光学玻璃及其制备方法和光学元件技术

本发明专利技术提供一种光学玻璃及其制备方法和光学元件。所述光学玻璃包括以化合物计的以下组分：Al(PO

Optical glass, method for producing the same, and optical element

The invention provides an optical glass, a preparation method and an optical element thereof. The optical glass comprises the following components of a compound meter: Al (PO)

【技术实现步骤摘要】
光学玻璃及其制备方法和光学元件
本专利技术涉及一种光学玻璃及其制备方法和光学元件，属于光学玻璃领域。
技术介绍
低折射率、低色散的光学玻璃因为具有低色散特性和消除二级光谱特殊色散的优越特性，被广泛应用于高精度色差校正用的光学仪器的镜头模组中，已成为相关光学设计中不可或缺的元器件材料。近年来，随着光学设备的数字化和高精密化的迅速发展，成像像素日趋提高，因而对分辨率的要求也越来越高。专利申请CN102745899A、CN1931761A公开的光学玻璃，其中均含有5％以上的P5+，而过多的引入P5+将不可避免的引入较多的O2-，导致色散增加，而无法获得更低的色散值。专利申请CN102674689A公开的氟磷酸盐光学玻璃，其中Zn2+的含量为0.5-15％，Zn2+具有较大的离子半径，过多的引入Zn2+将破坏玻璃的网络结构，降低玻璃的析晶性能、化学稳定性和着色度。另外，如果以Zn(PO3)2引入Zn2+将不可避免的引入较多的O2-，导致色散增加，而无法获得更低的色散值。专利申请CN101514079A公开的氟磷酸盐光学玻璃，其中含有5％以上的MgF2，而过多的引入MgF2会降低玻璃的化学稳定性，增大析晶倾向。专利申请CN103708727A公开的氟磷酸盐光学玻璃，其中含有0.1-5％的NaF，NaF在水中具有极高的溶解度，所以降低了玻璃的抗水性，且离子半径较大，损害了玻璃的化学稳定性，不利于加工，并且降低了紫外透过率。专利申请CN101941798A公开的低折射低色散光学玻璃，其中SnF4含量为0.1～6％，会降低玻璃的紫外透过率。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术提供一种光学玻璃及其制备方法和光学元件。所述光学玻璃的折射率nd在1.37-1.47之间，阿贝数υd在90-100之间。进一步地，光学玻璃的转变温度较低，化学稳定性，例如耐酸稳定性和耐水稳定性优异。另外，光学玻璃的着色度和短波透紫外性能、耐失透性能以及析晶性能优异。用于解决问题的方案本专利技术提供一种光学玻璃，其包含以化合物计的以下组分：Al(PO3)3：5.1-15％，优选7-13％；AlF3：25-50％，优选28-47％；BaF2：3-25％，优选5-20％；SrF2：3-25％，优选5-20％；CaF2：15-45％，优选20-40％；MgF2：0-4.9％，优选0.5-4.5％；LaF3：0-3.5％，优选0.5-3％；YF3：0-3.5％，优选0.5-3％；GdF3：0-3.5％，优选0.5-3％；LiF：0.5-8％，优选1-5％；上述百分比均为质量百分比。根据本专利技术的光学玻璃，∑Al(PO3)3+AlF3的含量为35-56％，优选为38-50％。根据本专利技术的光学玻璃，∑MgF2+CaF2的含量与∑SrF2+BaF2的含量之比为0.5-3.1，优选为1-2.5。根据本专利技术的光学玻璃，∑LaF3+GdF3+YF3的含量为1-7％，优选为2-5％。根据本专利技术的光学玻璃，所述光学玻璃的组成中不含有P2O5、NaF、KF、SnF4、La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、Ta2O5、GeO2、CaO、BaO、SrO和/或MgO。根据本专利技术的光学玻璃，所述光学玻璃的折射率nd在1.37-1.47之间，阿贝数υd在90-100之间，和/或，所述光学玻璃的转变温度Tg不高于410℃，和/或，所述光学玻璃的耐失透性Tg/LT在0.600-0.676之间。根据本专利技术的光学玻璃，按照GB/T7962.14-2010的测试方法，所述光学玻璃的耐酸稳定性为1级或2级，所述光学玻璃的耐水稳定性为1级或2级。根据本专利技术的光学玻璃，所述光学玻璃的着色度λ80/λ5中的λ80不大于330nm，λ5不大于215nm。本专利技术还提供一种根据本专利技术的光学玻璃的制备方法，包括：将各组分按照比例称量、混合均匀后进行熔炼，然后浇注或漏注在成型模具中成型，或者直接压制成型。本专利技术还提供一种光学元件，包括根据本专利技术的光学玻璃。专利技术的效果本专利技术的光学玻璃的转变温度低，化学稳定性好，着色度和短波透紫外性能好，析晶性能好。