TW202404917A - 含氧化鉍的光學玻璃 - Google Patents
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Abstract
玻璃組成物包括大於或等於0.05莫耳%且小於或等於10莫耳%的量之氧化鉍(Bi
2O
3);氧化硼(B
2O
3)、氧化矽(SiO
2)及氧化磷(P
2O
5)中之一或多者;及作為基本組分之氧化鈮(Nb
2O
5)及氧化鈦(TiO
2)中之一或多者;且可視情況包括氧化鑭(La
2O
3)、氧化鎢(WO
3)、氧化鋯(ZrO
2)、氧化釔(Y
2O
3)、氧化鋇(BaO)及其他組分。所述玻璃的特徵可在於:在室溫下之相對低密度下,在587.56 nm處之高折射係數。
Description
此申請案依專利法主張2022年3月25日提申之美國臨時專利申請案第63/323,645號之優先權,該等申請案以全文引用方式併入本文。
一般來說,本揭示內容與具有高折射係數和低密度之硼酸鹽和矽硼酸鹽(silicoborate)玻璃有關。
玻璃用於各種光學裝置,所述光學裝置的實例包括增強實境裝置、虛擬實境裝置、混合實境裝置、眼鏡等。此類玻璃的理想性質通常包括高折射係數及低密度。額外的理想性質可包括在電磁波譜的可見光及近紫外光(近UV)範圍中之高透射率及/或低光學色散。找到具有這些性質的期望組合並可由具有良好玻璃形成能力的成分形成的玻璃可能具有挑戰性。舉例而言,一般來說,隨著玻璃折射係數的提升,密度也有增加的趨勢。通常添加諸如TiO
2及Nb
2O
5等物質來提升玻璃的折射係數,而不會增加玻璃的密度。然而,這些材料通常會吸收藍光和UV光,這會不理想地降低玻璃在該光譜區域的透光率。通常,試圖在維持低密度的同時提升玻璃的折射係數,而不降低光譜的藍色及UV區域之透射率,可能導致材料的玻璃形成能力降低。舉例而言,在以產業中通常可接受的冷卻速率冷卻期間,玻璃熔體可能發生結晶及/或液-液相分離。通常,玻璃形成能力似乎隨著諸如ZrO
2、Y
2O
3、Sc
2O
3、BeO等物質含量的增加而下降。
根據所使用的玻璃形成劑,低密度、高折射係數玻璃通常屬於兩種化學系統類型之一:(a) 矽硼酸鹽或硼矽酸鹽玻璃,其中SiO
2及/或B
2O
3用作主要玻璃形成劑,及(b) 磷酸鹽玻璃,其中P
2O
5用作主要玻璃形成劑。因成本、玻璃形成能力、光學性質及/或生產需求之故,使用依賴以其他氧化物(諸如GeO
2、TeO
2、Bi
2O
3及V
2O
5)作為主要玻璃形成劑之玻璃可能遭遇挑戰。
磷酸鹽玻璃的特徵可在於高折射係數及低密度,然而,因P
2O
5從熔體揮發及/或鉑不相容的風險之故,生產磷酸鹽玻璃可能具有挑戰性。此外,磷酸鹽玻璃通常被高度著色,且可能需要額外的漂白步驟來提供具有期望透射率特性之玻璃。進一步,呈現高折射係數的磷酸鹽玻璃也傾向具有增加的光學色散。
矽硼酸鹽和硼酸鹽玻璃通常更容易生產,且可展現高透射率而無需漂白步驟。然而,相較於磷酸鹽玻璃,矽硼酸鹽及硼矽酸鹽玻璃通常在提升折射係數時呈現增加的密度。
有鑑於這些考量,需要具有高折射係數、低密度及對藍光有高透射率之硼酸鹽、矽硼酸鹽及磷酸鹽玻璃。
根據本揭示內容之實施例,一種玻璃包含複數個組分,所述玻璃具有該等組分之成分包含:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的P
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的SiO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的GeO
2、大於或等於0.050莫耳%且小於或等於4.000莫耳%的Bi
2O
3、大於或等於0.0原子%且小於或等於10.0原子%的F,B
2O
3+ SiO
2+ P
2O
5的和大於或等於5.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%,TiO
2+ Nb
2O
5的和大於或等於1.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%,且R
2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.0莫耳%,其中R
2O為單價金屬氧化物的總和,且RO為二價金屬氧化物的總和。
根據本揭示內容之另一實施例,一種玻璃包含複數個組分,所述玻璃具有該等組分之成分包含:大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%的TiO
2、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於0.1莫耳%且小於或等於10.0莫耳%的Bi
2O
3,B
2O
3+ SiO
2的和大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%,且可視情況含有選自以下者之一或多個組分:P
2O
5、La
2O
3、ZrO
2、CaO、Y
2O
3、ZnO、Gd
2O
3、Na
2O、WO
3、Al
2O
3、Li
2O、PbO、GeO
2、TeO
2、Er
2O
3、Yb
2O
3、K
2O及MgO,其中該組分之成分滿足以下條件:SiO
2+ B
2O
3- P
2O
5[莫耳%] ≥ -8.0,且該玻璃滿足以下條件:P
n> 2.05,其中P
n為預測587.56 nm處折射係數,n
d,的參數,其根據公式(I),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
其中星號(*)表示乘法。
P n= 1.890 + 0.0042765 * La 2O 3+ 0.0035322 * TiO 2- 0.0044148 * B 2O 3- 0.0036646 * SiO 2+ 0.001941 * ZrO 2+ 0.007728 * Nb 2O 5- 0.00030702 * CaO + 0.0015639 * Y 2O 3+ 0.00031744 * ZnO + 0.002173 * Gd 2O 3- 0.0031072 * Na 2O + 0.0022091 * WO 3- 0.0047506 * Al 2O 3- 0.0012169 * Li 2O + 0.0047539 * PbO + 0.0084341 * Bi 2O 3- 0.0019088 * GeO 2+ 0.0029347 * TeO 2+ 0.0013834 * Er 2O 3+ 0.0038033 * Yb 2O 3- 0.0053704 * K 2O - 0.0013884 * MgO - 0.0074467 * P 2O 5, | (I). |
根據本揭示內容之再一實施例,一種玻璃包含複數個組分,所述玻璃具有該等組分之成分包含:大於或等於1.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於0.5莫耳%且小於或等於45.0莫耳%的TiO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的SiO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的P
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的WO
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的La
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的TeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的GeO
2、大於或等於0.050莫耳%且小於或等於8.000莫耳%的Bi
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%的PbO、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的Ga
2O
3,且可視情況含有選自以下者之一或多個組分: ZrO
2、CaO、Y
2O
3、ZnO、Gd
2O
3、Na
2O、Al
2O
3、Li
2O、Er
2O
3、Yb
2O
3、K
2O、MgO、BaO及SrO,該玻璃滿足以下條件:4.2 ≤ P
d≤ 6.0 且P
n- (1.62 + 0.08 * P
d) > 0.000,其中P
n為預測587.56 nm處折射係數,n
d,的參數,其根據公式(I),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
且P
d為預測室溫下密度,d
RT[g/cm
3],的參數,其根據公式(II),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
其中星號(*)表示乘法。
P n= 1.890 + 0.0042765 * La 2O 3+ 0.0035322 * TiO 2- 0.0044148 * B 2O 3- 0.0036646 * SiO 2+ 0.001941 * ZrO 2+ 0.007728 * Nb 2O 5- 0.00030702 * CaO + 0.0015639 * Y 2O 3+ 0.00031744 * ZnO + 0.002173 * Gd 2O 3- 0.0031072 * Na 2O + 0.0022091 * WO 3- 0.0047506 * Al 2O 3- 0.0012169 * Li 2O + 0.0047539 * PbO + 0.0084341 * Bi 2O 3- 0.0019088 * GeO 2+ 0.0029347 * TeO 2+ 0.0013834 * Er 2O 3+ 0.0038033 * Yb 2O 3- 0.0053704 * K 2O - 0.0013884 * MgO - 0.0074467 * P 2O 5, | (I) |
P d= 4.538 + 0.049487 * La 2O 3- 0.0061695 * TiO 2- 0.026182 * B 2O 3- 0.020031 * SiO 2+ 0.013118 * ZrO 2+ 0.0039893 * Nb 2O 5- 0.0041793 * CaO + 0.017726 * BaO + 0.023616 * Y 2O 3+ 0.011543 * ZnO + 0.059936 * Gd 2O 3- 0.013703 * Na 2O + 0.023432 * WO 3- 0.028926 * Al 2O 3- 0.0088096 * Li 2O + 0.034085 * PbO + 0.072239 * Bi 2O 3- 0.0083663 * GeO 2+ 0.012403 * TeO 2+ 0.090733 * Er 2O 3+ 0.093365 * Yb 2O 3- 0.018340 * K 2O + 0.0079344 * SrO - 0.0048045 * MgO - 0.037949 * P 2O 5, | (II). |
本案所屬技術領域中具通常知識者在研讀以下說明書、申請專利範圍及隨附圖式後將瞭解並理解本揭示內容的這些和其他態樣、目的和特徵。
在以下詳細描述中,出於說明而非限制的目的,闡述揭露特定細節的範例實施例,以提供對本揭示內容的各種原理的透徹瞭解。然而,對於本案所屬技術領域中具有通常知識者而言,已受益於本揭示內容,本揭示內容可在脫離本文中所揭示之特定細節之其他實施例中實踐。此外,可省略對眾所周知的裝置、方法、及材料的描述,以便免於混淆本揭示內容的各種原理的描述。最後,在適用的地方,相似的元件符號指代相似的元件。
除非另有明確表明,否則不要將本文中所闡述的任何方法解讀為需要其步驟用特定的順序執行。因此,在方法請求相實際上沒有記載其步驟所遵循的順序,或者在申請專利範圍或說明書中沒有另外具體說明這些步驟將被限制在特定順序的情況下,不應推斷有任何特定順序之意圖。此對於用於解譯的任何可能的非明示基礎都是如此,包括:針對步驟或操作流程的佈置的邏輯事項;推導自文法組織或標點符號的一般意義;說明書中所述的實施例的數量或類型。
如本文所用,在兩個或多個項目的列表中使用術語「及/或」時,表示可單獨使用所列項目中的任何一個,或可使用兩個或多個所列項目的任何組合。舉例而言,若將成分描述為含有組分A、B及/或C,則該組成物可含有:單獨A;單獨B;單獨C;A與B組合;A與C組合;B與C組合;或A、B與C組合。
對本案所屬技術領域中具通常知識者及製造或使用本揭示內容者而言,可思及本揭示內容之修飾。因此,應理解到,附圖中所示和以上描述的實施例僅用於說明的目的,並不欲限制本揭示內容的範圍,本揭示內容的範圍根據包括等效物主義之專利法的原則之解釋由以下申請專利範圍界定。
如本文所用,用語「約」是指數量、尺寸、製劑、參數、以及其他數量和特性,不是且不需要是精確的,而是如所需的可為近似的及/或更大或更小的,並反映了公差、換算因子、四捨五入、測量誤差等,以及本領域技術人員已知的其他因子。當使用術語「約」來描述範圍的值或端點時,應理解所揭示內容包括所指稱之特定值或端點。無論本說明書中之範圍的數值或端點是否記載「約」,所述範圍的數值或端點欲包括兩個實施例:一個以「約」修飾,且一個不以「約」修飾。還將理解的是,每個範圍的端點與另一個端點的關係且獨立於另一個端點都是重要的。
術語「組分(component)」指的是批料成分中所包括之材料或化合物,其形成玻璃。組分包括氧化物,包括但不限於那些由式(I)及(II)及申請專利範圍中所表示者。代表性組分包括B
2O
3、P
2O
5、Al
2O
3、CuO、Cu
2O、RO、R
2O、SnO
2、MnO
2、RE
mO
n、SiO
2、Ta
2O
5、ZnO、WO
3、Nb
2O
5、TiO
2、ZrO
2、Bi
2O
3、TeO
2等。其他代表性組分包括包括鹵素(如,F、Br、Cl)。當組分作為術語而包括在數學表述或式中時,可瞭解該組分指稱該組分在玻璃的批料成分中以莫耳%為單位之量。舉例而言,表述「B
2O
3+ P
2O
5」指的是玻璃的批料成分中,以莫耳%為單位之B
2O
3的量與以莫耳%為單位之P
2O
5的量之和。數學表述或式為包括諸如「+」、「-」、「*」、「/」、「最小」或「最大」等數學運算符之任何表述或式。
除非另有指明,在本文中以莫耳%(莫耳百分比)為單位表示玻璃組成物中之組分的量或含量。
術語「由…形成(formed from)」可意指以下一或多者:包含、基本上由…組成或由…組成。舉例而言,由特定材料形成的組分可包含該特定材料、基本上由該特定材料組成,或由該特定材料組成。
術語「不含(free)」及「基本上不含(substantially free)」在本文中可互換使用,以指示非有意添加至玻璃組成物之特定組分在玻璃組成物中的量及/或不存在玻璃組成物中。應瞭解,玻璃組成物可能含有作為汙染物或雜質之含量小於0.10莫耳%之痕量的特定構成組分。
如本文所用,當用於描述玻璃組成物中之特定構成組分時,術語「雜質(tramp)」指的是非有意添加至玻璃組成物且以小於0.10莫耳%的量存在之構成組分。雜質組分可能作為另一構成組分中的雜質及/或透過雜質組分在玻璃組成物的處理期間遷移至成分中而無意地加入玻璃組成物。
除非另有指明,術語「玻璃(glass)」用於指示由本文揭示之玻璃組成物形成之玻璃。
當用於本文的任何式中時,符號「*」意指相乘。
以°C(攝氏度)為單位表示本文中之溫度。
以g/cm
3為單位表示本文中之密度。
以P(泊)為單位表示本文中之黏度。
本文中使用術語「玻璃形成劑(glass former)」來指稱單獨存在於玻璃組成物中(即,除雜質外沒有其他組分)能夠在以不大於約300 °C/分鐘的速率下冷卻熔體時形成玻璃之組分。
如本文所用之術語「改質劑(modifier)」指稱一價或二價金屬(即,R
2O或RO),其中「R」代表陽離子。可將改質劑添加至玻璃組成物以改變熔體及所得玻璃的原子結構。在一些實施例中,改質劑可改變玻璃形成劑中存在之陽離子的配位數(如,B
2O
3中之硼),這可能會導致形成聚合度更高的原子網絡,並因此可能提供更好的玻璃形成。
如本文所用,術語「RO」指的是二價金屬氧化物的總含量,術語「R
2O」指的是單價金屬氧化物的總含量,且術語「Alk
2O」指的是鹼金屬氧化物的總含量。術語R
2O涵蓋鹼金屬氧化物(Alk
2O)加上其他單價金屬氧化物(如,舉例而言,Ag
2O、Tl
2O及Hg
2O)。如下文所討論,在本揭示內容中,稀土金屬氧化物在本文中藉由其標準式(RE
2O
3)指稱,其中稀土金屬RE具有氧化還原態「+3」,且因此術語RO不涵蓋稀土金屬氧化物。
如本文所用,術語「稀土金屬(rare earth metal)」指的是列於IUPAC週期表的鑭系中之金屬,加上釔及鈧。如本文所用,術語「稀土金屬氧化物(rare earth metal oxide)」用於指示不同氧化還原態之稀土金屬的氧化物,如La
2O
3中之鑭為「+3」,CeO
2中之鈰為「+4」,EuO中之銪為「+2」等。通常,氧化物玻璃中之稀土金屬的氧化還原態可能會發生變化,具體而言,氧化還原態可能會在熔化期間變化,這取決於批料成分及/或熔化及/或熱處理(例如,退火)玻璃之熔爐中之氧化還原條件。除非另有指明,否則藉由其標準式指稱稀土金屬氧化物,其中稀土金屬具有氧化還原態「+3」。因此,在將具有非「+3」的氧化還原態之稀土金屬添加到玻璃組成物批料的情況下,藉由添加或除去一些氧來重新計算玻璃組合物以維持化學計量。舉例而言,當CeO
2(具有氧化還原態為「+4」之鈰)用作批料組分時,假設2莫耳的CeO
2等同於1莫耳的Ce
2O
3來重新計算所得的批料成分,且以Ce
2O
3表示所得的批料成分。如本文所用,術語「RE
mO
n」用於指稱處於所有氧化還原態之稀土金屬氧化物的總含量,且術語「RE
2O
3」用於指稱氧化還原態為「+3」之稀土金屬氧化物的總含量,又稱作「三價當量(trivalent equivalent)」。
除非另有指明,否則以批料莫耳百分比(莫耳%)表示所有成分。如本案所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解的,在熔化期間,各種熔體成分(如,氟、鹼金屬、硼等)在所述成分的熔化期間可能經受不同程度的揮發(如,作為蒸氣壓、熔化時間及/或熔化溫度的函數)。有鑑於此,與此類成分相關之術語「約(about)」欲涵蓋在測量最終製品時與本文提供的批料成分相比在約0.2莫耳%以內的值。考慮到上述情況,預計最終製品與批次成分間之組成實質上是等效的。
在將氟或其他鹵素(氯、溴及/或碘)添加到氧化物玻璃或存在於氧化物玻璃中之情況下,可以不同方式表達所得玻璃組成物的分子表示(molecular representation)。在本揭示內容中,當存在時,以原子百分比(原子%)表示氟作為單項的含量,其是基於氟在玻璃組成物中所有原子的總和中所佔的比例乘上100倍來決定。
在本揭示內容中,使用以下表示含氟成分和濃度範圍的方法。所有氧化物(如,SiO
2、B
2O
3、Na
2O等)的濃度限制是在假設相應的陽離子(如,舉例而言,矽[Si
4 +]、硼[B
3 +]、鈉[Na
+]等)最初以相應的氧化物形式存在之情況下給出。當氟存在時,為了計算成分的組分的濃度,氧化物中之某部分氧被氟等效地取代(即,一個氧原子被兩個氟原子取代)。假設所述氟以氟化物(如氟化矽(SiF
4)、氟化鈉(NaF)或其他)的形式存在;因此,假設所有氧化物加上氟化物的總和在所有成分中為100莫耳百分比。
本文所報導之玻璃的的密度測量值是在室溫下以g/cm
3為單位藉由阿基米德法在水中測量,其誤差為0.001 g/cm
3。如本文所用,在室溫下密度測量值(指示為d
RT)表示為在20 °C或25 °C下測量,並涵蓋可在20 °C至25 °C的溫度範圍內獲得之測量值。應瞭解到,室溫可在約20 °C至約25 °C間變化,然而,為了本揭示內容的目的,預期在20 °C至25 °C的溫度範圍內之密度的變化小於0.001 g/cm
3的誤差,且因此預期不會影響本文報導之室溫密度測量值。
如本文所用,良好的玻璃形成能力指的是熔體在材料冷卻時對去玻作用的抵抗力。可藉由決定熔體的臨界冷卻速率來測量玻璃形成能力。在本文中,使用術語「臨界冷卻速率(critical cooling rate)」或「v
cr」來指稱給定成分的熔體形成不含在500x的放大倍率下之光學顯微鏡下可見的晶體之玻璃之最小冷卻速率。臨界冷卻速率可用於測量成分的玻璃形成能力,即,給定玻璃組成物的熔體在冷卻時形成玻璃的能力。一般來說,臨界冷卻速率越低,則玻璃形成能力越好。
在本文中,使用術語「液相溫度(T
liq)」來指稱某溫度,其中玻璃組成物在該溫度以上為完全液態且玻璃的構成組分沒有結晶。藉由使用DSC測量樣品或藉由包裹在鉑箔中之樣品等溫保持(isothermal hold),來獲得本文所報導之液相溫度值。就使用DSC測量之樣品而言,在10 K/分鐘下將粉末樣品加熱至1250°C。對應於晶體熔化之吸熱事件的結束被視為液相溫度。就第二種技術(等溫保持)而言,將玻璃塊(約1 cm
3)包裹在鉑箔中以避免揮發,並在給定溫度的爐中放置17小時。接著在光學顯微鏡下觀察玻璃塊以檢查晶體。
除非另有指明,否則在室溫下測量本文所報導之折射係數值。使用Metricon Model 2010稜鏡耦合器折射儀(prism coupler refractometer)測量玻璃樣品的折射係數值,誤差為約± 0.0002。使用Metricon,在約406 nm、473 nm、532 nm、633 nm、828 nm及1064 nm中之兩個或更多個波長下測量玻璃樣品的折射係數。測得的相關性表徵色散,並接著以柯西定律方程式(Cauchy's law equation)或Sellmeier方程式擬合,以允許計算樣品在測量波長間之給定感興趣波長處折射係數。本文中所用之術語「折射係數n
d」指的是在對應於氦d線波長(helium d-line wavelength)的587.56 nm波長處以上文所述之方式計算的折射係數。本文中所用之術語「折射係數n
C」指的是在656.3 nm波長處以上文所述之方式計算的折射係數。本文中所用之術語「折射係數n
F」指的是在486.1 nm波長處以上文所述之方式計算的折射係數。本文中所用之術語「折射係數n
g」指的是在435.8 nm波長處以上文所述之方式計算的折射係數。
除非另有指明,否則如本文所用之術語「高折射係數」或「高係數」指的是玻璃的折射係數大於或等於至少1.80。當指明時,術語「高折射係數」或「高係數」的實施例指的是玻璃的折射係數值大於或等於至少1.85、大於或等於1.90,或大於或等於1.95,或大於或等於2.00。
如本文所用,除非另有指明,術語「內在透射率」或τ
int用於指稱經過菲涅爾損失(Fresnel losses)校正之玻璃樣品的透射率。術語「透射率」、「總透射率」或τ用於指稱未考慮菲涅爾損失之透射率值。使用Carry 5000光譜儀,在從250 nm至2500 nm的波長下,以1 nm的解析度,並使用積分球,在2 mm厚樣品上測量玻璃樣品的透射率。使用測量的折射係數和測量的原始透射率計算10 mm厚的樣品在375 nm與1175 nm間之內在透射率值。分別用相應的下標表示對應於特定透射率值(例如,5%或70%)之波長,如λ
5%及λ
70%。
在空氣中冷卻後,在10 K/分鐘的加熱速率下,藉由差示掃描熱分析儀(differential scanning calorimeter; DSC)測量玻璃轉化溫度(T
g)。
玻璃組成物可包括氧化硼(B
2O
3)。根據本揭示內容的一些實施例,氧化硼可扮演玻璃形成劑的角色。作為玻璃形成劑,B
2O
