光学玻璃及其制备方法和光学元件技术

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。所述光学玻璃以摩尔％计含有：B2O3：50.1％～65.0％；La2O3：15.0％～30.0％；Nb2O5：1％～8％；Y2O3：3％～8％；ZnO：0.01％～8％；Gd2O3：0％～8％；TiO2：0％～5％；ZrO2：0％～10％；WO3：0％～2％；所述光学玻璃的折射率nd为1.85以上，阿贝数υd为39～42；所述光学玻璃不含Ta2O5。本发明专利技术的光学玻璃的透过性能好，稳定性优异，耐水性、耐失透性优异，是一种具有反常色散的高折射低色散光学玻璃，工艺性能优良。

Optical glass, its preparation method and optical elements

【技术实现步骤摘要】
光学玻璃及其制备方法和光学元件
本专利技术涉及一种光学玻璃及其制备方法和光学元件，属于光学玻璃

技术介绍
近年来，随着光电技术的迅速进步与发展，各种光学设备例如数码相机、摄像机、投影仪、投影电视等的数字化、高清晰化程度越来越高。尤其是高端智能手机，已具备了高像素的拍照、摄影功能，又体型轻薄小巧，满足了人们随手拍出高清照片和录制小视频与朋友分享的需求，市场销量逐年递增。这些光学产品对减少光学系统中使用的透镜、棱镜等光学元件的个数、重量，使光学系统整体轻质化及小型化，同时降低整机价格的要求日趋强烈。本专利技术中具有1.85以上的折射率(nd)，39以上42以下的阿贝数(νd)的光学玻璃具有多方面优异的性能，能很好地满足光学系统发展的市场要求。专利申请CN103570242A公开的光学玻璃，nd为1.83～1.88，νd为39～42，其中，以基于氧化物的质量％计，含有3％～17％的Ta2O5，6.1％～20％的WO3，Ta2O5属于昂贵的稀土类氧化物，导致光学玻璃原料的成本大幅度增加，WO3的过量引入会使玻璃着色，使着色度和透过性能变差。专利申请CN101935164A公开的光学玻璃，其相对于氧化物换算组成的玻璃总质量，以质量％计，含有5.0～35.0％的B2O3成分、15.0～50.0％的La2O3成分、合计10.0％以下的Rn2O成分以及1.0～25.0％的WO3成分，Rn2O成分中的Rn为选自Li、Na、K中的一种以上。该光学玻璃的nd为1.80～1.92，νd为30～45，但是该玻璃的λ80为500nm以下，短波段的透过下降。专利申请CN104803600A公开的光学玻璃，nd为1.83～1.92，νd为36～45，其组成中含有wt％10～40％的Gd2O3，0％～13％的Ta2O5，液相线温度为1300以下，为得到成本低的耐失透性优异的玻璃，降低了其中昂贵的原料Ta2O5的用量，而增加了Gd2O3的含量，但是Gd2O3在稀土中也是价格较贵的原料，因此过量的Gd2O3也会增加玻璃成本。
技术实现思路
专利技术要解决的问题鉴于现有技术中存在的技术问题，本专利技术首先提供了一种光学玻璃，本专利技术的光学玻璃的折射率nd在1.85以上，阿贝数υd在39～42范围内，并且透过性能好，稳定性优异，耐水性、耐失透性优异，是一种具有反常色散的高折射低色散光学玻璃。进一步地，本专利技术还提供一种制备步骤简单，工艺性能优良的光学玻璃的制备方法。用于解决问题的方案本专利技术提供一种光学玻璃，所述光学玻璃以摩尔％计含有：B2O3：50.1％～65.0％；La2O3：15.0％～30.0％；Nb2O5：1％～8％；Y2O3：3％～8％；ZnO：0.01％～8％；Gd2O3：0％～8％；TiO2：0％～5％；ZrO2：0％～10％；WO3：0％～2％；所述光学玻璃的折射率nd为1.85以上，阿贝数υd为39～42；所述光学玻璃不含Ta2O5。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述B2O3的摩尔含量与La2O3、Gd2O3以及Y2O3的摩尔含量之和的比B2O3/∑(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为1.30～3.50，优选为1.60～3.20。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述Gd2O3的摩尔含量与La2O3和Y2O3的摩尔含量之和的比Gd2O3/∑(La2O3+Y2O3)为不大于0.5，优选为不大于0.45；和/或所述Gd2O3的摩尔含量与B2O3的摩尔含量之比为不大于0.2，优选为不大于0.15。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述ZnO的摩尔含量与Nb2O5、TiO2、WO3、ZrO2以及ZnO的摩尔含量之和的比ZnO/∑(Nb2O5+TiO2+WO3+ZrO2+ZnO)为不大于0.4，优选不大于0.3。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述光学玻璃以摩尔％计：所述B2O3的含量为51％～63％；和/或所述La2O3的含量为16％～28％；和/或所述Nb2O5的含量为2％～7％；和/或所述Y2O3的含量为4％～7％；和/或所述ZnO的含量为2％～7％；和/或所述Gd2O3的含量为2％～7％；和/或所述TiO2的含量为1％～4％；和/或所述ZrO2的含量为2％～8％；和/或所述WO3的含量为0.3％～1.7％。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的反常色散的绝对值|△Pg，F|≥0.0030，优选△Pg，F≤-0.0030。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的液相线温度为1200℃以下，转变温度为680℃以下。根据本专利技术的光学玻璃，其中，厚度为10mm的光学玻璃的透射比为70％时的波长λ70为380nm以下；和/或所述光学玻璃的密度为4.80g/cm3以下。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，其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成型，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。专利技术的效果本专利技术的光学玻璃的透过性能好，稳定性优异，耐水性、耐失透性优异，是一种具有反常色散的高折射低色散光学玻璃，工艺性能优良。本专利技术的光学玻璃的制备方法的原料成本低，制备步骤简单，工艺性能优良，适合大批量生产。具体实施方式以下将详细说明本专利技术的各种示例性实施例、特征和方面。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好地说明本专利技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、器材和步骤未作详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。如无特殊声明，本专利技术所使用的单位均为国际标准单位，并且本专利技术中出现的数值，数值范围，均应当理解为包含了工业生产中所不可避免的系统性误差。下面对本专利技术的光学玻璃的组分详细地进行说明，原料引入方式采用能够引入其相应组分含量的化合物的多种形式。如下所述中，各组分的含量是以摩尔％来表示的。另外，在以下的说明中，提到规定值以下或规定值以上时也包括该规定值。本专利技术提供一种光学玻璃，所述光学玻璃以摩尔％计含有：B2O3：50.1％～65.0％La2O3：15.0％～30.0％Nb2O5：1％～8％Y2O3：3％～8％；ZnO：0.01％～8％；Gd2O3：0％～8％；TiO2：0％～5％；ZrO2：0％～10％；WO3：0％～2％；所述光学玻璃的折射率nd为1.85以上，优选nd为1.85-1.92，更优选nd为1.85-1.89，阿贝数υd为39-42；所述光学玻璃不含Ta2O5。具体而言，B2O3是形成玻璃网络结构的必要成分，可有效改进玻璃的耐失透性能、溶解性并降低玻璃态转变温度。如果B2O3含量高于65.0％，导致玻璃折射率降低，难以获得所需要的高折射率；如果B2O3含量低于50.1％，则玻璃中稀土类氧化物的溶解性降低、耐失透性能较差。因此，B2O3的含量控制在50.1％～65.0％之间，优选为51.0％～63.0％之间。La2O3是形成玻璃的必要成分，具有提高玻璃折射率、降低色散的重要作用。La2O3的含量低于15.0％，折射率降低，色散升高，难以获得所需要的高折射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃以摩尔％计含有：B2O3：50.1％～65.0％；La2O3：15.0％～30.0％；Nb2O5：1％～8％；Y2O3：3％～8％；ZnO：0.01％～8％；Gd2O3：0％～8％；TiO2：0％～5％；ZrO2：0％～10％；WO3：0％～2％；所述光学玻璃的折射率nd为1.85以上，阿贝数υd为39～42；所述光学玻璃不含Ta2O5。

