CN1203015C - 低膨胀系数的光学玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低膨胀系数的光学玻璃，所述玻璃的组成成分包括MgO为1～5%，K2O为5～10%，不超过3.5%的TiO2，B2O3为15～25%，Na2O为1～5%，ZnO为5～13%，SiO2为60～65%。根据上述配方制成的玻璃不仅具有膨胀系数α≤49×10-7/℃，折射率为1.500～1.520，并且高温粘度小，适合于池炉连续生产。

Description

低膨胀系数的光学玻璃
技术领域
本发明涉及一种具有低膨胀系数的光学玻璃。
背景技术
由于Al2O3在玻璃中具有负的膨胀系数及部分折射率为1.520的值，因而制造具有低膨胀系数且折射率为1.500～1.520的玻璃，一般均采用SiO2-B2O3-Al2O3-Na2O系统，如配方：SiO2：64％，B2O3：12.2％，Al2O3：4.0％，Na2O：7.8％，ZnO：11.1％，但由于SiO2和Al2O3都属于难熔成份，要使膨胀系数α≤49×10-7/℃，碱金属含量就必须很低，因而玻璃的高温粘度很大，难以生产出气泡、条纹等质量指标达到标准的玻璃。
发明内容
本发明的目的是提供一种玻璃，它不仅具有膨胀系数α≤49×10-7/℃，折射率为1.500～1.520，并且高温粘度小，适合于池炉连续生产。
本发明解决技术问题的技术方案是：一种低膨胀系数的光学玻璃，它的组成成分的重量百分比组成包括：MgO为1～5％，K2O为5～10％，不超过3.5％的TiO2，B2O3为15～25％，Na2O为1～5％，ZnO为5～13％，SiO2为60～65％。
本发明的有益效果是：由于加入了助熔的K2O和降低高温粘度的MgO，并去掉了原有配方中难熔的Al2O3，通过适当调节其它成份的配方，得到了具有膨胀系数α≤49×10-7/℃，折射率为1.500～1.520，并且高温粘度小的玻璃配方。
具体实施方式
SiO2和B2O3是玻璃生成体，SiO2在玻璃中具有低折射率、低膨胀系数及大的高温粘度的性质，实验证明，当SiO2＞65％时，玻璃的高温粘度特大，不利于生产，而当SiO2＜60％时，又难以获得膨胀系数α≤49×10-7/℃的玻璃。B2O3在玻璃中性质比较复杂，在本发明中，它主要起助熔剂的作用，以降低高温粘度，通过试验，B2O3含量为15～25％为适度。
K2O和Na2O是作为助熔剂加入的。K2O+Na2O的含量高有利于降低高温粘度，同时当K2O+Na2O的含量增加，其膨胀系数α也急剧增加，且折射率值也随之上升。在本发明中，当K2O+Na2O＞13％，则膨胀系数α＞49×10-7/℃，而K2O+Na2O＜6％时，则玻璃的高温粘度很大，因此，其合适的量为6～13％。
MgO在碱金属、碱土金属氧化物中具有最小的部份膨胀系数值，并且具有降低高温粘度的作用，因此，适当引入可改善玻璃的物化性能，降低高温粘度，其合适的含量为1～5％。
ZnO在本发明中具有较好的助熔效果，其膨胀系数部份值为50×10-7/℃，与玻璃膨胀系数目标值α≤49×10-7/℃接近，但因其折射率的部份值高达1.705，远比玻璃目标值1.500～1.520高，因此，当ZnO含量＜5％时，其助熔效果不明显，而当ZnO＞13％时，其折射率值将＞1.520。
TiO2主要起降低玻璃膨胀系数的作用。
本发明的具体实施例与原配方的各项指标对比如下表，其中各组份的数值为重量百分比值。
    实施例     1     2     3     4     5     原配方
    SiO2     65     61     63     60     62     64.4
    B2O3     15     22     18.5     21     18.2     12.2
MgO 1 2 3 2 3.3     4.0(Al2O3的含量)
    K2O     5.5     7     5     6     7     /
    Na2O     2     2     4     1     3     7.8
    ZnO     11     5     5     9     6     11.1
    TiO2     0.5     1     1.5     1     0.5     /
    N     1.506     1.518     1.519     1.510     1.505     1.508
    α(×10-7/℃) 45 47 48 48 49 49
    1300℃时高温粘度daps 800 290 570 270 330 1180
    1400℃时高温粘度daps 310 210 265 131 151 554
    1500℃时高温粘度daps 170 73 130 69 76 295
由上表可以看出：玻璃在1300～1500℃时的高温粘度相对原配方大大地降低，并且保证了其膨胀系数α≤49×10-7/℃，折射率达到1.500～1.520。

Claims (2)

1.一种低膨胀系数的光学玻璃，它的组成成分的重量百分比组成包括：MgO为1～5％，K2O为5～10％，不超过3.5％的TiO2，B2O3为15～25％，Na2O为1～5％，ZnO为5～13％，SiO2为60～65％。
2.按照权利要求1所述的低膨胀系数的光学玻璃，其特征在于：所述K2O和Na2O的重量之和的百分比为6～13％。
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