氟磷酸盐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氟磷酸盐光学玻璃及其制备方法和光学元件。氟磷酸盐光学玻璃包括以化合物计的以下组分：P

【技术实现步骤摘要】
氟磷酸盐光学玻璃及其制备方法和光学元件
本专利技术涉及一种氟磷酸盐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
氟磷酸盐光学玻璃是一种综合了氟化物玻璃和磷酸盐玻璃优点的光学材料，最突出的特点是其大范围的成份可调性带来的光学性质的可调性。它具有超低折射率、超低色散和较高的特殊相对部分色散值，具有优越的消色差性能，特别是对长焦距复消色差镜头来说更是不可缺少的，因此已成为相关光学设计中不可或缺的元器件材料。专利申请CN105271726B中公开了折射率1.52以上，阿贝数不低于71～78的光学玻璃。但其所公开的玻璃含有1～20mol％的B3+，B3+的引入可提高玻璃的成玻璃性能。当其引入量过多时，使得玻璃稳定性变差。专利申请CN102260043B公开了折射率nd在1.50以上、阿贝数υd在65以上的光学玻璃。但其所公开的玻璃含有16mol％～22.2mol％的Ba2+，8.8mol％～11.1mol％的Ca2+。Ba2+、Ca2+过多引入会使玻璃的化学稳定性变差，同时Ca2+的过多引入也会导致玻璃的磨耗度降低受到限制。专利申请CN104276759A公开了折射率nd在1.50以上、阿贝数υd在65以上的光学玻璃。但其所公开的玻璃含有14mol％～24mol％Ca2+，Ca2+过多引入会使玻璃的化学稳定性变差，同时Ca2+的过多引入也会导致玻璃的磨耗度降低受到限制。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种氟磷酸盐光学玻璃及其制备方法和光学元件。所述氟磷酸盐光学玻璃的折射率nd为1.49～1.56，阿贝数υd为69～75。所述氟磷酸盐光学玻璃具有良好的化学稳定性和高的可见光透过率以及较低的玻璃转变温度，且能够消除现有的光学玻璃的熔制温度高、挥发条纹难控制的缺陷，同时还能够实现稳定批量生产。用于解决问题的方案本专利技术提供一种氟磷酸盐光学玻璃，其包括以化合物计的以下组分：P2O5：20～37％，优选30～37％；AlF3：10～25％，优选10～20％；Al2O3：1～8％，优选1～5％；BaO：25～30％，优选27～30％；BaF2：0～7％，优选0～5％；ZnO：0～5％，优选0～3％；LiF：11～17％，优选11～15％；Sb2O3：0.01～0.1％，优选0.01～0.05％；上述百分比均为重量百分比。根据本专利技术所述的氟磷酸盐光学玻璃，其中，所述氟磷酸盐光学玻璃的折射率nd为1.49～1.56，阿贝数υd为69～75。根据本专利技术所述的氟磷酸盐光学玻璃，其中，所述氟磷酸盐光学玻璃的着色度λ80/λ5中的λ80在350以下，λ5在250以下。根据本专利技术所述的氟磷酸盐光学玻璃，其中，所述氟磷酸盐光学玻璃的析晶温度Lt小于等于680℃，耐失透性Tg/Lt为0.52以上，玻璃转变温度Tg为380℃以下。根据本专利技术所述的氟磷酸盐光学玻璃，其中，所述氟磷酸盐光学玻璃的厚度为10mm时，波长在700nm时的内部透过率为大于等于99.7％，波长在400nm时的内部透过率为大于等于98.0％，波长在300nm时的内部透过率为大于等于70.0％。根据本专利技术所述的氟磷酸盐光学玻璃，其中，所述氟磷酸盐光学玻璃的比重为3.50g/cm3以下。根据本专利技术所述的氟磷酸盐光学玻璃，其中，所述氟磷酸盐光学玻璃的耐水性Dw为1级，耐酸性DA为3级，耐酸侵蚀比小于等于0.51％。根据本专利技术所述的氟磷酸盐光学玻璃，其中，所述氟磷酸盐光学玻璃的磨耗度Fa小于等于500。本专利技术还提供一种根据本专利技术所述的氟磷酸盐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，或者直接压制成型。