光学玻璃和光学元件制造技术

本发明专利技术提供一种光学玻璃，其组分以重量百分比表示，含有：SiO2+B2O3：5～30％；La2O3+Y2O3+Gd2O3：45～75％；ZrO2：2～15％；Nb2O5：1～15％；TiO2：5～20％，其中Nb2O5/Y2O3为0.1～2.0。通过合理的组分设计，本发明专利技术获得的光学玻璃在具有期望的折射率和阿贝数的同时，具有较高的杨氏模量和硬度。模量和硬度。

【技术实现步骤摘要】
光学玻璃和光学元件


[0001]本专利技术涉及一种光学玻璃，尤其是涉及一种折射率为1.97以上，阿贝数为25～34的光学玻璃。

技术介绍

[0002]近年来，数码相机、摄像机、投影仪和投影电视等各种光学仪器朝着数字化和高清晰化不断发展，为使光学仪器实现小型化和轻量化，需要减少在光学系统中透镜、棱镜的使用数量。在相同曲率半径下，折射率越高的玻璃获得的成像视场越大，有利于减少光学仪器中光学元件的数量，随着光学仪器小型化的发展趋势，高折射率的玻璃需求趋势越来越明显。但将光学玻璃加工成较小或较薄的光学元件时，若其杨氏模量小，则在使用过程中易产生形变。随着智能驾驶和物联网等技术的发展，光学玻璃大量应用于车载成像、监控安防等领域，这就要求光学玻璃具有较高的硬度，以抵御车辆行驶过程中沙石的磨损和打击，延长光学玻璃的使用寿命。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有较高杨氏模量和硬度的光学玻璃。
[0004]本专利技术解决技术问题采用的技术方案是：
[0005](1)光学玻璃，其组分以重量百分比表示，含有：SiO2+B2O3：5～30％；La2O3+Y2O3+Gd2O3：45～75％；ZrO2：2～15％；Nb2O5：1～15％；TiO2：5～20％，其中Nb2O5/Y2O3为0.1～2.0。
[0006](2)根据(1)所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，还含有：Ta2O5：0～5％；和/或RO：0～10％；和/或Rn2O：0～8％；和/或WO3：0～5％；和/或ZnO：0～10％；和/或Al2O3：0～8％；和/或Yb2O3：0～10％；和/或GeO2：0～5％；和/或澄清剂：0～2％，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或多种，Rn2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，澄清剂为Sb2O3、SnO、SnO2、CeO2中的一种或多种。
[0007](3)光学玻璃，含有ZrO2、Nb2O5、TiO2，其组分以重量百分比表示，含有5～30％的SiO2+B2O3和45～75％的La2O3+Y2O3+Gd2O3，其中Nb2O5/Y2O3为0.1～2.0，所述光学玻璃的折射率为1.97以上，阿贝数为25～34，努氏硬度H
K
为670
×
107Pa以上，杨氏模量E为11500
×
107Pa～15500
×
107Pa。
[0008](4)根据(3)所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，含有：ZrO2：2～15％；和/或Nb2O5：1～15％；和/或TiO2：5～20％；和/或Ta2O5：0～5％；和/或RO：0～10％；和/或Rn2O：0～8％；和/或WO3：0～5％；和/或ZnO：0～10％；和/或Al2O3：0～8％；和/或Yb2O3：0～10％；和/或GeO2：0～5％；和/或澄清剂：0～2％，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或多种，Rn2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，澄清剂为Sb2O3、SnO、SnO2、CeO2中的一种或多种。
[0009](5)根据(1)～(4)任一所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，其中：(La2O3+TiO2)/Nb2O5为3.0～30.0，优选(La2O3+TiO2)/Nb2O5为4.0～25.0，更优选(La2O3+TiO2)/Nb2O5为5.0～20.0，进一步优选(La2O3+TiO2)/Nb2O5为5.5～15.0；和/或Nb2O5/Y2O3为0.2～1.5，优
