CN101948245A - 光学玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及优选无铅、无砷的光学玻璃,用于成像、投影、传感器、显微术、医学技术、数字投影、光蚀刻术、激光技术、晶片/芯片技术应用领域,以及用于电信、光通讯工程和汽车行业中的光学元件/照明,它的折射率为1.83≤nd≤1.95,阿贝数vd为24≤vd≤35,具有良好的化学抗性、出色的结晶稳定性和下列组成(以氧化物的wt.%计):SiO2 2-8;B2O3 15-22;La2O3 35-4;2ZnO 10-1;8TiO2 9-15;ZrO2 3- 10;Nb2O5 4-10;WO3 >0.5- 3。
Description
本发明涉及光学玻璃,这样的玻璃在光学元件或这种光学元件的预制件中的应用,生产这样的光学元件的方法,以及含有这样的光学元件的光学部件或光学组件。
常规的具有本文要求保护的光学性质(具有低的阿贝数的含镧火石硬度范围),用于成像、传感器、显微术、医学技术、数字投影、光蚀刻术、激光技术、晶片/芯片技术应用领域,以及用于电信、光通讯工程和汽车行业中的光学/照明元件的光学玻璃,一般含有PbO以获得所需光学性质,即折射率nd为1.83≤nd≤1.95和/或阿贝数vd为24≤vd≤35,但尤其是高的色散,即低的阿贝数。这使得这些玻璃化学稳定性降低。此外,AS2O3通常被用作澄清剂。因为在近年中,玻璃成分PbO和AS2O3已经被认为是环境不友好的,因此大多数光学仪器和产品制造商倾向于优选使用无铅无砷玻璃。对于在高价格范围产品中的应用来说,具有增加的化学稳定性的玻璃也变得越来越重要。
已知的具有高折射率和低阿贝数的含镧坚硬火石性质的无铅玻璃,通常在硅酸盐基质中含有大量TiO2,这导致玻璃对结晶极端敏感,因此通常不可在二次热成型步骤中加工,并且由于高硬度,非常难以进行机械加工。此外,这样的玻璃在“蓝界(blue edge)”具有降低的透射性。代替迄今为止常规的从玻璃块或玻璃锭机械加工光学组件,最近变得越来越重要的生产方法是其中在玻璃熔融结束时可以直接获得直接模压制品的方法,直接模压制品即尽可能接近最终轮廓的坯料模压光学组件和/或用于重新模压的预制件,即所谓的“精密块”。“精密块”一般是指优选完全火融抛光的、半自由或自由形式的玻璃部分,其可以通过各种不同生产方法获得。
因此,最近在熔化和热成型加工技术领域中,越来越多地报道了对“快硬”玻璃的需求,即其粘度随着温度变化非常强的玻璃。这种特性在加工中的优点是有可能减少热成型时间,因此减少了在接近最终形状的精确热成型中的模型密封次数。通过这种方式,一方面可以增加通量,另一方面因此节省了模型材料,这对于总体生产成本来说具有非常积极的影响。此外,由于由此获得的较快的固化,使得还可加工与相应的较缓硬玻璃情况下相比对结晶具有更强敏感性的玻璃,并且避免或至少极大地减少了在随后的二次热成型步骤中可能有问题的预成核作用。
最近通常通过使用Bi2O3生产具有这种光学性质的玻璃。但是,这些玻璃表现出显著的加工工程缺点,即它们对熔化装置中的氧化还原条件非常敏感,并且在不利的氧化还原条件下,由于BiO的形成而存在透射性降低的风险,因此它们需要提高加工工程意识。
与本发明有关的现有技术概述在下列文献中:
·DE 3343418C2 Schott Glaswerke(现在的SCHOTT AG)
·DE 2265703 Hoya Corp.
·DE 2756161A Ohara Optical Glas
·DE 2652747B Nippon Kogaku
·JP 2003-238198A Minolta Camera
·US 2004/0220041 Hikari Glass Ltd.
·EP 1433757 Hoya Corp.
·JP 2005-047732 Minolta Camera
·JP 2004-175632 Hikari Glass Ltd.
·US 2006/0189473 Hoya Corp.
·DE 102006039287 Hoya Corp.
