本发明专利技术提供一种折射率为1.95‑2.0，阿贝数为10‑18的高折射高色散光学玻璃，其组成按重量百分比表示为：SiO2：0‑5％；B2O3：2‑7％；La2O3：大于0但小于或等于4％；Gd2O3：0.5‑5％；Y2O3：0‑3％；TiO2：3‑9％；Nb2O5：2‑7％；WO3：0.5‑5％；MgO：2‑8％；Al2O3：11‑18％；Li2O：2‑8％；K2O：1‑5％；TeO2：11‑20％；Ga2O3：10‑21％；Lu2O3：2‑15％；GeO2：1‑6％。本发明专利技术通过合理的组分设计，使本发明专利技术的光学玻璃在不含有ZnO的情况下，实现所需的光学常数的同时利于精密模压，且具有优异的化学稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高折射高色散光学玻璃，尤其是涉及一种折射率(nd)为1.95-2.0，阿贝数(vd)为10-18光学玻璃、玻璃预制件和光学元件。
技术介绍
近年来，随着光学系统的数字化和高精密化的迅速发展，在数码相机、摄像机等摄影设备以及投影仪、投影电视等图像播放(投影)设备等光学设备中，对减少光学系统中使用的透镜、棱镜等光学元件的个数，使光学系统整体轻量化和小型化的要求越来越高。在光学系统的设计中，广泛采用高折射率的玻璃或利用非球面透镜来实现小型化、超薄化和广角化，在实现光学系统轻量化高性能化的同时更容易实现色差的校正，因此，高折射高色散玻璃的需求正逐渐加大。早期制作高折射高色散玻璃都含有大量的Ta2O5和ZnO，钽是一种稀缺金属，Ta2O5的使用对产品成本的控制极其不利，因此在高折射高色散玻璃组成中应尽量降低或不使用Ta2O5；ZnO的加入虽然可以一定程度上降低玻璃的Tg温度，但在高折射光学玻璃中引入过多会导致玻璃的耐失透性降低、析晶倾向增加，因此控制Ta2O5和ZnO在光学玻璃中的引入量成了光学玻璃研发工作者的研发目标。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种折射率为1.95-2.0，阿贝数为10-18的高折射高色散光学玻璃，该玻璃在玻璃组分中不含Ta2O5和ZnO含量的同时，具有优异的耐失透性和化学稳定性。本专利技术还要提供一种由上述光学玻璃形成光学元件。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：光学玻璃，其组成按重量百分比表示为：SiO2：0-5％；B2O3：2-7％；SiO2≤B2O3；La2O3：大于0但小于或等于4％；Gd2O3：0.5-5％；La2O3≤Gd2O3；Y2O3：0-3％；TiO2：3-9％；Nb2O5：2-7％；WO3：0.5-5％；MgO：2-8％；Al2O3：11-18％；Li2O：2-8％；K2O：1-5％；TeO2：11-20％；Ga2O3：10-21％；Lu2O3：2-15％；GeO2：1-6％；TeO2/(Lu2O3+GeO2)为1-1.75；F：1-8％；(SiO2+B2O3)/(TiO2+Nb2O5+WO3)为0.3-0.6；不含有Ta2O5和ZnO，折射率为1.95-2.0，阿贝数为10-18。进一步的，其中：SiO2：0.5-3％；B2O3：3-6％；La2O3：大于0但小于或等于3％；Gd2O3：1-4％；Y2O3：0.5-2％；TiO2：5-8％；Nb2O5：3-6％；WO3：1-4％；MgO：2-7％；Al2O3：12-17％；Li2O：3-7％；K2O：1-4％；TeO2：12-17％；Ga2O3：12-18％；Lu2O3：4-10％；GeO2：1-5％；F：2-7％。进一步的，其中：MgO：3-6％；Al2O3：13-16％；Li2O：4-7％；TeO2：13-17％；Ga2O3：13-17％；Lu2O3：6-9％。进一步的，其中：F/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.5-0.9。进一步的，其中：(SiO2+B2O3)/(TiO2+Nb2O5+WO3)为0.35-0.55。进一步的，其中：MgO/Al2O3为0.2-0.55。进一步的，其中：TeO2/(Lu2O3+GeO2)为1.2-1.5。进一步的，其中：F/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.55-0.7；(SiO2+B2O3)/(TiO2+Nb2O5+WO3)为0.4-0.5；MgO/Al2O3为0.25-0.4；TeO2/(Lu2O3+GeO2)为1.25-1.45。进一步的，玻璃的透射比达到80％时对应的波长λ80为340nm以下，透射比达到5％时对应的波长λ5为300nm以下；析晶上限温度在1050℃以下；玻璃转变温度(Tg)为490℃以下；光学玻璃的耐水作用稳定性DW(粉末法)为1级，耐酸作用稳定性DA(粉末法)为1级。光学元件，采用上述的光学玻璃制成。本专利技术的有益效果是：通过合理的组分设计，使本专利技术的光学玻璃在不含有ZnO的情况下，实现所需的光学常数的同时利于精密模压，且具有优异的化学稳定性，以及由所述光学玻璃形成的玻璃预制件和光学元件。具体实施方式Ⅰ、光学玻璃下面对本专利技术的光学玻璃的组成进行详细说明，各玻璃组分的含量、总含量如没有特别说明，则都采用重量百分比进行表示。另外，在以下的说明中，提到规定值以下或规定值以上时，也包括该规定值。