光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器制造技术

本发明专利技术提供一种光学玻璃，其组分按重量百分比表示，含有：SiO2：3～20％；B2O3：8～30％；La2O3：8～25％；Nb2O5：15～43％；BaO：1～15％，其中Nb2O5/La2O3为0.8～3.0。本发明专利技术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，玻璃的密度较低，为光学系统实现轻量化带来更大的自由度；具备优异的化学稳定性和抗析晶性，长期使用透过率不会产生明显下降，非常适合应用在需要承受恶劣工作环境的成像应用中。作环境的成像应用中。

【技术实现步骤摘要】
光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器
[0001]本申请是针对申请号为201911309339.9，申请日为2019年12月18日，名称为“光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种光学玻璃，尤其是涉及一种折射率为1.82～1.90、阿贝数为27～35的含镧光学玻璃。

技术介绍

[0003]在现有技术中，折射率为1.82～1.90、阿贝数为27～35的玻璃属于高折射率玻璃，大量应用在各类镜头设计中。近年来，要求透镜等光学元件轻量化，特别是在使用无人机这样小型远程操作机的空中摄影中，要求光学系统不仅满足轻量化，而且还要求化学稳定性能够适应恶劣的环境。
[0004]然而在相同体系的玻璃配方系统中，玻璃的密度和化学稳定性与玻璃结构是紧密相关的。玻璃结构越疏松，密度越小，同时也意味着玻璃的化学稳定性降低。如何在降低玻璃密度的同时保证其化学稳定性，使得玻璃在应用中更有优势，这是时代的发展给光学设计和光学材料研究提出的一个新课题。
[0005]现有技术中，折射率在1.82～1.90、阿贝数在27～35范围内的光学玻璃，其密度值基本在4.2g/cm3以上，见下表1，若能开发出密度低于4.2g/cm3，甚至低于4.00g/cm3并处于以上光性的重镧火石玻璃，能够在设计中有效解决轻量化问题。
[0006]表1：部分含镧光学玻璃的密度和化学稳定性
[0007][0008][0009]上述折射率与阿贝数的重镧火石玻璃若需要达到低于4.0g/cm3的密度，在组分设计上需不同于常规，通常会给玻璃带来抗析晶性能差，条纹气泡不易消除等问题。如果玻璃的抗析晶性能差，首先会增加玻璃胚料的生产难度，导致良品率下降，严重时甚至不能正常生产；其次是在二次压型过程中容易产生晶体析出，造成良品率下降，甚至不能进行二次压型。对于应用在车载领域的玻璃材料来说，如果玻璃的生产良品率低，且不能采用二次压型而是采用冷加工的方法制作，将会导致成本大幅上升。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种密度低、化学稳定性和抗析晶性优异的光学玻璃。
[0011]本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：
[0012](1)光学玻璃，其组分按重量百分比表示，含有：SiO2：2～20％；B2O3：8～30％；La2O3：8～25％；Nb2O5：15～43％；BaO：1～15％，其中Nb2O5/La2O3为0.8～3.0。
[0013](2)根据(1)所述的光学玻璃，其组分按重量百分比表示，还含有：Gd2O3：0～8％；Y2O3：0～5％；Al2O3：0～3％；TiO2：0～9％；ZrO2：0～8％；ZnO：0～7％；MgO：0～5％；CaO：0～23％；SrO：0～5％；Li2O：0～5％；K2O：0～5％；Na2O：0～5％；澄清剂：0～1％。
[0014](3)光学玻璃，其组分按重量百分比表示，由SiO2：2～20％；B2O3：8～30％；La2O3：8～25％；Nb2O5：15～43％；BaO：1～15％；Gd2O3：0～8％；Y2O3：0～5％；Al2O3：0～3％；TiO2：0～9％；ZrO2：0～8％；ZnO：0～7％；MgO：0～5％；CaO：0～23％；SrO：0～5％；Li2O：0～5％；K2O：0～5％；Na2O：0～5％；澄清剂：0～1％组成，其中Nb2O5/La2O3为0.8～3.0。
[0015](4)光学玻璃，含有SiO2、B2O3、La2O3、Nb2O5和碱土金属氧化物，其组分按重量百分比表示，其中SiO2/B2O3为0.1～1.2，Nb2O5/La2O3为0.8～3.0，所述光学玻璃的折射率n
d
为1.82～1.90，阿贝数v
d
为27～35，密度ρ为4.2g/cm3以下。
[0016](5)根据(4)所述的光学玻璃，其组分按重量百分比表示，含有：SiO2：2～20％；和/或B2O3：8～30％；和/或La2O3：8～25％；和/或Nb2O5：15～43％；和/或BaO：1～15％；和/或Gd2O3：0～8％；和/或Y2O3：0～5％；和/或Al2O3：0～3％；和/或TiO2：0～9％；和/或ZrO2：0～8％；和/或ZnO：0～7％；和/或MgO：0～5％；和/或CaO：0～23％；和/或SrO：0～5％；和/或Li2O：0～5％；和/或K2O：0～5％；和/或Na2O：0～5％；和/或澄清剂：0～1％。
[0017](6)根据(1)～(5)任一所述的光学玻璃，其组分按重量百分比表示，其中：SiO2/B2O3为0.1～1.2，优选SiO2/B2O3为0.12～1.0，更优选SiO2/B2O3为0.15～0.8。
[0018](7)根据(1)～(5)任一所述的光学玻璃，其组分按重量百分比表示，满足以下7种情形中的一种以上：