根据这些文献,可以生产具有相似的光学性质和/或相当的化学组成的玻璃,但是这些玻璃与本发明的玻璃相比,具有相当大的缺点:
DE 3 343 418 C2描述了镧硼酸盐玻璃,其氧化硼含量仅为最多13wt.%。此外,玻璃总是含有氧化钇(高达10wt.%)。除了同样强制性的氧化钽和氧化镱的总含量(Ta2O5+Yb2O3)>9wt.%之外,这也被用于调整所需的光学性质。但是,使用组分Y2O3和Yb2O3的缺点在于它们的吸收,这在文献中描述为从70到81%纯的透射性,在从500到2400nm(样品厚度为25mm)的范围内保持恒定。这种不良的透射性对于同期的玻璃来说已不再能够接受,并且由于这些成分,总成本也显著地增加了。
DE 2 265 703描述了硼含量至少为24wt.%的玻璃。此外,透射性不足的问题也同样存在,在这里相应地是由于Gd2O3(高达50wt.%)。在该现有技术中描述的玻璃,只能在该发明的玻璃的边缘处获得高的折射率。
DE 2 756 161 A同样描述了强制性含有Gd2O3的玻璃,DE 2 652747 B描述了含有Y2O3的玻璃,它们在纯透射性和总成本方面相应地具有缺点。此外,在这些文献中描述的玻璃具有过低的TiO2含量,不能满足相对于ZnO含量(DE 2756161A)或GeO2含量(DE 2652747B)的比例。
JP 2003238198A描述了含有氟化物、具有更适中的光学性质(nd<1.8;vd>35)的镧硼酸盐玻璃,其氟含量为9到15wt.%。该发明的玻璃的更极端的光学性质不能通过含有氟化物的镧硼酸盐玻璃组合物来实现。此外,含有氟化物的原材料的使用必然伴有显著的加工工程缺点:含有氟化物的原材料和成分本身的高的挥发性,此外雾化和蒸发问题使得熔化物曲线(melt profile)/罐转运的再生和稳定性更加困难,还在装料准备和熔化加工中在职业安全方面引起了增加的费用和成本。因此,在本发明的玻璃中,除了用于精细调节折射率性质的少量氟化物(最多5wt.%)之外,基本上避免使用氟化物。
US 2004/0220041要求保护氧化钡含量为13到30wt.%的玻璃。因此,尽管这些玻璃在调整加工适应性粘度-温度曲线方面提供了非常良好的灵活性,但它们不能表现出良好的结晶稳定性。在JP 2004-175 632(BaO大于或等于13wt.%)和US 2006/0189473(BaO大于或等于6wt.%)中描述的玻璃也具有这种缺点。
在EP 1 433 757中要求保护的玻璃具有低于0.5wt.%的氧化钨含量。此外,该文献描述了WO3在光谱的UV边界处(“蓝界”)对于纯透射性具有明显不利的影响。
在JP 2005-047 732中描述的玻璃也具有从18到23wt.%的过高的ZnO含量,以及仅仅从1到6wt.%的过低的TiO2含量。
在DE 10 2006 039 287中提到的玻璃描述了这样的组成范围,其中玻璃强制性含有至少7wt.%、尽管通常远高于10wt.%、并且最高达23wt.%的Gd2O3。其中同样描述了具有大于或等于7wt.%的最低WO3含量的玻璃。这些原材料非常昂贵,并且在WO3在透射性方面也非常有害的情况下,它们在本发明的玻璃中可以免除,因为所需的光学性质是显著不同的:Hoya要求保护的是具有低得多的色散的性质(阿贝数35-40),而本发明玻璃要求保护的是高的折射率以及高的色散(阿贝数低于24),用于在目标系统中进行色差校正。另一个有差异的特点是不同的氧化硼含量,在Hoya文献的例子中仅有一次例外达到15或16wt.%,但是在本文描述的大多数玻璃中要低得多。
DE 10 2006 024 805描述了ZnO含量仅仅为0.1到6wt.%,BaO比例为13到22wt.%的玻璃。DE 10227494同样描述了ZnO含量仅仅为最多9wt.%的玻璃。此外,这些文献还提到了相当高的La2O3∶B2O3比率。
