專利名稱：：一種高折射率低色散光學玻璃的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于光學玻璃
技術領域：
，具體涉及一種高折射率低色散光學玻璃，特別是一種不含釷、鎘、砷的，折射率(nd)在1.851.91之間和阿貝數(shù)(i>d)在3842以內，轉變溫度Tg低于695'C，按中國標準GB/T17129所測得的玻璃的耐水穩(wěn)定性Dw和耐酸穩(wěn)定性DA均為1級的光學玻璃，同時具有著色度小，穩(wěn)定性好，玻璃轉變溫度較低，工藝性能優(yōu)良適宜生產(chǎn)。技術背景近年來，伴隨著數(shù)碼相機、攝相機和可拍照手機的大量使用和日益向小型化發(fā)展，小型鏡頭需求量急劇增大。高折射率低色散玻璃的使用可以減少光學設計中的鏡頭使用數(shù)量，有利于提高成像質量的同時減小鏡頭的體積，近幾年在光學設計中的用量日益擴大。本發(fā)明所涉及的材料是解決問題的關鍵。在本發(fā)明所涉及的光學常數(shù)附近的光學玻璃專利如下專利USP4120732所公開的玻璃折射率(nd)在1.85~1.96之間和阿貝數(shù)。d)在2843，但其中含有氟化物，會導致玻璃穩(wěn)定性不好。專利USP4166746所公開的玻璃折射率(nd)在1.791.93之間和阿貝數(shù)(i)d)在3041，但液相溫度太高，不適宜批量生產(chǎn)。專利USP6818578、專利CN1704369A、專利CN1182058C所公開的玻璃屬于同類玻璃，但本發(fā)明中玻璃的性能和保護范圍與之有所不同。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的就是提供一種不含釷、鎘、砷，折射率(nd)在1.85-1.91之間，阿貝數(shù)在38~42以內，同時著色度小，穩(wěn)定性好，玻璃轉變溫度較低，工藝性能優(yōu)良適宜生產(chǎn)的高折射率低色散光學玻璃。本發(fā)明解決技術問題的技術方案是一種高折射率低色散光學玻璃，戶萬述光學玻璃的重量百分比含量包括Si02:l10%、B203:1018%、La203:3050%、Zr02:38%、Ta205:1025%、Yb203:315%，總含量為100%。本發(fā)明技術方案中所述的玻璃按重量百分比含量進一步含有Gd203:020%、Nb205:08%、YA:0鹿，GdA、Nb'A、YA的含量之和為1035%。說本發(fā)明技術方案中所述的玻璃按重量百分比含量進一步含有W03:02%、Li20:03%、RO:010%、Sb203:01%,W03、Li20、R0、513203含量之和為510%。本發(fā)明技術方案中所述的R0為MgO、CaO、Sr0、Ba0、ZnO其中或多項，按重量百分比含量為MgO:05%、CaO:05%、SrO:05%，、BaO:080/o，ZnO:08%，MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO含量之和為010%。本發(fā)明技術方案中所述的Si02與8203的重量百分比為《0.4。本發(fā)明制得的玻璃中，由下面所述的原因選擇上述含量的每個成分。如下所述中，每個成分含量范圍是以重量百分比來表示。B203是玻璃的網(wǎng)絡生成體，是保持玻璃穩(wěn)定性的必須成分，但其量不足10%的話，析晶傾向激增，玻璃變得十分不穩(wěn)定，而超過25°/。就很難得到目標nd值。Si02也是玻璃生成體，少量的添加可以有效增加本發(fā)明光學玻璃的粘度、提高玻璃的化學穩(wěn)定性和改善析晶性能，但超過5%的話會使玻璃熔煉變得非常困難，產(chǎn)生未熔解物，很難得到均質玻璃。