一种光学玻璃、其制备方法及光学元件技术

本发明专利技术提供一种光学玻璃、其制备方法及光学元件。一种光学玻璃，其以化合物重量百分比计包含以下组分：SiO

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

技术介绍
为了满足安防监控、车载像机等产品的高清化、小型化、轻量化要求，如何有效消除色差已成为光学系统设计中的重要课题。在光学透镜系统中，将两种阿贝数差值较大的光学玻璃配合使用，可以消除两种色光的色差，现有能够满足折射率nd为1.58-1.62、阿贝数υd为43-53的低折射、中色散的光学玻璃品种较少，使光学设计人员在选材时往往受到限制。同时，安防监控、车载镜头的应用环境多数在室外，其对光学玻璃的化学稳定性具有较高要求，使近年来具有低折射、中色散、密度小等特点的的钡火石类光学玻璃的应用越来越广泛。专利申请CN1903760A公开了一种环保光学玻璃，其含有25-40wt％的SiO2、25-40wt％的BaO以及35-50wt％的(BaO+SrO+CaO)。其较少的SiO2会使玻璃较难实现nd与υd的匹配目标，不能满足现有市场的产品需求；过多的碱土金属氧化物则会使玻璃的耐酸性DA变差，对镜头在室外环境的使用寿命存在不利影响；25％以上的BaO也会造成玻璃的密度大幅升高，无法达到密度为3.1g/cm3以下，对实现光学镜头的轻量化存在不利影响。专利申请CN101863619A公开了一种光学玻璃及光学元件。该光学玻璃含有55-65wt％的SiO2、13-18wt％的TiO2、10-16wt％的Na2O以及1-6wt％的氟化物。过多的SiO2会提高玻璃的转变温度Tg，使玻璃的压型温度升高、缩短模具的使用寿命，间接造成成本增加；而过多的TiO2则会使玻璃着色度增大，影响光学系统的亮度和清晰度；过多的Na2O会使玻璃的耐酸性DA、耐水性DW变差，对镜头在室外环境的使用寿命存在不利影响；1％以上的氟化物会使玻璃在熔炼的过程中持续出现成分挥发现象，造成玻璃内部条纹变差，对光学镜头的成像清晰度存在不利影响。专利申请CN107473584A公开了环保光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器。该环保光学玻璃中含有2-12wt％的K2O，不含有Al2O3成分且可含有ZrO2成分。K2O的过多添加将使玻璃的化学稳定性变差，不利于实现耐酸性DA浸出比≤0.15％、耐水性Dw浸出比≤0.03％，并且为了保持玻璃的熔炼性能，K2O的过多添加会间接造成光学玻璃的密度升高，在行业追求轻量化和小型化的大背景下不利于实现密度为2.9g/cm3以下；Al2O3的适量添加有利于玻璃析晶温度Lt的降低，对稳定生产有利；ZrO2成分的添加将使转变温度Tg提高，并使压型温度升高、缩短模具的使用寿命，间接造成成本增加。专利申请CN104108872A公开了环保光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器。该环保光学玻璃中含有48-65wt％的SiO2、含有5-16wt％的K2O。过多的SiO2会提高玻璃的转变温度Tg，使玻璃的压型温度升高、缩短模具的使用寿命，间接造成成本增加；K2O的过多添加将使玻璃的化学稳定性变差，不利于实现耐酸性DA浸出比≤0.16％、耐水性Dw浸出比≤0.03％，并且为了保持玻璃的熔炼性能，K2O的过多添加会间接造成光学玻璃的密度升高，在行业追求轻量化和小型化的大背景下不利于实现密度为2.9g/cm3以下。另外，专利申请CN107140825A、CN1303024C、CN103097316A、CN101863619A、CN1903760A等在光学玻璃组成、光学性能等方面也存在着同样或类似以及其它问题。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术为了克服上述现有技术中存在的问题，提供了一种具有优异的化学稳定性、着色度，具有较低的转变温度和密度的光学玻璃，并且提供了该光学玻璃的制备方法及光学元件。