3可有助於提升液相黏度,且因此,防止玻璃組成物結晶。然而,將B
2O
3添加至玻璃組成物可能導致液-液相分離,這可能導致去玻作用及/或降低所得玻璃的透射率。並且,將B
2O
3添加至高折射率玻璃會降低折射係數。因此,本揭示內容的玻璃中之氧化硼的量受到限制,或玻璃可實質上不含B
2O
3。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於50.0莫耳%的量之氧化硼(B
2O
3),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之B
2O
3:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於6.0莫耳%、大於或等於10.0莫耳%、大於或等於14.0莫耳%、大於或等於15.0莫耳%、大於或等於16.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%、大於或等於35.0莫耳%、大於或等於40.0莫耳%,或大於或等於45.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之B
2O
3:小於或等於50.0莫耳%、小於或等於45.0莫耳%、小於或等於40.0莫耳%、小於或等於35.0莫耳%、小於或等於30.0莫耳%、小於或等於25.0莫耳%、小於或等於24.0莫耳%、小於或等於20.0莫耳%,或小於或等於10.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之B
2O
3:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%、大於或等於6.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於13.69莫耳%且小於或等於24.49莫耳%、大於或等於15.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%、大於或等於16.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於10.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%、大於或等於14.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%、大於或等於15.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化矽(SiO
2)。氧化矽可扮演額外玻璃形成劑的角色。氧化矽,還有B
2O
3,可有助於提升液相黏度(液相溫度處之黏度),且因此,防止玻璃組成物結晶。然而,將SiO
2添加至玻璃組成物可能導致液-液相分離,這可能導致去玻作用及/或降低所得玻璃的透射率。並且,SiO
2是低折射率組分,而難以實現高折射率玻璃。因此,本揭示內容之實施例中的SiO
2含量受到限制,或者玻璃可實質上不含SiO
2。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於50.0莫耳%的量之氧化矽(SiO
2),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之SiO
2:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於10.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%、大於或等於35.0莫耳%、大於或等於40.0莫耳%,或大於或等於45.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之SiO
2:小於或等於50.0莫耳%、小於或等於45.0莫耳%、小於或等於40.0莫耳%、小於或等於35.0莫耳%、小於或等於25.0莫耳%、小於或等於20.0莫耳%、小於或等於15.0莫耳%、小於或等於10.0莫耳%、小於或等於8.5莫耳%,或小於或等於5.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之SiO
2:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.5莫耳%、大於或等於0.03莫耳%且小於或等於4.77莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於10.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於8.5莫耳%、大於或等於10.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化磷(P
2O
5)。本文描述之實施例中之玻璃組成物可包含氧化磷(P
2O
5)作為額外的玻璃形成劑。較大量的P
2O
5可大幅提升給定溫度下之熔體黏度值,這可抑制冷卻時由熔體結晶,且因此,可增進熔體的玻璃形成能力(即,降低熔體的臨界冷卻速率)。然而,P
2O
5顯著降低折射係數。並且,在一些成分中,P
2O
5可促進液-液相分離,這可導致玻璃形成熔體在冷卻時結晶及/或損失透射率。此外,由於難熔磷酸鹽相(refractory phosphate phase)(如,稀土磷酸鹽及磷酸氧化鋯(zirconia phosphate))的低溶解度之故,P
2O
5可提高液相溫度。因此,高折射率玻璃中之P
2O
5的含量受到限制,或者玻璃可不含P
2O
5。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於40.0莫耳%的量之氧化磷(P
2O
5),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之P
2O
5:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於20.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%、大於或等於30.0莫耳%,或大於或等於35.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之P
2O
5:小於或等於40.0莫耳%、小於或等於35.0莫耳%、小於或等於30.0莫耳%、小於或等於25.0莫耳%、小於或等於20.0莫耳%,或小於或等於5.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之P
2O
5:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%、大於或等於20.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於20.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%、大於或等於30.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於30.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鍺(germania) (GeO
2)。氧化鍺(GeO
2)提供優異的折射係數與密度比,且不會降低透射率。然而,氧化鍺價格昂貴,且因此可使玻璃組成物不經濟。因此,氧化鍺的含量應受到限制,或者玻璃組成物可不含GeO
2,或者玻璃可實質上不含GeO
2。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於15.0莫耳%的量之氧化鍺(GeO
2),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之GeO
2:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於9.0莫耳%、大於或等於10.0莫耳%、大於或等於11.0莫耳%,或大於或等於13.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之GeO
2:小於或等於15.0莫耳%、小於或等於13.0莫耳%、小於或等於11.0莫耳%、小於或等於10.0莫耳%、小於或等於9.0莫耳%、小於或等於6.0莫耳%、小於或等於5.0莫耳%,或小於或等於0.5莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之GeO
2:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.5莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%、大於或等於9.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%、大於或等於9.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於11.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%、大於或等於11.0莫耳%且小於或等於13.0莫耳%。
玻璃組成物可包括單價金屬氧化物(R
2O)。諸如鹼金屬氧化物(Li
2O、Na
2O、K
2O、Rb
2O及Cs
2O)或其他(例如,Ag
2O或Tl
2O)等單價金屬氧化物,可有助於在給定密度下之玻璃結構中更好地容納高折射率組分,如TiO
2、Nb
2O
5或WO
3。
在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之單價金屬氧化物R
2O:大於或等於0.0莫耳%,或大於或等於5.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之單價金屬氧化物R
2O:小於或等於8.0莫耳%或小於或等於5.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之單價金屬氧化物R
2O:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.0莫耳%,或大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鈉(Na
2O)。氧化鈉,還有氧化鉀(K
2O),可做為改質劑,增加高折射係數組分(如TiO
2、Nb
2O
5、ZrO
2、WO
3、La
2O
3及其他)之溶解度,從而提高玻璃的折射係數。然而,當大量添加時,Na
2O可能導致難以達成高折射係數。因此,在本揭示內容的一些實施例中,Na
2O的含量受到限制,或者玻璃組成物可不含Na
2O。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於10.0莫耳%的量之氧化鈉(Na
2O),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Na
2O:大於或等於0.0莫耳%,或大於或等於5.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Na
2O:小於或等於10.0莫耳%、小於或等於6.0莫耳%,或小於或等於5.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Na
2O:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%、大於或等於0.03莫耳%且小於或等於5.64莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鉀(K
2O)。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於10.0莫耳%的量之氧化鉀(K
2O),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之K
2O:大於或等於0.0莫耳%,或大於或等於5.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之K
2O:小於或等於10.0莫耳%、小於或等於6.0莫耳%,或小於或等於5.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之K
2O:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鋰(Li
2O)。在單價金屬氧化物中,氧化鋰提供最高的玻璃折射係數對密度比。並且,在一些實施例中,Li
2O可有助於提升Nb
2O
5及TiO
2的溶解度,從而提升給定密度下之折射係數。此外,氧化鋰可加速漂白玻璃的製程。然而,添加Li
2O,即使濃度很低,也可能藉由在冷卻時引起玻璃形成熔體之結晶或液-液相分離而降低玻璃的玻璃形成能力。因此,本揭示內容的玻璃中之Li
2O的量受到限制。在一些實施例中,玻璃可實質上不含Li
2O。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於5.0莫耳%的量之氧化鋰(Li
2O),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Li
2O:小於或等於5.0莫耳%、小於或等於2.5莫耳%、小於或等於1.5莫耳%,或小於或等於1.09莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Li
2O:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.5莫耳%、大於或等於0.19莫耳%且小於或等於1.09莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.09莫耳%。
玻璃組成物可包括二價金屬氧化物(RO)。當存在於玻璃中時,二價金屬氧化物,如鹼土族金屬氧化物(BeO、MgO、CaO、SrO及BaO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎘(CdO)、氧化鉛(PbO)及其他,提供高於大多數單價氧化物之折射係數。一些二價金屬氧化物(例如,CaO、SrO及ZnO)也提供相對低的密度,因此,提高了折射係數對密度比,且因此,改善了光學玻璃在某些應用中之表現。此外,二價金屬氧化物可能有助於增加高折射係數組分(如TiO
2、Nb
2O
5及WO
3)的溶解度,這導致進一步增加給定密度下之折射係數。然而,當大量添加時,二價金屬氧化物可能導致難熔礦物從熔體結晶或液-液相分離,這可能降低玻璃的玻璃形成能力。因此,本揭示內容的玻璃組成物中之二價金屬氧化物的量受到限制。
在一些實施例中,玻璃組成物可含有大於或等於0.0莫耳%,或大於或等於5.0莫耳%的量之二價金屬氧化物RO。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有小於或等於8.0莫耳%或小於或等於5.0莫耳%的量之二價金屬氧化物RO。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之RO:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.0莫耳%,或大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鋇(BaO)。氧化鋇可增加高折射係數組分(如TiO
2及Nb
2O
5)的溶解度,這導致給定密度下之折射係數增加。然而,鋇是種重元素,當大量添加時可能增加玻璃的密度。並且,在高濃度下,它可能會導致諸如鈦酸鋇(BaTiO
3)、鈮酸鋇(BaNb
2O
6)等礦物質之結晶。因此,玻璃中之BaO的量受到限制,或玻璃可實質上不含BaO。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於20.0莫耳%的量之氧化鋇(BaO),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有大於或等於0.0莫耳%、大於或等於0.1莫耳%,或大於或等於10.0莫耳%的量之BaO。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之BaO:小於或等於20.0莫耳%、小於或等於10.0莫耳%、小於或等於5.5莫耳%、小於或等於3.0莫耳%,或小於或等於0.8莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之BaO:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.5莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%、大於或等於0.08莫耳%且小於或等於0.75莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.8莫耳%、大於或等於0.1莫耳%且小於或等於20.0莫耳%、大於或等於0.1莫耳%且小於或等於0.8莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鉛(PbO)。將氧化鉛添加至玻璃組成物可提升折射係數,而不會導致玻璃形成熔體的結晶或相分離,且不會妥協可見光透射率。然而,添加PbO可能不利地增加玻璃的密度。並且,PbO會引起環境問題。因此,在一些實施例中,玻璃組成物中之PbO的含量受到限制,或較佳地,玻璃組成物可實質上不含PbO。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於10.0莫耳%的量之氧化鉛(PbO),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之PbO:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於7.0莫耳%、大於或等於8.0莫耳%,或大於或等於9.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之PbO:小於或等於10.0莫耳%、小於或等於9.0莫耳%、小於或等於8.0莫耳%、小於或等於7.0莫耳%、小於或等於5.0莫耳%、小於或等於2.0莫耳%,或小於或等於0.5莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之PbO:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.5莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於7.0莫耳%、大於或等於7.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於7.0莫耳%且小於或等於8.0莫耳%、大於或等於8.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於8.0莫耳%且小於或等於9.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鋯(ZrO
2)。氧化鋯可升高折射係數,同時維持低密度。ZrO
2亦可提升熔體的黏度,這可能有助於抑制熔體的結晶。ZrO
2不會在玻璃中引入可見光和近UV範圍內之著色,這可有助於維持玻璃的高透射率。然而,高濃度的氧化鋯可能導致諸如氧化鋯(ZrO
2)、鋯石(ZrSiO
4)、鋯酸鈣(CaZrO
3)及其他難熔礦物的結晶,這可能降低熔體的玻璃形成能力。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於10.0莫耳%的量之氧化鋯(ZrO
2),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之ZrO
2:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於6.1莫耳%、大於或等於6.5莫耳%,或大於或等於6.8莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之ZrO
2:小於或等於10.0莫耳%、小於或等於10.0莫耳%、小於或等於9.0莫耳%、小於或等於8.0莫耳%、小於或等於7.8莫耳%,或小於或等於5.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之ZrO
2:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於9.0莫耳%、大於或等於6.1莫耳%且小於或等於12.0莫耳%、大於或等於6.5莫耳%且小於或等於8.0莫耳%、大於或等於6.8莫耳%且小於或等於7.79莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於12.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於12.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於12.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於7.8莫耳%、大於或等於6.1莫耳%且小於或等於7.8莫耳%、大於或等於6.5莫耳%且小於或等於12.0莫耳%、大於或等於6.5莫耳%且小於或等於7.8莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鎵(gallia) (Ga
2O
3)。氧化鎵扮演的角色類似Al
2O
3,升高黏度,但對液相溫度的影響較小,這可導致液相黏度增加,從而提高玻璃的玻璃形成能力。然而,氧化鎵是昂貴的。因此,本揭示內容的玻璃中之Ga
2O
3的量受到限制,或玻璃可實質上不含Ga
2O
3。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於10.0莫耳%的量之氧化鎵(Ga
2O
3),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Ga
2O
3:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於7.0莫耳%、大於或等於8.0莫耳%,或大於或等於9.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Ga
2O
3:小於或等於10.0莫耳%、小於或等於9.0莫耳%、小於或等於8.0莫耳%、小於或等於7.0莫耳%,或小於或等於5.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Ga
2O
3:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於7.0莫耳%、大於或等於7.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於7.0莫耳%且小於或等於8.0莫耳%、大於或等於8.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於8.0莫耳%且小於或等於9.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化釔(Y
2O
3)。氧化釔的行為類似氧化鑭,但可在較低的密度下提供給定的折射係數,同時仍不會提供非期望的著色。然而,將大量的Y
2O
3添加至玻璃組成物可能不利地導致玻璃熔體在冷卻時結晶。因此,在本揭示內容的一些實施例中,Y
2O
3的含量可受到限制。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於10.0莫耳%的量之氧化釔(Y
2O
3),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Y
2O
3:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%,或大於或等於5.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Y
2O
3:小於或等於10.0莫耳%、小於或等於6.0莫耳%,或小於或等於5.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Y
2O
3:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%、大於或等於0.8莫耳%且小於或等於5.04莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化碲(TeO
2)。氧化碲的行為類似氧化鉍,但非常昂貴。因此,氧化碲的含量應受到限制,或玻璃組成物可不含TeO
2。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於15.0莫耳%的量之氧化碲(TeO
2),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之TeO
2:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於0.2莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於9.0莫耳%、大於或等於10.0莫耳%、大於或等於11.0莫耳%,或大於或等於13.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之TeO
2:小於或等於15.0莫耳%、小於或等於13.0莫耳%、小於或等於11.0莫耳%、小於或等於10.0莫耳%、小於或等於9.0莫耳%、小於或等於5.0莫耳%、小於或等於2.0莫耳%、小於或等於1.0莫耳%,或小於或等於0.6莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之TeO
2:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.0莫耳%、大於或等於0.23莫耳%且小於或等於0.59莫耳%、大於或等於0.2莫耳%且小於或等於0.6莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於9.0莫耳%、大於或等於9.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於10.0莫耳%且小於或等於11.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鉍(Bi
2O
3)。Bi
2O
3提供非常高的折射係數,但會導致密度增加。它還可能降低熔體在高溫下之黏度,這可導致熔體在冷卻時結晶。因此,氧化鉍的含量應受到限制。當熔化範例玻璃時,經實驗發現,當以小濃度添加氧化鉍時,本揭示內容的一些玻璃組成物變得更容易玻璃化(vitrify),這意味著在較低溫度下熔化或以較低速率冷卻或二者後,可以形成不含塊狀晶體的玻璃。若給定的玻璃組成物需要漂白步驟,則在較低溫度下熔化玻璃組成物的能力可有助於減少不期望的著色並減少漂白時間。另一方面,當玻璃組成物中之Bi
2O
3的濃度較低時,相較於較高的Bi
2O
3濃度之非所欲的藍色透射率損失也可減少。因此,經實驗發現,在本揭示內容的組成範圍內,相較於不添加氧化鉍或添加較高濃度的氧化鉍之情況,添加少量Bi
2O
3提供了玻璃形成能力和藍色透射率的最佳組合。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於10.0莫耳%的量之氧化鉍(Bi
2O
3),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Bi
2O
3:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於0.05莫耳%、大於或等於0.1莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於7.0莫耳%、大於或等於8.0莫耳%,或大於或等於9.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Bi
2O
3:小於或等於10.0莫耳%、小於或等於9.0莫耳%、小於或等於8.0莫耳%、小於或等於7.0莫耳%、小於或等於5.0莫耳%、小於或等於4.0莫耳%、小於或等於1.5莫耳%,或小於或等於0.9莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Bi
2O
3:大於或等於0.05莫耳%且小於或等於8.0莫耳%、大於或等於0.05莫耳%且小於或等於4.0莫耳%、大於或等於0.05莫耳%且小於或等於1.5莫耳%、大於或等於0.05莫耳%且小於或等於0.9莫耳%、大於或等於0.1莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於0.38莫耳%且小於或等於5.16莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.9莫耳%、大於或等於0.1莫耳%且小於或等於0.9莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鎢(WO
3)。WO
3提供高折射係數,而不會顯著增加密度或造成不理想的著色。並且,將WO
3添加至玻璃組成物可降低液相溫度,這允許在較低的溫度下熔化,這反過來可增加此類玻璃的透射率。並且,添加WO
3可降低玻璃轉化溫度T
g,這可允許玻璃在較低溫度下形成。在高濃度的WO
3下,液相溫度傾向升高,且液相溫度處之黏度下降,使得在冷卻時難以避免熔體的結晶。因此,WO
3的含量應受到限制,或者玻璃組成物可不含WO
3。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於40.0莫耳%的量之氧化鎢(WO
3),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之WO
3:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於16.0莫耳%、大於或等於20.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%、大於或等於30.0莫耳%,或大於或等於35.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之WO
3:小於或等於40.0莫耳%、小於或等於35.0莫耳%、小於或等於30.0莫耳%、小於或等於25.0莫耳%、小於或等於20.0莫耳%、小於或等於19.0莫耳%、小於或等於5.0莫耳%,或小於或等於3.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之WO
3:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%、大於或等於15.87莫耳%且小於或等於19.05莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於19.0莫耳%、大於或等於16.0莫耳%且小於或等於19.0莫耳%、大於或等於20.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鑭(La
2O
3)。氧化鑭為高折射率組分,在可見光範圍內對透射率影響不大。並且,添加La
2O
3可抑制相分離。然而,然而,La
2O
3相對於其他高折射率組分(如,舉例而言,TiO
2、Nb
2O
5或WO
3)提供更高的密度。並且,當大量添加時,其可引起諸如二矽酸鑭(La
2Si
2O
7)、鋯酸鑭(La
2ZrO
5)及其他難熔物質之結晶,且因此,降低玻璃形成能力。因此,本揭示內容的玻璃中之La
2O
3含量應受到限制。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於40.0莫耳%的量之氧化鑭(La
2O
3),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之La
2O
3:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於15.0莫耳%、大於或等於16.5莫耳%、大於或等於20.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%、大於或等於30.0莫耳%,或大於或等於35.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之La
2O
3:小於或等於40.0莫耳%、小於或等於35.0莫耳%、小於或等於30.0莫耳%、小於或等於27.0莫耳%、小於或等於26.5莫耳%、小於或等於25.0莫耳%、小於或等於23.7莫耳%、小於或等於20.0莫耳%,或小於或等於5.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之La
2O
3:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於26.5莫耳%、大於或等於15.0莫耳%且小於或等於27.0莫耳%、大於或等於16.5莫耳%且小於或等於23.73莫耳%、大於或等於20.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%、大於或等於16.5莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於16.5莫耳%且小於或等於20.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鈦(TiO
2)。通常用於玻璃中提升折射係數之TiO
2及/或Nb
2O
5的含量傾向降低近UV區域中之透射率,並使UV截止(UV cut-off)位移至更高波長。因此,TiO
2的量受到限制。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於64.0莫耳%的量之氧化鈦(TiO
2),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之TiO
2:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於0.5莫耳%、大於或等於1.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於10.0莫耳%、大於或等於12.0莫耳%、大於或等於20.0莫耳%、大於或等於22.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%、大於或等於49.0莫耳%、大於或等於50.0莫耳%、大於或等於54.0莫耳%,或大於或等於59.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之TiO
2:小於或等於64.0莫耳%、小於或等於59.0莫耳%、小於或等於54.0莫耳%、小於或等於50.0莫耳%、小於或等於49.0莫耳%、小於或等於45.0莫耳%、小於或等於35.0莫耳%、小於或等於30.0莫耳%、小於或等於25.0莫耳%,或小於或等於10.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之TiO
2:大於或等於0.5莫耳%且小於或等於45.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%、大於或等於12.05莫耳%且小於或等於30.35莫耳%、大於或等於20.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%、大於或等於22.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於0.5莫耳%且小於或等於64.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於10.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%、大於或等於12.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%、大於或等於20.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%、大於或等於20.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%、大於或等於22.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氧化鈮(Nb
2O
5)。氧化鈮可用於提升玻璃的折射係數,同時維持低密度。然而,氧化鈮可將黃色引入玻璃,其無法用與氧化鈦同樣的方式漂白,這可導致特別是藍色及UV範圍中之透射率下降。氧化鈮可導致熔體的結晶及/或相分離。在一些實施例中,玻璃可實質上不含Nb
2O
5。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0莫耳%至小於或等於64.0莫耳%的量之氧化鈮(Nb
2O
5),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Nb
2O
5:大於或等於0.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於7.0莫耳%、大於或等於7.4莫耳%、大於或等於10.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%、大於或等於49.0莫耳%、大於或等於50.0莫耳%、大於或等於54.0莫耳%,或大於或等於59.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Nb
2O
5:小於或等於64.0莫耳%、小於或等於59.0莫耳%、小於或等於54.0莫耳%、小於或等於50.0莫耳%、小於或等於49.0莫耳%、小於或等於40.0莫耳%、小於或等於30.0莫耳%、小於或等於25.0莫耳%、小於或等於20.0莫耳%、小於或等於16.9莫耳%、小於或等於10.0莫耳%、小於或等於9.0莫耳%,或小於或等於6.7莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之Nb
2O
5:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於9.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於6.7莫耳%、大於或等於7.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%、大於或等於7.44莫耳%且小於或等於16.88莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.7莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於6.7莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%、大於或等於7.4莫耳%且小於或等於9.0莫耳%、大於或等於10.0莫耳%且小於或等於16.9莫耳%、大於或等於25.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%。
玻璃組成物可包括氟(F)。已知將氟添加至玻璃組成物可提供較低的光學色散,這可改進影像品質。並且,氟可在一些情況下降低液相溫度,防止玻璃製品在冷卻熔體時結晶。然而,氟可能引起生態問題。就此理由,氟的含量受到限制,或者玻璃不含氟。在實施例中,玻璃組成物可含有從大於或等於0.0原子%至小於或等於10.0原子%的量之氟(F),及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃組成物可含有以下量之F:大於或等於0.0原子%、大於或等於5.0原子%、大於或等於7.0原子%、大於或等於8.0原子%或大於或等於9.0原子%。在一些其他實施例中,玻璃組成物可含有以下量之F:小於或等於10.0原子%、小於或等於9.0原子%、小於或等於8.0原子%、小於或等於7.0原子%、小於或等於5.0原子%、小於或等於1.0原子%或小於或等於0.1原子%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物可含有以下量之F:大於或等於0.0原子%且小於或等於10.0原子%、大於或等於0.0原子%且小於或等於1.0原子%、大於或等於0.0原子%且小於或等於0.1 原子%、大於或等於5.0原子%且小於或等於10.0原子%、大於或等於5.0原子%且小於或等於7.0原子%、大於或等於7.0原子%且小於或等於10.0原子%、大於或等於7.0原子%且小於或等於8.0原子%、大於或等於8.0原子%且小於或等於10.0原子%、大於或等於8.0原子%且小於或等於9.0原子%。
在一些實施例中,玻璃組成物具有B
2O
3+SiO
2的和可大於或等於0.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%、大於或等於21.0莫耳%,或大於或等於25.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物具有B
2O
3+SiO
2的和可小於或等於50.0莫耳%、小於或等於27.0莫耳%,或小於或等於25.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物具有B
2O
3+SiO
2的和可大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於27.0莫耳%,或大於或等於0.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於27.0莫耳%,或大於或等於1.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%、大於或等於21.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%、大於或等於21.0莫耳%且小於或等於27.0莫耳%,或大於或等於21.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%。
在一些實施例中,玻璃組成物具有B
2O
3+SiO
2+P
2O
5的和可大於或等於0.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於20.0莫耳%,或大於或等於22.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物具有B
2O
3+SiO
2+P
2O
5的和可小於或等於35.0莫耳%、小於或等於27.0莫耳%,或小於或等於20.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物具有B
2O
3+SiO
2+P
2O
5的和可大於或等於5.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於27.0莫耳%,或大於或等於0.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於27.0莫耳%,或大於或等於5.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%、大於或等於20.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%,或大於或等於20.0莫耳%且小於或等於27.0莫耳%。
在一些其他實施例中,玻璃組成物具有Gd
2O
3+Yb
2O
3的和可小於或等於2.0莫耳%或小於或等於1.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物具有Gd
2O
3+Yb
2O
3的和可大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%,或大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.0莫耳%。
在一些實施例中,玻璃組成物具有La
2O
3+TiO
2+B
2O
3+SiO
2+ZrO
2+Nb
2O
5+BaO +Y
2O
3+CaO +Ga
2O
3+Gd
2O
3+ZnO +WO
3+CeO
2+SrO +Na
2O +Ta
2O
5+Al
2O
3的和可大於或等於99.0莫耳%,或大於或等於99.5莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物具有La
2O
3+TiO
2+B
2O
3+SiO
2+ZrO
2+Nb
2O
5+BaO +Y
2O
3+CaO +Ga
2O
3+Gd
2O
3+ZnO +WO
3+CeO
2+SrO +Na
2O +Ta
2O
5+Al
2O
3的和可大於或等於99.0莫耳%且小於或等於100莫耳%。
在一些實施例中,玻璃組成物具有La
2O
3+TiO
2+B
2O
3+SiO
2+ZrO
2+Nb
2O
5+Bi
2O
3的和可大於或等於97.0莫耳%、大於或等於98.0莫耳%,或大於或等於99.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物具有La
2O
3+TiO
2+B
2O
3+SiO
2+ZrO
2+Nb
2O
5+Bi
2O
3的和可大於或等於97.0莫耳%且小於或等於100莫耳%。
在一些實施例中,玻璃組成物具有La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3+TiO
2+B
