一种高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃制造技术

本发明专利技术公开了一种高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量百分比为：SiO2：8～13％、B2O3：20～28％、La2O3：28～35％、Ta2O5：0～3.1％、Nb2O5：1～4％、TiO2：2～5％、ZnO：1～2.8％、ZrO2：2～5％、Gd2O3：0.2～3％、Sb2O5：0～0.5％、R2O：0～2％、RO：0～18％；其中，所述R2O包括Li2O、Na2O和K2O中任意一种或二种或三种，所述RO包括CaO、BaO和SrO中任意一种或二种或三种。本发明专利技术折射率在1.70～1.80之间、阿贝数在50～60之间，有着很好的光学性能、优异的耐失透性、良好的熔融成型性能，化学稳定性优异，透过率良好，并且具有实现连续熔制的结晶稳定性。

A kind of environmental protection optical glass with high refractive index and medium dispersion

The invention discloses a high refractive index, dispersion medium environmental lanthanide optical glass, which is characterized in that the weight percentage of its chemical composition is SiO2:8 ~ 13%, B2O3:20 ~ 28%, La2O3:28 ~ 35%, Ta2O5:0 ~ 3.1%, Nb2O5:1 ~ 4%, TiO2:2 ~ 5%, ZnO:1 ~ 2.8%, ZrO2:2 ~ 5%, Gd2O3:0.2 ~ 3%, Sb2O5:0 ~ 0.5%, R2O:0 ~ 2%, RO:0 ~ 18%; among them, the R2O includes Li2O, Na2O and K2O in any one or two or three, the RO includes CaO, BaO and SrO in any one or two or three. The refractive index of the present invention is between 1.70 and 1.80, and the Abbe number is between 50~60. It has excellent optical properties, excellent resistance to loss of permeability, good melt forming performance, excellent chemical stability, good transmittance, and the crystallization stability of continuous melting.

