光学玻璃制造技术

本发明专利技术提供一种高折射低色散光学玻璃，其重量百分比组成包括：B2O3：1-30％,SiO2：0-20％；La2O3：25-55％；Gd2O3：5-40％；Y2O3：0-25％；Yb2O3：0-10％；Ta2O5：0-10％；Nb2O5：1-30％；TiO2：0-10％；ZrO2：0.5-20％；WO3：0-10％；Al2O3：0-10％；GeO2：0-10％；Bi2O3：0-10％；不含ZnO；折射率为1.80-1.95，阿贝数为33-45。本发明专利技术通过降低玻璃组份中Ta2O5含量，引入适量的具有高折射率低色散作用的稀土类氧化物，优化这些组分的配比，可得到具有优异的透过率的高折射率低色散光学玻璃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有高折射率低色散特性的光学玻璃，以及由所述光学玻璃形成的玻璃预制件和光学元件。
技术介绍
高折射率低色散光学玻璃形成的透镜与由高折射率高色散光学玻璃形成的透镜进行组合，能够修正色差，使光学系统小型化，特别是折射率nd为1.86-1.92、阿贝数νd为36-42的高折射率低色散光学玻璃，市场需求日益增大。日本特开2001-348244、特开2007-269584、中国CN101386469A中均公开了此类高折射低色散光学玻璃，其说明书实施例中折射率为1.86以上的光学玻璃组分中均含有大量的Ta2O5,而Ta2O5属于昂贵的稀土类氧化物。因此，为了抑制高折射率低色散光学玻璃原料成本的增加，希望能够减少Ta2O5含量。同时，摄像或投射等光学系统的光学元件对光学玻璃透过率要求较高，如果高折射低色散光学玻璃形成的透镜透射光量不足，会影响光学系统的透射光量大幅度下降或骤减，因此希望光学玻璃的透过率性能优异。另外，玻璃中还含有较多的ZnO，导致玻璃的耐失透性降低、液相温度上升。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种不含ZnO且折射率nd为1.80-1.95、阿贝数νd为33-45的高折射低色散光学玻璃，该玻璃在降低玻璃组分中Ta2O5含量的同时，所述玻璃具有优异的透过率。本专利技术还要提供一种由上述光学玻璃形成的玻璃预制件和光学元件。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：光学玻璃，其重量百分比组成包括：B2O3：1-30％,SiO2：0-20％；其中，SiO2≤B2O3；La2O3：25-55％；Gd2O3：5-40％；Y2O3：0-25％；Yb2O3：0-10％；Ta2O5：0-10％；Nb2O5：1-30％；TiO2：0-10％；ZrO2：0.5-20％；(Nb2O5+Ta2O5+ZrO2)/(SiO2+B2O3)的比值范围小于1；WO3：0-10％；R2O：0-10％，其中，R2O为Li2O、Na2O或K2O中的一种或多种；RO：0-10％，其中，RO为BaO、SrO、MgO或CaO中的一种或多种；Al2O3：0-10％；GeO2：0-10％；Bi2O3：0-10％；不含ZnO；折射率范围为1.80-1.95，阿贝数范围为33-45。其中，还含有Sb2O3：0-1％；SnO2：0-1％；CeO2：0-1％。其中，B2O3：5-25％和/或SiO2：0.1-15％和/或La2O3：30-52％和/或Gd2O3：5-35％和/或Y2O3：1-20％和/或Ta2O5：0-5％和/或Nb2O5：2-25％和/或TiO2：0.1-5％和/或ZrO2：1-15％和/或WO3：0-5％和/或R2O：0-5％和/或RO：0-5％和/或Al2O3：0-5％和/或GeO2：0-5％和/或Bi2O3：0-5％和/或Sb2O3：0-0.5％和/或SnO2：0-0.5％和/或CeO2：0-0.5％。其中，SiO2/(SiO2+B2O3)范围在0.5以下；和/或Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)在0.2以下；和/或Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+ZrO2)范围在0.4-0.8；和/或Nb2O5≥ZrO2；和/或(Nb2O5+Ta2O5+ZrO2)/(SiO2+B2O3)的范围小于1。其中，SiO2/(SiO2+B2O3)范围为0.25-0.4；和/或Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)在0.05-0.12；和/或Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+ZrO2)范围为0.48-0.6；和/或(Nb2O5+Ta2O5+ZrO2)/(SiO2+B2O3)的范围为0.1-0.9。其中，(Nb2O5+Ta2O5+ZrO2)/(SiO2+B2O3)的范围为0.5-0.8。其中，玻璃折射率范围为1.87-1.91；玻璃的阿贝数的范围为37-41。其中，玻璃折射率范围为1.88-1.90；玻璃的阿贝数的范围为38-40。玻璃预制件，采用上述的光学玻璃制成。光学元件，采用上述的光学玻璃制成。本专利技术的有益效果是：本专利技术玻璃中不含有ZnO，玻璃的耐失透性能高，液相温度低；另外通过降低玻璃组份中Ta2O5含量，引入适量的La2O3、Gd2O3、Y2O3及Yb2O3等具有高折射率低色散作用的稀土类氧化物组分，并引入适量比例的Nb2O5或TiO2中的一种或两种，优化这些组分的配比，可得到具有优异的透过率的高折射率低色散光学玻璃，以及由所述光学玻璃形成的玻璃预制件和光学元件。