2O
3+SiO
2+ZrO
2+Nb
2O
5+Bi
2O
3+Li
2O +CaO +SrO +BaO的和可大於或等於99.0莫耳%,或大於或等於99.5莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物具有La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3+TiO
2+B
2O
3+SiO
2+ZrO
2+Nb
2O
5+Bi
2O
3+Li
2O +CaO +SrO +BaO的和可大於或等於99.0莫耳%且小於或等於100莫耳%。
在一些實施例中,玻璃組成物具有La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3+TiO
2+B
2O
3+SiO
2+ZrO
2+Nb
2O
5+CaO +BaO的和可大於或等於99.0莫耳%,或大於或等於99.5莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物具有La
2O
3+Y
2O
3+Gd
2O
3+TiO
2+B
2O
3+SiO
2+ZrO
2+Nb
2O
5+CaO +BaO的和可大於或等於99.0莫耳%且小於或等於100莫耳%。
在一些實施例中,玻璃組成物具有R
2O+RO的和可大於或等於0.0莫耳%,或大於或等於10.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物具有R
2O+RO可小於或等於12.0莫耳%、小於或等於10.0莫耳%、小於或等於8.0莫耳%、小於或等於6.0莫耳%、小於或等於1.3莫耳%,或小於或等於1.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物具有R
2O+RO的和可大於或等於0.0莫耳%且小於或等於12.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.3莫耳%。
在一些實施例中,玻璃組成物具有SiO
2+B
2O
3的和可大於或等於0.0莫耳%,或大於或等於10.0莫耳%。
在一些實施例中,玻璃組成物具有TiO
2+Nb
2O
5的和可大於或等於0.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%、大於或等於27.0莫耳%,或大於或等於50.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物具有TiO
2+Nb
2O
5的和可小於或等於64.0莫耳%、小於或等於50.0莫耳%、小於或等於38.0莫耳%,或小於或等於25.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物具有TiO
2+Nb
2O
5的和可大於或等於1.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於38.0莫耳%,或大於或等於0.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於38.0莫耳%,或大於或等於1.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%、大於或等於25.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%,或大於或等於25.0莫耳%且小於或等於38.0莫耳%、大於或等於27.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%、大於或等於27.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%,或大於或等於27.0莫耳%且小於或等於38.0莫耳%。
在一些實施例中,玻璃組成物具有TiO
2+Nb
2O
5+La
2O
3的和可大於或等於0.0莫耳%,或大於或等於50.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃組成物具有TiO
2+Nb
2O
5+La
2O
3的和可小於或等於70.0莫耳%或小於或等於50.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物具有TiO
2+Nb
2O
5+La
2O
3的和可大於或等於0.0莫耳%且小於或等於70.0莫耳%,或大於或等於0.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%。
在一些其他實施例中,玻璃組成物具有WO
3+Bi
2O
3的和小於或等於3.0莫耳%、小於或等於2.0莫耳%,或小於或等於1.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃組成物具有WO
3+Bi
2O
3的和可大於或等於0.05莫耳%且小於或等於3.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%,或大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.0莫耳%。
在一些實施例中,玻璃組成物具有ZrO
2+HfO
2的和可大於或等於0.0莫耳%,或大於或等於1.0莫耳%。
在一些實施例中,玻璃組成物可能對SiO
2+B
2O
3-P
2O
5有所限制。SiO
2+B
2O
3-P
2O
5之差,以莫耳%表示,將硼酸鹽玻璃及矽硼酸鹽玻璃與磷酸鹽玻璃區分開來,其中硼酸鹽玻璃及矽硼酸鹽玻璃的此差為正值,而磷酸鹽的此差為負。對硼磷酸鹽或矽磷酸鹽玻璃而言,SiO
2+B
2O
3-P
2O
5之差可為零、較小的正值或較小的負值。在一些實施例中,玻璃具有SiO
2+B
2O
3-P
2O
5之差可大於或等於-8.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%、大於或等於10.0莫耳%,或大於或等於21.0莫耳%。在一些其他實施例中,玻璃具有SiO
2+B
2O
3-P
2O
5之差可小於或等於27.0莫耳%或小於或等於10.0莫耳%。在一些進一步實施例中,玻璃具有SiO
2+B
2O
3-P
2O
5之差可大於或等於-8.0莫耳%且小於或等於27.0莫耳%,或大於或等於-8.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於27.0莫耳%。
在一些實施例中,玻璃組成物可具有對SiO
2/(SiO
2+B
2O
3)比值之限制。經驗上發現,當SiO
2和B
2O
3一起出現在玻璃組成物中時,可增進熔體的玻璃形成能力,並防止其發生液-液相分離。較高的SiO
2/(SiO
2+B
2O
3)比值可有助於增進化學耐久性,而較低的此比值可增進高折射率組分的溶解度。在一些實施例中,玻璃具有SiO
2/(SiO
2+B
2O
3)莫耳%的比值可大於或等於0.0或大於或等於0.2。在一些其他實施例中,玻璃具有SiO
2/(SiO
2+B
2O
3)莫耳%的比值可小於或等於0.4或小於或等於0.2。在一些進一步實施例中,玻璃具有SiO
2/(SiO
2+B
2O
3)莫耳%的比值可大於或等於0.0且小於或等於0.4或大於或等於0.0且小於或等於0.2。
在一些實施例中,玻璃具有之587.56 nm處折射係數n
d可從大於或等於1.95至小於或等於2.17,及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃具有之587.56 nm處折射係數n
d可大於或等於1.95、大於或等於2.00、大於或等於2.01、大於或等於2.05、大於或等於2.07、大於或等於2.11、大於或等於2.13或大於或等於2.15。在一些其他實施例中,玻璃具有之587.56 nm處折射係數n
d可小於或等於2.17、小於或等於2.15、小於或等於2.13、小於或等於2.12、小於或等於2.11、小於或等於2.05或小於或等於2.00。在一些進一步實施例中,玻璃具有之587.56 nm處折射係數n
d可大於或等於2.01且小於或等於2.15、大於或等於1.95且小於或等於2.17、大於或等於2.00且小於或等於2.17、大於或等於2.00且小於或等於2.05、大於或等於2.01且小於或等於2.05、大於或等於2.05且小於或等於2.11、大於或等於2.07且小於或等於2.11。
在一些實施例中,玻璃可具有從大於或等於4.00 g/cm
3至小於或等於6.10 g/cm
3之室溫下密度d
RT,及介於前述值間之所有範圍及子範圍。在一些實施例中,玻璃可具有以下室溫下密度d
RT:大於或等於4.00 g/cm
3、大於或等於4.20 g/cm
3、大於或等於4.50 g/cm
3、大於或等於5.00 g/cm
3、大於或等於5.10 g/cm
3、大於或等於5.50 g/cm
3、大於或等於5.70 g/cm
3、大於或等於5.90 g/cm
3,或大於或等於6.00 g/cm
3。在一些其他實施例中,玻璃可具有以下室溫下密度d
RT:小於或等於6.10 g/cm
3、小於或等於6.00 g/cm
3、小於或等於5.90 g/cm
3、小於或等於5.70 g/cm
3、小於或等於5.60 g/cm
3、小於或等於5.50 g/cm
3、小於或等於5.00 g/cm
3,或小於或等於4.50 g/cm
3。在一些進一步實施例中,玻璃可具有以下室溫下密度d
RT:大於或等於4.20 g/cm
3且小於或等於6.00 g/cm
3、大於或等於4.50 g/cm
3且小於或等於5.50 g/cm
3、大於或等於4.00 g/cm
3且小於或等於6.10 g/cm
3、大於或等於4.00 g/cm
3且小於或等於4.50 g/cm
3、大於或等於4.20 g/cm
3且小於或等於6.10 g/cm
3、大於或等於4.20 g/cm
3且小於或等於4.50 g/cm
3、大於或等於5.00 g/cm
3且小於或等於5.50 g/cm
3、大於或等於5.10 g/cm
3且小於或等於5.50 g/cm
3、大於或等於5.50 g/cm
3且小於或等於5.60 g/cm
3。
在一些實施例中,玻璃可具有小於或等於1260 °C的液相溫度T
liq。
在一些實施例中,玻璃在460 nm波長處可具有大於或等於70%之透射率(TX
460 nm)。
在一些實施例中,玻璃可具有大於或等於0.000之n
d- (1.62 + 0.08 * d
RT)量值。
在一些實施例中,玻璃可具有大於或等於0.000之n
d- (1.65 + 0.08 * d
RT)量值。
折射係數n
d和密度d
RT是可以從玻璃組成物預測之玻璃性質。對以下實例章節中之本揭示內容的範例玻璃及文獻中報導的其他玻璃組成物進行線性迴歸分析,以決定可預測折射係數n
d及密度d
RT的成分依賴性之公式。
玻璃組成物的訓練資料集滿足下表1中指出之成分限制,並具有感興趣的性質之測量值(n
d及d
RT),就各性質(n
d及d
RT)從公開的SciGlass Information System資料庫中提供之文獻資料並從本文提供之實施例的範例玻璃隨機選擇約100種玻璃組成物。對上述特定資料集之線性迴歸分析,排除異常值,用於決定下表2中所示之式(I)及(II),分別用於預測n
d及d
RT之預測參數P
n及P
d。滿足表1的成分限制之另一個子集的玻璃組成物用作驗證集,以評估在表1的成分限制內進行插值的能力,並用於建立表2中指定之預測參數P
n及P
d的標準差。同樣從SciGlass Information System資料庫隨機選擇之先前技術玻璃組成物的外部資料集,可用於評估以以合理的準確度預測表1的成分限制之外的性質(n
d及d
RT)的能力。進行此程序之多次迭代,以決定用於預測各性質(n
d及d
RT)的最佳式。表2中之式(I)及(II)為分析的結果。
自公開可用的SciGlass Information System資料庫獲得用於線性迴歸建模中之對照玻璃組成物的資料,包括訓練資料集、驗證資料集和外部資料集。從線性迴歸分析獲得以下式(I)及(II):
P n= 1.890 + 0.0042765 * La 2O 3+ 0.0035322 * TiO 2- 0.0044148 * B 2O 3- 0.0036646 * SiO 2+ 0.001941 * ZrO 2+ 0.007728 * Nb 2O 5- 0.00030702 * CaO + 0.0015639 * Y 2O 3+ 0.00031744 * ZnO + 0.002173 * Gd 2O 3- 0.0031072 * Na 2O + 0.0022091 * WO 3- 0.0047506 * Al 2O 3- 0.0012169 * Li 2O + 0.0047539 * PbO + 0.0084341 * Bi 2O 3- 0.0019088 * GeO 2+ 0.0029347 * TeO 2+ 0.0013834 * Er 2O 3+ 0.0038033 * Yb 2O 3- 0.0053704 * K 2O - 0.0013884 * MgO - 0.0074467 * P 2O 5, | (I) |
P d= 4.538 + 0.049487 * La 2O 3- 0.0061695 * TiO 2- 0.026182 * B 2O 3- 0.020031 * SiO 2+ 0.013118 * ZrO 2+ 0.0039893 * Nb 2O 5- 0.0041793 * CaO + 0.017726 * BaO + 0.023616 * Y 2O 3+ 0.011543 * ZnO + 0.059936 * Gd 2O 3- 0.013703 * Na 2O + 0.023432 * WO 3- 0.028926 * Al 2O 3- 0.0088096 * Li 2O + 0.034085 * PbO + 0.072239 * Bi 2O 3- 0.0083663 * GeO 2+ 0.012403 * TeO 2+ 0.090733 * Er 2O 3+ 0.093365 * Yb 2O 3- 0.018340 * K 2O + 0.0079344 * SrO - 0.0048045 * MgO - 0.037949 * P 2O 5。 | (II) |
在式(I)及(II)和表1及2中,P
n為由玻璃組成物的組分(以莫耳%表示)計算之預測587.56 nm處折射係數n
d之預測參數,且P
d為由玻璃組成物的組分(以莫耳%表示)計算之預測室溫下密度d
RT之預測參數。
在式(I)及(II)中,玻璃組成物的各組分以其化學式列出,其中化學式指稱該組分以莫耳%表示之濃度。舉例而言,就式(I)及(II)而言,La
2O
3指的是玻璃組成物中以莫耳%表示之La
2O
3的濃度。應瞭解,並不是所有列在式(I)及(II)中之組分都必須存在特定的玻璃組成物中,且式(I)及(II)對於含有少於列在式中之所有組分之玻璃組成物同樣有效。應進一步瞭解,式(I)及(II)對於在本揭示內容的範圍及申請專利範圍內之含有除了式中所列之組分外的組分之玻璃組成物也是有效的。若在特定的玻璃組成物中不存在式(I)及(II)中所列之組分,則該組分在玻璃組成物中之濃度為0莫耳%,且該組分對由該等式子計算的值之貢獻為零。在表1及3中,R
2O為單價金屬氧化物的總和,且RO為二價金屬氧化物的總和。
表1. 用於建模的成分空間(Composition Space)
表2. 性質預測模型
性質 | n d | d RT,g/cm 3 | ||
組分限制 | 最小,莫耳% | 最大,莫耳% | 最小,莫耳% | 最大,莫耳% |
B 2O 3 | 0 | 30 | 0 | 30 |
La 2O 3 | 0 | 25 | 0 | 25 |
TiO 2 | 0.5 | 30 | 0.5 | 30 |
WO 3 | 0 | 30 | 0 | 30 |
Nb 2O 5 | 0 | 20 | 0 | 20 |
ZrO 2 | 0 | 10 | 0 | 10 |
Y 2O 3 | 0 | 10 | 0 | 10 |
SiO 2 | 0 | 15 | 0 | 15 |
Bi 2O 3 | 0 | 10 | 0 | 10 |
P 2O 5 | 0 | 30 | 0 | 30 |
TiO 2+ Nb 2O 5+ WO 3+ La 2O 3 | 30 | 不受限制 | 30 | 不受限制 |
R 2O + RO | 0 | 20 | 0 | 20 |
Other species | 0 | 不受限制 | 0 | 不受限制 |
性質 | 縮寫 | 單位 | 預測參數 | 迴歸公式 | 成分單位 | 標準差 |
587.56 nm處折射係數 | n d | P n | 公式(I) | 莫耳% | 0.027 | |
室溫下密度 | d RT | g/cm 3 | P d | 公式(II) | 莫耳% | 0.11 |
第1圖為就取自文獻之一些對照玻璃(「對照玻璃(Comp. Glasses)」)和一些範例玻璃(「範例玻璃(Ex. Glasses)」),由公式(I)計算之參數P
n作為測得的折射係數n
d的函數之作圖。如第1圖中之資料所圖解,對大多數玻璃而言,參數P
n的成分依賴性具有在測得之n
d的± 0.027單位範圍內之標準差,其對應於表2中指出之標準誤差。
第2圖為就一些文獻玻璃(「對照玻璃(Comp. Glasses)」)和一些範例玻璃(「範例玻璃(Ex. Glasses)」),由公式(II)計算之參數P
d作為測得的密度d
RT的函數之作圖。如第2圖中之資料所圖解,對大多數玻璃而言,參數P
d的成分依賴性具有在測得之d
RT的± 0.11單位範圍內之標準差,其對應於表2中指出之標準差。
表3識別根據本揭示內容的一些實施例之組分的組合及它們的相應量。表3中之範例玻璃A可包括根據如本文描述之本揭示內容的任何態樣之額外組分。
表3: 範例玻璃A
組分 | 含量(莫耳%) |
B 2O 3 | 0.0至35.0莫耳% |
P 2O 5 | 0.0至35.0莫耳% |
SiO 2 | 0.0至15.0莫耳% |
GeO 2 | 0.0至15.0莫耳% |
Bi 2O 3 | 0.05至4.0莫耳% |
(B 2O 3+SiO 2+P 2O 5)的和 | 5.0至35.0莫耳% |
(TiO 2+Nb 2O 5)的和 | 1.0至64.0莫耳% |
(R 2O+RO)的和 | 0.0至8.0莫耳% |
根據本揭示內容之實施例之範例玻璃A可視情況有0.0至10.0原子%的量之氟(F)。
表4識別根據本揭示內容的一些實施例之組分的組合及它們的相應量。表4中之範例玻璃B可包括根據如本文描述之本揭示內容的任何態樣之額外組分。
表4: 範例玻璃B
組分 | 含量(莫耳%) |
TiO 2 | 1.0至50.0莫耳% |
Nb 2O 5 | 1.0至50.0莫耳% |
Bi 2O 3 | 0.1至10.0莫耳% |
(B 2O 3+SiO 2)的和 | 1.0至50.0莫耳% |
根據本揭示內容之實施例的範例玻璃B可滿足以下條件:
SiO
2+B
2O
3-P
2O
5[莫耳%] ≥ -8.0,
其中化學式指稱以莫耳%表示之玻璃中之組分的量。
根據本揭示內容的一些實施例,範例玻璃B亦可具有大於或等於2.05之587.56 nm處折射係數n
d。
表5識別根據本揭示內容的一些實施例之組分的組合及它們的相應量。表5中之範例玻璃C可包括根據如本文描述之本揭示內容的任何態樣之額外組分。
表5: 範例玻璃C
組分 | 含量(莫耳%) |
B 2O 3 | 1.0至40.0莫耳% |
TiO 2 | 0.5至45.0莫耳% |
SiO 2 | 0.0至40.0莫耳% |
P 2O 5 | 0.0至40.0莫耳% |
WO 3 | 0.0至40.0莫耳% |
Nb 2O 5 | 0.0至40.0莫耳% |
La 2O 3 | 0.0至40.0莫耳% |
TeO 2 | 0.0至15.0莫耳% |
GeO 2 | 0.0至15.0莫耳% |
Bi 2O 3 | 0.05至8.0莫耳% |
PbO | 0.0至10.0莫耳% |
Ga 2O 3 | 0.0至5.0莫耳% |
根據本揭示內容之實施例的範例玻璃C可具有從4.2至6的室溫下密度d
RT[g/cm
3]。
根據本揭示內容的一些實施例,範例玻璃C亦可滿足下式:
n
d- (1.62 + 0.08 * d
RT) > 0.000,
其中n
d為587.56 nm處折射係數,且d
RT為室溫下密度。
根據本揭示內容的一些實施例,範例玻璃C亦可滿足下式:
n
d- (1.65 + 0.08 * d
RT) > 0.000,
其中n
d為587.56 nm處折射係數,且d
RT為室溫下密度。
實例
以下實例描述本揭示內容提供之各種特徵及優點,且絕不欲限制本發明及隨附申請專利範圍。
為了製備用於本揭示內容的一些範例玻璃之玻璃樣品,在約1300 °C的溫度下,於鉑或鉑-銠坩鍋(Pt:Rh=80:20)中,將約15克的各樣品(在批次製備的成分中之預期組分的含量超過99.99重量%)熔化達1小時。採用兩種受控冷卻條件中之一種。在第一條件(稱為「15分鐘測試」或「15分鐘去玻測試(devit test)」)中,控制冷卻條件,使得樣品在熔爐內之空氣中耗時約15分鐘從1100 °C冷卻至500 °C。在第二條件(稱為「2.5分鐘測試」或「2.5分鐘去玻測試(devit test)」)中,控制冷卻條件,使得樣品在熔爐內之空氣中耗時約2.5分鐘從1100 °C冷卻至500 °C。藉由直接讀取熔爐溫度或使用具有校準比例之IR相機讀取來獲得溫度讀數。第一條件(15分鐘測試)大約對應在1000°C的溫度下達300 °C/分鐘之冷卻速率,且第二測試大約對應在1000°C下達600 °C/分鐘之冷卻速率。1000 °C的溫度大約對應於預期冷卻速率接近最大值之溫度。當溫度較低時,冷卻速率也明顯降低。第一和第二冷卻方式之典型時程如第3圖所示。就這些實例而言,在下表6指出稱為「15分鐘去玻測試」及「2.5分鐘去玻測試」之觀察值;觀察值「1」用於表示玻璃組成物通過所指之去玻測試,其中若在100x至500x的放大倍率下之光學顯微鏡下,成分的熔體形成不含可見的晶體之玻璃,則將該成分視為已通過所指之去玻測試。觀察值「0」用於表示玻璃組成物未通過所指之去玻測試。
為了製備用於本揭示內容的範例玻璃之其他玻璃樣品,除非另外指明,否則在純鉑坩鍋中製備一公斤批次之組分。將坩鍋放置於設定在1250°C的溫度下之熔爐,接著將熔爐內之溫度升高至1300°C,並保持在1300°C達2小時。接著將熔爐溫度降至1250°C,並讓玻璃在此溫度下平衡1小時,然後倒在鋼台上並在約Tg下退火達1小時。
一些樣品熔體也在由焦耳效應(Joule effect)加熱之「一公升」鉑坩鍋中熔化。在此製程中,使用將近5000 g的原料(批次組分)。在介於1150°C與1250°C間之溫度下,在1.5小時中,以批次組分填充坩鍋。一旦填充完,保持在介於1200°C與1350°C間之溫度下達0.5至1小時。在此步驟期間,持續攪拌玻璃熔體(20至60 rpm)。接著在關閉攪拌器的情況下延長保持達0.5至1小時。接著在介於1050°C與1300°C間之溫度下完成調節步驟,並在以20至60 rpm的速率攪拌的同時,使熔體平衡達0.5至1小時。接著輸送玻璃通過管道,並澆鑄在冷卻的石墨台上以形成玻璃。將玻璃形成為5至25 mm厚、30至60 mm寬且40至90 cm長之棒體。在光學顯微鏡下檢查棒體,以確定是否有結晶,結果發現所有棒體都沒有晶體。在光學顯微鏡下觀察到良好的玻璃品質,且棒體沒有條紋和氣泡。將玻璃安置在約Tg下之退火爐中達1小時,以進行粗退火。然後在靜態爐中,在約Tg下將棒體退火達1小時,並接著以1°C/分鐘之速率降低溫度。
