环保重冕光学玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保重冕光学玻璃及其制备方法，其化学成分的重量份数为：B2O3：3～25份、CaO：0～2份、SiO2：25～45份、Al2O3：0～5份、ZnO：0～15份、ZrO2：0～2份、Li2O：0～2份、BaO：35～50份、TiO2：0～2份、Sb2O3：0.005～1份、MgO：0～2份、Na2O：0.01～5份。本发明专利技术的环保重冕光学玻璃中不含对环境危害很大的Pb、As和Cd，且本产品的折射率(nd)在1.56～1.64、阿贝数(Vd)在53～63之间，光学常数稳定，一致性好，具有低的失透倾向和高透过率并且成本较为低，能够较好的满足光学玻璃市场需求。

Environmental protection heavy crown optical glass and preparation method thereof

The invention discloses an environment-friendly heavy crown optical glass and its preparation method, the weight of its chemical composition: B2O3:3 - 25, CaO:0 - 2, SiO2:25 - 45, Al2O3:0 - 5, ZnO:0 - 15, ZrO2:0 - 2, Li2O:0 - 2, BaO:35 - 50 TiO2:0 - 2, Sb2O3:0.005 - 1, MgO:0 - 2, Na2O:0.01 - 5. Environmental protection heavy crown optical glass of the invention does not contain Pb, As and Cd, great harm to the environment, and the refraction rate of the product (nd) in 1.56 ~ 1.64, Abbe number (Vd) in 53 ~ 63, the optical constants of stability, good consistency, transparent tendency and high transmittance and this is a low loss, can satisfy the market demand better optical glass.

