CN101973703A - 高折射率，低色散环保镧系光学玻璃，TZLaF8 - Google Patents

高折射率，低色散环保镧系光学玻璃，TZLaF8 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高折射率，低色散环保镧系光学玻璃TZLaF8，含有按重量百分比计算的如下组份：SiO2 3-7％，B2O3 22-30％，La2O3 20-30％，Y2O3 6-10％，Ta2O5 3-7％，ZrO2 2-5％，ZnO 1-5％，Nb2O54-10％，TiO24-9％，BaO 15-26％。将上述组份混合，经1430℃～1480℃熔制，1150℃成型。再经620℃～650℃精密退火7天左右，TZLaF8是用于制造数码相机，数码摄像机及高级手机等高折射率低色散镧系光学玻璃。

Description

高折射率，低色散环保镧系光学玻璃，TZLaF8 
技术领域：
本发明涉及一种高折射率，低色散环保镧系光学玻璃，TZLaF8，本发明是镧火石玻璃大类中的一个牌号，是制造数码相机，数码摄像机、手机、显微镜等必要的配套材料，同时也被广泛地运用于航天、航空等高折射率低色散的环保镧系光学玻璃。 
背景技术
TLaF8具有折射率高nd：1.78427，色散低nF-nc：0.01899的特点，原来的TLaF8镧系光学玻璃含有氧化铅PbO，氧化砷AS2O3等有毒有害的物质。 
发明内容
本发明T LaF8按重量百分比计量的组份为：SiO2 3-6％，B2O3 22-29％，La2O3 20-28％，Y2O3 6-9％，Ta2O5 3-5％，ZrO2 2-4％，ZnO 1-4％，Nb2O5 4-9％，TiO2 4-7％，BaO 16-25％。 
采用上述配方，制造重镧火石玻璃TLaF8时，先将各组份混合均匀，在1430℃～1480℃铂金坩埚中熔制，采用的加热方式为用硅钼棒电加热，采用漏料工艺拉制成各种规格的板料，经过网带粗退火，爆成各种长度尺寸，然后在精密退火炉中升到退火温度620℃～650℃保温15小时再按工艺降温，7天左右降到室温。 
目前环保的TLaF8去掉了氧化铅PbO，氧化砷两种物质，一般来讲，氧化铅PbO具有提高折射率的功效，氧化砷AS2O3具有澄清作用。简单地用一种或多种组份代替氧化铅PbO一般不能成功地再现所希望的受氧化铅PbO影响的光学和玻璃工艺性能，反之需要对玻璃组成进行重新组合。去掉氧化铅PbO的组份适当增加氧化钛TiO2、氧化镧La2O3、氧化钡B aO的组份，可能使光学常数达到TLaF8的标准，难熔物氧化钛TiO2的增加提高了玻璃的熔制温度，氧化镧La2O3的适当引入可使玻璃的透光性增加，但过量引入易使玻璃析晶性能变差，氧化钡BaO的引入使玻璃的单价成本大大降低，所以本发明玻璃成份氧化钡BaO含量较高，但过多引入要使玻璃析晶性能变差，不利于实际生产。 
为了在高折射率下改变和精确地调正低色散，这一玻璃配方中引入适量的 氧化钽Ta2O5及氧化铌Nb2O5，同时也改善了玻璃的析晶性能。 
为了在保证高折射率，低色散这一特点前提下，提高玻璃的化学稳定性，引入了适量的氧化锆ZrO2，但是氧化锆ZrO2引入过多易使玻璃的析晶性能差，所以只作为适量引入。 
去掉氧化砷AS2O3后，玻璃熔制时无澄清剂，通过工艺改进，适当提高熔制温度，改变加料方式，经过多次试制最后取得了满意的效果，使玻璃的气泡达到光学玻璃的标准0A级别。本发明中无AS2O3 PbO CdO，属于环保光学玻璃。 
具体实施方式
下面再用实施例，对本发明作进一步的说明： 
本发明中各分子式的中文名称如下： 
SiO2__氧化硅，B2O3__氧化硼，La2O3__氧化镧，Y2O3__氧化钇， 
Ta2O5__氧化钽，ZrO2__氧化锆，ZnO__氧化锌，Nb2O5__氧化铌， 
TiO2__氧化钛，BaO__氧化钡。 
本发明的实施例1-5组份，工艺参数性能如下表： 
  组份   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5
  SiO2   5.00   5.20   5.70   7.20   8.00
  B2O3   10.10   14.50   13.80   12.00   18.00
  La2O3   57.80   48.20   48.20   41.00   43.10
  ZrO2   6.00   6.10   6.10   9.00   6.20
  TiO2   3.00   4.50   4.60   4.20   4.50
  Nb2O5   3.10   4.80   5.50   4.20   5.50