一些範例玻璃在熔化後被漂白,以增進透射率。在介於500°C與T
x(結晶起始溫度)間之溫度下進行漂白製程。當漂白溫度低於約500°C時,漂白的速率慢且漂白需要的時間太長而不實用。當漂白溫度超過T
x時,玻璃在熱處理時可能結晶。漂白溫度越高,漂白製程越快,但在快速漂白時通常會觀察到較低的透射率。因此,選擇漂白的溫度和時間以在合理的時間內達到可接受的透射率,例如小於或等於24小時,或小於或等於48小時,或小於或等於96小時等等。漂白前,在從3至5 °C/分鐘的速率下,將玻璃從室溫加熱至漂白溫度。在漂白後,在從1至3 °C/分鐘的速率下,將玻璃從漂白溫度冷卻至室溫。
未對受測式樣品進行化學分析,因為藉由以下方式對獨立熔化製備的類似樣品進行化學分析:藉由XRF(X射線螢光–用於除了B
2O
3及Li
2O外之所有氧化物),藉由ICP-OES(電感耦合電漿光學發射光譜法–用於B
2O
3)並藉由FES(火焰發射光譜法–用於Li
2O)。這些分析給出與批料成分的偏差在±2.0質量%內。
一些範例玻璃暴露於Nanostrip 2X清潔溶液。在70°C下,將乾燥的玻璃樣品浸入600 ml的Nanostrip 2X溶液(Capitol Scientific,85%的H
2SO
4及<1%的H
2O
2)中達50分鐘,同時以400 rpm攪拌。此測試中使用之玻璃樣品的表面積與體積之比為0.08 cm
-1。在50分鐘後,樣品在去離子水中焠火,在18 MΩ水中洗滌,並接著以高純度氮氣乾燥並置於乾燥器中過夜。重量損失對表面積標準化(mg/cm
2),並計算重量損失百分比(重量%)。
表6及7列示根據本揭示內容之範例玻璃及額外範例玻璃。表8列示對照玻璃。
表6. 範例玻璃組成物
表6續
表6續
表6續
表6續
表6續
表6續
表6續
表6續
範例玻璃 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
成分- 莫耳% | |||||||||
B 2O 3 | 莫耳% | 22.05 | 24.04 | 23.65 | 21.95 | 22.34 | 21.31 | 21.23 | 21.58 |
TiO 2 | 莫耳% | 29.16 | 29.21 | 27.94 | 30.29 | 29.94 | 31.14 | 30.43 | 30.15 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 8.45 | 8.43 | 9.20 | 7.74 | 7.95 | 7.22 | 7.44 | 7.60 |
La 2O 3 | 莫耳% | 23.10 | 21.83 | 22.86 | 23.50 | 23.42 | 23.72 | 23.72 | 23.67 |
WO 3 | 莫耳% | 0 | 2.28 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
SiO 2 | 莫耳% | 4.21 | 1.47 | 2.99 | 4.29 | 3.99 | 4.77 | 4.82 | 4.57 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 0.76 | 0.73 | 1.50 | 0.57 | 0.76 | 0.23 | 0.38 | 0.54 |
ZrO 2 | 莫耳% | 6.81 | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.80 |
Na 2O | 莫耳% | 0.0263 | 0.0263 | 0.0268 | 0.026 | 0.0261 | 0.0257 | 0.026 | 0.0261 |
Y 2O 3 | 莫耳% | 5.43 | 5.19 | 5.04 | 4.83 | 4.76 | 4.78 | 5.14 | 5.04 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0.0074 | 0.0074 | 0.0075 | 0.0073 | 0.0073 | 0.0072 | 0.0073 | 0.0073 |
成分約束條件 | |||||||||
B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5 | 莫耳% | 26.26 | 25.51 | 26.64 | 26.24 | 26.33 | 26.08 | 26.05 | 26.15 |
TiO 2+ Nb 2O 5 | 莫耳% | 37.62 | 37.64 | 37.14 | 38.03 | 37.89 | 38.36 | 37.87 | 37.75 |
R 2O + RO | 莫耳% | 0.02632 | 0.02634 | 0.02683 | 0.02601 | 0.02614 | 0.02571 | 0.02595 | 0.02607 |
B 2O 3+ SiO 2 | 莫耳% | 26.26 | 25.51 | 26.64 | 26.24 | 26.33 | 26.08 | 26.05 | 26.15 |
SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5 | 莫耳% | 26.26 | 25.51 | 26.64 | 26.24 | 26.33 | 26.08 | 26.05 | 26.15 |
測量的性質 | |||||||||
T liq | °C | 1284 | 1285 | 1275 | 1272 | 1268 | |||
15分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
2.5分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | ||||||||
預測和計算的性質 | |||||||||
P n[用於n d] | 2.0723 | 2.0726 | 2.0758 | 2.0701 | 2.0711 | 2.0682 | 2.0694 | 2.070 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 5.1451 | 5.1303 | 5.1705 | 5.1283 | 5.1354 | 5.1134 | 5.1393 | 5.1445 |
P n- (1.62 + 0.08 * P d) | 0.0407 | 0.0421 | 0.0421 | 0.0399 | 0.0402 | 0.0391 | 0.0383 | 0.0385 | |
P n- (1.65 + 0.08 * P d) | 0.0107 | 0.0121 | 0.0121 | 0.0099 | 0.0102 | 0.0091 | 0.0083 | 0.0085 |
範例玻璃 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |
成分- 莫耳% | |||||||||
B 2O 3 | 莫耳% | 20.89 | 21.24 | 21.06 | 20.75 | 21.05 | 13.67 | 24.44 | 24.40 |
TiO 2 | 莫耳% | 30.42 | 30.42 | 30.43 | 30.43 | 30.43 | 31.84 | 12.14 | 12.11 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 7.44 | 7.44 | 7.44 | 7.44 | 7.44 | 6.80 | 15.52 | 15.83 |
La 2O 3 | 莫耳% | 23.72 | 23.73 | 23.73 | 23.73 | 23.73 | 24.03 | 14.41 | 14.14 |
WO 3 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 16.23 | 15.87 |
SiO 2 | 莫耳% | 4.68 | 4.82 | 4.73 | 4.62 | 4.72 | 13.41 | 0.0336 | 0.0337 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 0.20 | 0.12 | 0.11 | 0.11 | 0.28 | 2.47 | 7.73 | 8.18 |
ZrO 2 | 莫耳% | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.81 | 6.81 | 7.79 | 8.21 | 8.14 |
Na 2O | 莫耳% | 0.0258 | 0.0258 | 0.0258 | 0.0257 | 0.0259 | 0 | 0 | 0 |
K 2O | 莫耳% | 0 | 0.27 | 0.17 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Y 2O 3 | 莫耳% | 5.13 | 5.13 | 5.13 | 5.13 | 5.13 | 0 | 1.28 | 1.28 |
Li 2O | 莫耳% | 0.70 | 0 | 0.37 | 0.96 | 0.38 | 0 | 0 | 0 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0.0072 | 0.0072 | 0.0072 | 0.0072 | 0.0073 | 0 | 0.0137 | 0.0138 |
成分約束條件 | |||||||||
B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5 | 莫耳% | 25.57 | 26.06 | 25.79 | 25.36 | 25.77 | 27.08 | 24.47 | 24.44 |
TiO 2+ Nb 2O 5 | 莫耳% | 37.85 | 37.86 | 37.86 | 37.87 | 37.87 | 38.64 | 27.66 | 27.93 |
R 2O + RO | 莫耳% | 0.7212 | 0.2974 | 0.5694 | 0.9860 | 0.4015 | 0 | 0 | 0 |
B 2O 3+ SiO 2 | 莫耳% | 25.57 | 26.06 | 25.79 | 25.36 | 25.77 | 27.08 | 24.47 | 24.44 |
SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5 | 莫耳% | 25.57 | 26.06 | 25.79 | 25.36 | 25.77 | 27.08 | 24.47 | 24.44 |
測量的性質 | |||||||||
n d | 2.0533 | 2.0579 | 2.1291 | ||||||
d RT | g/cm 3 | 4.946 | 4.909 | ||||||
T g | °C | 719 | 714 | 717 | 601 | ||||
T x | °C | 827 | 814 | 824 | 713 | ||||
T liq | °C | 1283 | 1274 | 1278 | 1240 | 1123 | |||
15分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||
2.5分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||
預測和計算的性質 | |||||||||
P n[用於n d] | 2.0689 | 2.0657 | 2.0668 | 2.0688 | 2.0693 | 2.0842 | 2.1254 | 2.1295 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 5.1311 | 5.115 | 5.1195 | 5.128 | 5.1353 | 5.212 | 5.6739 | 5.6867 |
P n- (1.62 + 0.08 * P d) | 0.0384 | 0.0365 | 0.0373 | 0.0386 | 0.0385 | 0.0473 | 0.0515 | 0.0546 | |
P n- (1.65 + 0.08 * P d) | 0.0084 | 0.0065 | 0.0073 | 0.0086 | 0.0085 | 0.0173 | 0.0215 | 0.0246 |
範例玻璃 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | |
成分- 莫耳% | |||||||||
B 2O 3 | 莫耳% | 24.34 | 24.39 | 23.97 | 24.29 | 23.59 | 26.38 | 28.58 | 25.98 |
TiO 2 | 莫耳% | 12.05 | 12.13 | 12.14 | 12.09 | 12.10 | 13.09 | 12.00 | 13.06 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 16.15 | 15.44 | 15.43 | 15.69 | 15.68 | 13.94 | 15.55 | 12.52 |
La 2O 3 | 莫耳% | 13.88 | 14.28 | 14.15 | 13.91 | 13.68 | 15.49 | 15.80 | 16.50 |
WO 3 | 莫耳% | 15.51 | 16.23 | 16.23 | 15.87 | 15.88 | 17.07 | 14.91 | 19.05 |
SiO 2 | 莫耳% | 0.0339 | 0.0336 | 0.0336 | 0.0338 | 0.0339 | 0.032 | 0.0319 | 0.0316 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 8.65 | 7.92 | 7.91 | 8.52 | 8.51 | 5.16 | 5.12 | 3.68 |
ZrO 2 | 莫耳% | 8.09 | 8.29 | 8.30 | 8.30 | 8.29 | 7.27 | 7.00 | 7.48 |
Y 2O 3 | 莫耳% | 1.29 | 1.28 | 1.28 | 1.29 | 1.28 | 1.55 | 1.00 | 1.68 |
TeO 2 | 莫耳% | 0 | 0 | 0.54 | 0 | 0.96 | 0 | 0 | 0 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0.0138 | 0.0137 | 0.0137 | 0.0138 | 0.0138 | 0.0131 | 0.013 | 0.0129 |
成分約束條件 | |||||||||
B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5 | 莫耳% | 24.37 | 24.43 | 24.01 | 24.33 | 23.62 | 26.42 | 28.61 | 26.01 |
TiO 2+ Nb 2O 5 | 莫耳% | 28.20 | 27.57 | 27.57 | 27.77 | 27.78 | 27.02 | 27.55 | 25.58 |
B 2O 3+ SiO 2 | 莫耳% | 24.37 | 24.43 | 24.01 | 24.33 | 23.62 | 26.42 | 28.61 | 26.01 |
SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5 | 莫耳% | 24.37 | 24.43 | 24.01 | 24.33 | 23.62 | 26.42 | 28.61 | 26.01 |
測量的性質 | |||||||||
n d | 2.1244 | 2.1299 | 2.133 | ||||||
T liq | °C | 1111 | |||||||
15分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
預測和計算的性質 | |||||||||
P n[用於n d] | 2.134 | 2.1261 | 2.129 | 2.131 | 2.1359 | 2.0914 | 2.0851 | 2.0789 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 5.7015 | 5.6831 | 5.6941 | 5.7041 | 5.7219 | 5.4931 | 5.3934 | 5.4931 |
P n- (1.62 + 0.08 * P d) | 0.0579 | 0.0515 | 0.0534 | 0.0547 | 0.0581 | 0.0319 | 0.0336 | 0.0195 | |
P n- (1.65 + 0.08 * P d) | 0.0279 | 0.0215 | 0.0234 | 0.0247 | 0.0281 | 0.0019 | 0.0036 | ‑0.0105 |
範例玻璃 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | |
成分- 莫耳% | |||||||||
B 2O 3 | 莫耳% | 28.00 | 29.85 | 25.56 | 27.65 | 21.90 | 22.19 | 21.91 | 21.68 |
TiO 2 | 莫耳% | 12.01 | 11.12 | 13.04 | 11.97 | 13.85 | 13.78 | 13.84 | 13.89 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 13.86 | 15.40 | 11.06 | 12.48 | 16.88 | 16.09 | 16.83 | 17.47 |
La 2O 3 | 莫耳% | 16.92 | 17.02 | 17.53 | 17.92 | 17.94 | 18.59 | 17.98 | 17.45 |
WO 3 | 莫耳% | 17.30 | 15.23 | 21.11 | 19.21 | 18.34 | 18.99 | 18.38 | 17.85 |
BaO | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.50 | 0.26 | 0.37 | 0.50 |
SiO 2 | 莫耳% | 0.0314 | 0.0314 | 0.0312 | 0.031 | 0.0312 | 0.0318 | 0.0316 | 0.0314 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 3.44 | 3.64 | 2.16 | 1.98 | 0.71 | 1.21 | 1.30 | 1.24 |
ZrO 2 | 莫耳% | 7.25 | 7.00 | 7.69 | 7.45 | 7.03 | 7.00 | 7.03 | 7.05 |
Y 2O 3 | 莫耳% | 1.18 | 0.71 | 1.81 | 1.30 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
Li 2O | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 1.51 | 0.77 | 1.14 | 1.52 |
CaO | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.50 | 0.27 | 0.37 | 0.50 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0.0128 | 0.0128 | 0.0085 | 0.0127 | 0.017 | 0.013 | 0.0172 | 0.0171 |
成分約束條件 | |||||||||
B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5 | 莫耳% | 28.03 | 29.88 | 25.60 | 27.68 | 21.93 | 22.23 | 21.94 | 21.72 |
TiO 2+ Nb 2O 5 | 莫耳% | 25.87 | 26.52 | 24.10 | 24.45 | 30.73 | 29.87 | 30.67 | 31.36 |
R 2O + RO | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 2.509 | 1.299 | 1.889 | 2.525 |
B 2O 3+ SiO 2 | 莫耳% | 28.03 | 29.88 | 25.60 | 27.68 | 21.93 | 22.23 | 21.94 | 21.72 |
SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5 | 莫耳% | 28.03 | 29.88 | 25.60 | 27.68 | 21.93 | 22.23 | 21.94 | 21.72 |
測量的性質 | |||||||||
d RT | g/cm 3 | 5.429 | 5.372 | ||||||
15分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
預測和計算的性質 | |||||||||
P n[用於n d] | 2.0713 | 2.0681 | 2.0661 | 2.0588 | 2.1087 | 2.1104 | 2.1139 | 2.1156 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 5.3998 | 5.3187 | 5.4932 | 5.3978 | 5.4191 | 5.4954 | 5.4656 | 5.4293 |
P n- (1.62 + 0.08 * P d) | 0.0193 | 0.0226 | 0.0066 | 0.0070 | 0.0552 | 0.0508 | 0.0567 | 0.0613 | |
P n- (1.65 + 0.08 * P d) | ‑0.0107 | ‑0.0074 | ‑0.0234 | ‑0.0230 | 0.0252 | 0.0208 | 0.0267 | 0.0313 |
範例玻璃 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | |
成分- 莫耳% | |||||||||
B 2O 3 | 莫耳% | 22.20 | 21.92 | 21.73 | 22.19 | 21.53 | 22.19 | 22.11 | 21.72 |
TiO 2 | 莫耳% | 13.79 | 13.84 | 13.89 | 14.22 | 14.20 | 14.86 | 14.54 | 14.56 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 16.09 | 16.83 | 17.41 | 15.87 | 15.89 | 15.56 | 15.89 | 15.72 |
La 2O 3 | 莫耳% | 18.59 | 17.96 | 17.51 | 18.59 | 18.59 | 18.60 | 18.48 | 18.53 |
