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磷酸盐光学玻璃及其制备方法和光学元件。以所述磷酸盐光学玻璃的总质量为100％计，包括以下组分：P2O5：35～60wt％；BaO：25～50wt％；Al2O3：0～7.9wt％；Na2O：0～10wt％；ZnO：0～4.9wt％；ZrO2：0～5wt％；Nb2O5：0～5wt％；Sb2O3：0～1wt％；所述磷酸盐光学玻璃的折射率为1.55

【技术实现步骤摘要】
磷酸盐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磷酸盐光学玻璃及其制备方法和光学元件，属于光学玻璃


技术介绍

[0002]为了满足数码照相机、数字摄像机和可拍照相机等产品的更好成像质量、更高清晰度的要求，非球面透镜的使用越来越广泛。非球面镜片多采用精密模压成型的方法制作，这种方法所使用的模具采用超硬合金材料制成，表面形状精密度要求极高，制作成本也非常高。压制成型的需要的温度越高，模具表面被氧化和划伤的可能性也就越大。因此为延长模具使用寿命，则需要具有较低的转变温度。
[0003]CN106536436A、CN104803603A、CN110114321A等公开的专利中含有大量的B2O3，而B2O3的大量存在会大大降低玻璃液粘度，使条纹难以消除，生产难度加大。
[0004]CN106536436A、CN1197042A、CN109415240A等公开的专利中含有大量的SiO2。SiO2可以增大玻璃液粘度、提高玻璃网络结构强度，但同时会大大提高玻璃转变温度和弛垂温度，不利于玻璃软化温度的降低，还会增加精密模造成本。
[0005]CN104803603A、CN110590157A、CN104803603A等公开的专利中含有La2O3、Gd2O3等稀土元素。镧系元素可以有效提高玻璃折射率而色散增加相对较少，但同时熔制温度明显升高、密度也会大幅增加，不符合轻量化的需求。
[0006]CN101937109A、CN110040954A、CN106536436A公开的专利中含有Li2O。Li2O可以有效降低玻璃转变温度和弛垂温度，改善玻璃的熔融性能，但其少量加入就会造成粘度的大幅下降，不仅生产难度加大，对坩埚的侵蚀也会加剧。
[0007]CN104445931A公开的专利中含有WO3等着色物质，不利于玻璃透过性能的提高且颜色也会明显加深。
[0008]CN110642512A、CN111187003A公开的专利中含有F，F主要是用来降低玻璃色散的，但其极易挥发，容易导致光性的大幅波动和挥发条纹的产生，生产难度较大，制造成本较高。

