光学玻璃及其制备方法和光学元件以及应用技术

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以及应用。按阳离子摩尔百分比计，所述光学玻璃包含：B

Optical glass and its preparation methods and optical elements and its application

The invention provides an optical glass, a preparation method, an optical element and an application. According to the percentage of cations, the optical glass includes: B

【技术实现步骤摘要】
光学玻璃及其制备方法和光学元件以及应用
本专利技术涉及一种光学玻璃及其制备方法和光学元件以及应用，属于光学玻璃领域。
技术介绍
光学玻璃是用于制造光学仪器或机械系统中的透镜、棱镜、反射镜和窗口等的玻璃材料。特别是手机引入自动对焦及变焦功能等特性后，光学玻璃的镜片需求量增加，推动了光学镜头产业的发展。近几年的市场需求可以看出折射率在1.70以上、阿贝数在50附近的光学玻璃特别受市场的青睐。这种玻璃一方面具有高折射率的特点，能够减小镜头的体积，另一方面具有高阿贝数的特点，可以减小和校正镜头的色差，提高数码产品的分辨率。中国专利申请CN101805120A公开了一种折射率为1.75～1.80，阿贝数为45～52的光学玻璃，其组成中含有1～6重量％的Ta2O5。Ta2O5的价格昂贵，不利于降低产品的制造成本。中国专利申请CN102164865A公开了一种折射率为1.60～1.70，阿贝数为45～60的光学玻璃。其组分中含有10.1～19.5重量％的BaO。其中在玻璃原料的熔解过程中，BaO对熔炼装置的侵蚀性强，难以熔炼出内在质量优良的玻璃，同时影响玻璃的密度。中国专利申请CN102923951A公开了一种折射率在1.71～1.78之间，阿贝数在45～55范围内的光学玻璃，其组成中含有0.1～5重量％的Ta2O5。由于Ta2O5的价格昂贵，不利于产品制造成本的降低。中国专利申请CN103626394A公开了折射率为1.75～1.82，阿贝数在45～52范围内的光学玻璃，其组成中含有LaF3、GdF3和YF3中的至少一种。氟化物的引入将增加制造难度，特别是氟化物挥发容易产生挥发条纹。中国专利申请CN102311229A公开了折射率在1.74～1.80，阿贝数在47～51范围内的光学玻璃，其组成中含有大于0.5％且小于3％的Nb2O5。由于Nb2O5的引入，不利于透过短波方向透过率的提高。中国专利申请CN1903762A公开了一种折射率为1.65以上，阿贝数为50～60的光学玻璃，其中含有5～20％的Li2O，玻璃的膨胀系数大，导致玻璃的热稳定性差。中国专利申请CN101935164A公开了一种折射率为1.75～1.95，阿贝数为30～50的光学玻璃，其中含有1～25wt％的WO3，不利于提高玻璃的光谱内透射比。中国专利申请CN101805120A公开了一种折射率为1.75～1.80，阿贝数为45～52的光学玻璃，其含有15～30wt％价格昂贵的稀土元素Gd2O3，不利于玻璃原材料成本的降低。中国专利申请CN101397189A公开了一种折射率为1.75～2.00，阿贝数为35～55的光学玻璃，其中含有难熔的ZrO2+Nb2O5的量超过13％且不足20％，导致玻璃的熔炼温度高，不利于玻璃熔炼成本的降低。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于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为1.73～1.76、阿贝数为47～52，具有较低的玻璃转变温度和玻璃屈服温度，同时降低玻璃的制造成本，能够实现批量生产。用于解决问题的方案本专利技术提供一种光学玻璃，按阳离子摩尔百分比计，所述光学玻璃包含：所述光学玻璃的阴离子均为O2-。根据本专利技术的光学玻璃，优选的，按阳离子摩尔百分比计，所述光学玻璃包含：所述光学玻璃的阴离子均为O2-。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的折射率为1.73～1.76，阿贝数为47～52。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的密度不高于4.3g/cm3。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的玻璃化转变温度Tg在560℃以下，玻璃屈服温度Ts在600℃以下，玻璃析晶温度上限LT低于840℃。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的透过率为80％时对应的波长λ80不超过360nm，透过率为5％时对应的波长λ5不超过280nm。