选Nb2O5/Y2O3为0.3～1.3，更优选Nb2O5/Y2O3为0.3～1.0；和/或Y2O3/TiO2为0.3～3.0，优选Y2O3/TiO2为0.4～2.0，更优选Y2O3/TiO2为0.5～1.5，进一步优选Y2O3/TiO2为0.7～1.3；和/或(SiO2+B2O3)/Y2O3为0.2～3.5，优选(SiO2+B2O3)/Y2O3为0.4～3.0，更优选(SiO2+B2O3)/Y2O3为0.5～2.5，进一步优选(SiO2+B2O3)/Y2O3为0.7～1.8。
[0010](6)根据(1)～(4)任一所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，其中：(Nb2O5+WO3+Gd2O3)/TiO2为0.1～3.0，优选(Nb2O5+WO3+Gd2O3)/TiO2为0.2～2.5，更优选(Nb2O5+WO3+Gd2O3)/TiO2为0.3～2.0，进一步优选(Nb2O5+WO3+Gd2O3)/TiO2为0.4～1.5；和/或(RO+ZnO)/Y2O3为1.0以下，优选(RO+ZnO)/Y2O3为0.8以下，更优选(RO+ZnO)/Y2O3为0.5以下，进一步优选(RO+ZnO)/Y2O3为0.2以下；和/或(RO+Gd2O3)/Y2O3为1.0以下，优选(RO+Gd2O3)/Y2O3为0.8以下，更优选(RO+Gd2O3)/Y2O3为0.6以下，进一步优选(RO+Gd2O3)/Y2O3为0.3以下；和/或(WO3+TiO2)/Y2O3为0.3～3.0，优选(WO3+TiO2)/Y2O3为0.4～2.5，更优选(WO3+TiO2)/Y2O3为0.5～2.0，进一步优选(WO3+TiO2)/Y2O3为0.7～1.5，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或多种。
[0011](7)根据(1)～(4)任一所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，其中：SiO2+B2O3：8～25％，优选SiO2+B2O3：10～20％；和/或La2O3+Y2O3+Gd2O3：50～75％，更优选La2O3+Y2O3+Gd2O3：55～70％；和/或ZrO2：3～12％，优选ZrO2：4～10％；和/或Nb2O5：3～12％，优选Nb2O5：5～10％；和/或Ta2O5：0～3％，优选Ta2O5：0～1％；和/或TiO2：6～18％，优选TiO2：8～15；和/或RO：0～5％，优选RO：0～2％；和/或Rn2O：0～3％，优选Rn2O：0～2％；和/或WO3：0～3％，优选WO3：0～2％；和/或ZnO：0～5％，优选ZnO：0～2％；和/或Al2O3：0～4％，优选Al2O3：0～2％；和/或Yb2O3：0～5％，优选Yb2O3：0～2％；和/或GeO2：0～3％，优选GeO2：0～1％；和/或澄清剂：0～1％，优选澄清剂：0～0.5％，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或多种，Rn2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，澄清剂为Sb2O3、SnO、SnO2、CeO2中的一种或多种。
[0012](8)根据(1)～(4)任一所述的光学玻璃，其组分以重量百分比表示，其中：SiO2：1～15％，优选SiO2：2～10％，更优选SiO2：4～9％；和/或B2O3：2～18％，优选B2O3：4～12％，更优选B2O3：5～10％；和/或La2O3：35～65％，优选La2O3：40～60％，更优选La2O3：42～55％；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，含有：SiO2+B2O3：5～30％；La2O3+Y2O3+Gd2O3：45～75％；ZrO2：2～15％；Nb2O5：1～15％；TiO2：5～20％，其中Nb2O5/Y2O3为0.1～2.0。2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，还含有：Ta2O5：0～5％；和/或RO：0～10％；和/或Rn2O：0～8％；和/或WO3：0～5％；和/或ZnO：0～10％；和/或Al2O3：0～8％；和/或Yb2O3：0～10％；和/或GeO2：0～5％；和/或澄清剂：0～2％，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或多种，Rn2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，澄清剂为Sb2O3、SnO、SnO2、CeO2中的一种或多种。3.光学玻璃，其特征在于，含有ZrO2、Nb2O5、TiO2，其组分以重量百分比表示，含有5～30％的SiO2+B2O3和45～75％的La2O3+Y2O3+Gd2O3，其中Nb2O5/Y2O3为0.1～2.0，所述光学玻璃的折射率为1.97以上，阿贝数为25～34，努氏硬度H
