一种高均匀性、抗辐射光学玻璃及制造工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种高均匀性、抗辐射光学玻璃及制造工艺，以石英砂和无水硼砂为主要原料制成，采用物料分批加入结合空气的持续通入避免了原料混合不均匀，得到粗熔物后进行再次熔炼避免了熔化过程中局部熔化不均匀，保证产品的高均匀性；通过泡沫钛、纳米二氧化锡和纳米氧化铝的协同增效作用，获得了良好的抗辐射性能。

A high uniformity, radiation resistant optical glass and its manufacturing process

The present invention provides a kind of optical glass with high homogeneity and radiation resistance and a manufacturing process, which is made of quartz sand and anhydrous borax as the main raw materials, and adopts batch addition of combined air to continuously pass through to avoid uneven mixing of raw materials, and obtains coarse melts and then smelts again to avoid uneven local melting in the melting process. The high radiation uniformity of the product is ensured. The synergistic effect of titanium foam, nanometer tin oxide and nano alumina is used to achieve good radiation resistance of the product. Two.

【技术实现步骤摘要】
一种高均匀性、抗辐射光学玻璃及制造工艺
本专利技术涉及新材料
，特别是涉及一种高均匀性、抗辐射光学玻璃及制造工艺。
技术介绍
强烈的阳光或者特殊的生产环境中都存在着高强度的紫外线或红外线，而紫外线与红外线是诱发人眼白内障的主要诱因。人们通常通过佩戴太阳镜或护目镜保护眼睛，但是市场上的太阳镜或护目镜一般只具有防紫外线的功能，对红外线的防护作用很弱，无法有效保护眼睛。理论上可以通过加入特定的添加剂实现对红外线的阻断，从而防止红外线通过。目前通常采用一次化料连续熔炼生产技术进行光学玻璃的生产制造，具体步骤是：原料-配料-化料-升温-澄清-降温-均化，再由出料管流出经模具成型，进行退火后得到最终的光学玻璃。但是采用现有的制造工艺直接加入添加剂会影响光学玻璃的均匀性。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种高均匀性、抗辐射光学玻璃及制造工艺。为实现上述目的，本专利技术是通过如下方案实现的：一种高均匀性、抗辐射光学玻璃的制造工艺，具体步骤如下：(1)将石英砂、无水硼砂、五氧化二磷、氧化钠和泡沫钛加入混料机中混合得到预混料；(2)将预混料转移至熔化设备中进行熔化，边搅拌边加入纳米二氧化锡和纳米氧化铝，投料完成后持续通入空气并搅拌加热熔化，得到粗熔物；(3)粗熔物降温冷却粉碎后制成玻璃块，再次进行熔炼；(4)均化，成型，退火，得到光学玻璃。优选的，石英砂、无水硼砂、五氧化二磷、氧化钠、泡沫钛、纳米二氧化锡和纳米氧化铝的质量比为100：40～50：4～5：1～1.5：1～1.5：0.5～0.7：0.1～0.2。优选的，步骤(2)中，熔化的温度满足加入的物料化开形成玻璃液即可。优选的，步骤(2)中，采用搅拌桨进行搅拌，转速为30～40转/分钟。优选的，步骤(2)中，通入空气的流速为200～300mL/分钟。优选的，步骤(2)中，粗熔物的颗粒度在2～4mm之间。优选的，步骤(3)中，粗熔物利用风机冷却至室温(25℃)，并利用轮碾机进行粉碎操作。优选的，步骤(3)中，再次进行熔炼的温度满足将玻璃块熔化成玻璃液。优选的，步骤(4)中，均化的具体方法是：搅拌桨以30～40转/分钟的转速搅拌处理6～8小时。优选的，步骤(4)中，成型是在预加热至700～750℃的模具中进行。优选的，步骤(4)中，退火的具体方法是：以10～15℃/分钟的升温速率升温至800～820℃，在此温度下保温2～3小时，然后以2～3℃/分钟的降温速率降温至40℃以下。一种高均匀性、抗辐射光学玻璃，是通过上述制造工艺得到的。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术以石英砂和无水硼砂为主要原料制成了一种光学玻璃，采用物料分批加入结合空气的持续通入避免了原料混合不均匀，得到粗熔物后进行再次熔炼避免了熔化过程中局部熔化不均匀，保证产品的高均匀性；通过泡沫钛、纳米二氧化锡和纳米氧化铝的协同增效作用，获得了良好的抗辐射性能。(2)泡沫钛、纳米二氧化锡和纳米氧化铝可以阻断红外线通过，另一方面，五氧化二磷以磷氧四面体形成磷酸盐玻璃的结构网络，泡沫钛具有较高的孔隙率，有利于光的散射，进而使得红外线在通过玻璃时充分散射，充分被纳米二氧化锡和纳米氧化铝等吸收阻断，提高抗辐射性能。