B2O3是玻璃网络形成组分，具有提高玻璃可熔性和耐失透性，降低玻璃态转变温度和密度的作用，为了达到上述效果，本专利技术引入2％以上或更多的B2O3，优选引入3％以上的B2O3；但当其引入量超过7％时，则玻璃稳定性下降，并且折射率下降，无法得到本专利技术的高折射率，因此，本专利技术的B2O3的含量将7％设为上限，优选上限为6％。SiO2也是玻璃形成体，与B2O3所构成的疏松的链状层状网络不同，SiO2在玻璃中形成的是硅氧四面体三维网络，非常致密坚固。这样的网络加入到玻璃中，对疏松的硼氧三角体[BO3]网络进行加固，使其变得致密，从而提升玻璃的高温粘度，与此同时，硅氧四面体三维网络的加入，玻璃网络隔离La、Nb、Li等析晶阳离子的能力增强，增加了析晶阈值，使得玻璃的抗析晶性能提升，但若SiO2的含量过大，会使玻璃的转变温度升高，并使玻璃的熔融性降低，因此其含量上限为5％，优选引入范围为0.5-3％。为了改善玻璃熔融性、维持玻璃稳定性以及维持适于熔融玻璃的成形的粘性，本专利技术引入的SiO2含量应小于或等于B2O3含量，即SiO2≤B2O3。La2O3在本专利技术配方体系中与B2O3组合存在，可以有效地提高玻璃的耐失透性能，并提高玻璃的化学稳定性。本专利技术中当其含量超过4％时，玻璃耐失透性与熔融性能均恶化。因此，本专利技术的La2O3的含量为大于0但小于或等于4％，优选范围为大于0但小于或等于3％。Gd2O3可以增加玻璃的折射率，本专利技术中通过引入0.5％以上的Gd2O3与La2O3共存，可以提高形成玻璃的稳定性，并且使玻璃的化学稳定性显著增强，在维持折射率的同时，控制阿贝数的过度上升；如果其含量超过5％时，则玻璃耐失透性降低且玻璃的密度呈上升趋势。因此，本专利技术的Gd2O3的含量为0.5-5％，优选范围为1-4％。本专利技术中优选使La2O3含量小于或等于Gd2O3含量，即La2O3≤Gd2O3，可以优化玻璃的耐失透性和化学稳定性，同时获得相应的光学常数。本专利技术高折射高色散作用的组分优选还引入Y2O3，其在维持高折射率的同时，抑制玻璃材料成本上升，并可改善玻璃的熔融性、耐失透性，还可降低玻璃析晶上限温度和比重，但若其含量超过3％，则玻璃的稳定性、耐失透性降低。因此，Y2O3含量范围为0-3％，优选范围为0.5-2％。本专利技术中引入11％以上的Al2O3能改善形成玻璃的稳定性和化学稳定性，但其含量超过18％时，显示玻璃熔融性变差、耐失透性降低的倾向，因此本专利技术Al2O3的含量为11-18％，优选为12-17％，更优选为13-16％本专利技术玻璃中，Nb2O5含量超过2％时，对降低液相温度有极好的效果，也具有在不使透过率变差的情况下提高玻璃折射率、色散、抗析晶性和化学耐久性的作用，适量的Nb2O5引入，还可以在精密模压过程中有效改善玻璃的抗析晶本文档来自技高网...
【技术保护点】
光学玻璃，其特征在于，其组成按重量百分比表示为：SiO2：0‑5％；B2O3：2‑7％；SiO2≤B2O3；La2O3：大于0但小于或等于4％；Gd2O3：0.5‑5％；La2O3≤Gd2O3；Y2O3：0‑3％；TiO2：3‑9％；Nb2O5：2‑7％；WO3：0.5‑5％；MgO：2‑8％；Al2O3：11‑18％；Li2O：2‑8％；K2O：1‑5％；TeO2：11‑20％；Ga2O3：10‑21％；Lu2O3：2‑15％；GeO2：1‑6％；TeO2/(Lu2O3+GeO2)为1‑1.75；F：1‑8％；(SiO2+B2O3)/(TiO2+Nb2O5+WO3)为0.3‑0.6；不含有Ta2O5和ZnO，折射率为1.95‑2.0，阿贝数为10‑18。
【技术特征摘要】
1.光学玻璃，其特征在于，其组成按重量百分比表示为：SiO2：0-5％；B2O3：2-7％；SiO2≤B2O3；La2O3：大于0但小于或等于4％；Gd2O3：0.5-5％；La2O3≤Gd2O3；Y2O3：0-3％；TiO2：3-9％；Nb2O5：2-7％；WO3：0.5-5％；MgO：2-8％；Al2O3：11-18％；Li2O：2-8％；K2O：1-5％；TeO2：11-20％；Ga2O3：10-21％；Lu2O3：2-15％；GeO2：1-6％；TeO2/(Lu2O3+GeO2)为1-1.75；F：1-8％；(SiO2+B2O3)/(TiO2+Nb2O5+WO3)为0.3-0.6；不含有Ta2O5和ZnO，折射率为1.95-2.0，阿贝数为10-18。2.如权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，其组成按重量百分比表示，其中：SiO2：0.5-3％；B2O3：3-6％；La2O3：大于0但小于或等于3％；Gd2O3：1-4％；Y2O3：0.5-2％；TiO2：5-8％；Nb2O5：3-6％；WO3：1-4％；MgO：2-7％；Al2O3：12-17％；Li2O：3-7％；K2O：1-4％；TeO2：12-17％；Ga2O3：12-18％；Lu2O3：4-10％；GeO2：1-5％；F：2-7％。3.如权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，其组成按重量百分比表示，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：高筱茜，
申请(专利权)人：高筱茜，
类型：发明
国别省市：四川;51
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