氟磷酸盐玻璃制造技术

本申请公开了一种氟磷酸盐玻璃，其组成包括磷离子、铝离子、锆离子、铜离子、碱金族离子、碱土族离子及二价金属离子，其中磷离子的重量百分比是18％～25％，铝离子的重量百分比是11％～21％，锆离子的重量百分比是0.5％～7％，铜离子的重量百分比是0.1％～10％，碱金族离子的重量百分比是6％～18％，碱土族离子的重量百分比是27～58％，二价金属离子的重量百分比是27～58％，本申请的氟磷酸盐玻璃的硬度大于400HK，其热膨胀系数小于等于14*10

Fluorophosphate glass

【技术实现步骤摘要】
氟磷酸盐玻璃
本申请涉及氟磷酸盐玻璃的
，尤其涉及一种高硬度的氟磷酸盐玻璃。
技术介绍
近年来，近红外线截止滤光片已广泛应用于影像传感器(CCD&CMOS)等摄影组件，也使光学材料也朝着高精度化、小型化的方向迅速发展。这类型的红外线截止滤光片的基材可分为无机材、有机材及有机无机复合材等。无机材代表为含铜之磷酸盐玻璃或氟磷酸盐玻璃，磷酸盐玻璃的缺点为耐候性不佳，氟磷酸盐玻璃为应用较广泛的新型玻璃材料，具有较佳的耐候性、低散射等优点，但氟磷酸盐玻璃的硬度低于400HK，若进行薄化制程有易碎的问题。对于滤光片应用趋势，基材厚度需达0.1mm有一定的制程难度。
技术实现思路
本申请在于提供一种氟磷酸盐玻璃，以解决现有技术存在的氟磷酸盐玻璃进行薄化时容易碎等问题。为解决上述问题，本申请提供一种氟磷酸盐玻璃，其特征在于，其组成包括磷离子、铝离子、锆离子、铜离子、碱金族离子、碱土族离子及二价金属离子，其中磷离子的重量百分比是18％～25％，铝离子的重量百分比是11％～21％，锆离子的重量百分比是0.5％～7％，铜离子的重量百分比是0.1％～10％，碱金族离子的重量百分比是6％～18％，碱土族离子的重量百分比是27～58％，二价金属离子的重量百分比是27～58％。根据本申请的技术方案，通过添加锆离子以使氟磷酸盐玻璃具有高硬度，良好的热膨胀系数，所以本申请的氟磷酸盐玻璃进行薄化时不会容易碎，其厚度可达到小于等于0.1mm。具体实施方式以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。关于本文中所使用之“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。本申请提供一种氟磷酸盐玻璃，氟磷酸盐玻璃的组成包括磷离子、铝离子、锆离子、铜离子、碱金族离子、碱土族离子及二价金属离子，其中磷离子的重量百分比是18％～25％的，铝离子的重量百分比是11％～21％，锆离子的重量百分比是0.5％～7％，铜离子的重量百分比是0.1％～10％，碱金族离子的重量百分比是6％～18％，碱土族离子的重量百分比是27～58％，二价金属离子的重量百分比是27～58％。本申请的磷离子来自偏磷酸根离子。磷离子取自偏磷酸铝、偏磷酸锂、偏磷酸钠、偏磷酸镁、偏磷酸钙、偏磷酸锶及偏磷酸钡中至少一者或其组合，铝离子取自氟化铝及偏磷酸铝中至少一者。锆离子取自氧化锆及氟化锆中至少一者。铜离子取自氧化铜。上述碱金族离子包括锂离子及钠离子中至少一者或其组合，锂离子的重量百分比5％～13％，钠离子的重量百分比1％～5％。锂离子取自偏磷酸锂及碳酸锂中至少一者，钠离子取自偏磷酸钠、碳酸钠及氟化钠中至少一者。上述碱土族离子包括镁离子、钙离子、锶离子及钡离子中至少一者或其组合，镁离子的重量百分比3％～7％，钙离子的重量百分比6％～14％，锶离子的重量百分比4％～12％，钡离子的重量百分比3％～11％。镁离子取自偏磷酸镁及氟化镁中至少一者，钙离子取自偏磷酸钙及氟化钙中至少一者，锶离子取自偏磷酸锶及氟化锶中至少一者，钡离子取自偏磷酸钡及氟化钡中至少一者。上述二价金属离子包括锌离子，锌离子的重量百分比11％～14％，锌离子取自氟化锌。本申请的氟磷酸盐玻璃主要添加锆离子，增加氟磷酸盐玻璃的强度大于400HK，热膨胀系数小于等于14*10-6k-1，进而让本申请的氟磷酸盐玻璃具有良好的加工性，可加工其为厚度小于0.1mm的氟磷酸盐玻璃。目前的氟磷酸盐玻璃并不会使用锆离子，因锆离子会造成氟磷酸盐玻璃的稳定性劣化而使玻璃结晶及玻璃熔制困难，本申请通过控制锆离子的含量避免上述问题，并克服了技术偏见。下述根据上述的氟磷酸盐玻璃的离子组成制作出多组氟磷酸盐玻璃样品，并检测每一组氟磷酸盐玻璃样品的硬度及热膨胀系数。