WO 3 | 莫耳% | 18.99 | 18.36 | 17.91 | 18.99 | 18.99 | 18.99 | 18.81 | 18.92 |
BaO | 莫耳% | 0.15 | 0.28 | 0.37 | 0.11 | 0.11 | 0.0376 | 0.0379 | 0.0754 |
SiO 2 | 莫耳% | 0.0321 | 0.032 | 0.0318 | 0.0321 | 0.0321 | 0.032 | 0.0322 | 0.0321 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 1.75 | 1.81 | 1.82 | 1.75 | 1.75 | 1.75 | 2.13 | 1.75 |
ZrO 2 | 莫耳% | 7.00 | 7.03 | 7.05 | 7.00 | 7.53 | 7.00 | 6.99 | 7.22 |
Y 2O 3 | 莫耳% | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.86 |
Li 2O | 莫耳% | 0.45 | 0.84 | 1.09 | 0.32 | 0.45 | 0.13 | 0.13 | 0.19 |
TeO 2 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.34 |
CaO | 莫耳% | 0.14 | 0.27 | 0.38 | 0.10 | 0.10 | 0.0343 | 0.0345 | 0.0687 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0.0131 | 0.0174 | 0.0173 | 0.0131 | 0.0131 | 0.013 | 0.0131 | 0.0131 |
成分約束條件 | |||||||||
B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5 | 莫耳% | 22.23 | 21.95 | 21.76 | 22.22 | 21.56 | 22.22 | 22.14 | 21.75 |
TiO 2+ Nb 2O 5 | 莫耳% | 29.89 | 30.68 | 31.30 | 30.10 | 30.09 | 30.43 | 30.43 | 30.28 |
R 2O + RO | 莫耳% | 0.7406 | 1.384 | 1.838 | 0.5383 | 0.6682 | 0.2004 | 0.2020 | 0.3374 |
B 2O 3+ SiO 2 | 莫耳% | 22.23 | 21.95 | 21.76 | 22.22 | 21.56 | 22.22 | 22.14 | 21.75 |
SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5 | 莫耳% | 22.23 | 21.95 | 21.76 | 22.22 | 21.56 | 22.22 | 22.14 | 21.75 |
測量的性質 | |||||||||
n d | 2.0896 | 2.0856 | |||||||
d RT | g/cm 3 | 5.452 | 5.415 | 5.443 | 5.443 | 5.434 | |||
15分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
預測和計算的性質 | |||||||||
P n[用於n d] | 2.1154 | 2.1186 | 2.1208 | 2.1155 | 2.1193 | 2.1156 | 2.1196 | 2.1188 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 5.5353 | 5.5029 | 5.4765 | 5.5328 | 5.5566 | 5.5287 | 5.5512 | 5.5468 |
P n- (1.62 + 0.08 * P d) | 0.0526 | 0.0583 | 0.0627 | 0.0529 | 0.0548 | 0.0533 | 0.0555 | 0.0550 | |
P n- (1.65 + 0.08 * P d) | 0.0226 | 0.0283 | 0.0327 | 0.0229 | 0.0248 | 0.0233 | 0.0255 | 0.0250 |
範例玻璃 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | |
成分- 莫耳% | |||||||||
B 2O 3 | 莫耳% | 21.35 | 21.11 | 13.67 | 22.50 | 22.14 | 24.49 | 21.48 | 32.98 |
TiO 2 | 莫耳% | 14.55 | 14.55 | 29.83 | 13.79 | 13.78 | 12.20 | 13.47 | 9.00 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 15.72 | 15.72 | 6.80 | 15.69 | 16.09 | 15.11 | 16.69 | 14.99 |
La 2O 3 | 莫耳% | 18.48 | 18.59 | 24.02 | 18.70 | 18.64 | 14.76 | 18.56 | 19.99 |
WO 3 | 莫耳% | 18.88 | 18.99 | 0 | 19.49 | 18.99 | 16.69 | 18.68 | 13.29 |
BaO | 莫耳% | 0.0755 | 0.21 | 0 | 0.75 | 0.50 | 0 | 0.22 | 0 |
SiO 2 | 莫耳% | 0.0321 | 0.0321 | 13.41 | 0.0314 | 0.0313 | 0.0333 | 0.0327 | 0.0312 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 1.75 | 1.75 | 4.47 | 0.50 | 0.50 | 7.13 | 2.30 | 2.71 |
ZrO 2 | 莫耳% | 7.40 | 7.01 | 7.79 | 6.99 | 6.99 | 8.30 | 7.26 | 6.99 |
Y 2O 3 | 莫耳% | 0.90 | 0.80 | 0 | 0.80 | 0.80 | 1.27 | 0.80 | 0 |
Li 2O | 莫耳% | 0.19 | 0.26 | 0 | 0 | 1.01 | 0 | 0 | 0 |
TeO 2 | 莫耳% | 0.59 | 0.75 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.30 | 0 |
CaO | 莫耳% | 0.0688 | 0.21 | 0 | 0.74 | 0.50 | 0 | 0.21 | 0 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0.0131 | 0.0131 | 0 | 0.0128 | 0.017 | 0.0136 | 0.0178 | 0.0127 |
成分約束條件 | |||||||||
B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5 | 莫耳% | 21.38 | 21.14 | 27.08 | 22.53 | 22.17 | 24.53 | 21.52 | 33.01 |
TiO 2+ Nb 2O 5 | 莫耳% | 30.27 | 30.27 | 36.63 | 29.48 | 29.87 | 27.31 | 30.15 | 24.00 |
R 2O + RO | 莫耳% | 0.3378 | 0.6793 | 0 | 1.493 | 2.014 | 0 | 0.4276 | 0 |
B 2O 3+ SiO 2 | 莫耳% | 21.38 | 21.14 | 27.08 | 22.53 | 22.17 | 24.53 | 21.52 | 33.01 |
SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5 | 莫耳% | 21.38 | 21.14 | 27.08 | 22.53 | 22.17 | 24.53 | 21.52 | 33.01 |
測量的性質 | |||||||||
n d | 2.070 | 2.0718 | 2.0747 | 2.1167 | |||||
d RT | g/cm 3 | 5.252 | |||||||
T g | °C | 710 | |||||||
T x | °C | 811 | |||||||
T liq | °C | 1240 | |||||||
TX 460 nm, % | 71.400 | 71.450 | |||||||
15分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
預測和計算的性質 | |||||||||
P n[用於n d] | 2.1212 | 2.1225 | 2.094 | 2.1024 | 2.1045 | 2.1199 | 2.1277 | 2.0432 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 5.5592 | 5.570 | 5.3687 | 5.4648 | 5.4493 | 5.6567 | 5.6009 | 5.2663 |
P n- (1.62 + 0.08 * P d) | 0.0565 | 0.0569 | 0.0445 | 0.0452 | 0.0486 | 0.0473 | 0.0596 | 0.0019 | |
P n- (1.65 + 0.08 * P d) | 0.0265 | 0.0269 | 0.0145 | 0.0152 | 0.0186 | 0.0173 | 0.0296 | ‑0.0281 |
範例玻璃 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | |
成分- 莫耳% | |||||||||
B 2O 3 | 莫耳% | 29.24 | 13.69 | 13.69 | 13.68 | 13.67 | 13.68 | 31.18 | 22.18 |
TiO 2 | 莫耳% | 11.16 | 27.83 | 25.84 | 31.35 | 30.86 | 30.35 | 10.23 | 14.55 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 13.68 | 6.79 | 6.79 | 6.79 | 6.79 | 6.79 | 15.22 | 15.71 |
La 2O 3 | 莫耳% | 18.13 | 24.02 | 24.03 | 24.02 | 24.03 | 24.02 | 18.26 | 18.59 |
WO 3 | 莫耳% | 17.63 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15.55 | 18.98 |
BaO | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0378 |
SiO 2 | 莫耳% | 0.0309 | 13.41 | 13.39 | 13.41 | 13.39 | 13.39 | 0.0309 | 0.0321 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 1.97 | 6.47 | 8.47 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.11 | 1.94 |
ZrO 2 | 莫耳% | 7.25 | 7.79 | 7.79 | 7.79 | 7.79 | 7.79 | 6.99 | 7.00 |
Y 2O 3 | 莫耳% | 0.90 | 0 | 0 | 2.47 | 2.47 | 2.47 | 0.41 | 0.80 |
Li 2O | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.13 |
CaO | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0344 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0.0126 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0126 | 0.0131 |
成分約束條件 | |||||||||
B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5 | 莫耳% | 29.28 | 27.10 | 27.08 | 27.09 | 27.07 | 27.07 | 31.21 | 22.21 |
TiO 2+ Nb 2O 5 | 莫耳% | 24.84 | 34.62 | 32.63 | 38.14 | 37.65 | 37.14 | 25.45 | 30.26 |
R 2O + RO | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.2014 |
B 2O 3+ SiO 2 | 莫耳% | 29.28 | 27.10 | 27.08 | 27.09 | 27.07 | 27.07 | 31.21 | 22.21 |
SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5 | 莫耳% | 29.28 | 27.10 | 27.08 | 27.09 | 27.07 | 27.07 | 31.21 | 22.21 |
測量的性質 | |||||||||
n d | 2.0557 | 2.0583 | 2.0605 | 2.0885 | |||||
d RT | g/cm 3 | 5.533 | 5.673 | ||||||
T g | °C | 696 | 684 | 740 | 739 | ||||
T x | °C | 802 | 783 | ||||||
15分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | 1 | 1 | ||||||
預測和計算的性質 | |||||||||
P n[用於n d] | 2.0544 | 2.1036 | 2.1136 | 2.0696 | 2.0722 | 2.0746 | 2.0505 | 2.1172 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 5.326 | 5.5247 | 5.6825 | 5.1301 | 5.1702 | 5.2092 | 5.2408 | 5.5441 |
P n- (1.62 + 0.08 * P d) | 0.0084 | 0.0416 | 0.0390 | 0.0392 | 0.0386 | 0.0378 | 0.0112 | 0.0536 | |
P n- (1.65 + 0.08 * P d) | ‑0.0216 | 0.0116 | 0.0090 | 0.0092 | 0.0086 | 0.0078 | ‑0.0188 | 0.0236 |
範例玻璃 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | |
成分- 莫耳% | |||||||||
B 2O 3 | 莫耳% | 21.87 | 21.77 | 21.63 | 21.50 | 21.46 | 6.86 | 6.55 | 6.27 |
TiO 2 | 莫耳% | 14.57 | 14.17 | 14.58 | 14.21 | 13.87 | 4.73 | 7.36 | 9.94 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 15.74 | 16.08 | 15.76 | 16.07 | 16.34 | 30.27 | 29.27 | 28.28 |
La 2O 3 | 莫耳% | 18.57 | 18.57 | 18.54 | 18.54 | 18.54 | 0 | 0 | 0 |
WO 3 | 莫耳% | 18.94 | 18.85 | 18.89 | 18.81 | 18.74 | 0 | 0 | 0 |
P 2O 5 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 16.37 | 17.89 | 19.40 |
BaO | 莫耳% | 0 | 0.11 | 0 | 0.10 | 0.20 | 18.53 | 19.07 | 19.61 |
SiO 2 | 莫耳% | 0.0323 | 0.0324 | 0.0323 | 0.0324 | 0.0325 | 0 | 0 | 0 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 2.10 | 2.10 | 2.10 | 2.10 | 2.10 | 4.73 | 4.81 | 4.89 |
ZrO 2 | 莫耳% | 7.15 | 7.17 | 7.25 | 7.28 | 7.30 | 0 | 0 | 0 |
GeO 2 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 6.22 | 4.33 | 2.46 |
Na 2O | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 6.21 | 5.92 | 5.64 |
K 2O | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5.94 | 4.67 | 3.41 |
Y 2O 3 | 莫耳% | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0 | 0 | 0 |
TeO 2 | 莫耳% | 0.23 | 0.23 | 0.40 | 0.43 | 0.39 | 0 | 0 | 0 |
CaO | 莫耳% | 0 | 0.10 | 0 | 0.10 | 0.21 | 0 | 0 | 0 |
SrO | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.12 | 0.10 | 0.0856 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0.0132 | 0.0132 | 0.0132 | 0.0132 | 0.0132 | 0.0283 | 0.0282 | 0.0281 |
成分約束條件 | |||||||||
B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5 | 莫耳% | 21.90 | 21.80 | 21.67 | 21.53 | 21.49 | 23.23 | 24.44 | 25.66 |
TiO 2+ Nb 2O 5 | 莫耳% | 30.31 | 30.25 | 30.34 | 30.28 | 30.21 | 35.00 | 36.63 | 38.22 |
R 2O + RO | 莫耳% | 0 | 0.2182 | 0 | 0.2057 | 0.4122 | 30.79 | 29.77 | 28.74 |
B 2O 3+ SiO 2 | 莫耳% | 21.90 | 21.80 | 21.67 | 21.53 | 21.49 | 6.860 | 6.549 | 6.265 |
SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5 | 莫耳% | 21.90 | 21.80 | 21.67 | 21.53 | 21.49 | ‑9.509 | ‑11.34 | ‑13.13 |
測量的性質 | |||||||||
15分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
2.5分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | 1 | 1 | ||||||
預測和計算的性質 | |||||||||
P n[用於n d] | 2.1212 | 2.1227 | 2.1229 | 2.1246 | 2.1253 | 1.9652 | 1.9688 | 1.9723 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 5.5673 | 5.5739 | 5.5749 | 5.5824 | 5.5856 | 4.2534 | 4.2422 | 4.2305 |
P n- (1.62 + 0.08 * P d) | 0.0558 | 0.0568 | 0.0569 | 0.0580 | 0.0585 | 0.0050 | 0.0095 | 0.0138 | |
P n- (1.65 + 0.08 * P d) | 0.0258 | 0.0268 | 0.0269 | 0.0280 | 0.0285 | ‑0.0250 | ‑0.0205 | ‑0.0162 |
範例玻璃 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | |
成分- 莫耳% | ||||||
B 2O 3 | 莫耳% | 5.83 | 20.16 | 20.13 | 19.83 | 19.95 |
TiO 2 | 莫耳% | 13.37 | 12.29 | 13.42 | 12.76 | 12.80 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 27.01 | 17.35 | 17.13 | 17.53 | 17.50 |
La 2O 3 | 莫耳% | 0 | 20.10 | 19.82 | 20.15 | 20.05 |
WO 3 | 莫耳% | 0 | 20.77 | 20.78 | 21.68 | 21.64 |
P 2O 5 | 莫耳% | 21.41 | 0 | 0 | 0 | 0 |
BaO | 莫耳% | 20.34 | 0.32 | 0.22 | 0.16 | 0.20 |
SiO 2 | 莫耳% | 0 | 0.0327 | 0.0324 | 0 | 0 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 5.00 | 0.36 | 0.33 | 0.19 | 0.35 |
ZrO 2 | 莫耳% | 0 | 8.28 | 7.92 | 7.50 | 7.35 |
Na 2O | 莫耳% | 5.21 | 0 | 0 | 0 | 0 |
K 2O | 莫耳% | 1.74 | 0 | 0 | 0 | 0 |
CaO | 莫耳% | 0 | 0.32 | 0.21 | 0.19 | 0.15 |
SrO | 莫耳% | 0.0681 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0.024 | 0.0178 | 0.0176 | 0 | 0 |
