光学玻璃制造技术

技术编号:14832639 阅读:88 留言:0更新日期:2017-03-16 19:34
本发明专利技术提供一种具有优异的耐失透性能的高折射低色散光学玻璃,其组成按重量百分比表示含有:B2O3:5‑25%;SiO2:1‑15%;La2O3:30‑45%;Gd2O3:4‑20%;Y2O3:2‑15%;Ta2O5:4‑15%;ZrO2:0‑8%;Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.07‑0.3。本发明专利技术引入适量的La2O3、Gd2O3、Y2O3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、ZrO2或Ta2O5中的一种或多种,通过优化各组分的配比,得到具有优异的耐失透性能的高折射低色散光学玻璃以及玻璃预制件和光学元件,能够满足现代新型光电产品的需要。

【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1.82-1.86、阿贝数νd为40-46的高折射率低色散光学玻璃,市场需求日益增大。满足上述光学性质的玻璃组分中稀土元素组分含量大,而用于形成玻璃网络形成体的组分含量相对较小,由此带来的问题是玻璃的耐失透性能差,玻璃在成型时容易析晶。日本特开2008-1551公开了一种高折射低色散光学玻璃,但其耐失透性能差,玻璃在成型时需要使用复杂的冷却手段来抑制失透现象。
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具有优异的耐失透性能的高折射低色散光学玻璃,以及由所述光学玻璃制成的预制件和光学元件。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是:光学玻璃,其组成按重量百分比表示,含有:B2O3:5-25%;SiO2:1-15%;La2O3:30-45%;Gd2O3:4-20%;Y2O3:2-15%;Ta2O5:4-15%;ZrO2:0-8%;Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.07-0.3。进一步的,其组成按重量百分比表示,还含有:Nb2O5:0-10%;Yb2O3:0-10%;TiO2:0-10%;WO3:0-10%;ZnO:0-10%:Al2O3:0-5%;RO:0-10%,其中,RO为BaO、SrO、MgO或CaO中的一种或多种;R2O:0-10%,其中,R2O为Li2O、Na2O或K2O中的一种或多种。光学玻璃,其组成按重量百分比表示为:B2O3:5-25%;SiO2:1-15%;La2O3:30-45%;Gd2O3:4-20%;Y2O3:2-15%;Ta2O5:4-15%;ZrO2:0-8%;Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.07-0.3;Nb2O5:0-10%;Yb2O3:0-10%;TiO2:0-10%;WO3:0-10%;ZnO:0-10%;Al2O3:0-5%;RO:0-10%,其中,RO为BaO、SrO、MgO或CaO中的一种或多种;R2O:0-10%,其中,R2O为Li2O、Na2O或K2O中的一种或多种。进一步的,各组分的含量满足以下5种条件中的一种或一种以上:1)Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.08-0.25;2)SiO2/(SiO2+B2O3)为0.15-0.45;3)Ta2O5+Nb2O5为5-18%;4)Nb2O5/SiO2为0-1.25;5)(La2O3+Gd2O3+Y2O3)/(Ta2O5+Nb2O5+TiO2+WO3)为1.5-20。进一步的,其中:B2O3:7-22%;和/或SiO2:2-12%;和/或La2O3:35-42%;和/或Gd2O3:8-16%;和/或Y2O3:5-10%;和/或Ta2O5:6-13%;和/或ZrO2:2-7%。进一步的,各组分的含量满足以下5种条件中的一种或一种以上:1)Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.08-0.2;2)SiO2/(SiO2+B2O3)为0.2-0.4;3)Ta2O5+Nb2O5为6-17%;4)Nb2O5/SiO2为0-1;5)(La2O3+Gd2O3+Y2O3)/(Ta2O5+Nb2O5+TiO2+WO3)为2-18。进一步的,其中:B2O3:10-20%;和/或SiO2:3-10%;和/或Ta2O5:7-12%。进一步的,其中:Nb2O5:0-5%;和/或Yb2O3:0-5%;和/或TiO2:0-5%;和/或WO3:0-5%;和/或ZnO:0-5%;和/或Al2O3:0-2%;和/或RO:0-5%,其中,RO为BaO、SrO、MgO或CaO中的一种或多种;和/或R2O:0-5%,其中,R2O为Li2O、Na2O或K2O中的一种或多种。进一步的,其中,含有0-5%的F。进一步的,玻璃折射率为1.82-1.86;阿贝数为40-46;液相温度的上限为1300℃。进一步的,玻璃折射率为1.83-1.855;阿贝数为41-45.5;液相温度的上限为1280℃。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:引入适量的La2O3、Gd2O3、Y2O3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、ZrO2或Ta2O5中的一种或多种,通过优化这些组分的配比,可得到具有优异的耐失透性能的高折射低色散光学玻璃,以及由所述光学玻璃形成的玻璃预制件和光学元件,能够满足现代新型光电产品的需要。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进行详细说明,各玻璃组分的含量、总含量只要没有特别说明,都采用重量%表示,玻璃组分的含量与总含量之比以重量比表示。B2O3是玻璃网络生成体,尤其是在高折射低色散的镧系玻璃中,B2O3是得到析晶稳定玻璃的必要成分。当B2O3含量低于5%时,玻璃的析晶稳定性不够理想;但当B2O3含量高于25%时,玻璃的化学稳定性会降低。因此,B2O3含量限定在5-25%,优选7-22%,更优选10-20%。SiO2同样是玻璃网络生成体,是光学玻璃的骨架,具有提升玻璃化学稳定性、维持玻璃抗析晶性能的作用。当SiO2含量低于1%时,难以达到上述效果;但当SiO2含量高于15%时,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,SiO2的含量为1-15%,优选范围为2-12%,更优选3-10%。通过调节SiO2/(SiO2+B2O3)的比值,可以起到调节玻璃粘度的作用。玻璃的粘度是制定生产工艺的重要依据,玻璃的澄清温度、成型温度、热处理温度的制定都取决于玻璃的粘度。因此,合适的玻璃粘度能够有效地降低玻璃的生产难度。当SiO2/(SiO2+B2O3)的比值在0.15-0.45范围内时,玻璃具有合适的粘度,进一步,SiO2/(SiO2+B2O3)的比值优选为0.2-0.4。La2O3是获得本专利技术所需高折射低色散特性的必须组分,如果其含量不足,则光学常数难以达到设计要求;而当其含量太大时,玻璃的耐失透性能会出现明显恶化。因此,本专利技术的La2O3的含量为30-45%,优选含量范围为35-42%。Gd2O3对于增加折射率降低色散有帮助,当Gd2O3含量过少时,上述效果不明显;但当其含量过高时,玻璃的耐失透性能及化学稳定性变差。因此,Gd2O3的含量为4-20%,优选为8-16%。本专利技术高折射低色散作用的组分还引入2%以上Y2O3,以改善玻璃的熔融性、耐失透性,同时还可以降低玻璃析晶上限温度,但若其含量超过15%,则玻璃的稳定性和耐失透性降低。因此,Y2O3含量范围为2-15%,优选范围为5-10%。La2O3、Gd2O3、Y2O3都可以起到增加折射率降低色散的作用,而当仅仅使La2O3、Gd2O3、Y2O3在上述范围内时,玻璃的耐失透性能并不稳定。因此,本专利技术的Y2O3与La2O3、Gd2O3、Y2O3总含量之和的比值Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.07-0.3,以使玻璃的热稳定性和本文档来自技高网...