因此,本发明的一个目的是提供避免了上述现有技术的所述缺点,并允许所需光学性质的光学玻璃。具体来说,预期找到可用于快硬光学玻璃的组成范围,使得尽可能允许所需的光学性质(nd/vd)而不使用PbO、Bi2O3和As2O3,并具有降低的TiO2含量。玻璃应该具有高的透射性,良好的化学稳定性和可加工性,低的生产成本和良好的环境相容性。这些玻璃应该优选可以通过坯料模压方法进行加工,因此具有低的转变温度。此外,它们应该可以被容易地熔化和加工,并且对于二次热成型步骤和/或连续操作装置中的制造来说,具有足够的结晶稳定性。此外,从107.6到1013dPas的粘度范围内的尽可能快硬的玻璃,是理想的。
通过在权利要求书中描述的实施方案得以实现上述目的。
具体来说,提供了光学玻璃,其含有下列组成(以氧化物的wt.%计):
SiO2 2 - 8
B2O3 15 - 22
La2O3 35 - 42
ZnO 10 - 18
TiO2 9 - 15
ZrO2 3 - 10
Nb2O5 4 - 10
WO3 0.5 - 5
本发明的玻璃优选具有至少1.83的折射率nd;至少1.85的折射率和/或最多1.95的折射率nd是更优选的。本发明的玻璃的阿贝数vd优选为至少24,更优选至少36和/或最多35。
根据一个实施方案,本发明的玻璃在107.6到1013dPas的粘度范围内是尽可能“快硬的”。“快硬玻璃”是指玻璃在特定的粘度范围内,其随着温度的相对小的变化而粘度极大地改变。其中该玻璃的粘度从107.6降低到1013dPas的温度间隔ΔT,优选最多为100K。
下面使用的表述“无X”、“不含成分X”或“不含X”是指玻璃基本上不包含该成分X,即这种成分在玻璃中至多是作为杂质存在,而不是作为单独的成分添加到玻璃组合物中的。X代表任何成分,例如Li2O。
基本的玻璃系统是镧硼酸盐玻璃,硼酸盐负责镧氧化物的溶解。在现有技术中,已经假定对于在该玻璃系统中La2O3∶B2O3比率降低到低于5.0的这些玻璃来说,可以形成相当稳定的玻璃,对于La2O3∶B2O3比率降低到低于大约3.6的玻璃来说是稳定的区域,因此通常需要La2O3∶B2O3的比率为2.4到3.4。从原则上说,为了获得结晶稳定的玻璃,甚至更低的La2O3∶B2O3比率将是理想的,尽管为此将需要相对大的硼酸盐比例,导致在现有技术中假定不可能同时在玻璃中导入足够高折射性的成分以获得高折射率,以及足够的网络修饰剂以获得快硬玻璃。
令人吃惊的是,根据本发明已经发现,即使La2O3∶B2O3比率优选最多2.5、更优选最多2.4,也可以生产具有所需性质的稳定和足够快硬的玻璃。
本发明的玻璃含有比例为15到22wt.%的B2O3。B2O3比例优选限制到最多20wt.%,更优选最多19wt.%。本发明的玻璃优选含有至少16wt.%的B2O3。
本发明的玻璃含有比例为35到32wt.%的La2O3。玻璃优选含有至少32wt.%、更优选至少36wt.%的La2O3。La2O3的比例优选限制到20wt.%、更优选19wt.%。
作为除了B2O3之外的其他玻璃形成物质,本发明的玻璃含有比例为2到8wt.%的SiO2。SiO2用于通过增加玻璃的机械强度来改进可加工性,优选情况下包含它的比例为3wt.%,更优选比例为4wt.%。因此有可能获得良好的耐磨硬度和良好的化学稳定性,优选情况下根据ISO 8424的耐酸性低于5级,更优选低于4级,和/或优选情况下根据ISO 10629的耐碱性低于2级,更优选低于或等于1级。SiO2比例优选被限制到7wt.%,更优选为6wt.%。具有较高的SiO2比例时,镧氧化物在玻璃基质中的溶解性显著降低,导致具有相当高的La2O3比例的玻璃将对结晶更敏感,或具有降低的La2O3比例时,它们将不再具有足够高的折射率,光学性质将全面改变。
优选情况下,SiO2和B2O3的总和为最多29wt.%,优选为最多27wt.%。
优选情况下,本发明的玻璃的SiO2∶B2O3比率为0.12到0.38,更优选为0.25到0.35。具有较低的SiO2∶B2O3比率时,上述的SiO2的积极效应、即抑制结晶和形成玻璃的效应将不会有效,具有较高比率时,由于硼酸盐含量不足,La2O3的溶解性降低,玻璃变得对结晶更敏感。