然下述每一组氟磷酸盐玻璃样品的制作方法是将制作玻璃的原料混合均匀后置入坩埚中，再将装有制作玻璃的原料的坩埚置入含有大气或还原气氛炉中，控制还原气氛炉的温度介于700摄氏度与1000摄氏度间，以获得均质化的氟磷酸盐玻璃样品。实施例1本实施例的氟磷酸盐玻璃的离子组成的重量百分比包括21.26％的磷离子、13.49％的铝离子、6.85％的锂离子、2.14％的钠离子、6.34％的镁离子、11.25％的钙离子、13％的锶离子、8.44％的钡离子、13.05％的锌离子、2％的锆离子以及1.18％的铜离子。经热性质及硬度测试后，本实施例的氟磷酸盐玻璃的硬度为422HK，其热膨胀系数为13.7*10-6k-1。实施例2本实施例的氟磷酸盐玻璃的离子组成的重量百分比包括20.38％的磷离子、13.08％的铝离子、11.26％的锂离子、2.09％的钠离子、6.7％的镁离子、12.96％的钙离子、6.7％的锶离子、8.96％的钡离子、13.36％的锌离子、2.05％的锆离子以及2.46％的铜离子。经热性质及硬度测试后，本实施例的氟磷酸盐玻璃的硬度为422HK，其热膨胀系数为13.8*10-6k-1。实施例3本实施例的氟磷酸盐玻璃的离子组成的重量百分比包括20.36％的磷离子、13.08％的铝离子、12.26％的锂离子、2.09％的钠离子、6.7％的镁离子、12.96％的钙离子、6.13％的锶离子、3.54％的钡离子、12.38％的锌离子、0.5％的锆离子以及10％的铜离子。经热性质及硬度测试后，本实施例的氟磷酸盐玻璃的硬度为429HK，其热膨胀系数为13.8*10-6k-1。实施例4本实施例的氟磷酸盐玻璃的离子组成的重量百分比包括20.36％的磷离子、11.58％的铝离子、11.26％的锂离子、2.09％的钠离子、6.7％的镁离子、12.96％的钙离子、6.13％的锶离子、3.54％的钡离子、12.36％的锌离子、3.02％的锆离子以及10％的铜离子。经热性质及硬度测试后，本实施例的氟磷酸盐玻璃的硬度为442HK，其热膨胀系数为13.5*10-6k-1。实施例5本实施例的氟磷酸盐玻璃的离子组成的重量百分比包括20.36％的磷离子、11.58％的铝离子、10.26％的锂离子、2.09％的钠离子、6.7％的镁离子、12.96％的钙离子、5.55％的锶离子、3.54％的钡离子、11.36％的锌离子、5.6％的锆离子以及10％的铜离子。经热性质及硬度测试后，本实施例的氟磷酸盐玻璃的硬度为451HK，其热膨胀系数为13.4*10-6k-1。表1为上述实施例1至实施例5的氟磷酸盐玻璃的离子组成的重量百分比及其经测试的数据。实施例1实施例2实施例3<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟磷酸盐玻璃，其特征在于，其组成包括磷离子、铝离子、锆离子、铜离子、碱金族离子、碱土族离子及二价金属离子，其中所述磷离子的重量百分比是18％～25％，所述铝离子的重量百分比是11％～21％，所述锆离子的重量百分比是0.5％～7％，所述铜离子的重量百分比是0.1％～10％，所述碱金族离子的重量百分比是6％～18％，所述碱土族离子的重量百分比是27～58％，所述二价金属离子的重量百分比是27～58％。/n

【技术特征摘要】
1.一种氟磷酸盐玻璃，其特征在于，其组成包括磷离子、铝离子、锆离子、铜离子、碱金族离子、碱土族离子及二价金属离子，其中所述磷离子的重量百分比是18％～25％，所述铝离子的重量百分比是11％～21％，所述锆离子的重量百分比是0.5％～7％，所述铜离子的重量百分比是0.1％～10％，所述碱金族离子的重量百分比是6％～18％，所述碱土族离子的重量百分比是27～58％，所述二价金属离子的重量百分比是27～58％。


2.根据权利要求1所述的氟磷酸盐玻璃，其特征在于，所述碱金族离子包括锂离子及钠离子中至少一者或其组合。


3.根据权利要求2所述的氟磷酸盐玻璃，其特征在于，所述锂离子的重量百分比5％～13％，所述钠离子的重量百分比1％～5％。


4.根据权利要求1所述的氟磷酸盐玻璃，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈哲宇，谢祥暐，
申请(专利权)人：白金光学科技苏州有限公司，白金科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32