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。以所述光学玻璃的总质量为100％计，光学玻璃包括以下组成：SiO2：5％～25％；B2O3：15％～30％；La2O3：16％～45％；Gd2O3：1％～6％；Y2O3：1％～6％；ZnO：1％～15％；ZrO2：1％～4％；Li2O：2％～5％；Al2O3：0％～2％；BaO：4％～24％；SrO：0％～6％；CaO：0％～9％；LiF：0％～9％；BaF2：3～18％；AlF3：1～15％；所述光学玻璃的折射率n

【技术实现步骤摘要】
光学玻璃及其制备方法和光学元件


[0001]本专利技术涉及一种光学玻璃及其制备方法和光学元件，特别涉及一种镧冕光学玻璃及其制备方法和光学元件，属于光学玻璃领域。

技术介绍

[0002]近年来，为了满足高档数码产品高像素、小型轻便的要求，具有中射率、低色散、密度小等优点的镧冕光学玻璃的需求越来越大，原因是此类产品在光学系统中和高色散类玻璃匹配使用时，有利于抵消部分二级光谱的特殊色散，提高光学系统的分辨率，改善成像质量。但近年来为了使玻璃具有以上性能，玻璃中的Gd2O3、Y2O3、Nb2O5、ZnO成分含量也在逐渐增大，这些成分过多会导致玻璃粘度小、成型难度大、不易获得较高质量条纹以及析晶严重等缺陷，同时也会使玻璃成本增加。此外，为了降低成本，有别于传统冷加工的精密模压技术正逐步得到推广和应用，但较高的压型温度会使模具容易被氧化并损坏压型模具的表面，减小模具的使用周期，从而间接增加了压型生产成本。
[0003]专利公开文件CN1903760A中所公开的与本专利技术属于同类玻璃，其nd、υd保护范围与本专利技术的保护范围有部分重叠，但其含有25％以上的SiO2、25％以上的BaO，并且不含有Li2O和氟化物，这与本专利技术的保护范围有所差别。过高的SiO2以及无Li2O设计不利于实现更低的转变温度T
g
和弛垂温度T
s
，会间接导致后续压型模具的使用寿命和压型成本升高。过高的BaO会使玻璃的析晶性能和化学稳定性R
P
(S)、R
OH
(S)逐渐变差，而过高的BaO及无Li2O设计则会导致玻璃密度更高，不利于光学终端产品实现小型化、轻量化。而不引入氟化物也会使玻璃的υ
d
更低，不利于实现所需要的折射率(n
d
)和阿贝数(υ
d
)。
[0004]专利公开文件CN103863617A中所公开的与本专利技术属于同类玻璃，其n
d
、υ
d
保护范围与本专利技术的保护范围有部分重叠，但其含有30％以上的BaO和做为必含组分的0.5％以上的TiO2，这与本专利技术的保护范围有所差别。过高的BaO会使玻璃的析晶性能和化学稳定性R
P
(S)、R
OH
(S)逐渐变差，并且会使密度增大，而TiO2的引入除了会使υ
d
快速下降以外，也会使玻璃的着色度和透过率恶化，不利于实现合适的着色度。
[0005]专利公开文件CN105884192A中所公开的与本专利技术属于同类玻璃，并且含有氟化物，其n
d
、υ
d
保护范围与本专利技术的保护范围有部分重叠，但其含有作为必含成分的2％以上的Na2O和1％以上的MgO、25％以上的BaO、9％以上的CaO，含有30％以上的SiO2和10％以下的B2O3，这些都与本申请存在差异。Na2O、MgO的引入会使玻璃的R
OH
(S)变差，而过高的BaO则会导致玻璃密度更高，不利于光学终端产品实现小型化、轻量化，较高的CaO含量同样会使R
P
(S)、R
OH
(S)变差，过多的SiO2和过少的B2O3含量则不利于合适的转变温度T
g
和弛垂温度T
s
。
[0006]除此之外，专利CN 101215083A、CN 100431992C、CN 1155528C等所公开的玻璃则在组成、应用领域与用途、关注和要求的光学性能等方面与本专利技术有着明显区别。

