光学玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种光学玻璃及其制备方法，所述光学玻璃包含以化合物计的以下组分：SiO2：30‑45％；B2O3：0‑15％；Nb2O5：25‑35％；ZnO：5‑20％；Li2O：0‑10％；Na2O：1‑15％；Sb2O3：0‑0.1％；其中，∑SiO2+B2O3：30‑50％；∑Li2O+Na2O：5‑20％；上述百分比均为重量百分比；所述光学玻璃不含有TiO2、ZrO2、BaO、GeO2、TeO2、Ta2O5、Yb2O3、Th、Pb、As、Cd、Hg。所述光学玻璃的折射率在1.66‑1.73、阿贝数在30‑36范围内，密度低于3.30g/cm3，玻璃化转变温度为470℃以下，玻璃屈服温度在530℃以下，析晶温度低于950℃，并在330nm或更短的波长下透过率可达5％以上；390nm或更短的波长下透过率可达80％以上，耐水性、耐酸性均为1级，并且100cm3的玻璃中的异物数小于1。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种光学玻璃及其制备方法，属于光学玻璃

技术介绍
光学玻璃是用于制造光学仪器或机械系统中的透镜、棱镜、反射镜和窗口等的玻璃材料。光学玻璃透光性能好、折光率高，被广泛应用于制造眼镜片、照相机、望远镜、显微镜和透镜等光学仪器。随着科技的进步，数码产品更新换代，对光学玻璃的需求量也越来越大，并且对光学玻璃的性能也提出了更高的要求。专利申请CN101003417A公开了一种折射率在1.74-1.83，阿贝数为32-47的光学玻璃，其组成中含有5-20重量％的TiO2。由于含有TiO2，导致在360nm以下波段的透过率低。专利申请CN1772671A公开了一种折射率在1.65-1.74，阿贝数为36-45的光学玻璃。其组分中含有5-26重量％的BaO。BaO的含量高，在玻璃原料的熔解过程中，对熔炼装置的侵蚀增强，难于熔炼出高质量的玻璃，同时影响玻璃的密度。专利申请CN1903761A公开了一种折射率在1.73-1.83，阿贝数在32-36范围内的光学玻璃，其组成中含有6-14重量％的TiO2。由于含有TiO2，导致在360nm以下波段的透过率低。专利申请CN104944768A公开了折射率在1.70-1.75，阿贝数在25-35范围内的光学玻璃，其组成中含有20-40重量％的TiO2。由于含有TiO2，导致在360nm以下波段的透过率低。专利申请CN104876440A公开了一种折射率在1.66-1.73，阿贝数在30-36
范围内的光学玻璃，其中含有3-10％的ZrO2。由于ZrO2的熔点高，影响玻璃的熔融性能。专利技术内容专利技术要解决的问题本专利技术的目的是提供一种光学玻璃及其制备方法。所述光学玻璃的折射率在1.66-1.73范围内、阿贝数在30-36范围内，密度低于3.30g/cm3，玻璃化转变温度为470℃以下，玻璃屈服温度在530℃以下，析晶温度低于950℃，且不含有引起光致变色效应的TiO2，不含有对熔炼装置侵蚀性强且影响玻璃密度的BaO，不含有影响玻璃熔融效果的ZrO2，且不含Th、Pb、As、Cd、Hg以及GeO2、TeO2、Ta2O5和Yb2O3。并在330nm或更短的波长下透过率可达5％以上；390nm或更短的波长下透过率可达80％以上。耐水性、耐酸性均为1级，并且100cm3的玻璃中的异物数小于1。用于解决问题的方案本专利技术提供一种光学玻璃，其包含以化合物计的以下组分：SiO2：30-45％；B2O3：0-15％；Nb2O5：25-35％；ZnO：5-20％；Li2O：0-10％；Na2O：1-15％；Sb2O3：0-0.1％；其中，∑SiO2+B2O3：30-50％；∑Li2O+Na2O：5-20％；上述百分比均为重量百分比；所述光学玻璃不含有Th、Pb、As、Cd、Hg、TiO2、ZrO2、BaO、GeO2、
TeO2、Ta2O5和/或Yb2O3。根据本专利技术所述的光学玻璃，其中，所述SiO2的含量为30-40％，优选30-38％，更优选33-36％。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述B2O3的含量为0-10％，优选为0-8％，更优选0-5％。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述Nb2O5的含量为28-35％，优选29-34％，更优选30-32％。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述ZnO的含量为8-20％，优选12-18％，更优选13-16％。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述Li2O的含量为0-8％，优选0-6％，更优选0-5％。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述Na2O的含量为2-10％，优选为3-8％，更优选4-6％。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述∑SiO2+B2O3的含量为30-45％，优选为30-42％。根据本专利技术的光学玻璃，其中，所述∑Li2O+Na2O的含量为6-17％，优选7-15％，更优选9-14％，特别优选10-13％。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。专利技术的效果本专利技术的光学玻璃，组分中不含有引起光致变色效应的TiO2，提高了玻璃的透过率，特别是330nm以下波段的透过率，有利于玻璃镜头的胶合；不含有对熔炼装置侵蚀性强的BaO，减轻了玻璃生产过程中对熔炼装置的侵蚀，降低了光学玻璃的生产成本；不含有影响玻璃熔融效果的ZrO2，可降低玻璃