(3)氧化钠的引入可以降低玻璃的高温粘度，另外，通入空气可以促使氧化铝形成铝氧四面体，进一步降低玻璃的高温粘度，有利于物料均化。(4)五氧化二磷的添加量应当进行适当控制，过低达不到对红外线的充分阻断，过高会提高玻璃透过紫外线的能力，均会削弱抗辐射性能。由于纳米氧化铝的加入，氧化钠的用量无需很高即可实现对玻璃高温粘度的控制。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种高均匀性、抗辐射光学玻璃的制造工艺，具体步骤如下：(1)将石英砂、无水硼砂、五氧化二磷、氧化钠和泡沫钛加入混料机中混合得到预混料；(2)将预混料转移至熔化设备中进行熔化，边搅拌边加入纳米二氧化锡和纳米氧化铝，投料完成后持续通入空气并搅拌加热熔化，得到粗熔物；(3)粗熔物降温冷却粉碎后制成玻璃块，再次进行熔炼；(4)均化，成型，退火，得到光学玻璃。石英砂、无水硼砂、五氧化二磷、氧化钠、泡沫钛、纳米二氧化锡和纳米氧化铝的质量比为100：40：4：1：1：0.5：0.1。步骤(2)中，熔化的温度满足加入的物料化开形成玻璃液即可。步骤(2)中，采用搅拌桨进行搅拌，转速为30转/分钟。步骤(2)中，通入空气的流速为200mL/分钟。步骤(3)中，粗熔物利用风机冷却至室温(25℃)，并利用轮碾机进行粉碎操作。步骤(3)中，再次进行熔炼的温度满足将玻璃块熔化成玻璃液。步骤(4)中，均化的具体方法是：搅拌桨以30转/分钟的转速搅拌处理6小时。步骤(4)中，成型是在预加热至700℃的模具中进行。步骤(4)中，退火的具体方法是：以10℃/分钟的升温速率升温至800℃，在此温度下保温2小时，然后以2℃/分钟的降温速率降温至40℃以下。一种高均匀性、抗辐射光学玻璃，是通过上述制造工艺得到的。实施例2一种高均匀性、抗辐射光学玻璃的制造工艺，具体步骤如下：(1)将石英砂、无水硼砂、五氧化二磷、氧化钠和泡沫钛加入混料机中混合得到预混料；(2)将预混料转移至熔化设备中进行熔化，边搅拌边加入纳米二氧化锡和纳米氧化铝，投料完成后持续通入空气并搅拌加热熔化，得到粗熔物；(3)粗熔物降温冷却粉碎后制成玻璃块，再次进行熔炼；(4)均化，成型，退火，得到光学玻璃。石英砂、无水硼砂、五氧化二磷、氧化钠、泡沫钛、纳米二氧化锡和纳米氧化铝的质量比为100：50：5：1.5：1.5：0.7：0.2。步骤(2)中，熔化的温度满足加入的物料化开形成玻璃液即可。步骤(2)中，采用搅拌桨进行搅拌，转速为40转/分钟。步骤(2)中，通入空气的流速为300mL/分钟。步骤(3)中，粗熔物利用风机冷却至室温(25℃)，并利用轮碾机进行粉碎操作。步骤(3)中，再次进行熔炼的温度满足将玻璃块熔化成玻璃液。步骤(4)中，均化的具体方法是：搅拌桨以40转/分钟的转速搅拌处理8小时。步骤(4)中，成型是在预加热至750℃的模具中进行。步骤(4)中，退火的具体方法是：以15℃/分钟的升温速率升温至820℃，在此温度下保温3小时，然后以3℃/分钟的降温速率降温至40℃以下。一种高均匀性、抗辐射光学玻璃，是通过上述制造工艺得到的。实施例3一种高均匀性、抗辐射光学玻璃的制造工艺，具体步骤如下：(1)将石英砂、无水硼砂、五氧化二磷、氧化钠和泡沫钛加入混料机中混合得到预混料；(2)将预混料转移至熔化设备中进行熔化，边搅拌边加入纳米二氧化锡和纳米氧化铝，投料完成后持续通入空气并搅拌加热熔化，得到粗熔物；(3)粗熔物降温冷却粉碎后制成玻璃块，再次进行熔炼；(4)均化，成型，退火，得到光学玻璃。石英砂、无水硼砂、五氧化二磷、氧化钠、泡沫钛、纳米二氧化锡和纳米氧化铝的质量比为100：40：5：1：1.5：0.5：0.2。步骤(2)中，熔化的温度满足加入的物料化开形成玻璃液即可。步骤(2)中，采用搅拌桨进行搅拌，转速为30转/分钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高均匀性、抗辐射光学玻璃的制造工艺，其特征在于，具体步骤如下：(1)将石英砂、无水硼砂、五氧化二磷、氧化钠和泡沫钛加入混料机中混合得到预混料；(2)将预混料转移至熔化设备中进行熔化，边搅拌边加入纳米二氧化锡和纳米氧化铝，投料完成后持续通入空气并搅拌加热熔化，得到粗熔物；(3)粗熔物降温冷却粉碎后制成玻璃块，再次进行熔炼；(4)均化，成型，退火，得到光学玻璃。

【技术特征摘要】
1.一种高均匀性、抗辐射光学玻璃的制造工艺，其特征在于，具体步骤如下：(1)将石英砂、无水硼砂、五氧化二磷、氧化钠和泡沫钛加入混料机中混合得到预混料；(2)将预混料转移至熔化设备中进行熔化，边搅拌边加入纳米二氧化锡和纳米氧化铝，投料完成后持续通入空气并搅拌加热熔化，得到粗熔物；(3)粗熔物降温冷却粉碎后制成玻璃块，再次进行熔炼；(4)均化，成型，退火，得到光学玻璃。2.根据权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，石英砂、无水硼砂、五氧化二磷、氧化钠、泡沫钛、纳米二氧化锡和纳米氧化铝的质量比为100：40～50：4～5：1～1.5：1～1.5：0.5～0.7：0.1～0.2。3.根据权利要求1-2任一项所述的制造工艺，其特征在于，步骤(2)中，采用搅拌桨进行搅拌，转速为30～40转/分钟。4.根据权利要求1-3任一项所述的制造工艺，其特征在于，步骤(2)中，通入...

【专利技术属性】
技术研发人员：王衍根，
申请(专利权)人：郑州汉东科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41