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]鉴于现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于，提供一种镧冕光学玻璃。本专利技术的光学玻璃具有成本低、易软化、密度低、化学稳定性好、着色度低的特点。
[0009]进一步地，本专利技术还提供了一种镧冕光学玻璃的制备方法，该制备方法简单易行，原料易于获取，适合大批量生产。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本专利技术提供一种光学玻璃，以所述光学玻璃的总质量为100％计，包括以下组成：
[0012]SiO2：5％～25％，优选8％～22％；
[0013]B2O3：15％～30％，优选18％～28％；
[0014]La2O3：16％～45％，优选19％～40％；
[0015]Gd2O3：1％～6％，优选2％～5％；
[0016]Y2O3：1％～6％，优选2％～4％；
[0017]ZnO：1％～15％，优选4％～11％；
[0018]ZrO2：1％～4％，优选1％～3％；
[0019]Li2O：2％～5％，优选2％～4％；
[0020]Al2O3：0％～2％，优选0.5％
‑
1.5％；
[0021]BaO：4％～24％，优选5％～20％；
[0022]SrO：0％～6％，优选1％～5％；
[0023]CaO：0％～9％，优选2％～7％；
[0024]LiF：0％～9％，优选1％～5％；
[0025]BaF2：3～18％，优选5％～14％；
[0026]AlF3：1～15％，优选3％～11％；
[0027]所述光学玻璃的折射率n
d
为1.63～1.80，所述光学玻璃的阿倍数υ
d
为50～64。
[0028]根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，所述光学玻璃中，SiO2与B2O3的质量比SiO2/B2O3为0.3～1.3。
[0029]根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，所述光学玻璃中，La2O3、Gd2O3以及Y2O3的质量百分比之和∑(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为2～50％。
[0030]根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，所述光学玻璃中，BaO、SrO以及CaO的质量百分比之和∑(BaO+SrO+CaO)为6～32％。
[0031]根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，所述光学玻璃中，LiF、BaF2以及AlF3的质量百分比之和∑(LiF+BaF2+AlF3)为5～20％。
[0032]根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的转变温度T
g
在630℃以下，弛垂温度T
s
在665℃以下，所述光学玻璃的密度为3.95g/cm3以下。
[0033]根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的表面法耐水稳定性R
C
(S)为1级，表面法耐酸稳定性R
A
(S)为3级或以上；所述光学玻璃的粉末法耐水稳定性D
w
为3级或以上，粉末法耐酸稳定性D
A
为2级或以上；所述光学玻璃的耐碱稳定性R
OH
(S)为2级或以上，耐洗涤稳定性R
P
(S)为3级或以上。
[0034]根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，所述光学玻璃的着色度λ
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃，其特征在于，以所述光学玻璃的总质量为100％计，包括以下组成：SiO2：5％～25％，优选8％～22％；B2O3：15％～30％，优选18％～28％；La2O3：16％～45％，优选19％～40％；Gd2O3：1％～6％，优选2％～5％；Y2O3：1％～6％，优选2％～4％；ZnO：1％～15％，优选4％～11％；ZrO2：1％～4％，优选1％～3％；Li2O：2％～5％，优选2％～4％；Al2O3：0％～2％，优选0.5％～1.5％；BaO：4％～24％，优选5％～20％；SrO：0％～6％，优选1％～5％；CaO：0％～9％，优选2％～7％；LiF：0％～9％，优选1％～5％；BaF2：3～18％，优选5％～14％；AlF3：1～15％，优选3％～11％；所述光学玻璃的折射率n
d
为1.63～1.80，所述光学玻璃的阿倍数υ
d
为50～64。2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃中，SiO2与B2O3的质量比SiO2/B2O3为0.3～1.3。3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃中，La2O3、Gd2O3以及Y2O3的质量百分比之和∑(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为2～50％。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃中，BaO、SrO以及CaO的质量百分比之和∑(BaO+SrO+CaO)为6～32％。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的光学玻璃，...

【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：