一种光学玻璃制造技术

本发明专利技术公开了一种光学玻璃，按重量百分比计，其包括如下组分：32～37％石英砂、25～30％碳酸钡、0.07～0.09％三氧化二锑、9～12％氧化锌、2～4％氢氧化铝、1～2％碳酸锂、2～4％硝酸锶、3～5％二氧化锆、3～5％二氧化钛、6～8％碳酸钙、2～4％硼酸。本发明专利技术通过调整光学玻璃的各组分之间的比例，在保证其光学性能的前提下，其降低了光学玻璃的压型温度、提高了光学玻璃的稳定性，而且未采用贵重金属，避免了成本的增加。

【技术实现步骤摘要】
一种光学玻璃
本专利技术涉及光学玻璃技术，尤其是涉及一种低熔点、高稳定性的光学玻璃。
技术介绍
光学玻璃是用于制造光学仪器或机械系统的透镜、棱镜、反射镜、窗口等的玻璃材料，其包括无色光学玻璃、有色光学玻璃、耐辐射光学玻璃、防辐射玻璃和光学石英玻璃等多个种类。光学玻璃具有高度的透明性、化学及物理学(结构和性能)上的高度均匀性，具有特定和精确的光学常数。目前，其主要分为硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、氟化物和硫系化合物等几个系列，而随着光学玻璃的应用领域不断拓宽，其品种在不断扩大，其组成中几乎包括周期表中的所有元素。在实际应用时，为了延长压型模具的使用寿命，应尽量于降低光学玻璃的压型温度。但是，现有的光学玻璃虽然能够一定程度的降低压型温度，其却降低了光学玻璃的稳定性，其不利于延长光学玻璃的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提出一种光学玻璃，解决现有技术中以降低光学玻璃的稳定性实现降低压型温度导致光学玻璃使用寿命缩短的技术问题。为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种光学玻璃，按重量百分比计，其包括如下组分：32～37％石英砂、25～30％碳酸钡、0.07～0.09％三氧化二锑、9～12％氧化锌、2～4％氢氧化铝、1～2％碳酸锂、2～4％硝酸锶、3～5％二氧化锆、3～5％二氧化钛、6～8％碳酸钙、2～4％硼酸。优选的，按重量百分比计，其包括如下组分：按重量百分比计，其包括如下组分：34.69％石英砂、28.56％碳酸钡、0.08％三氧化二锑、10.03％氧化锌、3％氢氧化铝、1.81％碳酸锂、3.02％硝酸锶、4.01％二氧化锆、3.97％二氧化钛、7.62％碳酸钙、3.21％硼酸。优选的，所述石英砂的含量与碳酸钡和硼酸的总含量的重量比为1～1.3:1。优选的，所述石英砂的含量与碳酸钡和硼酸的总含量的重量比为1.1:1。优选的，所述二氧化锆的含量与氢氧化铝的含量的重量比为1～2:1。优选的，所述二氧化锆的含量与氢氧化铝的含量的重量比为1.34:1。优选的，所述光学玻璃中碳酸钡、硝酸锶、碳酸钙的含量比例为8～12:1:2～3。优选的，所述光学玻璃中碳酸钡、硝酸锶、碳酸钙的含量比例为9.45:1:2.52。优选的，所述光学玻璃中碳酸钡、硝酸锶、碳酸钙的总含量与氧化锌的含量比例为3～4:1。优选的，所述光学玻璃中碳酸钡、硝酸锶、碳酸钙的总含量与氧化锌的含量比例为3.9:1。与现有技术相比，本专利技术通过调整光学玻璃的各组分之间的比例，在保证其光学性能的前提下，其降低了光学玻璃的压型温度、提高了光学玻璃的稳定性，而且未采用贵重金属，避免了成本的增加。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的实施例提供了一种光学玻璃，按重量百分比计，其包括如下组分：32～37％石英砂、25～30％碳酸钡、0.07～0.09％三氧化二锑、9～12％氧化锌、2～4％氢氧化铝、1～2％碳酸锂、2～4％硝酸锶、3～5％二氧化锆、3～5％二氧化钛、6～8％碳酸钙、2～4％硼酸。本实施例光学玻璃的制备方法可采用本领域技术人员公知的方法，例如：将以上述重量百分比计的玻璃原料的所有组分均匀混合，并在1300℃～1350℃下加热成为熔融体，在1380℃～1400℃下充分澄清、均化的熔融态玻璃从漏管中流出，流入成型模具中冷却、压制成型即可。氧化镧可增加光学玻璃的化学稳定性，但是其易导致光学玻璃的热稳定性变差，故本实施例未加入氧化镧。由于石英砂是提高光学玻璃稳定性的必要成分，而且其可保证光学玻璃具有较好的热稳定性，并可以增大玻璃熔融以及成型时的粘度，但若其含量过高，则玻璃变得很难熔，且无法获得本专利技术所需要的折射率，过低则不利于与其他组分之间配合以保证玻璃的析晶性能，故本实施例将石英砂的含量设置为32～37％。硼酸在加热过程中分解形成氧化硼和水，氧化硼具有提高玻璃可熔性并降低玻璃态转变温度的作用，但氧化硼过多则玻璃化学稳定性会下降，并且折射率下降，无法满足需求的光学性能；碳酸钡可在高温下分解为氧化钡和二氧化碳气体，其分解的气体可提高脱泡功能，氧化钡可提高耐候性、提高折射率，并且具有能够降低玻璃的液相温度、改善操作性的效果，但是其易导致光学玻璃表面发生变质。