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。所述光学玻璃以摩尔％计含有以下组分：B2O3：5.0％～19.9％；SiO2：5.0％～28.0％；La2O3：0.05％～11.5％；Gd2O3：0％～10.0％；Y2O3：3.6％～15.0％；ZnO：22.5％～60.0％；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，属于光学玻璃领域。

技术介绍

[0002]近年来，随着新能源汽车行业的蓬勃发展，智能驾驶系统也在不断地升级换代，智能驾驶越来越快及深入地走进我们的日常生活。一辆智能驾驶汽车需要大量的视觉辅助系统，如倒车摄像头、前视摄像头、后视镜辅助摄像头等车载镜头。
[0003]但与一般摄影成像的智能手机和单反相机等应用相比，车载镜头的质量跟安全息息相关，因为对于汽车来讲，安全是第一位的，所以车载镜头更为强调设备的可靠性，必须满足可适应恶劣工作环境和长达十年以上寿命的设计要求。尤其是裸露在车体外部的镜头，需要承受恶劣工作环境如昼夜温差、南北方温差变化，酸雨砂石侵蚀、冲击，高强度台风等极端天气情况。这就要求车载摄像头需要在温度急剧变化的条件下，均能保持清晰的成像；且所用光学玻璃必须具有优异的抗弯强度、化学稳定性和透光性等性能，才能满足智能驾驶安全可靠的长期使用要求。
[0004]另外除车载摄影仪外，越来越多地走入家庭的投影仪、复印机、激光打印机及播放用成像设备等在使用过程中会大量发热，这些设备在使用过程中，易出现温差带来的成像不清晰问题。因此，需要发展具有特异折射率温度系数的光学玻璃，如较大正折射率温度系数的玻璃构成一种光学系统，在光学元件即使出现温度大幅变化的情况下，也能保持清晰的成像。
[0005]在现有技术中，具有1.78以上的折射率(n
d
)，35～45阿贝数(υ
d
)的光学玻璃，在光学设计中有比较大的使用范围，大量应用在各类镜头中。但存在折射率温度系数普遍不高，或抗弯强度小，或化学稳定性差，或转变温度高不适于精密模压等各种问题，不能满足上述车载、投影等镜头的需求。因此急需研发出具有较大的正折射率温度系数和抗弯强度，化学稳定性和透过性能好，耐失透性能优异，转变温度低适于精密模压，生产成本低的光学玻璃，其折射率n
d
为1.78以上，阿贝数υ
d
为35～45。
[0006]专利申请CN114085036A公开了一种光学玻璃，其折射率n
d
为1.82
‑
1.86，阿贝数υ
d
为42.06
‑
46，其组成按重量百分比表示，含有：B2O3：5
‑
25％；SiO2：1
‑
15％；La2O3：30
‑
50％；Gd2O3：4
‑
20％；Y2O3：2
‑
15％；Ta2O5：0
‑
15％；ZrO2：0.71
‑
8％；Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.03
‑
0.3。该专利申请的玻璃含有原料价格昂贵的Ta2O5，生产成本高，且析晶温度大于1180℃，析晶性能较差，不利于生产。
[0007]专利申请CN110937802A公开了一种光学玻璃，其折射率n
d
为1.75
‑
1.85，阿贝数υ
d
为34
‑
40，其组分按重量百分比表示，含有：SiO2+B2O3：8～40％；La2O3：15～40％；Nb2O5：2～24％；BaO：18～45％，其中La2O3/BaO为0.5～2.0。该专利申请的玻璃含有较多的BaO，导致玻璃的密度较大，化学稳定性较差，同时不能获得较高的折射率温度系数。