成分約束條件 | ||||||
B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5 | 莫耳% | 27.24 | 20.19 | 20.16 | 19.83 | 19.95 |
TiO 2+ Nb 2O 5 | 莫耳% | 40.38 | 29.64 | 30.54 | 30.30 | 30.30 |
R 2O + RO | 莫耳% | 27.36 | 0.6351 | 0.4246 | 0.3536 | 0.3503 |
B 2O 3+ SiO 2 | 莫耳% | 5.830 | 20.19 | 20.16 | 19.83 | 19.95 |
SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5 | 莫耳% | ‑15.58 | 20.19 | 20.16 | 19.83 | 19.95 |
測量的性質 | ||||||
15分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
2.5分鐘去玻測試 (0/1) | 1 | |||||
預測和計算的性質 | ||||||
P n[用於n d] | 1.9775 | 2.1292 | 2.1296 | 2.1332 | 2.1331 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 4.2173 | 5.6235 | 5.5948 | 5.6291 | 5.6306 |
P n- (1.62 + 0.08 * P d) | 0.0201 | 0.0593 | 0.0620 | 0.0628 | 0.0627 | |
P n- (1.65 + 0.08 * P d) | ‑0.0099 | 0.0293 | 0.0320 | 0.0328 | 0.0327 |
下表7列示玻璃A1至A20的玻璃組成物和性質。
表7. 額外範例玻璃的成分及性質
表7續
表7續
對照例 | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | A6 | A7 | A8 | |
成分 - 莫耳% | |||||||||
SiO 2 | 莫耳% | 4.83 | 4.82 | 4.82 | 4.81 | 4.82 | 4.82 | 4.82 | 4.82 |
La 2O 3 | 莫耳% | 23.72 | 23.72 | 23.72 | 23.73 | 23.72 | 23.73 | 23.73 | 23.72 |
TiO 2 | 莫耳% | 30.41 | 30.44 | 30.43 | 30.44 | 30.43 | 30.42 | 30.42 | 30.43 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 7.44 | 7.44 | 7.44 | 7.44 | 7.44 | 7.44 | 7.44 | 7.44 |
B 2O 3 | 莫耳% | 21.25 | 21.24 | 21.25 | 21.25 | 21.23 | 21.24 | 21.24 | 21.24 |
Y 2O 3 | 莫耳% | 5.13 | 5.13 | 5.13 | 5.13 | 5.14 | 5.13 | 5.13 | 5.13 |
ZrO 2 | 莫耳% | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.80 |
K 2O | 莫耳% | 0.39 | 0.27 | 0.19 | 0.10 | 0 | 0.38 | 0.27 | 0.18 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0.0072 | 0.0072 | 0.0072 | 0.0073 | 0.0073 | 0.0069 | 0.0072 | 0.0069 |
Na 2O | 莫耳% | 0.0257 | 0.0258 | 0.0258 | 0.0259 | 0.026 | 0.0129 | 0.0258 | 0.0129 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 0 | 0.11 | 0.19 | 0.28 | 0.38 | 0 | 0.12 | 0.20 |
KCl | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.009 | 0 | 0.009 |
MgO | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.004 | 0 | 0.004 |
Al 2O 3 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.0031 | 0 | 0.0031 |
Fe 2O 3 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0 | 0.001 |
成分約束條件 | |||||||||
B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5 | 莫耳% | 26.08 | 26.06 | 26.07 | 26.06 | 26.05 | 26.06 | 26.06 | 26.06 |
TiO 2+ Nb 2O 5 | 莫耳% | 37.85 | 37.88 | 37.87 | 37.87 | 37.87 | 37.86 | 37.86 | 37.88 |
R 2O + RO | 莫耳% | 0.4149 | 0.2973 | 0.2128 | 0.1281 | 0.02595 | 0.4012 | 0.2974 | 0.2021 |
B 2O 3+ SiO 2 | 莫耳% | 26.08 | 26.06 | 26.07 | 26.06 | 26.05 | 26.06 | 26.06 | 26.06 |
SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5 | 莫耳% | 26.08 | 26.06 | 26.07 | 26.06 | 26.05 | 26.06 | 26.06 | 26.06 |
預測和計算的性質 | |||||||||
P n[用於n d] | 2.064 | 2.066 | 2.067 | 2.068 | 2.069 | 2.064 | 2.066 | 2.067 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 5.104 | 5.114 | 5.121 | 5.130 | 5.139 | 5.105 | 5.115 | 5.122 |
n d- (1.62 + 0.08 * d RT) | 0.0356 | 0.0365 | 0.0370 | 0.0376 | 0.0383 | 0.0357 | 0.0365 | 0.0371 | |
n d- (1.65 + 0.08 * d RT) | 0.0056 | 0.0065 | 0.0070 | 0.0076 | 0.0083 | 0.0057 | 0.0065 | 0.0071 |
對照例 | A9 | A10 | A11 | A12 | A13 | A14 | A15 | A16 | |
成分- 莫耳% | |||||||||
SiO 2 | 莫耳% | 4.82 | 4.82 | 5.43 | 5.09 | 4.82 | 4.57 | 4.22 | 0 |
La 2O 3 | 莫耳% | 23.72 | 23.72 | 23.86 | 23.78 | 23.72 | 23.67 | 23.60 | 20.50 |
TiO 2 | 莫耳% | 30.43 | 30.43 | 31.07 | 30.70 | 30.43 | 30.15 | 29.79 | 12.00 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 7.44 | 7.44 | 7.06 | 7.28 | 7.44 | 7.60 | 7.81 | 18.00 |
B 2O 3 | 莫耳% | 21.24 | 21.23 | 20.41 | 20.89 | 21.23 | 21.58 | 22.05 | 19.50 |
Y 2O 3 | 莫耳% | 5.13 | 5.14 | 5.34 | 5.22 | 5.14 | 5.04 | 4.93 | 0 |
ZrO 2 | 莫耳% | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.80 | 6.81 | 6.80 | 7.00 |
K 2O | 莫耳% | 0.10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0.0069 | 0.0073 | 0.0072 | 0.0072 | 0.0073 | 0.0073 | 0.0074 | 0 |
Na 2O | 莫耳% | 0.0129 | 0.026 | 0.0257 | 0.0258 | 0.026 | 0.0261 | 0.0262 | 0 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 0.28 | 0.38 | 0 | 0.22 | 0.38 | 0.54 | 0.76 | 0 |
KCl | 莫耳% | 0.0091 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
MgO | 莫耳% | 0.004 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Al 2O 3 | 莫耳% | 0.0031 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Fe 2O 3 | 莫耳% | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
WO 3 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 22.70 |
CaO | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.30 |
成分約束條件 | |||||||||
B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5 | 莫耳% | 26.06 | 26.05 | 25.84 | 25.98 | 26.05 | 26.15 | 26.27 | 19.50 |
TiO 2+ Nb 2O 5 | 莫耳% | 37.87 | 37.87 | 38.12 | 37.98 | 37.87 | 37.75 | 37.60 | 30.00 |
R 2O + RO | 莫耳% | 0.1225 | 0.02595 | 0.02570 | 0.02584 | 0.02595 | 0.02607 | 0.02621 | 0.3000 |
B 2O 3+ SiO 2 | 莫耳% | 26.06 | 26.05 | 25.84 | 25.98 | 26.05 | 26.15 | 26.27 | 19.50 |
SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5 | 莫耳% | 26.06 | 26.05 | 25.84 | 25.98 | 26.05 | 26.15 | 26.27 | 19.50 |
預測和計算的性質 | |||||||||
P n[用於n d] | 2.068 | 2.069 | 2.068 | 2.069 | 2.069 | 2.070 | 2.071 | 2.137 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 5.129 | 5.139 | 5.127 | 5.133 | 5.139 | 5.144 | 5.152 | 5.662 |
n d- (1.62 + 0.08 * d RT) | 0.0376 | 0.0383 | 0.0376 | 0.0380 | 0.0383 | 0.0385 | 0.0388 | 0.0637 | |
n d- (1.65 + 0.08 * d RT) | 0.0076 | 0.0083 | 0.0076 | 0.0080 | 0.0083 | 0.0085 | 0.0088 | 0.0337 |
對照例 | A17 | A18 | A19 | A20 | |
成分- 莫耳% | |||||
La 2O 3 | 莫耳% | 20.24 | 20.05 | 19.86 | 19.60 |
TiO 2 | 莫耳% | 12.46 | 12.80 | 13.14 | 13.60 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 17.71 | 17.50 | 17.28 | 17.00 |
B 2O 3 | 莫耳% | 19.76 | 19.95 | 20.14 | 20.40 |
ZrO 2 | 莫耳% | 7.20 | 7.35 | 7.50 | 7.70 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 0.20 | 0.35 | 0.50 | 0.70 |
WO 3 | 莫耳% | 22.09 | 21.64 | 21.20 | 20.60 |
CaO | 莫耳% | 0.21 | 0.15 | 0.0855 | 0 |
BaO | 莫耳% | 0.12 | 0.20 | 0.29 | 0.40 |
成分約束條件 | |||||
B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5 | 莫耳% | 19.76 | 19.95 | 20.14 | 20.40 |
TiO 2+ Nb 2O 5 | 莫耳% | 30.17 | 30.30 | 30.42 | 30.60 |
R 2O + RO | 莫耳% | 0.3290 | 0.3503 | 0.3715 | 0.3999 |
B 2O 3+ SiO 2 | 莫耳% | 19.76 | 19.95 | 20.14 | 20.40 |
SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5 | 莫耳% | 19.76 | 19.95 | 20.14 | 20.40 |
預測和計算的性質 | |||||
P n[用於n d] | 2.135 | 2.133 | 2.132 | 2.130 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 5.644 | 5.631 | 5.618 | 5.599 |
n d- (1.62 + 0.08 * d RT) | 0.0631 | 0.0627 | 0.0622 | 0.0616 | |
n d- (1.65 + 0.08 * d RT) | 0.0331 | 0.0327 | 0.0322 | 0.0316 |
下表8列示對照玻璃C1至C11的玻璃組成物和性質。
表8. 對照例玻璃的成分和性質
表8續
對照例 | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | C7 | C8 | |
參考 | [5] | [3] | [5] | [1] | [4] | [2] | [6] | [5] | |
成分- 莫耳% | |||||||||
BaO | 莫耳% | 16.61 | 0 | 21.34 | 21.34 | 2.20 | 0 | 1.00 | 18.88 |
TiO 2 | 莫耳% | 30.55 | 16.98 | 37.00 | 37.00 | 21.08 | 16.97 | 6.90 | 16.09 |
La 2O 3 | 莫耳% | 6.84 | 19.97 | 3.89 | 3.89 | 22.74 | 21.67 | 0 | 8.53 |
SiO 2 | 莫耳% | 26.49 | 3.57 | 22.49 | 22.49 | 18.22 | 8.92 | 0 | 36.62 |
B 2O 3 | 莫耳% | 7.77 | 28.46 | 3.03 | 3.03 | 10.88 | 28.51 | 3.00 | 8.32 |
Na 2O | 莫耳% | 6.85 | 0 | 1.70 | 1.70 | 0 | 0 | 10.89 | 3.74 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 1.40 | 4.43 | 1.59 | 1.59 | 5.77 | 7.19 | 17.90 | 3.92 |
ZrO 2 | 莫耳% | 2.58 | 6.99 | 5.14 | 5.14 | 8.88 | 7.13 | 0 | 1.88 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 0.0911 | 4.68 | 0.18 | 0.18 | 0.54 | 6.01 | 7.90 | 0.20 |
Y 2O 3 | 莫耳% | 0.14 | 0 | 0.0467 | 0.0467 | 7.23 | 0 | 0 | 0 |
ZnO | 莫耳% | 0.39 | 0 | 0.13 | 0.13 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Gd 2O 3 | 莫耳% | 0.0293 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.22 |
WO 3 | 莫耳% | 0.0458 | 14.76 | 0.0911 | 0.0911 | 0 | 3.44 | 7.80 | 0.0999 |
Sb 2O 3 | 莫耳% | 0.0364 | 0 | 0.0362 | 0.0362 | 0 | 0 | 0 | 0.12 |
CaO | 莫耳% | 0.19 | 0.0316 | 0.38 | 0.38 | 0 | 0.031 | 0 | 0.41 |
CeO 2 | 莫耳% | 0 | 0.12 | 0 | 0 | 0 | 0.13 | 0 | 0 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0 | 0.004 | 0 | 0 | 2.29 | 0.0079 | 0 | 0.0262 |
K 2O | 莫耳% | 0 | 0 | 0.67 | 0.67 | 0 | 0 | 2.00 | 0 |
MgO | 莫耳% | 0 | 0 | 1.05 | 1.05 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Yb 2O 3 | 莫耳% | 0 | 0 | 0.0804 | 0.0804 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Li 2O | 莫耳% | 0 | 0 | 1.06 | 1.06 | 0 | 0 | 17.81 | 0.39 |
SrO | 莫耳% | 0 | 0 | 0.10 | 0.10 | 0 | 0 | 0 | 0.56 |
As 2O 3 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.17 | 0 | 0 | 0 |
P 2O 5 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 24.80 | 0 |
測量的性質 | |||||||||
n d | 1.892 | 1.871 | 1.871 | 2.011 | 1.9005 | 1.8999 | |||
d RT | g/cm 3 | 4.250 | 4.210 | 4.210 | 5.050 | 4.200 | 4.260 | ||
T g | °C | 701.00 | 688.00 | 688.00 | 466.00 | 702.00 | |||
T liq | °C | 1180.0 | 1172.0 | 1172.0 | 890.00 | 1190.0 | |||
預測和計算的性質 | |||||||||
P n[用於n d] | 1.892 | 2.017 | 1.954 | 1.954 | 2.025 | 2.012 | 1.872 | 1.837 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 4.210 | 5.399 | 4.399 | 4.399 | 5.272 | 5.218 | 3.975 | 4.263 |
對照例 | C9 | C10 | C11 | |
參考 | [1] | [6] | [6] | |
成分- 莫耳% | ||||
BaO | 莫耳% | 18.88 | 1.01 | 1.00 |
TiO 2 | 莫耳% | 16.09 | 7.00 | 6.90 |
La 2O 3 | 莫耳% | 8.53 | 0 | 0 |
SiO 2 | 莫耳% | 36.62 | 0 | 0 |
B 2O 3 | 莫耳% | 8.32 | 2.00 | 2.90 |
Na 2O | 莫耳% | 3.74 | 10.49 | 10.80 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 3.92 | 18.00 | 16.80 |
ZrO 2 | 莫耳% | 1.88 | 0 | 0 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 0.20 | 8.00 | 7.90 |
Gd 2O 3 | 莫耳% | 0.22 | 0 | 0 |
WO 3 | 莫耳% | 0.0999 | 8.00 | 9.50 |
Sb 2O 3 | 莫耳% | 0.12 | 0 | 0 |
CaO | 莫耳% | 0.41 | 0 | 0 |
Ta 2O 5 | 莫耳% | 0.0262 | 0 | 0 |
K 2O | 莫耳% | 0 | 2.00 | 2.00 |
Li 2O | 莫耳% | 0.39 | 18.01 | 17.70 |
SrO | 莫耳% | 0.56 | 0 | 0 |
P 2O 5 | 莫耳% | 0 | 25.49 | 24.50 |
測量的性質 | ||||
n d | 1.8999 | 1.9021 | 1.8991 | |
d RT | g/cm 3 | 4.260 | 4.220 | 4.240 |
T g | °C | 702.00 | 470.00 | 464.00 |
T liq | °C | 1190.0 | 890.00 | 880.00 |
預測和計算的性質 | ||||
P n[用於n d] | 1.837 | 1.875 | 1.871 | |
P d[用於d RT] | g/cm 3 | 4.263 | 3.991 | 4.027 |
表8中所列之各對照玻璃的參考代碼如下:[1] CN111285601A;[2] US20220073410A1;[3] 美國專利申請號第17/683,527號(2022年3月1日提申);[4] US4584279A;[5] WO2020114255A1;[6] JP2006111499A。