具体实施方式Ⅰ、光学玻璃下面对本专利技术的光学玻璃的组成详细地进行说明，各玻璃组分的含量、总含量只要没有特别说明，则使用重量％进行表示，玻璃组分的含量与总含量之比以重量比表示。另外，在以下的说明中，提到规定值以下或规定值以上时也包括该规定值。B2O3是玻璃网络形成组分，具有提高玻璃可熔性并降低玻璃态转变温度的作用。为了达到上述效果，本专利技术引入1％以上或更多的B2O3，但当其引入量超过30％时，则玻璃稳定性会下降，并且折射率下降，无法得到本专利技术的高折射率。因此，本专利技术的B2O3的含量为1-30％，B2O3含量的优选范围为5-25％，更优选的范围为7-20％。SiO2具有改善玻璃的热稳定性的作用，并可以增大玻璃熔融以及成型时的粘度。但若其含量超过20％，则玻璃变得很难熔，且无法获得本专利技术所需要的折射率。因此，本专利技术的SiO2的含量为0-20％，SiO2含量的优选范围为0.1-15％，更优选的范围为3-12％。为了改善玻璃熔融性、维持玻璃稳定性以及维持适于熔融玻璃的成形的粘性，本专利技术引入的SiO2含量应小于或等于B2O3含量，即SiO2≤B2O3。同时为了得到透过率高的玻璃，抑制玻璃的熔融温度的上升，减少、抑制熔化到熔融玻璃中的铂离子等使着色恶化的物质的混入量，并有效调整本专利技术玻璃的阿贝数范围，本专利技术将SiO2/(SiO2+B2O3)范围优选在0.5以下，更优选范围为0.1-0.45，进一步优选范围为0.25-0.4。La2O3是获得本专利技术所需光学特性的必须组分。当La2O3的含量小于25％时，难以实现所需要的光学特性；但当其含量超过55％时，玻璃耐失透性与熔融性能均恶化。因此，本专利技术的La2O3的含量为25-55％，La2O3含量的优选范围为30-52％，更优选的范围为35-50％。本专利技术中通过Gd2O3与La2O3共存，可以提高形成玻璃的稳定性，但当Gd2O3含量低于5％时，上述效果不明显；如果其含量超过40％时，则玻璃耐失透性降低，形成玻璃的稳定性变差。因此，本专利技术的Gd2O3的含量为5-40％，优选范围为5-35％，更优选范围为10-30％。本专利技术高折射低色散作用的组分优选还引入Y2O3，可改善玻璃的熔融性、耐失透性，同时还可降低玻璃析晶上限温度，但若其含量超过25％，则玻璃的稳定性、耐失透性降低。因此，Y2O3含量范围为0-25％，优选范围为1-20％，更优选为2-15％。Yb2O3也是本专利技术玻璃中的高折射率低色散组分，其含量超过10％时，玻璃的稳定性、耐失透性降低，因而优选Yb2O3含量范围为0-10％。同时，由于Yb2O3相对于Gd2O3、Y2O3比较昂贵，对玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
光学玻璃，其特征在于，其重量百分比组成包括：B2O3：1‑30％,SiO2：0‑20％；其中，SiO2≤B2O3；La2O3：25‑55％；Gd2O3：5‑40％；Y2O3：0‑25％；Yb2O3：0‑10％；Ta2O5：0‑10％；Nb2O5：1‑30％；TiO2：0‑10％；ZrO2：0.5‑20％；(Nb2O5+Ta2O5+ZrO2)/(SiO2+B2O3)的比值范围小于1；WO3：0‑10％；R2O：0‑10％，其中，R2O为Li2O、Na2O或K2O中的一种或多种；RO：0‑10％，其中，RO为BaO、SrO、MgO或CaO中的一种或多种；Al2O3：0‑10％；GeO2：0‑10％；Bi2O3：0‑10％；不含ZnO；折射率范围为1.80‑1.95，阿贝数范围为33‑45。

【技术特征摘要】
1.光学玻璃，其特征在于，其重量百分比组成包括：B2O3：1-30％,SiO2：0-20％；其中，SiO2≤B2O3；La2O3：25-55％；Gd2O3：5-40％；Y2O3：0-25％；Yb2O3：0-10％；Ta2O5：0-10％；Nb2O5：1-30％；TiO2：0-10％；ZrO2：0.5-20％；(Nb2O5+Ta2O5+ZrO2)/(SiO2+B2O3)的比值范围小于1；WO3：0-10％；R2O：0-10％，其中，R2O为Li2O、Na2O或K2O中的一种或多种；RO：0-10％，其中，RO为BaO、SrO、MgO或CaO中的一种或多种；Al2O3：0-10％；GeO2：0-10％；Bi2O3：0-10％；不含ZnO；折射率范围为1.80-1.95，阿贝数范围为33-45。2.如权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，还含有Sb2O3：0-1％；SnO2：0-1％；CeO2：0-1％。3.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其特征在于，其中，B2O3：5-25％和/或SiO2：0.1-15％和/或La2O3：30-52％和/或Gd2O3：5-35％和/或Y2O3：1-20％和/或Ta2O5：0-5％和/或Nb2O5：2-25％和/或TiO2：0.1-5％和/或ZrO2：1-15％和/或WO3：0-5％和/或R2O：0-5％和/或RO：0-5％和/或Al2O3：0-5％和/或GeO2：0-5％和/或Bi2O3：0-5％和/或Sb2O3：...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，
申请(专利权)人：成都光明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51