【技术实现步骤摘要】
环保重冕光学玻璃及其制备方法
本专利技术属于玻璃制备领域，具体涉及一种环保重冕光学玻璃及其制备方法。
技术介绍
环保重冕光学玻璃主要用作光学系统中的透镜和棱镜，用于像的传递，是光学仪器的核心部分。近年来广泛用于相机镜头及安防系统中，随着数码相机、数字摄像机、照相手机等的日益流行，对光学玻璃的需求量也越来越大，并且对光学玻璃的性能也提出了更高的要求。光学玻璃需要具备高折射率、低阿贝数，从而在进行特殊光学系统设计中，可实现弥补和校正色差的目的；另外，还需要具有较高的强度和耐磨性能，才能延长其使用寿命，保证产品品质。而现有技术中的大部分产品往往只注重追求高折射率而忽视了光学玻璃需要具备的其他属性。CN200710201423公开了一种环保重冕光学玻璃及其生产工艺方法，该光学玻璃组分中不含对人及环境有害As2O3，但是其折色率为1.58240～1.58380，色散为0.00975～0.00985，都较低。CN101857358A公开了一种折射率在1.69～1.82、阿贝数在33～46的玻璃，其中含有4～12％的TiO2，容易引起光致变色效应，不利于玻璃的光透过性能的提高。CN1510002A公开了一种折射率在1.75～1.85、阿贝数在35以上的模压成型用光学玻璃其中含有15.5～25％的价格昂贵的Ta2O5。随着社会的发展，环保型光学玻璃已成为趋势，而使用环保型原材料代替As作为澄清剂，在玻璃生产中消除气泡、条纹等的难度增加，难以形成高质量、稳定的批量生产规模。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种折射率(nd)在1.56～1.64、阿贝数(Vd)在53～63之间，光学常数稳定，一致性好，不含Pb、As的环保重冕光学玻璃。本专利技术提供一种环保重冕光学玻璃，其化学成分的重量份数为：B2O3：3～25份、CaO：0～2份、SiO2：25～45份、Al2O3：0～5份、ZnO：0～15份、ZrO2：0～2份、Li2O：0～2份、BaO：35～50份、TiO2：0～2份、Sb2O3：0.005～1份、MgO：0～2份、Na2O：0.01～5份。一种环保重冕光学玻璃的制备方法，其包括如下步骤：按上述配比称取各原料，用V形混料机将各组分原料混合均匀后，加入电气混合生产线熔化，澄清，均化，采用流料方式成型，退火后即得所述光学玻璃。本专利技术具有以下优点：第一，本专利技术的环保重冕光学玻璃中不含对环境危害很大的Pb、As和Cd，且本产品的折射率(nd)在1.56～1.64、阿贝数(Vd)在53～63之间；转变温度和池垂温度较高，光学常数稳定，一致性好；第二，本专利技术的环保重冕光学玻璃的转变温度和池垂温度较高，一致性好，气泡、条纹等级优良，生产工艺简单，良品率高，形成高质量、稳定的批量生产规模；第三，本专利技术的环保重冕光学玻璃中不含有价格昂贵的GeO2、Ta2O5，具有低的失透倾向和高透过率并且成本较为低能够较好的满足光学玻璃市场需求。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。本实施方式提供一种环保重冕光学玻璃，其化学成分的重量份数为：B2O3：3～25份、CaO：0～2份、SiO2：25～45份、Al2O3：0～5份、ZnO：0～15份、ZrO2：0～2份、Li2O：0～2份、BaO：35～50份、TiO2：0～2份、Sb2O3：0.005～1份、MgO：0～2份、Na2O：0.01～5份。作为优选方案，所述环保重冕光学玻璃化学成分的重量份数为：B2O3：5～23份、CaO：1～1.5份、SiO2：26～43份、Al2O3：1.5～4.5份、ZnO：0.03～10份、ZrO2：0.05～1份、Li2O：0.5～1.5份、BaO：37～48份、TiO2：0.05～1.5份、Sb2O3：0.01～0.5份、MgO：0.01～1份、Na2O：0.1～3份。本专利技术中B2O3是玻璃的形成氧化物，以硼-氧四面体为结构组元，与硅-氧四面体共同组成结构网络。玻璃中引入B2O3可降低玻璃析晶倾向，提高玻璃化学稳定性，但是随引入量的增加会使玻璃出现某些性质的明显变化。B2O3的含量低于3％时无法形成所需的晶相，B2O3的含量高于23％时会引起玻璃折射率和条纹波动。本专利技术中CaO作为网络外体在玻璃中的主要作用是稳定剂，即增加玻璃的化学稳定性和机械强度。CaO的含量高于2％时其熔融难度会增加。本专利技术中SiO2是玻璃形成氧化物，以硅-氧四面体的结构组元形成不规则的连续网络，成为玻璃的骨架。玻璃中的SiO2能降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化学稳定性、耐热性、硬度、机械强度。SiO2的含量低于25％时其化学稳定性不好，SiO2的含量高于45％时其折射率不处在要求范围之内，且玻璃的高温粘度较大。本专利技术中Al2O3能改善玻璃热稳定性和化学稳定性，引入量低于1.5％时达不到所需的稳定性，但是引入量大于5％会导致熔炼困难，气泡难以消除。本专利技术中ZnO在冕牌玻璃中引入少量替代Ba可以减少玻璃对砖的侵蚀，降低玻璃粘度和膨胀系数。ZnO的含量高于15％时容易形成玻璃小气泡。本专利技术中ZrO2是中间氧化物，能提高玻璃的析晶性能、化学稳定性，降低玻璃的热膨胀系数。ZrO2的含量高于2％时其熔化难度增加，且易形成ZrO2沉淀。本专利技术中Li2O起断键作用，助溶作用强烈，使玻璃膨胀系数降低，结晶倾向变小。Li2O的含量高于2％时其化学稳定性将会受到影响。本专利技术中BaO作为光学玻璃网络外体，能够提高玻璃的折射率、比重和光泽度，含量太高会降低玻璃的化学稳定性、热稳定性，同时会加剧对耐火材料的侵蚀。BaO的含量低于35％时无法形成所需的晶相，BaO的含量高于50％时其失透性和化学稳定性会变差。本专利技术中TiO2的引入使光学玻璃增加网络氧化物含量，从而增加玻璃的折射率、降低玻璃高温粘度，有利于光学玻璃澄清和条纹消除。TiO2的含量高于2％时其着色度会受到影响。本专利技术中Sb2O3替代As引入作为新的澄清剂，和硝酸盐同时引入有利于玻璃内气泡的消除。Sb2O3的含量低于0.005％时无法对气泡进行消除，Sb2O3的含量高于1％时其透过性将会受到影响。本专利技术中MgO在玻璃中是网络外体氧化物，能缓和温度与粘度的关系，减少玻璃失透的现象；但是引入量大于1％时会导致玻璃熔制困难。本专利技术中Na2O既是玻璃成分，又是重要的助熔剂。Na2O的含量高于5％时其化学稳定性将会受到影响。表1为本专利技术列举的7个实施例的具体原料见及制得的光学玻璃的各参数(所得数据为-4℃/h退火后所测数据)。表1本实施方式还提供一种环保重冕光学玻璃的制备方法，该方法包括如下步骤：按上述配比称取各原料，用V形混料机将各组分原料混合均匀后，加入电气混合生产线熔化，澄清，均化，采用流料方式成型，退火后即得所述光学玻璃。本专利技术提供的环保重冕光学玻璃环保性能优良，折射率(nd)在1.56～1.64，阿贝数(Vd)在53～63之间。在实际生产中光学常数稳定，一致性好，气泡、条纹等级优良；生产工艺简单，良品率高。以上所述本专利技术的具体实施方式，并不构成对本专利技术保护范围的限定。任何根据本专利技术的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本专利技术权利要求的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保重冕光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：

【技术特征摘要】
1.一种环保重冕光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：2.根据权利要求1所述的环保重冕光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：3.根据权利要求1所述的环保重冕光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：4.根据权利要求1所述的环保重冕光学玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏飞，
申请(专利权)人：湖北戈碧迦光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42