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的问题
[0010]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种折射率为1.55
‑
1.65，阿贝数为55
‑
65，具有优异的透过性能、化学稳定性和机械性能，且玻璃转变温度、膨胀系数、密度较低的磷酸盐光学玻璃及其制备方法和光学元件。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本专利技术提供一种磷酸盐光学玻璃，其以所述磷酸盐光学玻璃的总质量为100％计，包括以下组分：
[0013]P2O5：35～60wt％，优选为37～55wt％；
[0014]BaO：25～50wt％，优选为27～48wt％；
[0015]Al2O3：0～7.9wt％，优选为0～5wt％；
[0016]Na2O：0～10wt％，优选为0～8wt％；
[0017]ZnO：0～4.9wt％，优选为2～4.9wt％；
[0018]ZrO2：0～5wt％，优选为0～3wt％；
[0019]Nb2O5：0～5wt％，优选为0～4wt％；
[0020]Sb2O3：0～1wt％，优选为0.01～0.1wt％；
[0021]所述磷酸盐光学玻璃的折射率为1.55
‑
1.65，阿贝数为55
‑
65。
[0022]根据本专利技术所述的磷酸盐光学玻璃，其中，以质量计，BaO的含量与P2O5的含量的比值BaO/P2O5为0.4～1.5，优选0.5～1.2；和/或
[0023]BaO的含量与ZnO的含量之和BaO+ZnO为25～52wt％，优选28～50wt％。
[0024]根据本专利技术所述的磷酸盐光学玻璃，其中，P2O5的含量与Al2O3的含量之和为35～63wt％，优选38～60wt％；和/或
[0025]ZnO的含量与Na2O的含量之和ZnO+Na2O总含量为0～15wt％，优选为0～12wt％。
[0026]根据本专利技术所述的磷酸盐光学玻璃，其中，所述Al2O3的含量与ZrO2的含量Al2O3+ZrO2为0～12wt％，优选为2～12wt％；和/或
[0027]Al2O3的含量、ZrO2的含量以及Nb2O5的含量之和Al2O3+ZrO2+Nb2O5为0～15wt％，优选为0～12wt％。
[0028]根据本专利技术所述的磷酸盐光学玻璃，其中，所述磷酸盐光学玻璃的着色度λ
80
/λ5中的λ
80
小于等于365；和/或
[0029]所述磷酸盐光学玻璃中不含有V、Mo、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Th、Tl、Os、Be、Se、Pb、As、Cd、F、Li2O、B2O3、MgO、CaO、La2O3、Yb2O3、Ta2O5、Y2O3、Gd2O3中的至少一种。
[0030]根据本专利技术所述的磷酸盐光学玻璃，其中，所述磷酸盐光学玻璃的玻璃转变温度为456℃以下，弛垂温度为510℃以下，线性膨胀系数α
‑
50/80℃
为100
×
10
‑7/K以下，线性膨胀系数α
100/300℃
为120
×
10
‑7/K以下。
[0031]根据本专利技术所述的磷酸盐光学玻璃，其中，所述磷酸盐光学玻璃的磨耗度不超过390，硬度为330
×
107Pa以上，密度为3.77g/cm3以下。
[0032]根据本专利技术所述的磷酸盐光学玻璃，其中，所述磷酸盐光学玻璃的耐潮稳定性为1级，耐水稳定性为1级，耐碱稳定性为2级以上，耐洗涤稳定性为2级以上，耐酸稳定性D
A
或耐酸稳定性R
A
为3级以上。
[0033]本专利技术还提供一种根据本专利技术所述的磷酸盐光学玻璃的制备方法，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成型，或者直接压制成型，或者通过精密模压制成光学元件。
[0034]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磷酸盐光学玻璃。
[0035]专利技术的效果
[0036]本专利技术的磷酸盐光学玻璃的性价比高，粘度适中，析晶性能好，容易实现批量生产，具有优异的透过性能、化学稳定性和机械性能，且玻璃转变温度、膨胀系数、且密度较低，适宜于精密模压和制备光学元件。
[0037]本专利技术的磷酸盐光学玻璃的制备方法简单易行，原料易于获取，适合大批量生产。
具体实施方式
[0038]以下，针对本专利技术的内容进行详细说明。以下所记载的技术特征的说明基于本专利技术的代表性的实施方案、具体例子而进行，但本专利技术不限定于这些实施方案、具体例子。
[0039]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。本领域技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷酸盐光学玻璃，其特征在于，以所述磷酸盐光学玻璃的总质量为100％计，包括以下组分：P2O5：35～60wt％，优选为37～55wt％；BaO：25～50wt％，优选为27～48wt％；Al2O3：0～7.9wt％，优选为0～5wt％；Na2O：0～10wt％，优选为0～8wt％；ZnO：0～4.9wt％，优选为2～4.9wt％；ZrO2：0～5wt％，优选为0～3wt％；Nb2O5：0～5wt％，优选为0～4wt％；Sb2O3：0～1wt％，优选为0.01～0.1wt％；所述磷酸盐光学玻璃的折射率为1.55
‑
1.65，阿贝数为55
‑
65。2.根据权利要求1所述的磷酸盐光学玻璃，其特征在于，以质量计，BaO的含量与P2O5的含量的比值BaO/P2O5为0.4～1.5，优选0.5～1.2；和/或BaO的含量与ZnO的含量之和BaO+ZnO为25～52wt％，优选28～50wt％。3.根据权利要求1或2所述的磷酸盐光学玻璃，其特征在于，P2O5的含量与Al2O3的含量之和为35～63wt％，优选38～60wt％；和/或ZnO的含量与Na2O的含量之和ZnO+Na2O总含量为0～15wt％，优选为0～12wt％。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的磷酸盐光学玻璃，其特征在于，所述Al2O3的含量与ZrO2的含量Al2O3+ZrO2为0～12wt％，优选为2～12wt％；和/或Al2O3的含量、ZrO2的含量以及Nb2O5的含量之和Al2O3+ZrO2+Nb2O5为0～15wt％，优选为0～12wt％。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的磷酸盐光学玻璃，其特征在于，所述磷酸盐光学玻璃的着色度λ
80
/λ5中的λ

【专利技术属性】
技术研发人员：李建新，黄英，胡向平，沈义梅，陈振，
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：