根据本发明的优选实施方案,本发明的玻璃同时具有上面提出的SiO2+B2O3总含量和SiO2∶B2O3比率。
(La2O3+8iO2)的总量与B2O3含量的比率,代表了对结晶风险的度量,优选为2.0到2.9,更优选为2.3到2.7。
作为另一种玻璃形成物质,本发明的玻璃可以含有GeO2,其比例优选最多5wt.%,更优选最多2wt.%。添加这种另外的玻璃形成物质,可以使本发明的玻璃结晶稳定性更高,而没有对镧氧化物的溶解性降低的效应,如同在SiO2的情况下发生的那样。同时,GeO2也通过进一步增加玻璃的折射率而影响光学性质,在上面提到的比例下,它只对色散具有小的影响。超过5wt.%的比例将增加光学玻璃的色散,即阿贝数值超过35。
玻璃形成物质B2O3、SiO2和GeO2的总和优选最多32wt.%,更优选30wt.%,最优选27wt.%。
除了La2O3之外,本发明的玻璃含有作为其最重要的光学成分,即对玻璃的光学性质发挥显著影响的成分,比例为9到15wt.%的TiO2,由此获得了高的折射率以及低的阿贝数。TiO2比例优选为至少10wt.%。TiO2的比例低于9wt.%时,都无法调整所需的光学性质和所需的玻璃的快硬性。本发明的玻璃包含的TiO2比例优选为最多14wt.%,更优选最多13wt.%。TiO2比例的进一步增加将提高玻璃的结晶限制,其程度使得用于玻璃的(进一步)加工的加工窗将不再有可能。此外,因为TiO2与碱土金属氧化物的组合物使玻璃硬化更快,因此由于极端的快硬,较高比例的TiO2将使玻璃不再可加工。
除了TiO2之外,本发明的玻璃还含有用于调整光学性质的Nb2O5,其比例为至少4wt.%,更优选至少5wt.%,和/或比例为最多10wt.%,更优选最多9wt.%。但是,该成分的比例优选限于上述的上限,因为否则本发明的玻璃的原材料成本将增加得太高。
作为另一种增加玻璃折射率的光学成分,本发明的玻璃含有ZrO2,其比例最多10wt.%,优选最多8wt.%。较高的ZrO2含量将增加玻璃结晶的倾向。玻璃含有比例为至少3wt.%、优选至少4wt.%的ZrO2。
优选情况下,玻璃含有至少两种、更优选至少三种除了对玻璃的积极效应之外还能够用作结晶成核试剂的成分,特别是ZrO2、Nb2O5和/或TiO2,因为较大量的这种成分降低了结晶风险。
为了调整光学性质,本发明的玻璃还含有WO3,其比例为至少0.5wt.%,优选至少超过1wt.%,更优选至少1.2wt.%。但是,WO3的比例限于最多5wt.%,优选最多3wt.%,因为具有较高比例时,透射性将会降低,特别是在“蓝界”,即波长λ低于420nm处。但是,与现有技术中的假定相反,令人吃惊的是,由WO3引起的这种透射性降低不是在WO3含量超过3wt.%时开始的。最高达3wt.%的WO3比例令人吃惊地改进了透射性。
本发明的玻璃还可以含有Ta2O5和/或F作为用于精细调节光学性质的其他光学成分,尽管这些成分的总量限于5wt.%。
除了玻璃形成物质和光学成分之外,本发明的玻璃还含有网络修饰剂,它们主要用于影响玻璃的粘度-温度曲线。
具体来说,除了TiO2之外,碱土金属氧化物可以用作这样的网络修饰剂。
但是,本发明的玻璃与现有技术的玻璃不同,因为BaO含量限于相对低的比例,为最多5wt.%,优选最多4wt.%,更优选最多2wt.%。事实上,高比例的BaO通常用于高折射性玻璃中,以便除网络修饰功能之外同时增加玻璃的折射率。
碱土金属MgO、CaO、BaO、SrO的总量优选限于最多7wt.%的比例,更优选5wt.%的比例。
令人吃惊的是,发现根据本发明,高的BaO比例可以被相对高的ZnO比例所代替,所述相对高的ZnO比例为至少10wt.%,更优选至少12wt.%。ZnO的比例限于最多18wt.%,优选最多16wt.%。在本发明的玻璃中所述比例的ZnO,同时导致了玻璃的高折射率和足够的快硬。此外,这种成分也用于抑制结晶,并且猜想本发明的低的La2O3∶B2O3比率是由于存在所述比例的ZnO而变得可能的。
