CN101062835A - 环保冕火石光学玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种nd为1.50-1.54、υd为51-58的环保冕火石光学玻璃,其重量百分比组成为:SiO2:50-70%、B2O3:0-20%、Al2O3:0-5%、TiO2:0-10%、K2O:0-10%、Na2O:0-13%、ZnO:0-5%、K2SiF6:0-20%和Sb2O3:0-1%。本发明的光学玻璃中不含对环境危害很大的Pb、As和Cd,且光学玻璃的nd为1.50-1.54、υd为51-58,适合池铂连熔炉批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保冕火石光学玻璃,其折射率(nd)为1.50-1.54、阿贝数(υd)为51-58。
背景技术
冕火石光学玻璃为达到理想的光学常数和质量,一般都会引入对环境危害很大的Pb、As、Cd,形成非环保冕火石光学玻璃,例如:为了满足nd为1.50-1.54、υd为51-58的要求,冕火石光学玻璃一般采用SiO2-PbO-R2O基础组成,另外再引入0.1-0.5%的As2O3消除玻璃气泡,形成非环保玻璃,对环境造成污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种nd为1.50-1.54、υd为51-58的环保冕火石光学玻璃。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是:环保冕火石光学玻璃,其重量百分比组成为:SiO2:50-70%、B2O3:0-20%、Al2O3:0-5%、TiO2:0-10%、K2O:0-10%、Na2O:0-13%、ZnO:0-5%、K2SiF6:0-20%和Sb2O3:0-1%。
本发明的有益效果是:本发明的光学玻璃中不含对环境危害很大的Pb、As和Cd,且光学玻璃的nd为1.50-1.54、υd为51-58,适合池铂连熔炉批量生产。
具体实施方式
SiO2是光学玻璃的主要成分,熔融情况随含量的增加而加大,化学稳定性随含量减少而变差。本发明中SiO2含量(重量百分比含量,以下同)为50-70%,优选为53-54%。
B2O3是光学玻璃的主要成分,熔融情况随含量的增加而变好,化学稳定性随含量的增加而变差。本发明中B2O3含量为0-20%,优选为13-14%。
Al2O3能改善玻璃失透性、化学稳定性,有利于冕火石光学玻璃特殊光性的形成,当含量大于5%时会造成熔炼困难,增加生产难度,本发明的Al2O3含量为0-5%,优选为2-3%。
ZnO能提高玻璃光学常数,改善玻璃失透性和稳定性,但玻璃易形成小气泡,造成工艺难度加大。本发明的ZnO含量为0-5%,优选为2-3%。
TiO2能有效提高玻璃折射率和降低阿贝数,受冕火石玻璃特殊光性和含钛玻璃短波有吸收的限制,其含量为0-10%,优选为2-7%。
K2O、Na2O能增加熔融效果,提高折射率,但又会降低化学稳定性,其含量分别为0-10%和0-13%,含量之和为0-23%,含量之和优选为6-14%。
K2SiF6能增加熔融效果,降低氟冕玻璃折射率和增加阿贝数,有利于消除玻璃气泡,但又会降低氟冕玻璃化学稳定性,其含量为0-20%,优选为7-15%。
Sb2O3是玻璃澄清剂,当将Sb2O3和硝酸盐同时引入玻璃有利于消除气泡,其含量为0-1%,优选为0.3%。
本发明的生产方法采用常规方法生产,其步骤包括:称量光学玻璃原料,在池铂连熔炉上以1100-1200℃熔化,1400-1500℃澄清,1000-1100℃均化成型,得到环保冕火石玻璃产品。
实施例:下表是本发明的7个实施例和1个比较例。
玻璃组成 | 实施例 | 比较例 | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
SiO2 | 53.33 | 54.04 | 54.35 | 54.41 | 56.18 | 52.27 | 69.33 | 68.83 |
B2O3 | 13.43 | 13.61 | 13.68 | 13.70 | 14.14 | 19.50 | 3.20 | 2.69 |
K2O | 4.69 | 8.85 | 1.91 | 5.94 | 1.98 | 1.98 | 10.00 | 3.97 |
ZnO | 2.35 | 2.38 | 2.39 | 2.39 | 2.47 | 2.47 | ||
Na2O | 4.23 | 4.28 | 4.31 | 4.31 | 4.45 | 2.00 | 12.47 | 10.21 |
PbO | 13.70 | |||||||
TiO2 | 6.76 | 6.66 | 5.74 | 4.31 | 2.57 | 3.57 | 4.70 | |
Al2O3 | 2.52 | 2.55 | 2.87 | 2.57 | 2.68 | 2.68 | ||
K2SiF6 | 12.39 | 7.33 | 14.45 | 12.07 | 15.23 | 15.23 | ||
As2O3 | 0.30 | |||||||
Sb2O3 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
nd | 1.5268 | 1.5342 | 1.5174 | 1.5127 | 1.5001 | 1.5056 | 1.5235 | 1.5215 |
υd | 51.05 | 52.06 | 51.31 | 54.40 | 57.15 | 57.19 | 52.08 | 52.78 |
Tg(℃) | 435 | 438 | 440 | 440 | 434 | 438 | 440 | 430 |
Tf(℃) | 513 | 517 | 519 | 518 | 519 | 518 | 518 | 490 |
α(20-120℃) | 72×10-7 | 72×10-7 | 73×10-7 | 71×10-7 | 73×10-7 | 71×10-7 | 71×10-7 | 87×10-7 |
d(g/cm3) | 2.48 | 2.47 | 2.47 | 2.46 | 2.45 | 2.49 | 2.46 | 2.64 |
从上表可以看出:本发明与比较例(非环保玻璃)相比,Tg和Tf都要高一些,因此玻璃的化学稳定性要好一些;比重(d)和膨胀系数(α)要小一些。生产出来的光学玻璃按国家标准GB796216-87进行物理化学性能测试,测得的玻璃化学稳定性优良,有害物质含量符合环保玻璃规定的Pb、As、Cd相对应的指标。
Claims (2)
1、环保冕火石光学玻璃,其特征在于,其重量百分比组成为:SiO2:50-70%、B2O3:0-20%、Al2O3:0-5%、TiO2:0-10%、K2O:0-10%、Na2O:0-13%、ZnO:0-5%、K2SiF6:0-20%和Sb2O3:0-1%。
2、如权利要求1所述的环保冕火石光学玻璃,其特征在于,其重量百分比组成为:SiO2:53-54%、B2O3:13-14%、Al2O3:2-3%、ZnO:2-3%、TiO2:2-7%、K2O+Na2O:6-14%、K2SiF6:7-15%和Sb2O3:0.3%。
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