的熔制温度，降低对熔炼装置的侵蚀和光学玻璃的生产成本。本专利技术的光学玻璃具有较低的玻璃化转变温度和屈服温度，能够降低玻璃二次压型和精密模压时的温度，从而减少玻璃二次压型和精密模压的能量量损耗，能够延长模具的使用寿命适合于批量生产，主要用于数码产品、摄像机、液晶投影、光通信的透镜等光学透镜中。具体实施方式本专利技术提供一种光学玻璃，其包含以化合物计的以下组分：SiO2：30-45％；B2O3：0-15％；Nb2O5：25-35％；ZnO：5-20％；Li2O：0-10％；Na2O：1-15％；Sb2O3：0-0.1％；其中，∑SiO2+B2O3：30-50％；∑Li2O+Na2O：5-20％；上述百分比均为重量百分比；所述光学玻璃不含有TiO2、ZrO2、BaO、Th、Pb、As、Cd、Hg、F、GeO2、TeO2、Ta2O5和/或Yb2O3。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是形成玻璃的必须成分，其主要是提高玻璃的耐失透性和化学稳定性。为了达到上述效果，如果SiO2的含量过低，会降低玻璃中的桥氧含量，并且玻璃的析晶温度高于1000℃；SiO2的含量过高，难以获得所要求的光学
常数，同时会降低Nb2O5在玻璃中的熔融性。因此，SiO2的含量控制在30-45％的范围内，优选SiO2的含量控制在30-40％的范围内，更优选在30-38％的范围内，特别优选SiO2在33-36％的范围内。B2O3是玻璃的助熔剂的有用成分，如果B2O3的含量过高，光学玻璃的析晶温度将高于1300℃，且光学玻璃的化学稳定性不好，不能实现批量生产；因此，B2O3的含量控制在0-15％的范围内，优选0-10％的范围内，更优选为0-8％的范围内，特别优选0-5％的范围内。∑SiO2+B2O3对光学玻璃的析晶性能有很大的影响。当∑SiO2+B2O3低于30％时，得到的光学玻璃的析晶上限温度超过1300℃；当∑SiO2+B2O3高于50％时，光学玻璃的熔融性和稳定性变差，且光学性能不在本专利技术的范围内。SiO2与B2O3的含量之和优选在35～48％的范围内，更优选在40～45％的范围内。Nb2O5是形成玻璃的必须成分，能够提高玻璃的折射率。在本专利技术中，Nb2O5的含量过低时，难以获得所要求的光学性能，Nb2O5的含量过高时，玻璃的析晶性能会变差。因此，Nb2O5的含量控制在25-35％的范围内，优选28-35％范围内，更优选29-34％的范围内，特别优选30-32％的范围内。ZnO是形成玻璃的必须成分，能够改善玻璃的析晶性能并具有助熔的作用。ZnO的含量过低，无法改善玻璃的析晶性能；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学玻璃，其特征在于，其包含以化合物计的以下组分：SiO2：30‑45％；B2O3：0‑15％；Nb2O5：25‑35％；ZnO：5‑20％；Li2O：0‑10％；Na2O：1‑15％；Sb2O3：0‑0.1％；其中，∑SiO2+B2O3：30‑50％；∑Li2O+Na2O：5‑20％；上述百分比均为重量百分比；所述光学玻璃不含有Th、Pb、As、Cd、Hg、TiO2、ZrO2、BaO、GeO2、TeO2、Ta2O5和/或Yb2O3。

【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃，其特征在于，其包含以化合物计的以下组分：SiO2：30-45％；B2O3：0-15％；Nb2O5：25-35％；ZnO：5-20％；Li2O：0-10％；Na2O：1-15％；Sb2O3：0-0.1％；其中，∑SiO2+B2O3：30-50％；∑Li2O+Na2O：5-20％；上述百分比均为重量百分比；所述光学玻璃不含有Th、Pb、As、Cd、Hg、TiO2、ZrO2、BaO、GeO2、TeO2、Ta2O5和/或Yb2O3。2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，所述SiO2的含量为30-40％，优选30-38％，更优选33-36％。3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，其特征在于，所述B2O3的含量为0-10％，优选为0-8％，更优选0-5％。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Nb2O5的含量为28-35％，优选29-34％，更优选30-32％...

【专利技术属性】
技术研发人员：戎俊华，王拓，梁立新，徐华峰，徐光以，
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