除了上面提到的网络修饰剂之外,本发明的玻璃还可以含有组分Al2O3和/或P2O5用作玻璃形成物质,在这种情况下,Al2O3、MgO、CaO、SrO和P2O5的总量优选限于最多5wt.%。
本发明的玻璃优选不含碱金属氧化物,即Li、Na、K、Rb、Cs的氧化物,因为除了折射率降低效应之外,这些成分还用作助熔剂,因此使玻璃对结晶更敏感。
但是,根据其他实施方案,本发明的玻璃可以含有总量最多5wt.%比例的碱金属氧化物。这种低碱金属氧化物比例可用于少量调整温度-粘度曲线,以便使玻璃适于有利于灵活地热成型成接近最终形状。
此外,当玻璃打算用于离子交换时,添加碱金属氧化物是优选的。在这样的变体中,玻璃实际上可以含有超过3、在某些情况下甚至最高达wt.%的碱金属氧化物。
此外,对于用作离子交换玻璃的玻璃来说,优选添加最高达5wt.%的Ag2O。对于这种应用来说,玻璃还优选含有Al2O3和/或P2O5,例如比例为至少0.5wt.%,因为这些成分促进玻璃中有利于离子交换的结构的形成。但是,根据这样的实施方案,也不应该超过上面提到的上限。
本发明的玻璃优选不含Y2O3、Yb2O5和/或Bi2O3,因为这些成分可能降低玻璃的透射性,特别是在“蓝界”处(λ<420nm)。特别优选情况下,玻璃不含任何所述成分。此外,Y2O3和Yb2O5还具有原料成本高的缺点。此外,Bi2O3在玻璃熔化物中可以被还原成Bi(0),因此降低了玻璃的透射性。但是,在熔化物中避免这种氧化还原过程需要熔化技术方面的极大投入。
作为光学玻璃,本发明的玻璃优选不含有颜色和/或光学活性、例如激光活性成分。
根据本发明的另一个实施方案,作为滤光片或固态激光器的基材玻璃,本发明的玻璃可以含有颜色和/或光学活性、例如激光活性成分,其含量最高达最多5wt.%,在这种情况下,除了玻璃组合物的其他成分之外,可以提供这些量,使得加起来为100wt.%。
根据本发明的一个实施方案,本发明的玻璃的至少90wt.%、更优选至少95wt.%,由上面提到的成分构成。
根据本发明的另一个实施方案,本发明的玻璃还不含其他上面没有提到的成分,即根据这种实施方案,玻璃基本上由上面提到的成分构成。术语“基本上由…构成”是指其他成分最多是作为杂质存在,而不是作为单独的成分有意地添加到玻璃组合物中的。
本发明的玻璃可以含有少量常规澄清剂。添加的澄清剂的总量优选为最多2.0wt.%,更优选最多1.0wt.%,在这种情况下,除了玻璃组合物的其他成分之外,可以提供这些量,使得加起来为100wt.%。本发明的玻璃可以含有至少一种下列成分作为澄清剂(以wt.%计,除了玻璃组合物的其余成分之外):
Sb2O3 0 - 1 和/或
SnO 0 - 1 和/或
SO4 2- 0 - 1 和/或
NaCl 0 - 1 和/或
As2O3 0 - 1 和/或
F- 0 - 1
但是,根据本发明的优选实施方案,As2O3含量为最多0.1wt.%,或玻璃不含As2O3,因为出于生态学原因该成分被认为是有问题的。
此外,所有本发明的玻璃都具有良好的化学抗性和对结晶的稳定性,或结晶稳定性。此外,它们的特点还在于良好的可熔化性和接近最终形状的灵活的可加工性,由于降低了加工成分而导致的低生产成本,良好的离子交换性质,良好的曝晒稳定性,以及良好的环境相容性。
本发明的玻璃具有低于或等于640℃的Tg,是结晶稳定的并可以良好地加工。
本发明的玻璃,在使用大约20K/h的冷却速度冷却的测量样品上,具有从15到105×10-4的负的异常的相对部分色散ΔPg,F。
本发明的玻璃的热膨胀系数α20-300为最多8*10-6/K。因此避免了在进一步的加工和装配技术中的热应力问题。
本发明的玻璃的比密度小于或等于5.0g/cm3。因此,由于它们的低运载质量,相对于含有铅的对应物考虑,由它们制成的光学元件和/或光学部件特别适合于移动/便携装置。
