精密模压用光学玻璃制造技术

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种精密模压用光学玻璃，特别是涉及一种折射率(nd)为1.65-1.70、色 散系数(vd)为50-60，转变温度(Tg)在54(TC以下的光学玻璃。
技术介绍
精密模压成型技术是近年发展起来的一项光学零件制造技术，该技术直接对玻璃进行压 型形成光学功能面，有别于研磨、抛光的方法，能制造具有复杂曲面的光学零件，可减少构 成光学系统的透镜枚数，满足光学系统轻量化的需求。因此，通过精密模压成型制造非球面 透镜的方法成为主流，用于精密模压的低软化点玻璃的需求不断加大。在精密压力成型中使用的玻璃及预型材应具有尽可能低的转变温度，光学玻璃的转变温 度越低，加压成型时玻璃的加热温度就越低，就会縮短玻璃升温和降温的时间，提高生产效 率，同时降低模具的工作温度，延长其寿命。玻璃化转变温度一旦超过63(TC，就难于实现 精密压力成型。另外精密压力成型还要求玻璃的析晶上限温度要低，使得玻璃在模压时不析 晶，同时为满足光学系统轻量化需求，玻璃的密度也要尽量小。用于非球面透镜的光学玻璃，要求具有各种光学常数，近年来，折射率为1.65-1.70、 色散系数为50-60的光学玻璃需求较大。CN1903762A公开了此类光学玻璃，其玻璃组分中含 有过多的B203、 Li20，加剧了玻璃制造过程中的挥发及分相趋势，容易引起玻璃的光学常数 波动，产生条纹，导致制造工艺的复杂化，带来制造成本的上升。CN1666967A也公开了此类 光学玻璃，但玻璃转变温度偏高，达到550-63(TC，精密模压成型的经济性较差。
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易熔制的精密模压用光学玻璃，折射率为 1.65-1.70、色散系数为50-60、玻璃转变温度在54(TC以下。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是精密模压用光学玻璃，所述玻璃折射率为 1.65-1.70，色散系数为50-60，玻璃转变温度小于54(TC，析晶上限温度小于105(TC，密度小 于3. 4g/cm3。进一步的，其重量百分比组成为Si02: 10-25%、 B203: 25-35%、 La203: 12-22%、 CaO :5-18%、 Li20: 1-8%、 Gd203+Yb203+Y203: 0-8%、 ZnO: 0-8%、 Zr02: 0-5%、 A1203: 0-1%、 SnO: 0-0. 5%、 Sb203: 0-0.1%、 Ta205+W03+Nb205+Ti02〈2%。进一步的，其中Si02: 12-22%、 B203: 27-33%、 La203: 15-22%。 进一步的，其中CaO: 8-15%、 Li20: 3-7%。 进一步的，其中Y203: 2-8%、 Zn0: 2-8%。进一步的，其中CaO: 8-15%、 Li20: 3-7%、 Y203: 2-8%、 Zn0: 2-8%。 进一步的，其中CaO: 8-15%、 Li20: 3-7%、 Y203: 2-8%、 Zn0: 2-8%、 Zr02: 0.5-3%。 精密模压用光学玻璃，其重量百分比组成为Si02: 10-25%、 B203: 25-35%、 La203: 12-22%、 CaO: 5-18%、 Li20: 1-8%、 Gd203+Yb203+Y203: 0-8%、 ZnO: 0-8%、 Zr02: 0-5%、A1203:0-1%、SnO: 0-0.5%、 Sb203: 0-0.1%、 Ta205+W03+Nb205+Ti02〈2%。进一步的其中Si02: 12-22%、 B203: 27-33%、 La203: 15-22%。进一步的其中CaO: 8-15%、 Li20: 3-7%。进一步的其中Y203: 2-8%、 ZnO: 2-8%。进一步的其中CaO: 8—15%、 Li20: 3—7%、 Y203: 2—8%、 ZnO: 2—8%。进一步的其中CaO: 8—15%、 Li20: 3—7%、 Y203: 2—8%、 ZnO: 2—8%、 Zr02: 0. 5—3%。精密模压用光学玻璃制成的光学元件成型用预型材。 精密模压用光学玻璃成型制成的光学元件。本专利技术的有益效果是通过合理设定玻璃组分，抑制了玻璃熔制过程中挥发及分相趋势 ，降低了光学玻璃制造难度；本专利技术的折射率为1.65-1.70，色散系数为50-60，转变温度低 于54(TC，析晶上限温度小于105(TC，玻璃密度小于3.4g/cm3，适用于精密模压成型。由本 专利技术提供的光学玻璃制作的光学元件适用于成像系统、数字投影、医疗技术、光刻术、晶片 /芯片等
具体实施例方式以下对本专利技术的光学玻璃中可含有的成分进行说明，各成分的含量以重量%表示。Si02是形成本专利技术玻璃网络结构的必要成分，可起到提高玻璃抗失透性的作用，当其含 量不足10%时，不能达到效果；含量超过25%时，玻璃的转变温度上升，不适合于精密压型， 因此其优选含量为10-25%，更优选为12-22%。B203是形成本专利技术玻璃网络结构的必要成分，可以降低玻璃的色散值，当其含量过少， 玻璃耐失透性不足；含量过多，玻璃的化学稳定性降低，并使熔制过程中挥发加重，工艺难 度加大，因此其优选含量为25-35%，更优选为27-33%。La203是提高玻璃的折射率、降低色散不可缺少的组分，同时也可有效提高化学稳定性 ，当其含量小于12%，玻璃折射率难以保持在上述特定范围；含量超过22%时，玻璃抗失透性下降，熔制难度增加，因此其优选含量为12-22%，更优选为15-22%。Gd203、 Y203、 Yb203也是提高玻璃的折射率、降低色散的组分，作用与La203相似，和 La203共同存在，会进一步提高玻璃抗失透稳定性，因此三种组分的总含量不能太高，优选 含量范围为0-8%。Y203还能改善玻璃的析晶性能，但含量过高，将削弱玻璃抗失透性，因此￥203含量更优 选为2-8%。Li20是本专利技术中的必要成分，可有效降低软化温度，改善玻璃的熔融性能，但引入太多 会加剧玻璃的分相趋势，降低玻璃的化学稳定性，因此其优选含量为1-8%，更优选含量为 3-7%。Na20、 K20也可以改善玻璃的熔融性能，但引入太多会加剧玻璃的分相趋势，因此其优 选含量为0-5%。ZnO可使玻璃形成高折射低色散特性，同时还可改良玻璃的抗失透性和降低粘滞流动温 度，若含量过高，玻璃的色散超高，析晶倾向增大，因此其含量优选为0-8%，更优选为 2-8%。CaO是维系本专利技术玻璃低比重的主要成分，可以改善玻璃稳定性，以及熔炼生产时帮助 原料熔化，但其含量低于5%，效果不明显；高于18%时，玻璃的析晶倾向增大，因此其含量 优选为5-18%，更优选为8-15%。MgO、 SrO、 BaO以碳酸盐或硝酸盐的形式作为原料使用时，具有促进玻璃消泡的效果， 同时也可调整光学常数，但过量会降低玻璃耐潮性，因此其合计含量优选为0-15%。Zr02少量加入时，具有调整光学常数、改善玻璃化学稳定性、抗失透性的效果，若添加 量超过5%，软化温度上升，因此其优选含量为0-5%，更优选O. 5-3%。Al203为任意成分，当少量加入时，可提高玻璃化学稳定性及耐潮性，引入过多会使玻 璃软化温度急剧上升，因此其优选含量为0-1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：匡波，
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：90[中国|成都]