光学玻璃、其制备方法及光学元件技术

技术编号:13672947 阅读:56 留言:0更新日期:2016-09-07 21:30
本发明专利技术提供一种光学玻璃、其制备方法及光学元件,所述光学玻璃包括以化合物计的以下组分,SiO2:26‑29%,优选26‑28%;BaO:11‑17%,优选12‑15%;TiO2:7‑13%,优选8‑12%;ZrO2:4‑8%,优选5‑7%;Nb2O5:35‑40%,优选37‑39%;Li2O:2‑7%,优选3‑6%;Na2O:1‑5%,优选2‑4%;B2O3:0‑4%,优选0.5‑2%;La2O3:0‑4%,优选0‑2%;CaO:0‑4%,优选1‑3%;SrO:0‑4%,优选0‑2%;WO3:0‑2%,优选0‑1%;Sb2O3:0‑1%,优选0‑0.5%;以上氧化物的总重量在99%以上;上述百分比均为重量百分比。本发明专利技术的光学玻璃的成本低,具有优异的化学稳定性、着色度以及析晶性能;并且密度低,减轻了玻璃元件的重量,容易实现批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学玻璃、其制备方法及光学元件,属于光学玻璃

技术介绍
为了满足高档数码照相机、数码摄像机以及可拍照手机等产品的高像素、小型轻便的要求,高折射、高色散、密度小的重镧火石类光学玻璃的应用越来越广泛。专利申请CN102320738A的光学玻璃中含有40%以上的Nb2O5,过量的Nb2O5会导致玻璃粘度小、易析晶、成型难度大、易产生条纹等缺陷,另外其折射率nd在1.89。专利申请CN101279816A的光学玻璃含有0.2-60%的TeO2,TeO2的价格高,约为Nb2O5的10-20倍,引入TeO2会增加玻璃的原料成本。并且其玻璃化转变温度在680℃以下,过高的玻璃化转变温度会致使玻璃具有较高的弛垂温度和压型温度,较高的压型温度会使模具容易被氧化,从而损坏压型模具的表面,缩短模具的使用周期,增加压型成本。较高的弛垂温度会使压制成型后的玻璃磨削和研磨。专利申请CN1283576C的光学玻璃中含有22%以上的TiO2和16%以上的Nb2O5。在光学玻璃中TiO2的着色能力强于Nb2O5,过高含量的TiO2使得光学玻璃的内部透过率变差。另外其折射率nd都在1.85以下。专利申请CN1308252C中的光学玻璃含有10%以上的La2O3和35%以下的Nb2O5,过量的La2O3不利于实现高色散。并且要求B2O3含量大于SiO2含量,也不利于实现高色散,且过量的B2O3会使玻璃粘度变小、成型难度
增大且易产生条纹。另外,在获得相同色散值的前提下,过低含量的Nb2O5会迫使引入更多的TiO2,而过量的TiO2会使玻璃着色加重。专利申请CN1204073C中的光学玻璃含有25%以下的SiO2。过低含量的SiO2会使玻璃粘度变小、且易产生条纹,另外,过低含量的SiO2会使玻璃的耐失透性下降,析晶温度升高,并且会使玻璃的耐水性DW和耐酸性DA变差。专利CN103145331A中的光学玻璃含有5-15%的Gd2O3和15-30%的Nb2O5。Gd2O3的色散值低于TiO2和Nb2O5且成本高,过高含量的Gd2O3不利于实现高色散。并且,过低含量的Nb2O5会致使玻璃中引入过量的TiO2,会使玻璃着色加重。另外,专利申请CN101948245A、CN1332901C、CN1609026A、CN1576252A、CN1298651C、CN1955128A、CN102459106A、CN1569706A、CN101041553A等在光学玻璃组成、光学性能等方面也存在着同样或类似以及其它问题。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术提供一种光学玻璃、其制备方法及光学元件,所述光学玻璃的折射率nd为1.91-1.94,阿贝数υd为23-25,着色度λ70/λ5中的λ70小于等于450。所述光学玻璃的耐水性为1级,耐酸性为1级或2级。用于解决问题的方案本专利技术提供一种光学玻璃,包括以化合物计的以下组分:SiO2:26-29%,优选26-28%;BaO:11-17%,优选12-15%;TiO2:7-13%,优选8-12%;ZrO2:4-8%,优选5-7%;Nb2O5:35-40%,优选37-39%;Li2O:2-7%,优选3-6%;Na2O:1-5%,优选2-4%;B2O3:0-4%,优选0.5-2%;La2O3:0-4%,优选0-2%;CaO:0-4%,优选1-3%;SrO:0-4%,优选0-2%;WO3:0-2%,优选0-1%;Sb2O3:0-1%,优选0-0.5%;以上氧化物的总重量在99%以上;上述百分比均为重量百分比。根据本专利技术的光学玻璃,其中,所述光学玻璃中不含有Yb2O3、Ta2O5、TeO2、Y2O3和/或Gd2O3。根据本专利技术的光学玻璃,其中,所述光学玻璃中不含有Th、Cd、Tl、Os、Be、F或Se。根据本专利技术的光学玻璃,其中,所述光学玻璃的折射率nd为1.91-1.94,阿贝数υd为23-25,着色度λ70/λ5中的λ70小于等于450。根据本专利技术的光学玻璃,其中,所述光学玻璃的析晶温度低于1250℃,所述光学玻璃的玻璃化转变温度低于620℃。根据本专利技术的光学玻璃,其中,所述光学玻璃的厚度为10mm时,波长为1000nm时的内部透过率在99%以上,波长为400nm时的内部透过率在65%以上,波长为380nm时的内部透过率在15%以上。根据本专利技术的光学玻璃,其中,所述光学玻璃的密度为3.95g/cm3以下。根据本专利技术的光学玻璃,其中,按照GB/T10576-2006的测试方法,所述