借助于本发明的玻璃,实现了光学性质、粘度-温度曲线和加工温度的调整,使得即使使用灵敏的精确机器,也能确保接近最终形状的非常具体的热成型。此外,还实现了结晶稳定性和粘度-温度曲线的关联性,使得玻璃的进一步热加工,例如模压或重新模压或离子交换加工,能够容易地成为可能。
此外,本发明还涉及了本发明的玻璃的应用,用于成像、传感器、显微术、医学技术、数字投影、电信、光通讯工程/信息传送、汽车行业中的光学元件/照明、光蚀刻术、步进控制器、激发物激光、晶片、计算机芯片和/或集成电路,以及含有这样的电路和芯片的电子装置的应用领域。
本发明还涉及了含有本发明的玻璃的光学元件。具体来说,光学元件可以是透镜、棱镜、光导杆、阵列、光学纤维、梯度元件、光学窗和紧凑元件。根据本发明,术语“光学元件”同样涵盖了这种光学元件的半成品部件或预制件,例如凝块、精密凝块等。
本发明还涉及了用于制造光学元件的方法,包括步骤:
-对本发明的光学玻璃进行坯料模压。
本发明还涉及使用这样的光学元件生产光学部件或光学组件,例如用于传感器、显微术、医学技术、数字投影、电信、光通讯工程/信息传送、汽车行业中的光学元件/照明、光蚀刻术、步进控制器、激发物激光、晶片、计算机芯片和集成电路,以及含有这样的电路和芯片的电子装置。
本发明还涉及含有如上所述的光学元件的光学部件或光学组件,例如用于成像、传感器、显微术、医学技术、数字投影、电信、光通讯工程/信息传送、汽车行业中的光学元件/照明、光蚀刻术、步进控制器、激发物激光、晶片、计算机芯片和/或集成电路,以及含有这样的电路和芯片的电子装置。
实施例
表2和3包含了优选组合范围内的7个示例性实施方案以及两个比较例。在实施例中描述的玻璃如下进行生产:
称量出氧化物的原材料、优选为相应的氧化物、氮化物或碳酸盐,可选地添加一种或多种澄清剂,例如Sb2O3,然后将它们充分混合。将玻璃进料在批式熔化装置中,在大约1250℃熔化,然后精炼(1300℃)并均匀化。使用大约1000℃的铸造温度,可以将玻璃铸造和加工成所需的尺寸。在大体积连续装置中,根据经验,温度可以降低至少大约100K,材料可以通过热成型方法、例如精密模压加工成接近最终几何形状。
玻璃熔化物的例子以100kg进行计算
氧化物 | wt.% | 原材料 | 称入重量(kg) |
SiO2B2O3La2O3BaOZnOTiO2ZrO2Nb2O5WO3 | 3.019.040.03.217.09.03.05.00.8 | SiO2H38O3La2O3Ba(NO3)2ZnOTiO2ZrO2Nb2O5WO3 | 3.0133.8040.055.4417.059.073.015.020.80 |
Sb2O3 | 0.3 | Sb2O3 | 0.30 |
合计 | 100.3 | 117.55 |
表2、熔化物实施例(单位为wt.%)
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | |
SiO2B2O3La2O3GeO2 | 21741- | 51639- | 61834- | 21542- | 51735- | 31940- |
CaOBaOZnO | -210 | -214 | --16 | --18 | --15 | -3.217 |
TiO2ZrO2Nb2O5 | 1564 | 9410 | 1384 | 1435 | 1338 | 935 |
WO3 | 3 | 1 | 1 | 1 | 4 | 0.8 |
Sb2O3 | 0.3 | - | - | 0.3 | - | 0.3 |
合计 | 100.3 | 100.0 | 100.0 | 100.3 | 100.0 | 100.3 |
nd(20K/h)vd(20K/h) | 1.9467528.78 | 1.9042731.49 | 1.8943830.64 | 1.9491629.21 | 1.9147329.00 | 1.8763433.69 |
Pg,F(20K/h)ΔPg,F[10-4](20K/h) | 0.603581 | 0.594032 | 0.598158 | 0.601265 | 0.603585 | 0.588817 |
