光学玻璃制造技术

技术编号:7779895 阅读:130 留言:0更新日期:2012-09-20 06:16
本发明专利技术提供了一种适宜生产及二次压型的高折射低色散镧系光学玻璃。该高折射低色散镧系光学玻璃含有作为必要成分的SiO2、B2O3、La2O3、ZrO2、Nb2O5、ZnO、Y2O3和TiO2,含有作为任选成分的0~1wt%Sb2O3,不含钍、镉、砷,且满足SiO2含量>B2O3含量,折射率(nd)在1.90~1.92之间,阿贝数(vd)在33~36之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种光学玻璃,具体是涉及一种折射率(nd)在I. 90 I. 92之间,阿贝数(vd)在33 36之间的镧系光学玻璃。
技术介绍
近年来,为了满足高档数码产品高像素、小型轻便的要求,具有高折射、低色散等优点的镧系类光学玻璃的需求越来越大。由高折射率、低色散性的玻璃形成的透镜当与高折射率、高色散性的玻璃形成的透镜组合时能够降低光学系统的尺寸,同时能够降低色差,因此这种透镜作为构成图像传感系统或者诸如投影仪的投影光学系统的光学元件占据重要的位置。专利CN 101337768A中所公开的与本专利技术属于同类玻璃,但其组分中含有6%以上的Gd2O3作为必要成分,与本专利技术所保护的范围不同,此外还含有6%以上的Ta2O5, Gd2O3,Ta2O5价格昂贵,这会造成玻璃成本的大幅提高。专利CN 101239780A中所公开的与本专利技术属于同类玻璃,但其组分中含有12 36%的ZnO,过多的ZnO会使玻璃耐失透性和化学稳定性变差。专利CN 1944299A中所公开的与本专利技术属于同类玻璃,但其组分中含有20%以上的B2O3,过多的B2O3引入玻璃中会造成玻璃粘度降低,不利于成型,且与本专利技术所保护的范围不同;另外CN 1944299A中还含有22%以上的ZnO,过多的ZnO会使玻璃耐失透性和化学稳定性变差。专利CN 101012103A中所公开的与本专利技术属于同类玻璃,但其权利要求中要求B2O3含量> SiO2含量,与本专利技术所保护的范围不同。专利CN 100352781C中所公开的与本专利技术属于同类玻璃,但其含有作为必要组分的Li2O成分,Li2O会对熔炼装置有侵蚀作用并且会破坏玻璃网络结构、使玻璃析晶性能变差,这不符合本专利技术的目的要求。专利CN 1472154A中所公开的与本专利技术属于同类玻璃,但其含有I 8%的SiO2和13 19. 5%的B2O3,与本专利技术的保护范围有所不同。专利CN 101932533A中所公开的与本专利技术属于同类玻璃,但其权利要求I中要求Si02/B203彡1,这与本专利技术所保护的范围有所不同。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术所要解决的技术问题是提供一种镧系光学玻璃,具体是提供一种折射率(nd)在I. 90 I. 92之间,阿贝数(vd)在33 36之间的镧系类光学玻璃,并且要求该玻璃化学稳定性、析晶性能足够好,玻璃价格也足够低,容易实现批量生产。 用于解决问题的方案本专利技术的技术解决方案是以Si02、B203、La203、Y203、Zr02、Zn0、Nb205、Ti02 为主要成分的,不含钍、镉、神的光学玻璃。折射率(nd)在I. 90 I. 92之间,阿贝数(vd)在33 36之间。以氧化物的质量百分比含量计,所述光学玻璃包含8 14%的Si02、5 10%的B2O3、38 46% 的 La2O3、8 14% 的 Y2O3、7 13% 的 Nb2O5、4 8% 的 ZrO2、4 8% 的 ZnO、4 8%的TiO2,含作为任选成分的O 6%W03、0 5%Gd203、0 5%的Ta205、0 4%的B a0和O 1%的Sb2O3,上述成分的总含量为100%。本专利技术所述的光学玻璃,在400nm或更小处显示出λ 7。。本专利技术所述的光学玻璃,其中Σ (La203+Gd203+Y203)在50%至60%之间。本专利技术所述的光学玻璃,其中不含有Li20、Yb203、PbO和氟化物成分。本专利技术还涉及ー种光学元件,其由上述的光学玻璃制成。 专利技术的效果本专利技术的玻璃化学稳定性、析晶性能足够好,玻璃价格也足够低,容易实现批量生产。玻璃中不含有对熔炼装置有侵蚀作用的Li2O和在近红外波段有吸收峰的Yb2O3成分。另外,本专利技术中不含有环境有害物质PbO以及环境有害物质且易挥发的氟化物成分。