光学玻璃的耐水性为1级,耐酸性为1级或2级。本专利技术还提供一种根据本专利技术的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。本专利技术还提供一种光学元件,其包括根据本专利技术的光学玻璃。专利技术的效果本专利技术的光学玻璃的析晶温度低于1250℃,玻璃化转变温度低于620℃,密度为3.95g/cm3以下。所述光学玻璃的厚度为10mm时,波长为1000nm时的内部透过率在99%以上,波长为400nm时的内部透过率在65%以上,波长为380nm时的内部透过率在15%以上。本专利技术的光学玻璃的成本低,具有优异的化学稳定性、着色度以及析晶性能;并且密度低,减轻了玻璃元件的重量,容易实现批量生产。具体实施方式本专利技术提供一种光学玻璃,包括以化合物计的以下组分:SiO2:26-29%,优选26-28%;BaO:11-17%,优选12-15%;TiO2:7-13%,优选8-12%;ZrO2:4-8%,优选5-7%;Nb2O5:35-40%,优选37-39%;Li2O:2-7%,优选3-6%;Na2O:1-5%,优选2-4%;B2O3:0-4%,优选0.5-2%;La2O3:0-4%,优选0-2%;CaO:0-4%,优选1-3%;SrO:0-4%,优选0-2%;WO3:0-2%,优选0-1%;Sb2O3:0-1%,优选0-0.5%;以上氧化物的总重量在99%以上;上述百分比均为重量百分比。原料引入方式采用能够引入其相应含量的化合物的多种形式,例如Na2O可以采用碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐的形式引入。如下所述中,各组分的含量是以重量百分比来表示的。SiO2是玻璃网络生成体,可以提高玻璃高温粘度,改善玻璃耐失透性、化学稳定性以及玻璃的机械性能,当SiO2的含量过高时,会使玻璃不易熔炼、玻璃化转变温度升高,不利于玻璃模压成型,会缩短模具的使用寿命,难以获得所要求的光学常数,因此,SiO2的含量应控制在26-29%之间,优选26-28%之间。BaO可以提高玻璃的折射率和内部透过率,能够使玻璃保持优异的化学稳定性,改善玻璃的耐失透性。当BaO的含量过低时,难以获得所要求的光学常数,而BaO的含量过高时,玻璃的化学稳定性和析晶性能会变差,因此,BaO的含量控制在11-17%之间,优选12-15%之间。TiO2可以提高折射率和降低色散,能够更为灵活的调整玻璃的折射率和色散的匹配性,并且可以改善玻璃的耐失透性能。TiO2的含量过高会使玻璃着色加深,着色度和透过率会变差,因此,TiO2的含量控制在7-13%之间,优选在8-12%之间。ZrO2是本专利技术的玻璃的必须成分,具有本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光学玻璃,其特征在于,包括以化合物计的以下组分:SiO2:26‑29%,优选26‑28%;BaO:11‑17%,优选12‑15%;TiO2:7‑13%,优选8‑12%;ZrO2:4‑8%,优选5‑7%;Nb2O5:35‑40%,优选37‑39%;Li2O:2‑7%,优选3‑6%;Na2O:1‑5%,优选2‑4%;B2O3:0‑4%,优选0.5‑2%;La2O3:0‑4%,优选0‑2%;CaO:0‑4%,优选1‑3%;SrO:0‑4%,优选0‑2%;WO3:0‑2%,优选0‑1%;Sb2O3:0‑1%,优选0‑0.5%;以上氧化物的总重量在99%以上;上述百分比均为重量百分比。

【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃,其特征在于,包括以化合物计的以下组分:SiO2:26-29%,优选26-28%;BaO:11-17%,优选12-15%;TiO2:7-13%,优选8-12%;ZrO2:4-8%,优选5-7%;Nb2O5:35-40%,优选37-39%;Li2O:2-7%,优选3-6%;Na2O:1-5%,优选2-4%;B2O3:0-4%,优选0.5-2%;La2O3:0-4%,优选0-2%;CaO:0-4%,优选1-3%;SrO:0-4%,优选0-2%;WO3:0-2%,优选0-1%;Sb2O3:0-1%,优选0-0.5%;以上氧化物的总重量在99%以上;上述百分比均为重量百分比。2.根据权利要求1所述的光学玻璃,其特征在于,所述光学玻璃中不含有Yb2O3、Ta2O5、TeO2、Y2O3和/或Gd2O3。3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃,其特征在于,所述光学玻璃中不含有Th、Cd、Tl、Os、Be、F和/或Se。4.根据权利要求1-3任一项所述的光学玻璃,其特征在于,所述光学玻璃的折射率nd为1....

【专利技术属性】
技术研发人员:霍金龙杨爱清姜敬陆梁立新杨谧玲
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:湖北;42

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