环保镧系光学玻璃及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种环保镧系光学玻璃及其制备方法和应用，涉及玻璃制品技术领域。环保镧系光学玻璃，主要由如下质量份数的原料制备而成：B2O3，Nb2O5，ZrO2，SiO2，ZnO，La2O3，Sb2O5，TiO2，CaO，BaO，SrO，Na2O，K2O，Li2O。本发明专利技术提供的环保镧系光学玻璃具有高折射率和低色散，有着很好的光学性能、优异的耐失透性以及良好的熔融成型性能，化学稳定性优异，具有实现连续熔制的结晶稳定性，并且玻璃组分中不含有PbO和AsO等成分，符合现代人对环保的要求。

Environmental-friendly lanthanide optical glass and its preparation method and Application

The invention provides an environmentally friendly lanthanide optical glass, a preparation method and application thereof, and relates to the technical field of glass products. Environmental-friendly lanthanide optical glass is mainly prepared from the following raw materials: B2O 3, Nb2O5, ZrO 2, SiO 2, ZnO, La 2O3, Sb 2O5, Ti 2, CaO, BaO, SrO, Na 2O, KO, Li2O. The environmental-friendly lanthanide optical glass provided by the invention has high refractive index and low dispersion, good optical performance, excellent impermeability and good melting forming performance, excellent chemical stability, crystallization stability for continuous melting, and no PbO and AsO components in the glass components, which meets the requirements of modern people for environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
环保镧系光学玻璃及其制备方法和应用
本专利技术涉及玻璃制品
，尤其是涉及一种环保镧系光学玻璃及其制备方法和应用。
技术介绍
随着光电行业的发展，目前国内外数码相机、摄影机和手机等非常流行，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。具有特高的折射率，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和As2O3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和无砷的环保化要求。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环保镧系光学玻璃，以缓解现有技术中存在的光学玻璃中含有铅和砷，环保不达标等技术问题。本专利技术提供的环保镧系光学玻璃，主要由如下质量份数的原料制备而成：B2O3：15～18份，Nb2O5：12～17份，ZrO2：2～5份，SiO2：15～20份，ZnO：1～3份，La2O3：24～29份，Sb2O5：0-0.5份，TiO2：5～8份，CaO：0～2.9份，BaO：0～13.5份，SrO：0～13.6份，Na2O：0～2.5份，K2O：0～2.1份，Li2O：0～2.1份；其中，Li2O、Na2O和K2O的质量份数之和不超过5份，CaO、BaO和SrO的质量份数之和不超过18份。进一步的，所述Sb2O5的质量份数为0.1～0.2份。进一步的，所述CaO的质量份数为0.4～2.9份。进一步的，所述BaO的质量份数为2.3～13.5份。进一步的，所述SrO的质量份数为5.1～13.6份。进一步的，所述Na2O的质量份数为0.4～2.5份。进一步的，所述K2O的质量份数为0.8～2.1份。进一步的，所述Li2O的质量份数为1.5～2.1份。本专利技术的第二目的在于提供一种环保镧系光学玻璃的制备方法，该制备方法操作简单，条件易于控制，适宜大规模生产。本专利技术提供的环保镧系光学玻璃的制备方法，包括如下步骤：将各原料组分混合后，烧制，融化、澄清、均化，成型，得到环保镧系光学玻璃。本专利技术的第三目的在于提供一种上述环保镧系光学玻璃或上述制备方法制备得到的环保镧系光学玻璃在制备光学元件中的应用，将上述环保镧系光学玻璃或上述制备方法制备得到的环保镧系光学玻璃用于制备光学元件，该光学玻璃有着很好的光学性能、优异的耐失透性以及良好的熔融成型性能，化学稳定性优异，具有实现连续熔制的结晶稳定性，并且玻璃组分中不含有PbO和AsO等成分，符合现代人对环保的要求，为光学镜头小型化、轻量化、高性能化提供了很大的选择空间。本专利技术提供了一种上述环保镧系光学玻璃或上述制备方法制备得到的环保镧系光学玻璃在制备光学元件中的应用。