本发明专利技术提供一种折射率为1.65‑1.70、阿贝数为48‑53的光学玻璃。光学玻璃，其重量百分比组成包括：SiO2 20‑36％、B2O3 10‑20％、La2O3 10‑22％、ZnO 9‑28％、Nb2O5 0.5‑6％、ZrO2 2‑8％、CaO 7‑16％、Li2O 1.5‑7％。本发明专利技术的光学玻璃的Tg温度为505℃‑570℃，膨胀系数取20‑120℃平均值时小于80×10‑7/K；密度低于3.55g/cm3，粉末法耐水作用稳定性DW，浸出百分数小于0.025，粉末法耐酸作用稳定性DA，浸出百分数小于0.50。
Optical glass and optical elements
The invention provides an optical glass with a refractive index of 1.65 and 1.70 and Abbe number 48 to 53. The weight percentage composition of optical glass includes: SiO2 20_36%, B2O3 10_20%, La2O3 10_22%, ZnO 9_28%, Nb2O5 0.5_6%, ZrO2 2_8%, CaO 7_16%, Li2O 1.5_7%. The Tg temperature of the optical glass of the present invention is 505 570 C, the expansion coefficient is less than 80 10_7/K when the average temperature is 20 120 C, the density is less than 3.55g/cm 3, the water-resistant stability of the powder method is DW, the leaching percentage is less than 0.025, the acid-resistant stability of the powder method is DA, and the leaching percentage is less than 0.50.
【技术实现步骤摘要】
光学玻璃及光学元件本申请是针对申请号为201410292866.4，申请日为2014年6月26日，名称为“光学玻璃及光学元件”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种光学玻璃，特别是涉及一种折射率为1.65-1.70、阿贝数为48-53的光学玻璃。
技术介绍
近年来，光学摄像设备，尤其是小型光学摄像设备，如卡片相机、单电相机、可拍照手机、监控摄像仪、行车记录仪等得到了广泛的应用，这些光学摄像设备未来主要有两个发展趋势：一是摄像设备的体积越来越小，可以方便地与其他设备进行耦合；二是成像质量越来越高，可满足高清视频应用需求。从光学系统设计来看，非球面镜片与球面镜片相比有很大的优势，非球面可以提高光学系统的相对口径比，扩大视场角，在提高光束质量的同时，所使用的透镜数比采用球面镜片的少，镜头的形状可以很小，可减轻系统重量；从成像质量方面来看，采用非球面技术设计的光学系统，可消除球差、慧差、像散、场曲，减少光能损失，从而获得高质量的图像效果和高品质的光学特性。过去，非球面镜片只能通过传统的研磨、抛光工序获得，效率很低、成本高昂，只能应用于高端光学成像设备中。近年来，非球面精密压型技术得到了迅猛发展，与传统非球面加工技术不同，非球面精密压型技术采用的方法是在普通模具中将光学玻璃软化，压制为预制件，然后再将预制件放入具有高精度表面的模具中再次加热，压制为非球面镜片。由于非球面模具的表面精度非常高，压制出的成品表面质量也非常好，直接可以装机使用。这种制作方式的优势在于减少了后续的加工、研磨等工序，不但可以节省大量成本，同时可以降低后续工序中使用的研磨液、研磨粉、粘合剂等有害物质的排放。非球面压型中使用的精密模具一般采用硬脆材料，必须使用分辨率达到0.01μm的超精密计算机数控车床加工，用金刚石磨轮磨削成所期盼的形状精度，再抛光为光学镜面。所以，非球面压型中使用的精密模具成本很高。非球面精密模具如果在较高的温度下(≥600℃)工作，精密模具容易在高温下氧化而无法继续使用。因此，光学玻璃是否适用于非球面精密压型，其首要的条件是Tg温度低于600℃，同时，Tg温度越低，精密模具寿命就越长，非球面镜片的生产成本就越低。因此，近年来，为了满足非球面精密压型的需求，低Tg光学玻璃得到了较大的发展。另外，在非球面压型技术中所使用的模具一般来说膨胀系数为40-50×10-7/K，用于压型的光学玻璃如果膨胀系数与模具的膨胀系数相差过大，在冷却过程中非球面镜片和模具收缩程度不一致，容易导致裂纹等缺陷。在过去的专利文献中，大部分此类玻璃都采用硼酸盐玻璃系统作基础，再添加一定量的稀土氧化物、碱土金属氧化物以及碱金属氧化物所形成。当此种玻璃系统B2O3含量较大时，化学稳定性会变差。随着近年来光学元件加工完毕后(即抛光完毕后)，在镀膜之前，需要对光学零件进行清洗。目前主流的清洗方法是采用超声波清洗，在清洗完毕后在干燥皿中将零件表面的水蒸发掉。而在此过程中，零件表面会有一定时间接触到水。另外，空气中的CO2气体会和玻璃表面的水形成弱酸性的碳酸。因此，如果玻璃的耐水作用以及耐酸作用性能不好，就会破坏玻璃的抛光层，为后续的镀膜工艺带来困难。因此，光学玻璃本身需要具备较好的化学稳定性，才能在后期的加工和镀膜流程中提升良品率。对于低Tg的玻璃来说，为了降低玻璃的Tg温度，势必在玻璃系统中引入大量碱金属来破坏玻璃网络，使得玻璃的Tg温度降低。但是，在破坏玻璃网络的同时，玻璃的化学稳定性会急剧下降。