具体实施例方式在本专利技术制得的镧系光学玻璃中,由下面所述的原因选择上述含量的每种组分。如下所述中,各组分的含量是以质量百分比(质量%)来表示的。B2O3在镧系玻璃中是玻璃网络生成体,同时B2O3还可以提高玻璃的熔化性能、提高玻璃的化学稳定性。当B2O3含量少于5%吋,玻璃的熔化性能和稳定性会变差,而当其含量大于10%时,玻璃粘度变小,表面容易产生析晶层。所以,B2O3的含量控制在5% 10%之间,优选控制在6% 9%之间。SiO2在镧系玻璃中是玻璃网络生成体,同时可以提高玻璃高温粘度,在本专利技术中添加可以提高玻璃耐失透性、化学稳定性、以及玻璃的机械性能。其含量低于8%吋,效果不明显,但其量高于14%时,玻璃的耐失透性反而会变差,同时会使玻璃不易熔炼、转变温度升高,从而不利于玻璃模压成型。所以,SiO2的含量控制在8% 14%之间,优选控制在8% 13%之间。本专利技术的玻璃中,除了要求B2O3和SiO2的含量在上述范围之内,还要求SiO2的含量要大于B2O3的含量。否则,玻璃的析晶性能、化学稳定性能无法满足需要。La2O3具有相对较高的折射率和较低的色散,是镧系高折射率玻璃的主要成分之一,这种光学特点使其与Y203、Nb205 —起调节玻璃的光学常数,这样的组合调整方式更有利于光学玻璃折射率与色散的匹配,La2O3的量小于38%时则难以较好地实现以上优点,而其含量大于46%时则会使玻璃的析晶性能逐渐变差。所以,La2O3的含量控制在38% 46%之间,优选控制在40% 45%之间。Y2O3与La2O3性能一致,具有较高的折射率和较低的色散,并改善玻璃的化学稳定性,而不降低玻璃抗失透稳定性、以及不増加色散。但其含量超过14%后,玻璃的析晶性能则会逐渐变差,含量低于8%吋,产生不了充分的效果。所以Y2O3的含量控制在8% 14%以下,优选控制在9% 13%之间。Gd2O3与Y203、La203性能一致,具有较高的折射率和较低的色散,并改善玻璃的化学稳定性,但其价格较高,含量引入过多时会大大提高玻璃的成本,所以Gd2O3的含量应控制在5%以下,优选不含。ZrO2具有改善光学常数、提高耐失透性和化学稳定性的作用,在镧系玻璃中还可以起到提高折射率和降低色散的作用。在本专利技术中为必要添加组分,但其含量不足4%吋,效果不明显,而当其含量大于8%吋,玻璃的析晶性能会变差。所以,ZrO2的含量控制在4% 8%之间,优选控制在5% 7%之间。Nb2O5具有提高折射率、改善化学稳定性和析晶性能的作用。在本专利技术中,当其量小于7%时,这种效果不明显,而当其量超过13%时,玻璃的析晶性能反而会逐渐变差,并且不易达到本专利技术预期的光学性能。所以Nb2O5的含量控制在7% 13%之间,优选控制在8% 12%之间。ZnO可以降低玻璃的析晶倾向,并且具有助熔的性能,在本专利技术中,当其量小于4%时,这种效果不明显,而其含量超过8%后,玻璃的化学稳定性将逐渐变差。所以ZnO的含量 控制在4% 8%之间,优选控制在5% 7%之间。TiO2可以有效提高玻璃的折射率和色散,少量引入可以更为灵活的调整折射率和色散的匹配性,但若引入较多则会使玻璃着色加深。所以TiO2的含量控制在8%以下,优选控制在4% 8%之间。Ta2O5是作为获得高折射率和低得色散性能的成分引入的。在本专利技术中,当引入少量Ta2O5时,其具有不降低玻璃折射率而增加玻璃抗失透性能稳定性的效果,由于其价格本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃,其中含有作为必要成分的Si02、B203、La2O3> ZrO2, Nb2O5, ZnO, Y2O3和TiO2,不含钍、镉、砷,且满足SiO2含量> B2O3含量,折射率nd为I. 90 I. 92,阿贝数vd为.33 36 ; 其中,以质量%表示,包含作为必要成分的8 14%的Si02、5 10%的B203、38 46%的 La2O3、8 14% 的 Y2O3、7 13% 的 Nb2O5、4 8% 的 ZrO2、4 8% 的 Zn0、4 8% 的...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵仲勋
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:

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