本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：本专利技术提供的环保镧系光学玻璃以特定配比的B2O3、Nb2O5、ZrO2、SiO2、ZnO、La2O3、Sb2O5、TiO2、CaO、BaO、SrO、Na2O、K2O和Li2O为主要原料，各组分之间协同配合，得到的光学玻璃具有高折射率和低色散，其折射率为1.76～1.81，阿贝数为35～38，有着很好的光学性能、优异的耐失透性以及良好的熔融成型性能，化学稳定性优异，具有实现连续熔制的结晶稳定性，并且玻璃组分中不合有PbO和AsO等成分，符合现代人对环保的要求。本专利技术提供的环保镧系光学玻璃的制备方法，该制备方法操作简单，条件易于控制，适宜大规模生产。本专利技术提供的上述环保镧系光学玻璃或上述制备方法制备得到的环保镧系光学玻璃用于制备光学元件，该光学玻璃有着很好的光学性能、优异的耐失透性以及良好的熔融成型性能，化学稳定性优异，具有实现连续熔制的结晶稳定性，并且玻璃组分中不含有PbO和AsO等成分，符合现代人对环保的要求，为光学镜头小型化、轻量化、高性能化提供了很大的选择空间。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种环保镧系光学玻璃，主要由如下质量份数的原料制备而成：B2O3：15～18份，Nb2O5：12～17份，ZrO2：2～5份，SiO2：15～20份，ZnO：1～3份，La2O3：24～29份，Sb2O5：0-0.5份，TiO2：5～8份，CaO：0～2.9份，BaO：0～13.5份，SrO：0～13.6份，Na2O：0～2.5份，K2O：0～2.1份，Li2O：0～2.1份；其中，Li2O、Na2O和K2O的质量份数之和不超过5份，CaO、BaO和SrO的质量份数之和不超过18份。氧化硼(B2O3)是玻璃形成体，特别在高折射率、低色散的镧系光学玻璃中，可以提高熔化性能，但其含量不足时，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，而含量过高时，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15～18份。本专利技术中B2O3的质量份数例如可以为，但不限于15份、15.1份、15.7份、15.3份、15.8份、16.2份、16.3份、16.7份、17.1份或18份。五氧化二铌(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。当含量不足时，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12～17份。本专利技术中Nb2O5的质量份数例如可以为，但不限于12份、12.9份、13.2份、13.6份、14.2份、15.1份、15.2份、15.3份、15.7份、16.4份或17份。氧化锆(ZrO2)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，其含量不足时，上述效果不明显，而含量过高时，反而会导致玻璃的失透倾向增加，因此将ZrO2组分的含量限定在2～5份。本专利技术中ZrO2的质量份数例如可以为，但不限于2份、3.2份、2.8份、3.1份、3.2份、3.3份、3.4份或5份。二氧化硅(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，但其含量不足时，无法实现上述效果，而含量过高时，玻璃的熔化性能降低，粘度增大，同时玻璃的折射率和色散下降，耐失透性变差，因此将SiO2组分的含量限定在15～20份。本专利技术中SiO2的质量份数例如可以为，但不限于15份、15.2份、15.9份、16.1份、16.3份、16.5份、16.8份、17.3份、17.4份、17.6份、18.1份、或20份。氧化锌(ZnO)在实现玻璃的高折射率、低色散这一特性方面是必须的成分，有利于改善玻璃的熔融性和抗失透性，降低玻璃的液相温度，改变了一般高折射率玻璃液相温度高、难以熔制的特点，但其含量不足本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保镧系光学玻璃，其特征在于，主要由如下质量份数的原料制备而成：B2O3：15～18份，Nb2O5：12～17份，ZrO2：2～5份，SiO2：15～20份，ZnO：1～3份，La2O3：24～29份，Sb2O5：0‑0.5份，TiO2：5～8份，CaO：0～2.9份，BaO：0～13.5份，SrO：0～13.6份，Na2O：0～2.5份，K2O：0～2.1份，Li2O：0～2.1份；其中，Li2O、Na2O和K2O的质量份数之和不超过5份，CaO、BaO和SrO的质量份数之和不超过18份。

【技术特征摘要】
1.一种环保镧系光学玻璃，其特征在于，主要由如下质量份数的原料制备而成：B2O3：15～18份，Nb2O5：12～17份，ZrO2：2～5份，SiO2：15～20份，ZnO：1～3份，La2O3：24～29份，Sb2O5：0-0.5份，TiO2：5～8份，CaO：0～2.9份，BaO：0～13.5份，SrO：0～13.6份，Na2O：0～2.5份，K2O：0～2.1份，Li2O：0～2.1份；其中，Li2O、Na2O和K2O的质量份数之和不超过5份，CaO、BaO和SrO的质量份数之和不超过18份。2.根据权利要求1所述的环保镧系光学玻璃，其特征在于，所述Sb2O5的质量份数为0.1～0.2份。3.根据权利要求1所述的环保镧系光学玻璃，其特征在于，所述CaO的质量份数为0.4～2.9份。4.根据权利要求1所述的环保镧系光...

【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