射率难以达到1. 55。本专利技术优选控制BaO的含量为10wt%?12wt%。 CaO在光学玻璃中的作用为稳定剂,能够增加光学玻璃的化学稳定性和机械强度, 降低光学玻璃的密度。CaO的含量优选为9?llwt%。当CaO的含量大于12wt%时,光学 玻璃的结晶倾向增大,使光学玻璃发脆。 WO3是一种改良光学玻璃抗失透性的组分。WO3的含量优选为3wt%?4wt%。当 WO3的含量超过5wt%时,光学玻璃对短波范围的吸收增强,光学玻璃将容易显色。 ZnO能降低玻璃的热膨胀系数和密度,提高玻璃的化学稳定性、热稳定性和折射 率。ZnO的含量优选为6?7wt%。 Nb2O5是赋予玻璃高折射率的组分,并且具有改进玻璃的抗失透性的作用。Nb 205的 含量优选为6?7wt%。Nb2O5含量高于10wt%时,会导致玻璃色散升高,同时使玻璃的短 波透过率下降。 Na2O是玻璃助熔剂,可以降低玻璃的转变温度。Na2O的含量优选为4wt %?5wt %。 La2O3能提高光学玻璃折射率,含量优选为3?4wt%.当La2O 3含量高于5wt%时, 玻本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种无铅的光学玻璃,其特征在于,包括以下成分:32wt%~38wt%的SiO2;12wt%~20wt%的B2O3;6wt%~12wt%的BaO;8wt%~12wt%的CaO;2wt%~5wt%的WO3;5wt%~8wt%的ZnO;5wt%~10wt%的Nb2O5;4wt%~6wt%的Na2O;2wt%~5wt%的La2O3。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈帆
申请(专利权)人:柳州创宇科技有限公司
类型:发明
国别省市:广西;45

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