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，或者直接压制成型。本专利技术还提供一种光学元件，其包括根据本专利技术的光学玻璃。本专利技术还提供一种根据本专利技术的光学玻璃在球面透镜或非球面透镜中的应用。专利技术的效果根据本专利技术提供的光学玻璃，其着色度较低，利于短波透过的提高；膨胀系数较低，玻璃的热稳定性高；密度不高于4.3g/cm3，减轻了玻璃元件和光学系统的重量；具有低于840℃的析晶温度上限，有利于玻璃的成型控制，适于批量化生产；玻璃化转变温度在560℃以下且屈服温度在600℃以下，可降低玻璃二次压型和精密模压的温度，可减小玻璃二次压型和精密模压的能耗，同时可延长模具的使用寿命，降低光学元件的制作成本。具体实施方式本专利技术提供一种光学玻璃，按阳离子摩尔百分比计，所述光学玻璃包含：所述光学玻璃的阴离子均为O2-。本专利技术提供的光学玻璃，在优选情况下，按阳离子摩尔百分比计，所述光学玻璃包含：所述光学玻璃的阴离子均为O2-如下所述中，各组分的含量是以摩尔百分比来表示的。本专利技术所述的“阳离子摩尔百分比”是指该阳离子的摩尔数占所有阳离子总摩尔数的百分比。本专利技术制得的B2O3-La2O3-ZnO系光学玻璃中，由下面所述的原因选择上述含量的每种组分。B3+是一种必需成分并充当玻璃的网络形成物。当B3+的含量小于35％时，会降低La3+、Y3+和Gd3+离子的溶解性，玻璃的稳定性会恶化，玻璃的析晶温度上限会达到1000℃以上，不利于玻璃的量产。当B3+含量高于48％时，玻璃的析晶温度下限会下降，扩大了析晶温度上限与析晶温度下限的差值，即玻璃的析晶温度区间扩大，不利于玻璃的二次压型。所以B3+的含量控制在35～48％，优选为38～46％，更优选为40～45％。Si4+也是充当玻璃的网络形成物，能够促进形成稳定的玻璃，提高玻璃的粘度。当Si4+的含量超过6％时，将不能得到稳定的玻璃。因此，Si4+的含量控制在0～6％，优选为0～4％，更优选不含有Si4+。B3+与Si4+的总含量会影响该光学玻璃的折射率和阿贝数。为满足本专利技术光学玻璃的光学常数，控制B3+与Si4+的总含量在38～50％之间，优选为40～48％，更优选为40～45％。La3+是提高玻璃折射率且增大阿贝数的有效成分，是B2O3-La2O3-ZnO系光学玻璃的主要成分。当La3+含量小于5％时，玻璃的折射率、阿贝数将难以达到本专利技术预期的特定范围，但La3+含量超过13％时，玻璃的失透倾向增大，玻璃析晶温度上限升高。所以La3+含量控制在5～13％，优选为6～12％，更优选为7～11％。Y3+与La3+性能一致，可以使光学玻璃具有较高的折射率和较低的色散，在B2O3-La2O3-ZnO体系的玻璃组成中适当添加能够改善玻璃的析晶性能，当Y3+摩尔含量超过5％时，玻璃的耐失透性能反而恶化。所以Y3+含量控制在0～5％，优选为0～3％，更优选不含有Y3+。Gd3+与Y3+、La3+性能一致，可以使光学玻璃具有较高的折射率和较低的色散，并改善光学玻璃的化学稳定性，但其价格较高，引入的含量过多时会大大提高玻璃的成本，所以Gd3+的含量控制在0～5％，优选为0～3％，更优选不含有Gd3+。通过大量的试验发现：为保证本专利技术光学玻璃的光学常数，La3+、Y3+、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学玻璃，其特征在于，按阳离子摩尔百分比计，所述光学玻璃包含：

【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃，其特征在于，按阳离子摩尔百分比计，所述光学玻璃包含：所述光学玻璃的阴离子均为O2-。2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，按阳离子摩尔百分比计，所述光学玻璃包含：所述光学玻璃的阴离子均为O2-。3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃的组成中不含有Th、Pb、As、Cd、Hg、Ge、Te、Ta、Ba、Ti和W。4.根据权利要求1-3任一项所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃的折射率为1.73～1.76，阿贝数为47～52。5.根据权利要求1-4任一项所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃的密度不高于4.3g/cm3。6.根据权利要求1-5任一项所述的光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：戎俊华，刘向东，徐华峰，徐光以，王拓，
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