环保镧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镧冕光学玻璃，其化学成分的重量份数为：B2O3：3～53份、La2O3：3～45份、CaO：0～30份、SiO2：4～30份、Al2O3：0～5份、ZnO：0～18份、ZrO2：0～8份、Li2O：0～3份、BaO：0～55份、TiO2：0～10份、Sb2O3：0.001～1份、Y2O3：0～18份、Na2O：0～6份、WO2：0～3份、SrO：0～15份、Nb2O5：0～15份。本发明专利技术的环保镧冕光学玻璃中不含对环境危害很大的Pb、As，且本产品的折射率(nd)在1.65～1.76，阿贝数(Vd)在50～60之间。本发明专利技术的环保镧冕光学玻璃光学常数稳定，一致性好，气泡、条纹等级优良，生产工艺简单，良品率高。

【技术实现步骤摘要】
环保镧冕光学玻璃及其制备方法
本专利技术属于玻璃制备领域，具体涉及一种环保镧冕光学玻璃及其制备方法。
技术介绍
目前的镧冕光学玻璃，由于含有氧化铅和氧化砷，对环境造成污染，随着社会的发展，人们对环保意识的逐渐增强，含有害物质的传统光学玻璃正逐步被环保光学玻璃所取代。仅仅采用一种或多种成分代替氧化铅通常不能达到氧化铅在玻璃系统中所起到的作用而形成所需光学性能要求的玻璃。环保镧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。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种折射率(nd)在1.65～1.76、阿贝数(Vd)在50～60之间，不含对环境有害的Pb、As等重金属元素，光学玻璃光学常数稳定，一致性好，气泡、条纹等级优良，生产工艺简单，良品率高的环保镧冕光学玻璃。本专利技术提供一种环保镧冕光学玻璃，其化学成分的重量份数为：B2O3：3～53份、La2O3：3～45份、CaO：0～30份、SiO2：4～30份、Al2O3：0～5份、ZnO：0～18份、ZrO2：0～8份、Li2O：0～3份、BaO：0～55份、TiO2：0～10份、Sb2O3：0.001～1份、Y2O3：0～18份、Na2O：0～6份、WO2：0～3份、SrO：0～15份、Nb2O5：0～15份。一种环保镧冕光学玻璃的制备方法，其包括如下步骤：按配比称取各原料，用V形混料机将各组分原料混合均匀后，由粉料先熔制玻璃渣，再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，本专利技术的环保镧冕光学玻璃中不含对环境危害很大的Pb、As，且本产品的折射率(nd)在1.65～1.76、阿贝数(Vd)在50～60之间；第二，本专利技术的环保镧冕光学玻璃光学常数稳定，一致性好，生产工艺简单，可批量生产且质量优良，良品率高；第三，本专利技术的环保镧冕光学玻璃中不含对环境有害的Pb、As等重金属元素，还具有较高的强度和耐磨性能，使用寿命长，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镧冕光学玻璃，其化学成分的重量份数为：B2O3：3～53份、La2O3：3～45份、CaO：0～30份、SiO2：4～30份、Al2O3：0～5份、ZnO：0～18份、ZrO2：0～8份、Li2O：0～3份、BaO：0～55份、TiO2：0～10份、Sb2O3：0.001～1份、Y2O3：0～18份、Na2O：0～6份、WO2：0～3份、SrO：0～15份、Nb2O5：0～15份。作为优选方案，所述环保镧冕光学玻璃化学成分的重量份数为：B2O3：13～37.75份、La2O3：3.82～41.55份、CaO：0～10份、SiO2：5～24.32份Al2O3：0～2.5份、ZnO：0～13.27份、ZrO2：0～6.06份、Li2O：0～1.8份、BaO：15.5～48份、TiO2：0～8.64份、Sb2O3：0～0.25份、Y2O3：0～9.65份、Na2O：0～5份、WO2：0～2.62份、SrO：0～10.5份、Nb2O5：0～9.15份。作为优选方案，所述环保镧冕光学玻璃化学成分的重量份数为：B2O3：6～50份、La2O3：3～43份、CaO：2～26份、SiO2：3～28份、Al2O3：0.5～2.5份、ZnO：1～15份、ZrO2：1～6.5份、Li2O：0.5～1.8份、BaO：3～52份、TiO2：8～9份、Sb2O3：0.005～0.3份、Y2O3：3～14份、Na2O：3.5～4.5份、WO2：0.1～2份、SrO：0.3～11份、Nb2O5：0.05～1份。本专利技术中La2O3折射率高，色散低，是高折射率、低色散光学玻璃理想的组成成分。本专利技术中由于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。进一步地，所述ZrO2在该光学玻璃原料配方中的含量低于7％。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，但是引入量过大则效果相反。在本配方中Li2O以碳酸锂的形式引入。本专利技术中Na2O既是玻璃成分，又是重要的助熔剂，在本配方中只有一个优选方案使用。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。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；本专利技术中B2O3也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。在本配方中B2O3以硼酸形式引入。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、比重和光泽度含量增加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。在本配方中以碳酸钡和硝酸钡两种形式引入。本专利技术中CaO作为网络外体在玻璃中的组要作用是稳定剂，即增加玻璃的化学稳定性和机械强度。在本配方中CaO以碳酸钙的形式引入本专利技术中Al2O3能改善玻璃热稳定性和化学稳定性，但是引入量过大会导致熔炼困难，气泡难以消除。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。在本配方中只有一种优选方案使用。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。SrO、Nb2O5、Y2O3色散低，是阿贝数大于45的光学玻璃重要组成。本专利技术镧系玻璃中引入能改善玻璃析晶性能。本专利技术中WO2在光学玻璃中对色散的影响特别大，引入少量即可显著调整光学玻璃色散。表1位本专利技术列举的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镧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，由粉料先熔制玻璃渣，再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镧冕光学玻璃不含对环境有害的Pb、As等重金属元素，环保性能优良，折射率(nd)在1.65～1.76，阿贝数(Vd)在50～60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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保镧冕光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：

【技术特征摘要】
1.一种环保镧冕光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：2.根据权利要求1所述的环保镧冕光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：3.根据权利要求1所述的环保镧冕光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：4.根据权利要求1所述的环保镧冕光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：5.根据权利...

【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