System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 光学玻璃及其制备方法和光学元件技术_技高网

光学玻璃及其制备方法和光学元件技术

技术编号:40140919 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-23 23:36
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。光学玻璃包含有SiO2、B2O3、La2O3、Gd2O3、TiO2、Nb2O5和ZrO2;以及,所述光学玻璃还包含有Si3N4、BN、Li3N中的一种或两种以上的组合;并且,以阴离子的总质量为100%计,O2‑的含量为79~99.5%,SO42‑与N3‑的含量之和为0.5‑21%;光学玻璃的折射率为2.04~2.06,阿贝数为25~30。本发明专利技术的光学玻璃的内部质量优异、具有良好透过率,高硬度性能、且转变温度高、液相温度相对较低,从而提高了耐失透性Tg/Lt,使玻璃具有良好的析晶性能,是一种特高折射率低色散光学玻璃,可以缩短镜头的长度,提高成像质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学玻璃及其制备方法和光学元件,特别涉及一种特高折射低色散光学玻璃、玻璃预制件和光学元件,属于无机非金属新材料。


技术介绍

1、对于特高折射率光学玻璃来说,折射率、阿贝数、透过率是其核心光性特征,而玻璃的析晶性能是影响玻璃制备工艺的关键性能。折射率和阿贝数决定了玻璃的基本功能,折射率为2.04~2.06、阿贝数在25~30之间的光学玻璃属于特高折射率、低色散光学玻璃,这类高性能的光学玻璃在光学系统中的应用可以有效缩短镜头的长度,提高成像质量。

2、近年来,使用光学系统的设备的数字化和高精细化急速发展,在数字相机、摄像机等摄影设备,投影仪、投影电视等图像再生(投影)设备等各种光学设备的领域,降低光学系统中使用的透镜、棱镜等光学元件的个数、并使得光学系统整体轻量化以及小型化的需求强烈。在制作光学元件的光学玻璃中,对于能够实现光学系统整体的小型化,且具有2.04-2.06的折射率(nd),并且具有25-30的阿贝数(υd)的特高折射率、低色散、高强度的光学玻璃的需求高涨。

3、专利文件日本特开2009-203155号公报中记载的光学玻璃,在各种玻璃成分中大量含有价格较高的成分(例如ta2o5)。然而,为了实现由特高折射率、低色散玻璃形成的光学元件的低成本化,期望在光学玻璃的玻璃组成中,减少高价的玻璃成分所占的比例。

4、专利文件cn110128004a公开了一种阿贝数υd为23~35,且折射率nd满足下述nd≥2.205-(0.0062×υd)的氧化物光学玻璃,其中,将si4+、b3+、la3+、ti4+、nb5+及zr4+作为必要成分,以阳离子%表示,包含:合计为5~55%的si4+和b3+;10~50%的la3+(其中,la3+、gd3+、y3+及yb3+的合计为70%以下);以及合计为22~55%的ti4+、nb5+、ta5+及w6+,其中,ti4+的含量为22%以下,si4+的含量相对于si4+和b3+的合计含量的阳离子比[si4+/(si4++b3+)]为0.40以下,ti4+的含量相对于b3+的含量的阳离子比(ti4+/b3+)为0.85以上。该专利属于氧化物玻璃,使得玻璃的透过性能、机械性能、析晶性能等较差。

5、专利文件cn101613184a公开了一种折射率1.92~2.2,阿贝数25~45,玻璃转移温度tg高于630℃的低分散且折射率极高的氧化物玻璃,其当以阳离子%,si4+:3~20%,b3+:18~35%,li+、na+以及k+的总量小于5%,mg2+、ca2+以及sr2+的总量小于5%,ba2+:0~8%,zn2+:0.1~10%,la3+:18~40%,gd3+:1~10%,y3+:0~7%,zr4+:2~8%,ti4+:8~22%,nb5+:1~14%,不包含te。该专利阴离子中o2-的含量大于99.5%,玻璃的透过性能、机械性能、析晶性能等较差。

6、专利文件cn103351100a公开一种折射率nd为1.92~2.2,阿贝数υd为25~45,玻璃转移温度为660℃以上的光学玻璃,所述先学玻璃以阳离子%表示时,包括ti4+:0.1~22%,nb5+:0~20%等,该专利是氧化物玻璃,玻璃的透过性能、机械性能、析晶性能等较差。

7、专利文件cn104136388a公开了一种折射率nd在1.95~2.50且阿贝数υd在18~40的一种氧化物光学玻璃,其中,将si4+、b3+、la3+、ti4+、nb5+、以及gd3+、y3+及yb3+的至少一种作为必要成分,按阳离子%表示含有合计为23~70%的ti4+,nb5+、ta5+及w6+,该专利是氧化物玻璃,玻璃的透过性能、机械性能、析晶性能等较差。