【技术实现步骤摘要】
一种高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃
本专利技术属于玻璃制备领域，具体涉及一种高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃。
技术介绍
随着光电行业的发展，目前国内外数码相机、摄影机、手机等非常流行，质量越来越好，而为之配套的光学镜片的透光性要求也越来越高，体积越来越小而视野越来越广，这就要求光学玻璃具有优良的透过率，趋向于小型化、轻量化和高性能化，折射率在1.71以上的高折射率玻璃适合作为此类光学元件的光学玻璃材料。光学玻璃材料具有高的折射率，而且要求色散低，即阿贝数要大，这也有利于修正透镜系统中的色差，提高成像的质量。而传统使用的具有高折射率的光学玻璃，通常包含PbO以便获得理想的光学性能，但随着人们环保意识的提高，越来越多的国家对光学材料提出了无铅、无砷的环保化要求。在硅酸盐基或硼酸盐基的玻璃中引入TiO2、Nb2O5、La2O3、Gd2O3等多价金属氧化物就可得到无铅、无砷的高折射率、低色散的环保镧系光学玻璃。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种折射率(nd)在1.70～1.80、阿贝数(Vd)在42～48之间，不含对环境有害的PbO、As2O3等重金属元素，化学稳定性优异，透过率良好的高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃。本专利技术提供一种高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃，其化学成分的重量百分比为：SiO2：8～13％、B2O3：20～28％、La2O3：28～35％、Ta2O5：0～3.1％、Nb2O5：1～4％、TiO2：2～5％、ZnO：1～2.8％、ZrO2：2～5％、Gd2O3：0.2～3％、Sb2O5：0～0.5％、R2O：0～2％、RO：0～18％；其中，所述R2O包括Li2O、Na2O和K2O中任意一种或二种或三种，所述RO包括CaO、BaO和SrO中任意一种或二种或三种。本专利技术具有以下优点：第一，本专利技术的高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃不含有对环境危害很大的PbO、As2O3等，不含有价格昂贵的Y2O3，且本产品的折射率在1.70～1.80之间、阿贝数在50～60之间，能够较好的满足光学玻璃市场需求；第二，本专利技术的高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃有着很好的光学性能、优异的耐失透性、良好的熔融成型性能，化学稳定性优异，透过率良好，并且具有实现连续熔制的结晶稳定性。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高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃，其化学成分的重量百分比为：SiO2：8～13％、B2O3：20～28％、La2O3：28～35％、Ta2O5：0～3.1％、Nb2O5：1～4％、TiO2：2～5％、ZnO：1～2.8％、ZrO2：2～5％、Gd2O3：0.2～3％、Sb2O5：0～0.5％、R2O：0～2％、RO：0～18％；其中，所述R2O包括Li2O、Na2O和K2O中任意一种或二种或三种，所述RO包括CaO、BaO和SrO中任意一种或二种或三种。作为优选方案，所述高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃化学成分的重量百分比为：SiO2：8.2～10.5％、B2O3：22～27.4％、La2O3：33～35％、Ta2O5：1.1～2.5％、Nb2O5：2.5～3.5％、TiO2：2.4～4.8％、ZnO：1～2.1％、ZrO2：3.1～4.2％、Gd2O3：0.2～1.3％、Sb2O5：0～0.2％、Li2O：0～1.5％、Na2O：0～1.2％、K2O：0～0.7％、CaO：0～0.5％、BaO：0～7.2％、SrO：0～2.1％。作为优选方案，所述高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃化学成分的重量百分比为：SiO2：8.3～9.5％、B2O3：23.5～26％、La2O3：33.7～35％、Ta2O5：1.47～2.4％、Nb2O5：2.5～3.1％、TiO2：2.4～4.2％、ZnO：1.25～2.1％、ZrO2：3.1～4.0％、Gd2O3：0.5～1.3％、Sb2O5：0～0.1％、Li2O：0～1.5％、Na2O：0～1.2％、K2O：0～0.7％、CaO：0～0.5％、BaO：0～7.2％、SrO：0～2.1％。作为优选方案，所述高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃化学成分的重量百分比为：SiO2：9.4％、B2O3：23.5％、La2O3：35％、Ta2O5：2.1％、Nb2O5：3.1％、TiO2：2.4％、ZnO：1.0％、ZrO2：4.0％、Gd2O3：1.0％、Sb2O5：0.1％、Li2O：1.47％、BaO：3.1％。作为优选方案，所述高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃化学成分的重量百分比为：SiO2：8.2％、B2O3：21.4％、La2O3：34.7％、Ta2O5：1.47％、Nb2O5：2.8％、TiO2：4.8％、ZnO：1.17％、ZrO2：3.4％、Gd2O3：1.3％、K2O：0.7％、CaO：0.5％、BaO：2.1％。作为优选方案，所述高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃折射率为1.70～1.80，阿贝数为42～48。本专利技术中SiO2是玻璃形成体，同时在高硼、镧系玻璃中起着调整玻璃的粘度和抑制玻璃失透倾向的作用，但其含量过低时无法实现上述效果，而其含量过高时玻璃的熔化性能降低，粘度增大，同时玻璃的折射率、色散下降，耐失透性变差，因此SiO2组分的含量限定在8％～13％。本专利技术中B2O3也是玻璃形成体，特别在高折射率、低色散的镧玻璃中，可以提高熔化性能，但其含量不足10％时玻璃的熔化性能差，玻璃的失透倾向大，难以获得稳定的玻璃，而超过28％时折射率无法达到要求且玻璃的化学稳定性变差，为获得达到要求的光学玻璃，B2O3组分的含量限定在20～28％。本专利技术中La2O3作为高射率、低色散玻璃的主要成分，能显著提高玻璃的折射率和降低色散，改善玻璃的化学稳定性，提高玻璃的析晶性能，在玻璃制造配方中，La2O3的重量比一般控制在28～43％之间，当玻璃制备配方中La2O3含量超过46％时，玻璃失透倾向增大，不易获得成品。但当其含量不足20％时，玻璃折射率偏低，又无法达到要求，本专利技术中将La2O3组分的含量限定在28～35％。本专利技术中Nb2O5能够较大地提高玻璃的折射率，改善玻璃的化学稳定性和提高玻璃的耐失透性能，但玻璃的色散也会相应的提高。当含量低于2％时，其对提高玻璃折射率和色散的效果不明显，且析晶倾向增加，当其含量过高超过10％时，玻璃耐失透性能降低，结合Nb2O5的价格成本的考虑，将Nb2O5组分的含量限定在1～4％。本专利技术中TiO2对于提高玻璃的折射率和色散很有效，且能显著降低玻璃的密度，但由于TiO2是形成晶核的氧化物，要获得高折射率、中等色散的镧系光学玻璃，TiO2含量不能太高，宜控制在2～5％。本专利技术中ZrO2和Ta2O5是提高玻璃折射率的有效成分，并且有改善耐失透性能的作用，如果ZrO2的含量低于2％，则上述效果不明显，如果ZrO2的含量超过5％，Ta2O5的含量超过3.1％，反而会导致玻璃的失透倾向增加，因此，ZrO2的含量限定为2～5％，Ta2O5的含量限定为0～3.1％。本专利技术中Gd2O3的作用与La2O3类似，也是增加玻璃的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量百分比为：SiO2：8～13％、B2O3：20～28％、La2O3：28～35％、Ta2O5：0～3.1％、Nb2O5：1～4％、TiO2：2～5％、ZnO：1～2.8％、ZrO2：2～5％、Gd2O3：0.2～3％、Sb2O5：0～0.5％、R2O：0～2％、RO：0～18％；其中，所述R2O包括Li2O、Na2O和K2O中任意一种或二种或三种，所述RO包括CaO、BaO和SrO中任意一种或二种或三种。

【技术特征摘要】
1.一种高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量百分比为：SiO2：8～13％、B2O3：20～28％、La2O3：28～35％、Ta2O5：0～3.1％、Nb2O5：1～4％、TiO2：2～5％、ZnO：1～2.8％、ZrO2：2～5％、Gd2O3：0.2～3％、Sb2O5：0～0.5％、R2O：0～2％、RO：0～18％；其中，所述R2O包括Li2O、Na2O和K2O中任意一种或二种或三种，所述RO包括CaO、BaO和SrO中任意一种或二种或三种。2.根据权利要求1所述的高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量百分比为：SiO2：8.2～10.5％、B2O3：22～27.4％、La2O3：33～35％、Ta2O5：1.1～2.5％、Nb2O5：2.5～3.5％、TiO2：2.4～4.8％、ZnO：1～2.1％、ZrO2：3.1～4.2％、Gd2O3：0.2～1.3％、Sb2O5：0～0.2％、Li2O：0～1.5％、Na2O：0～1.2％、K2O：0～0.7％、CaO：0～0.5％、BaO：0～7.2％、SrO：0～2.1％。3.根据权利要求1所述的高折射率、中等色散环保镧系光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量百分比为：SiO2：8.3～9.5％、B2O3：23.5～26％、La2O3：33.7～...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢盼盼，
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