进一步地，所述光学玻璃的原材料中可以不含有易于吸潮的P2O5，可以不含有降低化学稳定性和着色度的NaF、KF、SnF4等成分，可以不含有密度较大或价格昂贵的La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、Ta2O5、GeO2等成分，也可以不含有增加色散的CaO、BaO、SrO、MgO等成分，适宜生产加工。具体实施方式本专利技术提供一种光学玻璃，其包含以化合物计的以下组分：Al(PO3)3：5.1-15％，优选7-13％；AlF3：25-50％，优选28-47％；BaF2：3-25％，优选5-20％；SrF2：3-25％，优选5-20％；CaF2：15-45％，优选20-40％；MgF2：0-4.9％，优选0.5-4.5％；LaF3：0-3.5％，优选0.5-3％；YF3：0-3.5％，优选0.5-3％；GdF3：0-3.5％，优选0.5-3％；LiF：0.5-8％，优选1-5％；上述百分比均为质量百分比。原料引入方式采用能够引入其相应含量的化合物的多种形式。如下所述中，各组分的含量是以质量百分比来表示的。Al(PO3)3是用于在玻璃中引入Al、P、O的必须组分。Al、P、O是构成玻璃骨架的主要元素，能够促进稳定玻璃的形成以及提高玻璃的机械性能和化学耐久性。Al(PO3)3的含量低于5.1％时，增加玻璃的析晶倾向，使机械性能和稳定性变差，而Al(PO3)3的含量高于15％时，难以获得预期的紫外透过性能和光学性能。因此，Al(PO3)3的含量可以控制在5.1-15％之间，优选可以控制在7-13％之间。AlF3是用于在玻璃中引入Al、F的必须组分。Al、F是构成玻璃骨架的主要元素，能够降低玻璃的折射率和色散，提高玻璃的耐失透性、化学稳定性、机械性能和线膨胀系数。在本专利技术的光学玻璃中，AlF3的含量低于25％时，不能得到所需光学常数的玻璃，AlF3的含量高于50％时，会增加玻璃的析晶倾向和脆性。所以，AlF3的含量可以控制在25-50％之间，优选可以控制在28-47％之间。Al(PO3)3、AlF3中的Al元素是构成玻璃骨架的主要元素，能够提高玻璃的耐失透性和化学稳定性、机械性能。∑Al(PO3)3+AlF3的含量低于35％时，不能达到上述效果。∑Al(PO3)3+AlF3的含量高于56％时，则会使玻璃很难达到预想的光学性质，同时也会降低玻璃的化学稳定性。因此，∑Al(PO3)3+AlF3的含量可以控制在35-56％之间，优选可以控制在38-50％之间。BaF2可以有效地调整玻璃的折射率和提高玻璃的析晶性能。BaF2的含量低于3％时，不能充分地达到这些效果。BaF2的含量高于25％时，则会使玻璃折射率过度变大，很难达到预想的光学性质，同时也会降低玻璃的化学稳定性。本专利技术中，BaF2的含量可以控制在3-25％之间，优选可以控制在5-20％之间。SrF2可以有效地调整玻璃的折射率和提高玻璃的析晶性能。SrF2的含量低于3％时，不能充分地达到这些效果。SrF2的含量高于25％时，则会使玻璃不能充分达到预想的光学性质，同时也会降低玻璃的化学稳定性。本专利技术中，SrF2的含量可以控制在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学玻璃，其特征在于，其包含以化合物计的以下组分：Al(PO

【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃，其特征在于，其包含以化合物计的以下组分：Al(PO3)3：5.1-15％，优选7-13％；AlF3：25-50％，优选28-47％；BaF2：3-25％，优选5-20％；SrF2：3-25％，优选5-20％；CaF2：15-45％，优选20-40％；MgF2：0-4.9％，优选0.5-4.5％；LaF3：0-3.5％，优选0.5-3％；YF3：0-3.5％，优选0.5-3％；GdF3：0-3.5％，优选0.5-3％；LiF：0.5-8％，优选1-5％；上述百分比均为质量百分比。2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，∑Al(PO3)3+AlF3的含量为35-56％，优选为38-50％。3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，其特征在于，∑MgF2+CaF2的含量与∑SrF2+BaF2的含量之比为0.5-3.1，优选为1-2.5。4.根据权利要求1-3任一项所述的光学玻璃，其特征在于，∑LaF3+GdF3+YF3的含量为1-7％，优选为2-5％。5.根据权利要求1-4任一项所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃的组成中不含...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈义梅，胡向平，徐华峰，徐光以，李建新，
申请(专利权)人：湖北新华光信息材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42