8、专利文件cn101289276a提供一种折射率≥1.95,阿贝数≤35的高折射高色散光学玻璃,其组成为:b2o3:6-12%、sio2:2-8%、geo2:0-6%、la2o3:20-55%、gd2o3:0-12%、tio2:10-18、nb2o5:5-20%、wo3:0-8%、zro2:1-10%、ta2o5:0-10%、lu2o3:3:0-8%、li2o:0-1%、bao:0-15%,该专利不能更好的消除气泡以及获得更高的透过性能和着色度。

9、上述公开的专利文件中提供的玻璃存在以下两个问题,一方面是其玻璃组成不能完全满足本专利技术中折射率2.04~2.06、阿贝数25~30的要求;另一方面是其要求在满足折射率为2.04~2.06、阿贝数为25~30要求的前提下,其着色度更高、透过性能较差,或者析晶性能明显变差等,不利于光学玻璃的制造工艺需求。


技术实现思路

1、专利技术要解决的问题

2、作为具有2.04~2.06的特高折射率(nd),且具有25-30的阿贝数(υd)的光学玻璃,已知的光学玻璃都具有相对较大的比重及较低的透过性能。并且,对于光学元件、光学设备的轻量化的发展趋势,还需要达到更小的比重、更好的析晶性能、更高的透过性能。

3、鉴于上述技术问题,本专利技术首先提供一种折射率(nd)为2.04~2.06,阿贝数(υd)为25-30的透过性能、好的析晶性能,并且能够有助于光学元件、光学设备的轻量化的光学玻璃。

4、进一步地,本专利技术还提供一种光学玻璃的制备方法,其制备方法简单易行,原料易于获取。

5、进一步地,本专利技术还提供一种由上述光学玻璃通过模压制成的光学元件。

6、用于解决问题的方案

7、本专利技术提供一种光学玻璃,所述光学玻璃包含有sio2、b2o3、la2o3、gd2o3、tio2、nb2o5和zro2;以及,

8、所述光学玻璃还包含有si3n4、bn、li3n中的一种或两种以上的组合;并且,

9、以阴离子的总质量为100%计,o2-的含量为79~99.5%,so42-与n3-的含量之和为0.5-21%;

10、所述光学玻璃的折射率为2.04~2.06,阿贝数为25~30。

11、根据本专利技术所述的光学玻璃,其中,以所述光学玻璃的总质量为100%计,所述光学玻璃含有以下组分:

12、sio2:5~10%,优选为6~9%;

13、b2o3:4~6.5%,优选为4.5~6%;

14、la2o3:35~58%,优选为40~50%;

15、gd2o3:5~15%,优选为8~15%;

16、y2o3:0~5%,优选为0~4%;

17、nb2o5:5~15%,优选为6%~13%;

18、tio2:10~20%,优选12~18%;

19、zno:0~5%,优选为0~3%;

20、zro2:3~8%,优选为4~7%;

21、si3n4:0~5%,优选为0.1~4.5%;

22、bn:0~5%;

23、li2so4:0~1%,优选为0~0.8%;<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光学玻璃,其特征在于,所述光学玻璃包含有SiO2、B2O3、La2O3、Gd2O3、TiO2、Nb2O5和ZrO2;以及,

2.根据权利要求1所述的光学玻璃,其特征在于,以所述光学玻璃的总质量为100%计,所述光学玻璃含有以下组分:

3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃,其特征在于,以质量百分比计,SiO2与B2O3的含量之和∑(SiO2+B2O3)为10~15%;和/或,

4.根据权利要求1-3任一项所述的光学玻璃,其特征在于,以质量百分比计,

5.根据权利要求1-4任一项所述的光学玻璃,其特征在于,以质量百分比计,

6.根据权利要求1-5任一项所述的光学玻璃,其特征在于,以质量百分比计,

7.根据权利要求1-6任一项所述的光学玻璃,其特征在于,以阴离子的总质量为100%计,SO42-的含量为0.1~5.5%,N3-的含量为0.4~15.5%;

8.根据权利要求1-7任一项所述的光学玻璃,其特征在于,所述光学玻璃的内透着色度λτ80/λτ5中,λτ80在422nm以下,λτ5在362nm以下;

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的光学玻璃的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括将光学玻璃的各组分原料按照比例称量、混合均匀后进行熔炼,然后利用成型模具成型得到光学玻璃。

10.一种光学元件,其特征在于,包括根据权利要求1-8任一项所述的光学玻璃。

...

【技术特征摘要】

1.一种光学玻璃,其特征在于,所述光学玻璃包含有sio2、b2o3、la2o3、gd2o3、tio2、nb2o5和zro2;以及,

2.根据权利要求1所述的光学玻璃,其特征在于,以所述光学玻璃的总质量为100%计,所述光学玻璃含有以下组分:

3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃,其特征在于,以质量百分比计,sio2与b2o3的含量之和∑(sio2+b2o3)为10~15%;和/或,

4.根据权利要求1-3任一项所述的光学玻璃,其特征在于,以质量百分比计,

5.根据权利要求1-4任一项所述的光学玻璃,其特征在于,以质量百分比计,

6.根据权利要求1-5任一项所述的光学玻璃,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡向平李建新沈义梅胡锐姚冠鹏
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:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1