  Ta2O5   6.00   6.90   6.60   9.00   6.20
  Y2O3   3.80   2.60   3.30   1.50   1.20
  Gd2O3   1.00   1.80   1.60   5.00   1.30
  WO3   5.00   5.90   5.80   7.00   5.90
  合计   100.80   100.50   101.20   100.10   99.90
  熔制温   1450   1460   1450   1450   1450
  加料温   1430   1420   1420   1440   1440
  出炉温   1210   1220   1220   1200   1200
  退火温   670   670   680   660   660
  nd   1.91180   1.91130   1.91000   1.91070   1.91090
  Vd   35.52   35.54   35.45   35.49   35.53
具体实施方式
下面再用实施例，对本发明作进一步的说明： 
本发明的实施例1-5组份，工艺参数性能如下表： 
  组份   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5
  SiO2   3.00   5.80   3.20   3.20   5.90
  B2O3   22.00   25.20   25.20   29.00   24.10
  La2O3   27.80   21.00   23.50   20.10   23.10
  Y2O3   8.90   6.00   9.00   6.30   6.70
  Ta2O5   3.80   3.10   3.01   3.20   5.00
  ZrO2   2.03   2.50   2.50   2.30   4.00
  ZnO   4.00   1.02   1.50   1.20   2.30
  Nb2O5   9.00   5.00   4.00   5.30   5.80
  TiO2   4.00   6.80   6.90   4.38   7.00
  BaO   16.10   23.60   21.56   25.00   17.20
  合计   100.90   100.02   100.37   99.98   101.10
  熔制温   1450   1450   1450   1450   1450
  加料温   1420   1420   1420   1420   1420
  出炉温   1200   1200   1200   1200   1200
  退火温   620   620   630   630   630
  nd   1.7848   1.7852   1.7838   1.7846   1.7853
  Vd   41.41   41.43   41.23   41.38   41.29
标准nd：1.78427   nF-nc：0.01899  Vd：41.30 
比重4.31g/cm3
本发明的上述各实例的制造工艺程序基本相同，以上实例均在1立升的铂金坩埚中熔制，采用铂金搅拌器，用硅钼棒电加热的炉子试制。 
将各组份混和均匀后，加入1立升的铂金坩埚中，将粉料熔化后再用铂金叶桨搅拌4-5小时，加料温度为1420℃，高搅温度为1450℃，降温到1200℃左右用钳子将坩埚钳出炉子，在铸铁模具中浇注成型，然后粗退火，630℃保温2H，-10℃/H降温到500℃左右闭电，室温取出玻璃，测nd，nF，nc，光吸收，膨胀系数α，转变温度Tg，比重及化学稳定性。 
目前，TLaF8可以在60立升的单坩埚铂金坩埚中用漏料法生产各种规格的玻璃，用户使用后反映满意，每年的销量可达到5吨左右。 

Claims (2)

1.高折射率，低色散环保镧系光学玻璃，TZLaF8，其特征在于含有按重量百分比计量的如下组份：SiO2 3-7％，B2O3 22-30％，La2O3 20-30％，Y2O3 6-10％，Ta2O5 3-7％，ZrO2 2-5％，ZnO 1-5％，Nb2O5 4-10％，TiO2 4-9％，BaO 15-26％。
2.制备基于权利要求1所述的高折射率，低色散环保镧系光学玻璃，TZLaF4的方法，其特征在于将上述组份混合，经1430℃～1480℃熔制，1150℃成型。再经620℃～650℃精密退火7天左右，即可获得。
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