K
为670
×
107Pa以上，杨氏模量E为11500
×
107Pa～15500
×
107Pa。4.根据权利要求3所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，含有：ZrO2：2～15％；和/或Nb2O5：1～15％；和/或TiO2：5～20％；和/或Ta2O5：0～5％；和/或RO：0～10％；和/或Rn2O：0～8％；和/或WO3：0～5％；和/或ZnO：0～10％；和/或Al2O3：0～8％；和/或Yb2O3：0～10％；和/或GeO2：0～5％；和/或澄清剂：0～2％，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或多种，Rn2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或多种，澄清剂为Sb2O3、SnO、SnO2、CeO2中的一种或多种。5.根据权利要求1～4任一所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，其中：(La2O3+TiO2)/Nb2O5为3.0～30.0，优选(La2O3+TiO2)/Nb2O5为4.0～25.0，更优选(La2O3+TiO2)/Nb2O5为5.0～20.0，进一步优选(La2O3+TiO2)/Nb2O5为5.5～15.0；和/或Nb2O5/Y2O3为0.2～1.5，优选Nb2O5/Y2O3为0.3～1.3，更优选Nb2O5/Y2O3为0.3～1.0；和/或Y2O3/TiO2为0.3～3.0，优选Y2O3/TiO2为0.4～2.0，更优选Y2O3/TiO2为0.5～1.5，进一步优选Y2O3/TiO2为0.7～1.3；和/或(SiO2+B2O3)/Y2O3为0.2～3.5，优选(SiO2+B2O3)/Y2O3为0.4～3.0，更优选(SiO2+B2O3)/Y2O3为0.5～2.5，进一步优选(SiO2+B2O3)/Y2O3为0.7～1.8。6.根据权利要求1～4任一所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，其中：(Nb2O5+WO3+Gd2O3)/TiO2为0.1～3.0，优选(Nb2O5+WO3+Gd2O3)/TiO2为0.2～2.5，更优选(Nb2O5+WO3+Gd2O3)/TiO2为0.3～2.0，进一步优选(Nb2O5+WO3+Gd2O3)/TiO2为0.4～1.5；和/或(RO+ZnO)/Y2O3为1.0以下，优选(RO+ZnO)/Y2O3为0.8以下，更优选(RO+ZnO)/Y2O3为0.5以下，进一步优选(RO+ZnO)/Y2O3为0.2以下；和/或(RO+Gd2O3)/Y2O3为1.0以下，优选(RO+Gd2O3)/Y2O3为0.8以下，更优选(RO+Gd2O3)/Y2O3为0.6以下，进一步优选(RO+Gd2O3)/Y2O3为0.3以下；和/或(WO3+TiO2)/Y2O3为0.3～3.0，优选(WO3+TiO2)/Y2O3为0.4～2.5，更优选(WO3+TiO2)/Y2O3为0.5～2.0，进一步优选(WO3+TiO2)/Y2O3为0.7～1.5，所述RO为MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或多种。7.根据权利要求1～4任一所述的光学玻璃，其特征在于，其组分以重量百分比表示，其中：SiO2+B2O3：8～25％，优选SiO2+B2O3：10～20％；和/或La2O3+Y2O3+Gd2O3：50～75％，更优选La2O3+Y2O3+Gd2O3：55～70％；和/或ZrO2：3～12％，优选ZrO2：4～10％；和/或Nb2O5：3～12％，优选Nb2O5：5～10％；和/或Ta2O5：0～3％，优选Ta2O5：0～1％；和/或TiO2：6...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，
申请(专利权)人：成都光明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：