[0019]1)Nb2O5/La2O3为1.0～2.8；
[0020]2)TiO2/Nb2O5为0.5以下；
[0021]3)CaO/(BaO+SrO)为1.0以下；
[0022]4)Li2O+K2O+Na2O为5％以下；
[0023]5)Li2O/(K2O+Na2O)为0.5以下；
[0024]6)(BaO+SrO+CaO)/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.4～2.0；
[0025]7)(CaO+BaO+SrO)/(Al2O3+ZrO2+TiO2)的值小于3.0。
[0026](8)根据(1)～(5)任一所述的光学玻璃，其组分按重量百分比表示，其中：SiO2：3～18％；和/或B2O3：10～28％；和/或La2O3：10～23％；和/或Nb2O5：20～42％；和/或BaO：4～13％；和/或Gd2O3：0～6％；和/或Y2O3：0～3％；和/或Al2O3：0～2％；和/或TiO2：0.5～8％；和/或ZrO2：0.1～8％；和/或ZnO：0～5％；和/或MgO：0～3％；和/或CaO：0～20％；和/或SrO：0～4％；和/或Li2O：0～3％；和/或K2O：0～4％；和/或Na2O：0.1～5％；和/或澄清剂：0～0.5％。
[0027](9)根据(1)～(5)任一所述的光学玻璃，其组分按重量百分比表示，满足以下7种情形中的一种以上：
[0028]1)Nb2O5/La2O3为1.2～2.6；
[0029]2)TiO2/Nb2O5为0.4以下；
[0030]3)CaO/(BaO+SrO)为0.01～0.9；
[0031]4)Li2O+K2O+Na2O为4％以下；
[0032]5)Li2O/(K2O+Na2O)为0.4以下；
[0033]6)(BaO+SrO+CaO)/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.5～1.8；
[0034]7)(CaO+BaO+SrO)/(Al2O3+ZrO2+TiO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，其组分按重量百分比表示，含有：SiO2：3～20％；B2O3：8～30％；La2O3：8～25％；Nb2O5：15～43％；BaO：1～15％，其中Nb2O5/La2O3为0.8～3.0。2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，其组分按重量百分比表示，还含有：Gd2O3：0～8％；和/或Y2O3：0～5％；和/或Al2O3：0～3％；和/或TiO2：0～9％；和/或ZrO2：0～8％；和/或ZnO：0～7％；和/或MgO：0～5％；和/或CaO：0～23％；和/或SrO：0～5％；和/或Li2O：0～5％；和/或K2O：0～5％；和/或Na2O：0～5％；和/或澄清剂：0～1％。3.光学玻璃，其特征在于，其组分按重量百分比表示，由SiO2：3～20％；B2O3：8～30％；La2O3：8～25％；Nb2O5：15～43％；BaO：1～15％；Gd2O3：0～8％；Y2O3：0～5％；Al2O3：0～3％；TiO2：0～9％；ZrO2：0～8％；ZnO：0～7％；MgO：0～5％；CaO：0～23％；SrO：0～5％；Li2O：0～5％；K2O：0～5％；Na2O：0～5％；澄清剂：0～1％组成，其中Nb2O5/La2O3为0.8～3.0。4.光学玻璃，其特征在于，含有SiO2、B2O3、La2O3、Nb2O5和碱土金属氧化物，其组分按重量百分比表示，其中SiO2/B2O3为0.1～1.2，Nb2O5/La2O3为0.8～3.0，所述光学玻璃的折射率n
d
为1.82～1.90，阿贝数v
d
为27～35，密度ρ为4.2g/cm3以下。5.根据权利要求4所述的光学玻璃，其特征在于，其组分按重量百分比表示，含有：SiO2：3～20％；和/或B2O3：8～30％；和/或La2O3：8～25％；和/或Nb2O5：15～43％；和/或BaO：1～15％；和/或Gd2O3：0～8％；和/或Y2O3：0～5％；和/或Al2O3：0～3％；和/或TiO2：0～9％；和/或ZrO2：0～8％；和/或ZnO：0～7％；和/或MgO：0～5％；和/或CaO：0～23％；和/或SrO：0～5％；和/或Li2O：0～5％；和/或K2O：0～5％；和/或Na2O：0～5％；和/或澄清剂：0～1％。6.根据权利要求1～5任一所述的光学玻璃，其特征在于，其组分按重量百分比表示，其中：SiO2/B2O3为0.1～1.2，优选SiO2/B2O3为0.12～1.0，更优选SiO2/B2O3为0.15～0.8，进一步优选SiO2/B2O3为0.15～0.3。7.根据权利要求1～5任一所述的光学玻璃，其特征在于，其组分按重量百分比表示，满足以下7种情形中的一种以上：1)Nb2O5/La2O3为1.0～2.8，优选Nb2O5/La2O3为1.2～2.6，更优选Nb2O5/La2O3为1.46～2.14；2)TiO2/Nb2O5为0.5以下，优选TiO2/Nb2O5为0.4以下，更优选TiO2/Nb2O5为0.2以下，进一步优选TiO2/Nb2O5为0.05～0.15；3)CaO/(BaO+SrO)为1.0以下，优选CaO/(BaO+SrO)为0.01～1.0，更优选CaO/(BaO+SrO)为0.18～1.0，进一步优选CaO/(BaO+SrO)为0.31～0.9，更进一步优选C...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡冬雪，
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：