該成份在0.53%以內效果最佳La203是提高玻璃的折射率且增低色散的有效成分，是本發(fā)明不可缺少的成份，其量不足20%時難以保持特定范圍內的光學常數(shù)，而量超過50%以上的話反而會使玻璃析晶傾向變大，要得到析晶性能佳且穩(wěn)定的玻璃，含量最好定在2237%范圍內。Yb203是對提高玻璃的折射率且增低色散的有效成分，有助于提高玻璃的穩(wěn)定性，其量低于3%時對玻璃的穩(wěn)定性改善不大，高于15%時得不到阿貝數(shù)足夠高的玻璃，最佳范圍在在512%范圍內。丁&05成份可提高折射率以及改善化學穩(wěn)定性和析晶性能，其量小于10%時難以得到上述效果，超過25%時析晶性能反倒易變差，要得到析晶性能佳且穩(wěn)定的玻璃，含量最好定在1025%范圍內。Zr02成份可有效調整光學常數(shù)，提高玻璃粘度，減小析晶傾向，提高化學穩(wěn)定性。其量小于3%時難以得到上述效果，超過8%時析晶性能反倒易變差，要得到析晶性能佳且穩(wěn)定的玻璃，含量最好定在38%范圍內。Gd203與1^203同樣是對提高玻璃的折射率且增低色散的有效成分，替代1^203對減小玻璃的析晶傾向很有效，其量超過20%以上反而會使玻璃析晶傾向變大，要得到析晶性能佳且穩(wěn)定的玻璃，含量最好定在815Q^范圍內。M^05成份能有效增加高折射率，提高化學穩(wěn)定性和改善析晶性能，其量若超過8%，將達不到滿意的阿貝數(shù)。Y203是改善玻璃析晶和提高玻璃的阿貝數(shù)的有效成分，過多使用不能獲得高折射率。含量不宜超過10%范圍內。WCb可顯著降低玻璃的轉變溫度，但同時又具有提高折射率的效果。少量引入可使玻璃的析晶溫度顯著降低，滿足降低轉變點溫度的性能，但如果含量超過2%時，不能將玻璃的光學常數(shù)值維持在上述特定范圍內。Li20用于有效降低玻璃的轉變溫度和析晶溫度，增加玻璃的高溫熔融性，較Na20更有效地提高折射率，然而，如果此成分的量超過2%，玻璃將變得很容易析晶。BaO是提高玻璃穩(wěn)定性和降低析晶溫度的有效成分。但是當BaO的引入量超過8%時，不僅玻璃變得不穩(wěn)定，而且轉變溫度也變高，因此BaO的量應當限制在8%以下。ZnO主要用于降低轉變溫度和析晶溫度。但是如果引入太多，則達不到高折射率和低色散效果。因此ZnO的引入時在8%以下。MgO用于有效地提高玻璃的穩(wěn)定性并防止玻璃析晶，如果含量超過5%，則達不到高折射率和低色散效果。CaO用于有效地提高玻璃的穩(wěn)定性并防止玻璃析晶，如果含量超過5%，則達不到高折射率和低色散效果。SrO用于有效地提高玻璃的穩(wěn)定性并防止玻璃析晶，如果含量超過5%，則達不到高折射率和低色散效果。Sb203可作為除泡劑任意添加，但0.5%以內就足夠了，特別的是Sb203若超過0.5%著色度將變得非常大。且不含Sb203成分對減小著色度有利。因此其量控制在0.5%以下為宜。根據(jù)本發(fā)明的玻璃組成范圍，可提供一種不含釷、鎘、砷的高折射率低色散光學玻璃。具有高的折射率(nd)在1.85~1.91之間和大的阿貝數(shù)(i)d)在3842以內的光學用玻璃，同時具有著色度小，穩(wěn)定性好，玻璃轉變溫度較低，工藝性能優(yōu)良適宜生產(chǎn)，而且該玻璃還有下列優(yōu)點-1、較好的化學穩(wěn)定性，按國家標準GB/T17192進行物理化學性能測試，測得玻璃化穩(wěn)定性均為1級；2、玻璃穩(wěn)定，析晶性能好，因此可以在相對大的熔爐中生產(chǎn)此玻璃；3、該玻璃易于熔化及加工；4、該玻璃色調較淺，在光譜可見區(qū)的透光度較高。