α20-300[10-6*K-1]Tg[℃]ρ[g/cm3] | 7.76234.65 | 7.46124.60 | 6.86144.37 | 8.06004.76 | 7.06104.47 | 7.75974.57 |
表3、熔化物实施例(单位为wt.%),续
实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | |
SiO2B2O3La2O3GeO2 | 51738- | 72237- | 41836- | 41635- | 821362 |
CaOBaOZnO | --14 | -2.414 | 2-13 | 1413 | -2.412 |
TiO2ZrO2Nb2O5 | 1267 | 1034 | 9106 | 1249 | 1044 |
WO3 | 1 | 0.6 | 2 | 2 | 0.6 |
Sb2O3 | 0.3 | - | 0.3 | - | 0.3 |
合计 | 100.3 | 100.0 | 100.3 | 100.0 | 100.3 |
nd(20K/h)vd(20K/h) | 1.9049030.93 | 1.8933124.01 | 1.8942932.57 | 1.9203829.65 | 1.8329334.43 |
Pg,F(20K/h)ΔPg,F[10-4](20K/h) | 0.596749 | 0.6137103 | 0.590818 | 0.600263 | 0.588425 |
α20-300[10-6*K-1]Tg[℃]ρ[g/cm2] | 7.16134.50 | 6.86154.22 | 7.46194.50 | 7.66084.56 | 6.76234.20 |
Claims (11)
1.光学玻璃,包括下述组成(以氧化物的wt.%计):
SiO2 2-8
B2O3 15-22
La2O3 35-42
ZnO 10-18
TiO2 9-15
ZrO2 3-10
Nb2O5 4-10
WO3 0.5-5。
2.权利要求1的玻璃,其中该玻璃还含有一种或多种下列比例(以氧化物的wt.%计)的下列成分:
GeO2 0-5wt.%
BaO 0-5wt.%
(Ta2O5+F) 0-5wt.%
3.上述权利要求任何一项的玻璃,其中该玻璃不含PbO、As2O3、Bi2O3、Y2O3、Gd2O3和/或Yb2O3作为玻璃成分。
4.上述权利要求任何一项的玻璃,其中该玻璃的折射率nd为1.83≤nd≤1.94,和/或阿贝数vd为24≤vd≤35。
5.权利要求1到4任何一项的玻璃用于光学元件,例如透镜、棱镜、光导杆、阵列、光学纤维、梯度元件和光学窗的用途。
6.根据权利要求1到4任何一项的光学玻璃形成的并且可以在重新加热后模压的模压块。
7.含有权利要求1到4任何一项的玻璃的光学组件。
8.用于生产光学组件的方法,包括如下步骤:
对权利要求1到4任何一项的玻璃(块?)进行坯料模压。
9.含有权利要求1到4任何一项的玻璃的光学元件,例如透镜、棱镜、光导杆、阵列、光学纤维、梯度组件和光学窗。
10.光学部件或光学组件,其用于成像、传感器、显微术、医学技术、数字投影、电信、光通讯工程/信息传送、汽车行业中的光学/照明,用于太阳能技术、光蚀刻术、分档器、激发物激光、晶片、计算机芯片和/或集成电路以及含有这样的电路和芯片的电子装置,该光学部件或光学组件含有一个或多个权利要求9的光学元件。
11.权利要求10的光学元件用于制造光学部件或光学组件的用途,所述光学部件或光学组件用于成像、传感器、显微术、医学技术、数字投影、电信、光通讯工程/信息传送、汽车行业中的光学/照明、太阳能技术、光蚀刻术、分档器、激发物激光、晶片、计算机芯片和/或集成电路,以及含有这样的电路和芯片的电子装置。
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