CN107043210A - H‑zf72光学玻璃及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种H‑ZF72光学玻璃及其制备方法，其化学成分的重量份数为NaPO3：5～9份、Ba(PO3)3：1～8份、TiO2：10～18.5份、Nb2O5：42～55份、KPO3：2～3.5份、K2CO3：0.15～0.36份、SiO2：0.5～1.5份、B2O3：2～7份。本发明的H‑ZF72光学玻璃中不含对环境危害很大的PbO、As2O3、CdO，且本产品的折射率(nd)为1.92286～1.92310，阿贝数(Vd)为18.00～19.00。其折射率高，熔化性能良好，易于成型，光学常数稳定，一致性好；不含有价格昂贵的Ta2O5、Bi2O3、GeO2成分，成本较为低，能够较好的满足光学玻璃市场需求。

Description

H-ZF72光学玻璃及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃制备领域，具体涉及一种H-ZF72光学玻璃及其制备方法。
背景技术
光学玻璃主要用做光学系统中的透镜和棱镜，用于像的传递，是光学仪器的核心部分。近年来广泛用于相机镜头及安防系统中。
随着环境保护日益受到重视，玻璃的生产、加工和使用对环境的影响也越来越受到关注，中国等国家也出台相应政策，号召大力开发无PbO、As2O3、CdO的绿色环保玻璃。
光学玻璃需要具备高折射率、低阿贝数，从而在进行特殊光学系统设计中，可实现弥补和校正色差的目的；另外，随着社会的发展，环保型光学玻璃已成为趋势，而使用环保型原材料代替As作为澄清剂，在玻璃生产中消除气泡、条纹等的难度增加，难以形成高质量、稳定的批量生产规模。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种折射率(nd)在1.92279～1.92319、阿贝数(Vd)在20.00～21.00之间，光学常数稳定，一致性好，气泡、条纹等级优良，生产工艺简单，良品率高，不含有价格昂贵的Ta2O5、Bi2O3、GeO2成分的H-ZF72光学玻璃。
本发明提供的一种H-ZF72光学玻璃，其化学成分的重量份数为：NaPO3：5～9份、Ba(PO3)3：1～8份、TiO2：10～18.5份、Nb2O5：42～55份、KPO3：2～3.5份、K2CO3：0.15～0.36份、SiO2：0.5～1.5份、B2O3：2～7份。
一种H-ZF72光学玻璃的制备方法，其包括如下步骤：按上述配比称取各原料，用V形混料机将各组分原料混合均匀后，加入电气混合生产线熔化，澄清，均化，采用流料方式成型，退火后即得所述光学玻璃。
本发明具有以下优点：
第一，本发明的H-ZF72光学玻璃中不含对环境危害很大的PbO、As2O3、CdO，且本产品的折射率(nd)为1.92286～1.92310，阿贝数(Vd)为18.00～19.00，具备高折射率、低阿贝数，在进行特殊光学系统设计中，能够实现弥补和校正色差的目的；
第二，本发明的H-ZF72光学玻璃熔化性能良好，易于成型，光学常数稳定，一致性好，气泡、条纹等级优良，生产工艺简单，良品率高；
第三，本发明的H-ZF72光学玻璃中不含有价格昂贵的Ta2O5、Bi2O3、GeO2成分，成本较为低，能够较好的满足光学玻璃市场需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
本实施方式提供的一种H-ZF72光学玻璃，其化学成分的重量份数为：NaPO3：5～9份、Ba(PO3)3：1～8份、TiO2：10～18.5份、Nb2O5：42～55份、KPO3：2～3.5份、K2CO3：0.15～0.36份、SiO2：0.5～1.5份、B2O3：2～7份。
作为优选方案，所述H-ZF72光学玻璃化学成分的重量份数为：NaPO3：6.8～7.3份、Ba(PO3)3：4～5份、TiO2：14～14.5份、Nb2O5：45～48份、KPO3：2～3.5份、K2CO3：0.2～0.32份、SiO2：0.8～1.4份、B2O3：2.5～5.6份。
作为更优选方案，所述H-ZF72光学玻璃化学成分的重量份数为：NaPO3：7.00～7.20份、Ba(PO3)3：4.5～4.9份、TiO2：14～14.5份、Nb2O5：46.18～47.75份、KPO3：2.15～3.15份、K2CO3：0.28～0.3份、SiO2：0.8～1.0份、B2O3：2.5～4.5份。
本发明中B2O3也是玻璃的形成氧化物，以硼-氧四面体为结构组元，与硅-氧四面体共同组成结构网络。玻璃中引入B2O3可降低玻璃析晶倾向，提高玻璃化学稳定性，但是随引入量的增加会使玻璃出现某些性质的明显变化。B2O3的含量过低时无法形成所需的晶相，B2O3的含量过高时会引起玻璃折射率和条纹波动。
本发明中BaO是光学玻璃网络外体，它能增加玻璃的折射率、密度、光泽度和化学稳定性，含量较低时BaO能有效加速玻璃熔化，但是含量过低，玻璃的折射率和阿贝数不能处在所要求的范围内，且玻璃的熔化性能不好；但含量过多时，会使澄清出现二次气泡，玻璃的化学稳性变差，析晶性能也会变差。
本发明中TiO2能使玻璃网络氧化物含量增加，可有效提高玻璃折射率和色散，并能增加玻璃稳定性。但如果TiO2的含量过高，玻璃的着色度会较差，析晶性能也会变差。
本发明中SiO2是玻璃形成氧化物，以硅-氧四面体的结构组元形成不规则的连续网络，成为玻璃的骨架。玻璃中的SiO2能降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化学稳定性、耐热性、硬度、机械强度。
本发明中Nb2O5是高折射率、高色散光学玻璃的必要成分，可有效的改善玻璃的化学稳定性和提高玻璃的耐失透性能，提高玻璃的析晶性能，当含量过低时，其对提高玻璃折射率和色散的效果不明显，且析晶倾向增加，当其含量过高时，玻璃耐失透性能降低。
表1位本发明列举的5个实施例的具体原料见及制得的光学玻璃的各参数(所得数据为-4℃/h退火后所测数据)。
表1
本实施方式还提供一种H-ZF72光学玻璃的制备方法，该方法包括如下步骤：按上述配比称取各原料，用V形混料机将各组分原料混合均匀后，加入电气混合生产线熔化，澄清，均化，采用流料方式成型，退火后即得所述光学玻璃。
本发明提供的H-ZF72光学玻璃环保性能优良，折射率(nd)在1.92286～1.92310，阿贝数(Vd)在18.00～19.00之间。在实际生产中光学常数稳定，一致性好，气泡、条纹等级优良；生产工艺简单，良品率高，成本较为低，能够较好的满足光学玻璃市场需求。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种H-ZF72光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：
2.根据权利要求1所述的H-ZF72光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：
3.根据权利要求1所述的H-ZF72光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：
4.根据权利要求1所述的H-ZF72光学玻璃，其特征在于：其化学成分的重量份数为：
5.一种如权利要求1所述的H-ZF72光学玻璃的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：按配比称取各原料，用V形混料机将各组分原料混合均匀后，加入电气混合生产线熔化，澄清，均化，采用流料方式成型，退火后即得所述光学玻璃。
6.根据权利要求5所述的H-ZF72光学玻璃，其特征在于：所述H-ZF72光学玻璃的折射率(nd)为1.92286～1.92310，阿贝数(Vd)为18.00～19.00。
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