CN111217519A - 一种环保光学玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种环保光学玻璃，属于光学玻璃技术领域；其组成按重量百分比含有：SiO2：50‑65％、Na2O：5‑12％、La2O3：5‑10％、Y2O3：2‑8％、TiO2：5‑20％、CaO：2‑6％，玻璃的密度为3.95g/cm3以下，折射率为1.65～1.75，阿贝数为50～60，转变温度为635℃以下。原料成本低，且使用了环保物料替代现有的有害物料，光学玻璃透射率达到80％时，对应的波长小于370nm，光学玻璃的耐酸性DA为1类，玻璃转变温度不超过520℃，密度小于或等于3.2g/cm3。

Description

一种环保光学玻璃
技术领域
本发明涉及一种环保光学玻璃，属于光学玻璃技术领域。
背景技术
光学玻璃是光电技术产业的基础和重要组成部分。特别是在20世纪90年代以后，随着光学与电子信息科学、新材料科学的不断融合，作为光电子基础材料的光学玻璃在光传输、光储存和光电显示三大领域的应用更是突飞猛进，成为社会信息化尤其是光电信息技术发展的基础条件之一。
随着国内经济持续、稳定发展，中国光学玻璃制造行业发展迅猛。根据国家***数据显示，2010年，光学玻璃制造行业规模以上企业数量达246家，行业全年实现销售收入为234.05亿元，同比增长53.70％；实现利润15.37亿元，同比增长87.10％；资产规模达到264.50亿元，同比增长77.49％。由于光学玻璃制造行业以国内销售为主，金融危机对其影响相对较小，行业依然表现出较好的增长势头。
以优质石英砂为主料。适当加入辅料。由于稀土具有高的折射率，低的色散和良好光学玻璃的化学稳定性，可生产光学玻璃，用于制造高级照相机、摄像机、望远镜等高级光学仪器的镜头。例如一种含氧化镧lao360％，氧化硼b2o340％的具有优良光学性质的镧玻璃，是制造高级照相机的镜头和潜望镜的镜头的不可缺少的光学材料。另外，利用一些稀土元素的防辐射特性，可生产防辐射玻璃。
现有很多光学玻璃中PbO、CdO、As2O3等有毒、有害成分，市面上一些玻璃中还含有5～9.5wt％的B2O3，降低了玻璃的色散，降低了玻璃的耐酸性能；还有一些玻璃中含有大量具有高熔点的ZrO2，增加了玻璃的熔制温度，且使得玻璃的工艺生产成本提高了，玻璃的粘度也增加了，导致玻璃的气泡和条纹难以消除净；目前研制的光学玻璃采用其它成分替代PbO、CdO、As2O3等有毒、有害成分来实现玻璃的环保化已经成为必然。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种易于熔制、原料成本低、不易析晶及化学稳定性好的环保光学玻璃，其折射率为1.65～1.75，阿贝数为50～60，转变温度为635℃以下。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述环保光学玻璃，其组成按重量百分比含有：SiO2：50-65％、Na2O：5-12％、La2O3：5-10％、Y2O3：2-8％、TiO2：5-20％、CaO：2-6％，玻璃的密度为3.95g/cm3以下，折射率为1.65～1.75，阿贝数为50～60，转变温度为635℃以下。
作为优选，所述环保光学玻璃中含有：B2O3：0～5％、Al2O3：0～5％、ZrO2：0～2％、K2O：0～8％、ZnO：0～5％、Sb2O3：0～0.5％。
作为优选，所述环保光学玻璃中含有B2O3：1～3％、Al2O3：1.2～2.8％、ZrO2：0.6～1％、K2O：3～6％、ZnO：2～4％、Sb2O3：0.3～0.5％。
所述环保光学玻璃含有以下成分：SiO2、Na2O、La2O3、Y2O3、TiO2、CaO、B2O3、Al2O3、ZrO2、K2O、ZnO、Sb2O3。
所述环保光学玻璃其组成按重量百分比含有：SiO2：55-62％、Na2O：8-10％、La2O3：6-8％、Y2O3：3-6％、TiO2：10-15％、CaO：3-5％、Al2O3：1.2～2.8％、ZrO2：0.6～1％、K2O：3～6％。
作为优选，所述环保光学玻璃其组成按重量百分比含有：SiO2：58-60％、Na2O：10-12％、La2O3：6-9％、Y2O3：4-7％、TiO2：8-18％、CaO：3-6％、B2O3：1～3％，K2O：3～6％、ZnO：2～4％、Sb2O3：0.3～0.5％。
作为优选，所述环保光学玻璃其组成按重量百分比含有：SiO2：55-60％、Na2O：6-8％、La2O3：8-10％、Y2O3：6-8％、TiO2：12-14％、CaO：2.5-5.5％、Al2O3：2～2.5％、ZrO2：0.8～1％、Sb2O3：0.33～0.45％。
B2O3是玻璃获得低色散的可添加成分。
Al2O3是改善玻璃的化学稳定性的组分。
ZrO2是降低玻璃的析晶倾向、改善化稳的添加成分。
K2O具有降低玻璃的转变温度和助熔的作用。