本专利技术又提供一种光学元件，其包括根据本专利技术所述的氟磷酸盐光学玻璃。专利技术的效果本专利技术的氟磷酸盐光学玻璃不仅成本低，还具有良好的化学稳定性、着色度；玻璃转变温度较低，有利于精密模压成型；其比重较低，减轻了玻璃元件和光学系统的重量；具有优良的消色差性能，能够改善光学系统的成像质量；同时析晶温度较低，使其更容易实现批量生产。本专利技术的氟磷酸盐光学玻璃的制备方法简单易行，原料易于获取，能够实现大批量生产。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，各组分的含量是以质量％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。氟磷酸盐光学玻璃处于熔融状态时，玻璃中的氟极易挥发。这种挥发很容易造成玻璃表层与玻璃内部的成分差异，进而使玻璃显现光学不均匀性，即玻璃条纹。而氟的挥发与玻璃液的温度有关，温度越高，挥发程度越大。所以，为了减少条纹的形成，应该尽量降低玻璃的出炉成型温度。但较低的出炉成型温度也更容易造成氟化物玻璃失透。而本专利技术设计的氟磷酸盐光学玻璃可以克服上述技术问题，获得的玻璃稳定性好、不易乳浊。进一步，本专利技术还能够提供光学设计上需要的低折射率和低色散的光学玻璃。此外，因为不同的光学设计中对折射率和色散的匹配程度要求不同，所以获得一种能使折射率和色散灵活匹配的低折射、低色散的光学玻璃也是本专利技术的目标。以下，将对本专利技术的各种实施方式作出详细的说明。本专利技术提供一种氟磷酸盐光学玻璃，包括以化合物计的以下组分：P2O5：20～37％，优选30～37％；AlF3：10～25％，优选10～20％；Al2O3：1～8％，优选1～5％；BaO：25～30％，优选27～30％；BaF2：0～7％，优选0～5％；ZnO：0～5％，优选0～3％；LiF：11～17％，优选11～15％；Sb2O3：0.01～0.1％，优选0.01～0.05％；以上成分总重量可以大于99％；上述百分比均为重量百分比。原料引入方式采用能够引入其相应含量的化合物的多种形式。如下所述中，各组分的含量是以重量百分比来表示的。P2O5是玻璃的网络生成体，由其引入玻璃的两种元素(磷和氧)都是构成玻璃骨架的组分。因此P2O5是保持玻璃稳定性的必需成分，并能有效提高玻璃的机械性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟磷酸盐光学玻璃，其特征在于，包括以化合物计的以下组分：/nP

【技术特征摘要】
1.一种氟磷酸盐光学玻璃，其特征在于，包括以化合物计的以下组分：
P2O5：20～37％，优选30～37％；
AlF3：10～25％，优选10～20％；
Al2O3：1～8％，优选1～5％；
BaO：25～30％，优选27～30％；
BaF2：0～7％，优选0～5％；
ZnO：0～5％，优选0～3％；
LiF：11～17％，优选11～15％；
Sb2O3：0.01～0.1％，优选0.01～0.05％；
上述百分比均为重量百分比。


2.根据权利要求1所述的氟磷酸盐光学玻璃，其特征在于，所述氟磷酸盐光学玻璃的折射率nd为1.49～1.56，阿贝数υd为69～75。


3.根据权利要求1或2所述的氟磷酸盐光学玻璃，其特征在于，所述氟磷酸盐光学玻璃的着色度λ80/λ5中的λ80在350以下，λ5在250以下。


4.根据权利要求1-3任一项所述的氟磷酸盐光学玻璃，其特征在于，所述氟磷酸盐光学玻璃的析晶温度Lt小于等于680℃，耐失透性Tg/Lt为0.52以上，玻璃转变温度Tg为380℃以下。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振，霍金龙，聂顺，黄英，
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