因此，在获得较低Tg温度的同时，保证玻璃的化学稳定性对于研制低Tg光学玻璃来说是一个挑战。中国专利200780006104.1描述了一种折射率为1.65-1.72、阿贝数为47-57的光学玻璃，其玻璃中含有30-40％的B2O3以及15-25％的Gd2O3，SiO2为任意添加组分。该玻璃的B2O3含量较高，导致玻璃的化学稳定性较差，尤其是耐水作用稳定性较差。另外，Gd2O3是一种贵重氧化物，大量的添加会导致玻璃成本上升。中国专利200810236827.7描述了一种折射率为1.69-1.74、阿贝数为41-47的光学玻璃，其SiO2/B2O3的比值小于4，这说明B2O3是主要网络形成体，化学稳定性会受到较大影响。中国专利98108717.5描述了一种折射率为1.67-1.75、阿贝数为42-50的光学玻璃，其含有1-7％的TiO2，这会引起玻璃紫外透过率的下降。另外，该玻璃中还含有26-38％的BaO，大量的BaO的加入对于减小玻璃密度是不利的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种折射率为1.65-1.70、阿贝数为48-53的光学玻璃。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：光学玻璃，其重量百分比组成包括：SiO220-36％、B2O310-20％、La2O310-22％、ZnO9-28％、Nb2O50.5-6％、ZrO22-8％、CaO7-16％、Li2O1.5-7％。进一步的,所述SiO2的含量大于B2O3的含量。进一步的,还含有SrO0-6％、MgO0-6％、Na2O0-3％、K2O0-3％、Sb2O30-0.2％。进一步的,其重量百分比组成为：SiO220-36％、B2O310-20％、La2O310-22％、ZnO9-28％、Nb2O50.5-6％、ZrO22-8％、CaO7-16％、Li2O1.5-7％、SrO0-6％、MgO0-6％、Na2O0-3％、K2O0-3％、Sb2O30-0.2％。进一步的,其中，SiO222-34％、和/或B2O311-18％、和/或La2O311-20％、和/或ZnO10-26％、和/或Nb2O51-5％、和/或ZrO23-7％、和/或CaO8-15％、和/或Li2O2-6％。进一步的,其中，SrO0-4％、和/或MgO0-4％。进一步的,其中，不含BaO、和/或Na2O、和/或K2O、和/或Sb2O3。进一步的,所述玻璃转变温度为505℃-570℃。进一步的,所述玻璃的膨胀系数取20-120℃平均值时小于80×10-7/K；。进一步的,所述玻璃折射率为1.65-1.70，阿贝数为48-53。进一步的,所述玻璃的密度小于3.55g/cm3。进一步的,所述玻璃的粉末法耐水作用稳定性DW浸出百分数小于0.025；粉末法耐酸作用稳定性DA浸出百分数小于0.50。采用上述的光学玻璃所制成的预制件。采用上述的光学玻璃制成的光学元件。本专利技术的有益效果是：本专利技术的光学玻璃的Tg温度为505℃-570℃，膨胀系数取20-120℃平均值时小于80×10-7/K；密度低于3.55g/cm3，粉末法耐水作用稳定性DW，浸出百分数小于0.025，粉末法耐酸作用稳定性DA，浸出百分数小于0.50。具体实施方式以下说明本专利技术中各种氧化物的选择以及添加范围的理由，除非另有说明，各个组分含量是用重量％表示。SiO2在本专利技术中为玻璃的主要网络形成体，其含量限定为20-36％，优选为22-34％。当其含量低于20％时，玻璃容易失透，并且化学稳定性显著下降；当其含量超过36％，融化较为困难，同时与La2O3共存时，玻璃容易失透。B2O3在本专利技术中亦是玻璃的网络形成体，加入玻璃中能有效降低熔炼温度。单纯的硼酸盐系统玻璃化学稳定性差，高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.光学玻璃，其特征在于,其重量百分比组成包括：SiO2：20‑36％、B2O3：10‑20％、La2O3：10‑22％、ZnO：9‑28％、Nb2O5：0.5‑6％、ZrO2：2‑8％、CaO：7‑16％、Li2O：1.5‑7％。
【技术特征摘要】
1.光学玻璃，其特征在于,其重量百分比组成包括：SiO2：20-36％、B2O3：10-20％、La2O3：10-22％、ZnO：9-28％、Nb2O5：0.5-6％、ZrO2：2-8％、CaO：7-16％、Li2O：1.5-7％。2.如权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于,还含有SrO：0-6％、MgO：0-6％、Na2O：0-3％、K2O：0-3％、Sb2O3：0-0.2％。3.光学玻璃，其特征在于,其重量百分比组成为：SiO2：20-36％、B2O3：10-20％、La2O3：10-22％、ZnO：9-28％、Nb2O5：0.5-6％、ZrO2：2-8％、CaO：7-16％、Li2O：1.5-7％、SrO：0-6％、MgO：0-6％、Na2O：0-3％、K2O：0-3％、Sb2O3：0-0.2％。4.如权利要求1-3任一所述的光学玻璃，其特征在于,所述SiO2的含量大于B2O3的含量。5.如权利要求1-3任一权利要求所述的光学玻璃，其特征在于，其中：SiO2：22-34％、和/或B2O3：11-18％、和/或La2O3：11-20％、和/或ZnO：1...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛露路，匡波，
申请(专利权)人：成都光明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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