本发明利用SiO2、Na2O、La2O3、Y2O3、TiO2、CaO这些固定成分与B2O3、Al2O3、ZrO2、K2O、ZnO、Sb2O3这些辅助成分，灵活性好，避开了现有技术中有害物质的利用，采用无害环保的成分组合，提高了光学玻璃的品质，且扩大了光学玻璃的应用范围。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种环保光学玻璃，原料成本低，且使用了环保物料替代现有的有害物料，光学玻璃透射率达到80％时，对应的波长小于370nm，光学玻璃的耐酸性DA为1类，玻璃转变温度不超过520℃，密度小于或等于3.2g/cm3。
具体实施方式
本具体实施方式所述环保光学玻璃，其组成主要成分为：SiO2、Na2O、La2O3、Y2O3、TiO2、CaO；
所述环保光学玻璃，其组成可添加辅助成分为：B2O3、Al2O3、ZrO2、K2O、ZnO、Sb2O3；
玻璃的密度为3.95g/cm3以下，折射率为1.65～1.75，阿贝数为50～60，转变温度为600℃以下。
实施例一：
本实施例所述环保光学玻璃，其组成按重量百分比含有：SiO2：55-62％、Na2O：8-10％、La2O3：6-8％、Y2O3：3-6％、TiO2：10-15％、CaO：3-5％、Al2O3：1.2～2.8％、ZrO2：0.6～1％、K2O：3～6％。
实施例二：
本实施例所述环保光学玻璃，其组成按重量百分比含有：SiO2：58-60％、Na2O：10-12％、La2O3：6-9％、Y2O3：4-7％、TiO2：8-18％、CaO：3-6％、B2O3：1～3％，K2O：3～6％、ZnO：2～4％、Sb2O3：0.3～0.5％。
实施例三：
本实施例所述环保光学玻璃，其组成按重量百分比含有：SiO2：55-60％、Na2O：6-8％、La2O3：8-10％、Y2O3：6-8％、TiO2：12-14％、CaO：2.5-5.5％、Al2O3：2～2.5％、ZrO2：0.8～1％、Sb2O3：0.33～0.45％。
实施例四：
本实施例所述环保光学玻璃，其组成按重量百分比含有：SiO2：60-62％、Na2O：5-6％、La2O3：8-9％、Y2O3：2-8％、TiO2：18-20％、CaO：2-3％、ZrO2：1～2％、K2O：3～5％、Sb2O3：0.3～0.5％。
上述实施例中，B2O3是玻璃获得低色散的可添加成分。Al2O3是改善玻璃的化学稳定性的组分。ZrO2是降低玻璃的析晶倾向、改善化稳的添加成分。K2O具有降低玻璃的转变温度和助熔的作用。
本发明还提供一种光学元件，由上述光学玻璃按照本领域技术人员熟知的方法形成。由于所述的光学玻璃具有高折射率，所述光学元件也具有高折射率，可以应用于数码照相机、数字摄像机、照相手机等设备。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种环保光学玻璃，其特征在于：所述环保光学玻璃，其组成按重量百分比含有：SiO2：50-65％、Na2O：5-12％、La2O3：5-10％、Y2O3：2-8％、TiO2：5-20％、CaO：2-6％，玻璃的密度为3.95g/cm3以下，折射率为1.65～1.75，阿贝数为50～60，转变温度为635℃以下。
2.根据权利要求1所述的一种环保光学玻璃，其特征在于：所述环保光学玻璃中含有：B2O3：0～5％、Al2O3：0～5％、ZrO2：0～2％、K2O：0～8％、ZnO：0～5％、Sb2O3：0～0.5％。
3.根据权利要求1所述的一种环保光学玻璃，其特征在于：所述环保光学玻璃中含有B2O3：1～3％、Al2O3：1.2～2.8％、ZrO2：0.6～1％、K2O：3～6％、ZnO：2～4％、Sb2O3：0.3～0.5％。
4.一种环保光学玻璃，其特征在于：所述环保光学玻璃含有以下成分：SiO2、Na2O、La2O3、Y2O3、TiO2、CaO、B2O3、Al2O3、ZrO2、K2O、ZnO、Sb2O3。
5.根据权利要求4所述的一种环保光学玻璃，其特征在于：所述环保光学玻璃其组成按重量百分比含有：SiO2：55-62％、Na2O：8-10％、La2O3：6-8％、Y2O3：3-6％、TiO2：10-15％、CaO：3-5％、Al2O3：1.2～2.8％、ZrO2：0.6～1％、K2O：3～6％。
6.根据权利要求4所述的一种环保光学玻璃，其特征在于：所述环保光学玻璃其组成按重量百分比含有：SiO2：58-60％、Na2O：10-12％、La2O3：6-9％、Y2O3：4-7％、TiO2：8-18％、CaO：3-6％、B2O3：1～3％，K2O：3～6％、ZnO：2～4％、Sb2O3：0.3～0.5％。
7.根据权利要求4所述的一种环保光学玻璃，其特征在于：所述环保光学玻璃其组成按重量百分比含有：SiO2：55-60％、Na2O：6-8％、La2O3：8-10％、Y2O3：6-8％、TiO2：12-14％、CaO：2.5-5.5％、Al2O3：2～2.5％、ZrO2：0.8～1％、Sb2O3：0.33～0.45％。
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