【技术保护点】
光学玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:B2O3:5‑25%;SiO2:1‑15%;La2O3:30‑45%;Gd2O3:4‑20%;Y2O3:2‑15%;Ta2O5:4‑15%;ZrO2:0‑8%;Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.07‑0.3。

【技术特征摘要】
1.光学玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示,含有:B2O3:5-25%;SiO2:1-15%;La2O3:30-45%;Gd2O3:4-20%;Y2O3:2-15%;Ta2O5:4-15%;ZrO2:0-8%;Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.07-0.3。2.如权利要求1所述的光学玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示,还含有:Nb2O5:0-10%;Yb2O3:0-10%;TiO2:0-10%;WO3:0-10%;ZnO:0-10%:Al2O3:0-5%;RO:0-10%,其中,RO为BaO、SrO、MgO或CaO中的一种或多种;R2O:0-10%,其中,R2O为Li2O、Na2O或K2O中的一种或多种。3.光学玻璃,其特征在于,其组成按重量百分比表示为:B2O3:5-25%;SiO2:1-15%;La2O3:30-45%;Gd2O3:4-20%;Y2O3:2-15%;Ta2O5:4-15%;ZrO2:0-8%;Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.07-0.3;Nb2O5:0-10%;Yb2O3:0-10%;TiO2:0-10%;WO3:0-10%;ZnO:0-10%;Al2O3:0-5%;RO:0-10%,其中,RO为BaO、SrO、MgO或CaO中的一种或多种;R2O:0-10%,其中,R2O为Li2O、Na2O或K2O中的一种或多种。4.如权利要求1-3任一权利要求所述的光学玻璃,其特征在于,各组分的含量满足以下5种条件中的一种或一种以上:1)Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)为0.08-0.25;2)SiO2/(SiO2+B2O3)为0.15-0.45;3)Ta2O5+Nb2O5为5-18%;4)Nb2O5/SiO2为0-1.25;5)(La2O3+Gd2O3+Y2O3)/(Ta2O5+Nb2O5+TiO2+WO3)为1.5-20。5.如权利要求1-3任一权利要求所述的光学玻璃,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝良振匡波毛露路
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

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