加入氧化镧虽然可一定程度的改善氧化硼和氧化钡产生的不利影响，但其易导致光学玻璃的热稳定性变差，故为了保证本实施例光学玻璃具有加好的光学性能前提下还具有较高的化学稳定性，本实施例将石英砂的含量与碳酸钡和硼酸的总含量的重量比设置为1～1.3:1。具体设置时，本实施例优选将石英砂的含量与碳酸钡和硼酸的总含量的重量比设置为1.1:1。二氧化锆可一定程度改善光学玻璃的光学常数，而氢氧化铝在受热条件下分解形成的氧化铝则具有提高光学玻璃稳定性的效果，本实施例通过调整二氧化锆和氢氧化铝的比例以保证光学玻璃的光学性能的前提下，最大程度的提高其稳定性。具体的，本实施例将二氧化锆的含量与氢氧化铝的含量的重量比设置为1～2:1，其中，当光学玻璃中二氧化锆的含量与氢氧化铝的含量的重量比为1.34:1时，光学玻璃的光学性能最佳、稳定性最好。碳酸钡、硝酸锶、碳酸钙分别在高温条件下分解形成氧化钡、氧化锶和氧化钙，氧化钡、氧化锶和氧化钙的性能大致相同，其均能够一定程度提高光学玻璃的化学稳定性和热稳定性，同时可降低光学玻璃熔炼粘度、增大出炉粘度。但是，当碳酸钡、硝酸锶、碳酸钙的含量较低时则达不到提高稳定性的效果，而超过一定值时，其反而不利于提高光学玻璃的稳定性，且易降低光学玻璃的耐失透性。故本实施例调整碳酸钡、硝酸锶、碳酸钙之间的含量比例，其有利于形成的三种硅酸盐之间相互作用，其保证了最大限度提高了光学玻璃的稳定性，同时具有较好的炼粘度、出炉粘度和耐失透性。具体的，本实施例将光学玻璃中碳酸钡、硝酸锶、碳酸钙的含量比例设置为8～12:1:2～3。其中，当光学玻璃中碳酸钡、硝酸锶、碳酸钙的含量比例为9.45:1:2.52时，光学玻璃的光学参数最佳、稳定性最好。氧化锌是降低玻璃的转变温度和软化温度的有效成分，而为提高其功效，可将其与碳酸锂配合使用，同时氧化锌也是提高玻璃熔融性的重要成分，并且可以增加玻璃的耐水性。但是，在实际应用时，碳酸锂含量过低则易导致压制成型困难，而含量过高则易导致光学玻璃失透，且易导致成型后的光学玻璃的化学稳定性降低，故一般最大限度的降低碳酸锂的含量，其必然导致压制成型困难，故本实施例将氧化锌和碳酸锂的含量比例设置为1:0.09～0.2，同时将光学玻璃中碳酸钡、硝酸锶、碳酸钙的总含量与氧化锌的含量比例设置为3～4:1，其有利于光学玻璃具有合适的软化温度，保证光学玻璃更易压制成型。具体设置时，光学玻璃中碳酸钡、硝酸锶、碳酸钙的总含量与氧化锌的含量比例为3.9:1，氧化锌和碳酸锂的含量比例设置为1:0.18。实验例为了说明本实施例制备的光学玻璃具有更好的光学性能和稳定性，本实施例采用粉末法进行化学稳定性测试，测试方法如下：1、按表1的质量百分比制备组分制备10组光学玻璃，10组光学玻璃对应实施例1～10，并购买市场上相同光学性能的2组对比例光学玻璃，对比例的组分见表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学玻璃，其特征在于，按重量百分比计，其包括如下组分：32～37％石英砂、25～30％碳酸钡、0.07～0.09％三氧化二锑、9～12％氧化锌、2～4％氢氧化铝、1～2％碳酸锂、2～4％硝酸锶、3～5％二氧化锆、3～5％二氧化钛、6～8％碳酸钙、2～4％硼酸。

【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃，其特征在于，按重量百分比计，其包括如下组分：32～37％石英砂、25～30％碳酸钡、0.07～0.09％三氧化二锑、9～12％氧化锌、2～4％氢氧化铝、1～2％碳酸锂、2～4％硝酸锶、3～5％二氧化锆、3～5％二氧化钛、6～8％碳酸钙、2～4％硼酸。2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，按重量百分比计，其包括如下组分：按重量百分比计，其包括如下组分：34.69％石英砂、28.56％碳酸钡、0.08％三氧化二锑、10.03％氧化锌、3％氢氧化铝、1.81％碳酸锂、3.02％硝酸锶、4.01％二氧化锆、3.97％二氧化钛、7.62％碳酸钙、3.21％硼酸。3.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，所述石英砂的含量与碳酸钡和硼酸的总含量的重量比为1～1.3:1。4.根据权利要求3所述的光学玻璃，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞国强，
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