用于解决问题的方案本专利技术提供一种光学玻璃，其包含以化合物计的以下组分：SiO2：41-47％，优选42-46％；B2O3：1-9％，优选2-7％；BaO：7-22％，优选10-20％；CaO：2-9％，优选3-8.5％；∑(BaO+CaO)<25％；TiO2：2-12％，优选3-10％；K2O：0-2％，优选1-2％；Na2O：3-13％，优选5-11％；∑(K2O+Na2O)<14％；Al2O3：2-9％，优选2-7％；Na2O/Al2O3＞1；ZnO：1-14％，优选1.5-11％；Sb2O3：0-1％，优选0-0.5％，以上各组分之和为100％，玻璃的折射率nd为1.58-1.62，阿贝数υd为43-53，析晶温度Lt低于950℃。本专利技术的光学玻璃具有优异的化学稳定性、着色度，具有较低的转变温度和比重，容易实现批量生产。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的着色度λ80/λ5低于或等于380/350。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的耐酸性DA为1级，耐酸性DA浸出比≤0.16％；耐水性Dw为1级，耐水性Dw浸出比≤0.03％。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的密度为2.9g/cm3以下。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的玻璃化转变温度低于600℃。本专利技术提供一种根据本专利技术所述的光学玻璃的制备方法，其包括：将本专利技术提供的光学玻璃的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所述的光学玻璃。专利技术的效果本专利技术的光学玻璃的析晶温度低于950℃，这有利于产品量产过程中的析晶控制，提高良品率；本专利技术的光学玻璃转变温度Tg低于600℃，这有利于延长压型模具的使用寿命，降低压型成本，增强市场竞争力；本专利技术的光学玻璃密度为2.9g/cm3以下，为实现光学镜头的小型化、轻量化奠定材料基础；本专利技术的光学玻璃耐酸性DA为1级，耐酸性DA浸出比≤0.16％；耐水性Dw为1级，耐水性Dw浸出比≤0.03％，这有利于抵抗安防监控、车载镜头在室外应用环境下对玻璃表面的侵蚀，对延长产品使用寿命作用明显。本专利技术的光学玻璃不含有Th、Pb、As、Cd等对环境和人体有危害元素的化合物或氟化物。具体实施方式本专利技术提供一种光学玻璃，其包含以化合物计的以下组分：SiO2：41-47％，优选42-46％；B2O3：1-9％，优选2-7％；BaO：7-22％，优选10-20％；CaO：2-9％，优选3-8.5％；∑(BaO+CaO)<25％；TiO2：2-12％，优选3-10％；K2O：0-2％，优选1-2％；Na2O：3-13％，优选5-11％；∑(K2O+Na2O)<14％；Al2O3：2-9％，优选2-7％；Na2O/Al2O3＞1；ZnO：1-14％，优选1.5-11％；Sb2O3：0-1％，优选0-0.5％，<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，其以化合物重量百分比计包含以下组分：/nSiO

【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃，其特征在于，其以化合物重量百分比计包含以下组分：
SiO2：41-47％，优选42-46％；
B2O3：1-9％，优选2-7％；
BaO：7-22％，优选10-20％；
CaO：2-9％，优选3-8.5％；
∑(BaO+CaO)<25％；
TiO2：2-12％，优选3-10％；
K2O：0-2％，优选1-2％；
Na2O：3-13％，优选5-11％；
∑(K2O+Na2O)<14％；
Al2O3：2-9％，优选2-7％；
Na2O/Al2O3＞1；
ZnO：1-14％，优选1.5-11％；
Sb2O3：0-1％，优选0-0.5％，
以上各组分之和为100％，所述光学玻璃的折射率nd为1.58-1.62，阿贝数υd为43-53，析晶温度Lt低于950℃。

【专利技术属性】
技术研发人员：霍金龙，刘向东，徐华峰，杨爱清，胡向平，
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