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]鉴于现有技术中存在的技术问题，本专利技术首先提供一种具有较大的正折射率温度系数和抗弯强度的光学玻璃，其折射率n
d
在1.78以上，阿贝数υ
d
为35～45，化学稳定性和透过性能好，转变温度低适于精密模压，并且密度低，耐失透性能好，生产成本低，适宜生产，具有良好的量产性，产品内部品质优异。
[0010]进一步地，本专利技术还提供一种原料易于获取，制备步骤简单，工艺性能优良的光学玻璃的制备方法。
[0011]进一步地，本专利技术还提供一种本专利技术的光学玻璃的光学元件。
[0012]用于解决问题的方案
[0013]本专利技术提供一种光学玻璃，其中，所述光学玻璃以摩尔％计含有以下组分：
[0014]B2O3：5.0％～19.9％，优选为6.0％～19.5％；
[0015]SiO2：5.0％～28.0％，优选为6.0％～25.0％；
[0016]La2O3：0.05％～11.5％，优选为0.5％～11.0％；
[0017]Gd2O3：0％～10.0％，优选为0～8％；
[0018]Y2O3：3.6％～15.0％，优选为4.0％～14.0％；
[0019]ZnO：22.5％～60.0％，优选23.0％～58.0％；
[0020]所述光学玻璃的折射率n
d
为1.78以上，阿贝数υ
d
为35～45。
[0021]根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计，所述光学玻璃还含有以下组分：ZrO2：0％～6.0％；和/或，Nb2O5：0％～3.0％；和/或，TiO2：0％～3.0％；和/或，R2O：0％～2％；和/或，WO3：0％～5.0％；和/或，Al2O3：0％～5.0％；和/或，SnO2：0％～1.0％；和/或，Sb2O3：0％～1.0％；其中，
[0022]所述R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或两种以上的组合。
[0023]根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计，Y2O3与B2O3的含量之比Y2O3/B2O3为不小于0.236，优选为不小于0.30；和/或
[0024]以摩尔％计,Y2O3的含量与La2O3、Gd2O5和Y2O3的含量之和的比Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为不小于0.41，优选为不小于0.45。
[0025]根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计，ZnO与La2O3的含量之比ZnO/La2O3为不小于5.2，优选为不小于5.3；和/或，
[0026]以摩尔％计，ZnO与B2O3的含量之比ZnO/B2O3为不小于2.0，优选为不小于2.3；和/或，
[0027]以摩尔％计，B2O3与SiO2的含量之比B2O3/SiO2为0.2～3.0，优选为0.25～2.8。
[0028]根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计，Nb2O5、TiO2、ZrO2以及WO3的含量之和与SiO2和B2O3的含量之和的比(Nb2O5+TiO2+ZrO2+WO3)/(SiO2+B2O3)为0.12～1.0，优选为0.14～0.9。
[0029]根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，所述光学玻璃在40～60℃的相对折射率温度系数dn/dt为8.0
×
10
‑6/℃以上，优选为8.5
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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，所述光学玻璃以摩尔％计含有以下组分：B2O3：5.0％～19.9％，优选为6.0％～19.5％；SiO2：5.0％～28.0％，优选为6.0％～25.0％；La2O3：0.05％～11.5％，优选为0.5％～11.0％；Gd2O3：0％～10.0％，优选为0～8％；Y2O3：3.6％～15.0％，优选为4.0％～14.0％；ZnO：22.5％～60.0％，优选23.0％～58.0％；所述光学玻璃的折射率n
d
为1.78以上，阿贝数υ
d
为35～45。2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，以摩尔％计，所述光学玻璃还含有以下组分：ZrO2：0％～6.0％；和/或，Nb2O5：0％～3.0％；和/或，TiO2：0％～3.0％；和/或，R2O：0％～2％；和/或，WO3：0％～5.0％；和/或，Al2O3：0％～5.0％；和/或，SnO2：0％～1.0％；和/或，Sb2O3：0％～1.0％；其中，所述R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，其特征在于，以摩尔％计，Y2O3与B2O3的含量之比Y2O3/B2O3为不小于0.236，优选为不小于0.30；和/或以摩尔％计,Y2O3的含量与La2O3、Gd2O5和Y2O3的含量之和的比Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为不小于0.41，优选为不小于0.45。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以摩尔％计，ZnO与La2O3的含量之比ZnO/La2O3为不小于5.2，优选为不小于5.3；和/或，以摩尔％计，ZnO与B2O3的含量之比ZnO/B2O3为不小于2.0，优选为不小于2.3；和/或，以摩尔％计，B2O3与SiO2的含量之比B2O3/SiO2为0.2～3.0，优选为0.25～2.8。5.根据权利要求2所述的光学玻璃，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈义梅，荣幸，胡向平，宋亮，
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：