本發(fā)明主要用于制造數(shù)碼相機、攝相機和可拍照手機等的小型鏡頭的高折射率低色散光學玻璃。具體實施例方式實施例1至實施例5、比較例A、比較例B玻璃組分的重量百分比含量及其制造的玻璃的折射率(nd)、阿貝數(shù)(Dd)、液相溫度(Lt)和著色度如表1所示。表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表1中著色度分為兩種表示方式正常的著色度為入80^5的比值；@/32所示的是^7()A5的比值；Lt表示玻璃的液相溫度。對于B203可采用H3B03和B203等得到，對于其它成分，可合適地采用碳酸鹽、硝酸鹽、氧化物等。根據(jù)表l預定比例稱量、混合這些原料，制作出配合料，并投入到熔解爐中，將其加熱至130(TC135(TC熔化原料23小時，1350"C140(TC澄清均化3~4小時后，降溫出爐澆注于模具中，使其慢慢冷卻，得到本發(fā)明的高折射率低色散光學玻璃。權利要求1、一種高折射率低色散光學玻璃，其特征是玻璃按重量百分比含量含有SiO21～10％、B2O310～18％、La2O330～50％、ZrO23～8％、Ta2O510～25％、Yb2O33～15％，折射率nd為1.85～1.91，阿貝數(shù)υd為38～42，轉變溫度Tg低于695℃，按中國標準GB/T17129所測得的玻璃的耐水穩(wěn)定性Dw和耐酸穩(wěn)定性DA均為1級。2、按照權利要求1所述的一種高折射率低色散光學玻璃，其特征是玻璃按重量百分比含量進一步含有Gd203:020%、Nb205:08%、Y203:010%，Gd203、Nb205、103的含量之和為1035%。3、按照權利要求1或2所述的一種高折射率低色散光學玻璃，其特征是玻璃按重量百分比含量進一步含有W03:02%、Li20:03%、R0:010%、Sb203:01%，W03、Li20、RO、Sb力3含量之和為510%。4、按照權利要求3所述的一種高折射率低色散光學玻璃，其特征是所述的RO為MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO其中或多項，按重量百分比含量為MgO:05%、CaO:05%、SrO:05%，、BaO:08%，ZnO:08%，MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO含量之和為010%。5、按照權利要求1所述的一種高折射率低色散光學玻璃，其特征是所述的SiC!2與B203的重量百分比為《0.4。全文摘要本發(fā)明為一種高折射率低色散光學玻璃。屬于光學玻璃
技術領域：
。主要是解決現(xiàn)有高折射率低色散光學玻璃因含有氟化物而導致玻璃穩(wěn)定性不好或者因液相溫度太高而不適宜批量生產(chǎn)的問題。本發(fā)明的特征是玻璃按重量百分比含量含有SiO₂1～10％、B₂O₃10～18％、La₂O₃30～50％、ZrO₂3～8％、Ta₂O₅10～25％、Yb₂O₃3～15％，折射率nd為1.85～1.91，阿貝數(shù)υ_d為38～42，轉變溫度Tg低于695℃，按中國標準GB/T17129所測得的玻璃的耐水穩(wěn)定性Dw和耐酸穩(wěn)定性DA均為1級。本發(fā)明主要用于制造數(shù)碼相機、攝相機和可拍照手機等的小型鏡頭的高折射率低色散光學玻璃。文檔編號C03C3/068GK101549954SQ200810047279公開日2009年10月7日申請日期2008年4月1日優(yōu)先權日2008年4月1日發(fā)明者衛(wèi)張,戎俊華,李克炎,黃少林申請人:湖北新華光信息材料股份有限公司