【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃以摩尔％计含有：B2O3：50.1％～65.0％；La2O3：15.0％～30.0％；Nb2O5：1％～8％；Y2O3：3％～8％；ZnO：0.01％～8％；Gd2O3：0％～8％；TiO2：0％～5％；ZrO2：0％～10％；WO3：0％～2％；所述光学玻璃的折射率nd为1.85以上，阿贝数υd为39～42；所述光学玻璃不含Ta2O5。2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，所述B2O3的摩尔含量与La2O3、Gd2O3以及Y2O3的摩尔含量之和的比B2O3/∑(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为1.30～3.50，优选为1.60～3.20。3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，其特征在于，所述Gd2O3的摩尔含量与La2O3和Y2O3的摩尔含量之和的比Gd2O3/∑(La2O3+Y2O3)为不大于0.5，优选为不大于0.45；和/或所述Gd2O3的摩尔含量与B2O3的摩尔含量之比为不大于0.2，优选为不大于0.15。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ZnO的摩尔含量与Nb2O5、TiO2、WO3、ZrO2以及ZnO的摩尔含量之和的比ZnO/∑(Nb2O5+TiO2+WO3+ZrO2+ZnO)为不大于0.4，优选不大于0....

【专利技术属性】
技术研发人员：沈义梅，徐华锋，徐光以，胡向平，孟繁艳，
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