就組成物A1至A20(表7)而言,所採用的熔化時間不足以在所採用的熔化溫度下實現完全均質化。然而,在所採用的時間和溫度下熔化後樣品的外觀表明均化程度和熔化的容易程度。樣品的透射率越高,則樣品中玻璃狀相(vitreous phase)的比例越大。玻璃狀相分率越高,表明熔化越完全且均質性越好。在第4圖描繪的圖像中,白色外觀對應較高的透射率並表示更容易熔化。深色區域對應於玻璃樣品之熔化不良及較不均質的部分。
第4圖呈現了三個系列的逐漸變化組成分:A1至A5、A6至A10、A11至A15及A16至A20。在各系列中,Bi
2O
3的含量逐漸從0(在該圖像系列的左側)增加至最大值(在該圖像系列的右側)。最大值從0.38莫耳%的Bi
2O
3變化成0.76莫耳%的Bi
2O
3。所有玻璃的具體成分如表7所呈現。
在各系列中,將具有最高透射率的樣品(有最淺外觀的樣品)高亮標示。高亮標示的樣品對應於表7中之額外範例玻璃A3(0.19莫耳%的Bi
2O
3)、A7(0.12莫耳%的Bi
2O
3)、A13(0.38莫耳%的Bi
2O
3)及A18(0.35莫耳%的Bi
2O
3)。所有這些樣品在其系列中都具有中等濃度的Bi
2O
3。第4圖描繪之結果表示,控制對熔體添加之Bi
2O
3可改進可熔性和均質性。若Bi
2O
3的含量過高或過低,則難以達成熔化的均勻性和均質性。結果表明,即使少量的Bi
2O
3(如從約0.1莫耳%至0.4莫耳%)也意外地改進了玻璃組成物的可熔性。
從第4圖可看出,最能改進可熔性之Bi
2O
3的具體含量取決於添加Bi
2O
3之基礎玻璃組成物。換言之,最佳化玻璃的可熔性之Bi
2O
3的具體量可在本揭示內容的不同組成空間內變化。
第5圖為顯示一些範例玻璃及一些對照玻璃之預測室溫下密度的參數P
d與預測587.56 nm處折射係數的參數P
n間之關係的作圖。範例玻璃(實心圓形)為來自表6之實例1至11、13至15、18、19、22至50及52至67。對照玻璃(空心圓形)是來自表8之實例C1至C6。根據公式(II)決定預測室溫下密度之參數P
d。根據公式(I)決定預測587.56 nm處折射係數之參數P
n。第5圖所示之所有範例玻璃及對照玻璃具有表8指出之特徵。
表9. 第5圖中所示之玻璃組成物的限制
組分 | 單位 | 最小 | 最大 |
B 2O 3 | 莫耳% | 1 | 40 |
TiO 2 | 莫耳% | 0.5 | 45 |
SiO 2 | 莫耳% | 0 | 40 |
P 2O 5 | 莫耳% | 0 | 40 |
WO 3 | 莫耳% | 0 | 40 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 0 | 40 |
La 2O 3 | 莫耳% | 0 | 40 |
TeO 2 | 莫耳% | 0 | 15 |
GeO 2 | 莫耳% | 0 | 15 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 0.05 | 8 |
PbO | 莫耳% | 0 | 10 |
Ga 2O 3 | 莫耳% | 0 | 5 |
P d | g/cm 3 | 4.2 | 6 |
第5圖的對照玻璃從具有表9指出之特徵的已知玻璃中選擇,而在第5圖所示之參數P
d值的範圍內具有最高的參數P
n值。
第5圖所示之與式y = 1.62 + 0.08 * x對應之直線提供了介於具有表9指出之特徵的對照玻璃與範例玻璃1至11、13至15、18、19、22至50和52至67間之差異的視覺表示。如可見於第5圖,第5圖中呈現之所提及之範例玻璃(實心圓形)且沒有對照玻璃(空心圓形)落在直線y = 1.62 + 0.08 * x以上,其中y相應於預測587.56 nm處折射係數的參數P
n,且x相應於預測室溫下密度的參數P
d。換言之,第5圖中呈現之一些範例玻璃且沒有對照玻璃滿足下式(III)(a):
P n- (1.62 + 0.08 * P d) > 0.00 | (III)(a) |
亦可見於第5圖,第5圖中呈現之一些範例玻璃且沒有對照玻璃落在直線y = 1.65 + 0.08 * x以上,其中y相應於預測587.56 nm處折射係數的參數P
n,且x相應於預測室溫下密度的參數P
d。換言之,第5圖中呈現之一些範例玻璃且沒有對照玻璃滿足下式(III)(b):
P n- (1.65 + 0.08 * P d) > 0.00 | (III)(b) |
根據預測,第5圖中呈現之示範實例在d
RT和n
d的組合方面優於具有表9指出之特徵的最為人知的對照玻璃。
第6圖為顯示一些範例玻璃及一些對照玻璃之室溫下密度d
RT與587.56 nm處折射係數n
d間之關係的作圖。範例玻璃(實心圓形)為來自表6之實例10、33及36。對照玻璃(空心圓形)為來自表8之實例C5及C7至C11。第6圖中所示之所有範例玻璃及對照玻璃均具有表10指出之特徵。
表10. 第6圖中所示之玻璃組成物的限制
組分 | 單位 | 最小 | 最大 |
B 2O 3 | 莫耳% | 1 | 40 |
TiO 2 | 莫耳% | 0.5 | 45 |
SiO 2 | 莫耳% | 0 | 40 |
P 2O 5 | 莫耳% | 0 | 40 |
WO 3 | 莫耳% | 0 | 40 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 0 | 40 |
La 2O 3 | 莫耳% | 0 | 40 |
TeO 2 | 莫耳% | 0 | 15 |
GeO 2 | 莫耳% | 0 | 15 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 0.05 | 8 |
PbO | 莫耳% | 0 | 10 |
Ga 2O 3 | 莫耳% | 0 | 5 |
d RT | g/cm 3 | 4.2 | 6 |
第6圖的對照玻璃從具有表10指出之所述特徵的已知玻璃中選擇,而在第6圖所示之測得的室溫下密度d
RT的範圍內具有最高的587.56 nm處折射係數n
d測量值。
第6圖所示之與式y = 1.62 + 0.08 * x對應之直線提供了介於具有表10指出之特徵的對照玻璃與範例玻璃10、33及36間之差異的視覺表示。如可見於第6圖,第6圖中呈現之所提及之範例玻璃(實心圓形)且沒有對照玻璃(空心圓形)落在直線y = 1.62 + 0.08 * x以上,其中y相應於n
d,且x相應於d
RT。換言之,第6圖中呈現之一些範例玻璃且沒有對照玻璃滿足下式(IV)(a):
n d- (1.62 + 0.08 * d RT) > 0.00 | (IV)(a) |
亦可見於第6圖,第6圖中呈現之一些範例玻璃且沒有對照玻璃落在直線y = 1.65 + 0.08 * x以上,其中y相應於n
d,且x相應於d
RT。換言之,第6圖中呈現之一些範例玻璃且沒有對照玻璃滿足下式(IV)(b):
n d- (1.65 + 0.08 * d RT) > 0.00 | (IV)(b) |
第6圖中呈現之滿足公式(IV)(b)之示範實例的特徵在於:在具有表10指出之特徵的玻璃中,在給定的d
RT值下有最高的n
d值。
這意味著,在上表10指出之條件下,在相仿的室溫下密度d
RT測量值處,一些範例玻璃具有比滿足相同條件之對照玻璃中的最佳者更高之587.56 nm處折射係數n
d測量值。這可被解釋為,根據測量,在彼等玻璃中,這些範例玻璃在相仿的d
RT值處具有較高的n
d值,即,根據測量,它們在d
RT和n
d的組合方面優於具有表10指出之特徵的最為人知的對照玻璃(即,就給定的n
d而言有較低的d
RT,或就給定的d
RT而言有較高的n
d)。
就繪製在第5及6圖中之對照玻璃C1至C11,於表9及10和公式(III)(a)、(III)(b)、(IV)(a)及(IV)(b)中指出之所有屬性值呈現在下表11中。對照玻璃的全部成分呈現於表8。範例玻璃的全部成分及屬性呈現於表6。
表11.具有表9及表10指出之特徵的對照例玻璃的屬性
表11續
Ex. # | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | C7 | C8 | |
成分 | |||||||||
TiO 2 | 莫耳% | 30.55 | 16.98 | 37.00 | 37.00 | 21.08 | 16.97 | 6.90 | 16.09 |
SiO 2 | 莫耳% | 26.49 | 3.57 | 22.49 | 22.49 | 18.22 | 8.92 | 0 | 36.62 |
P 2O 5 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 24.80 | 0 |
WO 3 | 莫耳% | 0.0458 | 14.76 | 0.0911 | 0.0911 | 0 | 3.44 | 7.80 | 0.0999 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 1.40 | 4.43 | 1.59 | 1.59 | 5.76 | 7.19 | 17.90 | 3.92 |
La 2O 3 | 莫耳% | 6.84 | 19.97 | 3.89 | 3.89 | 22.74 | 21.67 | 0 | 8.53 |
TeO 2 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
GeO 2 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 0.0911 | 4.68 | 0.18 | 0.18 | 0.54 | 6.01 | 7.90 | 0.20 |
PbO | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Ga 2O 3 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
測量的性質 | |||||||||
d RT | g/cm 3 | 5.050 | 4.200 | 4.260 | |||||
n d | 2.011 | 1.9005 | 1.8999 | ||||||
n d- (1.62 + 0.08 * d RT) | ‑0.013 | ‑0.0555 | ‑0.0609 | ||||||
n d- (1.65 + 0.08 * d RT) | ‑0.043 | ‑0.0855 | ‑0.0909 | ||||||
預測和計算的性質 | |||||||||
P d | g/cm 3 | 4.2104 | 5.398 | 4.3989 | 4.3989 | 5.2719 | 5.2171 | 3.9754 | 4.2628 |
P n | 1.8915 | 2.0165 | 1.9542 | 1.9542 | 2.0246 | 2.0117 | 1.8724 | 1.8365 | |
P n- (1.62 + 0.08 * P d) | ‑0.0653 | ‑0.0354 | ‑0.0177 | ‑0.0177 | ‑0.0172 | ‑0.0257 | ‑0.0656 | ‑0.1245 | |
P n- (1.65 + 0.08 * P d) | ‑0.0953 | ‑0.0654 | ‑0.0477 | ‑0.0477 | ‑0.0472 | ‑0.0557 | ‑0.0956 | ‑0.1545 |
Ex. # | C9 | C10 | C11 | |
成分 | ||||
TiO 2 | 莫耳% | 16.09 | 7.00 | 6.90 |
SiO 2 | 莫耳% | 36.62 | 0 | 0 |
P 2O 5 | 莫耳% | 0 | 25.50 | 24.50 |
WO 3 | 莫耳% | 0.0999 | 8.00 | 9.50 |
Nb 2O 5 | 莫耳% | 3.92 | 18.00 | 16.80 |
La 2O 3 | 莫耳% | 8.53 | 0 | 0 |
TeO 2 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 |
GeO 2 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 |
Bi 2O 3 | 莫耳% | 0.20 | 8.00 | 7.90 |
PbO | 莫耳% | 0 | 0 | 0 |
Ga 2O 3 | 莫耳% | 0 | 0 | 0 |
測量的性質 | ||||
d RT | g/cm 3 | 4.260 | 4.220 | 4.240 |
n d | 1.8999 | 1.9021 | 1.8991 | |
n d- (1.62 + 0.08 * d RT) | ‑0.0609 | ‑0.0555 | ‑0.0601 | |
n d- (1.65 + 0.08 * d RT) | ‑0.0909 | ‑0.0855 | ‑0.0901 | |
預測和計算的性質 | ||||
P d | g/cm 3 | 4.2628 | 3.9908 | 4.0275 |
P n | 1.8365 | 1.8751 | 1.8708 | |
P n- (1.62 + 0.08 * P d) | ‑0.1245 | ‑0.0642 | ‑0.0714 | |
P n- (1.65 + 0.08 * P d) | ‑0.1545 | ‑0.0942 | ‑0.1014 |
從第5及6圖可看出,預測及測量的性質資料證實了,相較於具有根據表9及10指出之特徵的最佳對照玻璃,一些範例玻璃具有較佳的室溫下密度d
RT與587.56 nm處折射係數n
d的組合。
在第7圖中,就範例玻璃44及45,總透射率呈現微波長的函數。於1250°C的溫度下,在鉑坩鍋中熔化2500克的各玻璃達2小時,進一步在1150°C下維持達額外的2小時,接著傾倒在鋼板上以形成15至20 mm厚的樣品,然後在635°C下維持達7至12天。第7圖中呈現之資料指出10.0±0.1 mm厚之經拋光樣品的總透射率。從圖中可看出,兩個樣品在可見光及IR範圍中都具有高度透光率。具體而言,兩個樣品在λ=460 nm處具有約71.4%的總透射率,其對應於約93%的內在透射率。
本揭示內容涵蓋以下非限制性態樣。在尚未描述的範圍內,第1態樣至第64態樣的任何特徵可以部分或全部與本揭示內容的任何一或多個其他態樣的特徵組合,以形成額外的態樣,即便沒有明確描述這樣的組合。
根據第1態樣,所述玻璃包含複數個組分,所述玻璃具有該等組分之成分包含:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的P
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的SiO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的GeO
2、大於或等於0.050莫耳%且小於或等於4.000莫耳%的Bi
2O
3、大於或等於0.0原子%且小於或等於10.0原子%的F,B
2O
3+ SiO
2+ P
2O
5的和大於或等於5.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%,TiO
2+ Nb
2O
5的和大於或等於1.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%,且R
2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.0莫耳%,其中R
2O為單價金屬氧化物的總和,且RO為二價金屬氧化物的總和。
根據第2態樣,第1態樣之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於6.1莫耳%且小於或等於12.0莫耳%的ZrO
2、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的TiO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的WO
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於26.5莫耳%的La
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.5莫耳%的SiO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的GeO
2、大於或等於0.0原子%且小於或等於1.0原子%的F,Gd
2O
3+ Yb
2O
3的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%,其中該等組分之該成分滿足以下條件:SiO
2+ B
2O
3- P
2O
5[莫耳%] ≥ 5.0,且其中該玻璃具有:大於或等於2.05之587.56 nm處折射係數,n
d,其中化學式意指玻璃中之相應組分的含量。
根據第3態樣,第1態樣之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於20.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的TiO
2、大於或等於15.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於15.0莫耳%且小於或等於27.0莫耳%的La
2O
3、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於9.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於9.0莫耳%的ZrO
2、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%的Y
2O
3、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的SiO
2、大於或等於0.050莫耳%且小於或等於1.500莫耳%的Bi
2O
3,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%的WO
3。
根據第4態樣,第1至3態樣中任一者之玻璃,其中該等組分的成分滿足以下一或多個條件:La
2O
3+ TiO
2+ B
2O
3+ SiO
2+ ZrO
2+ Nb
2O
5+ BaO + Y
2O
3+ CaO + Ga
2O
3+ Gd
2O
3+ ZnO + WO
3+ CeO
2+ SrO + Na
2O + Ta
2O
5+ Al
2O
3的和大於或等於99.0莫耳%,La
2O
3+ Y
2O
3+ Gd
2O
3+ TiO
2+ B
2O
3+ SiO
2+ ZrO
2+ Nb
2O
5+ Bi
2O
3+ Li
2O + CaO + SrO + BaO的和大於或等於99.0莫耳%,La
2O
3+ Y
2O
3+ Gd
2O
3+ TiO
2+ B
2O
3+ SiO
2+ ZrO
2+ Nb
2O
5+ CaO + BaO的和大於或等於99.0莫耳%,及La
2O
3+ TiO
2+ B
2O
3+ SiO
2+ ZrO
2+ Nb
2O
5+ Bi
2O
3的和大於或等於97.0莫耳%。
根據第5態樣,第1、2及4態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於5.0莫耳%的La
2O
3、大於或等於5.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於5.0莫耳%的TiO
2,SiO
2+ B
2O
3的和大於或等於10.0莫耳%,且ZrO
2+ HfO
2的和大於或等於1.0莫耳%。
根據第6態樣,第1至5態樣中任一者之玻璃,其中該等組分的成分包含:R
2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%。
根據第7態樣,第6態樣之玻璃,其中該等組分的成分包含:R
2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.0莫耳%。
根據第8態樣,第1至7態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之該成分滿足以下條件:0.00 ≤ SiO
2/ (SiO
2+ B
2O
3) [莫耳%] ≤ 0.40。
根據第9態樣,第1至8態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.5莫耳%的CaO,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.5莫耳%的BaO,且其中該等組分的成分實質上不含ZnO。
根據第10態樣,第1至9態樣中任一者之玻璃,其中該等組分的成分包含:WO
3+ Bi
2O
3的和大於或等於0.050莫耳%且小於或等於3.000莫耳%。
根據第11態樣,第1至10態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的GeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的TeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的PbO、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.0莫耳%的V
2O
5,且TiO
2+ Nb
2O
5+ La
2O
3的和小於或等於70.0莫耳%。
根據第12態樣,第1至11態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%的Ta
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的TeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.5莫耳%的GeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.5莫耳%的PbO、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.2莫耳%的As
2O
3,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.2莫耳%的Sb
2O
3,其中該等組分的成分實質上不含氟且實質上不含V
2O
5。
根據第13態樣,第1、4至12態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於22.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%的TiO
2、大於或等於20.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%的La
2O
3、大於或等於16.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於10.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的SiO
2、大於或等於6.5莫耳%且小於或等於8.0莫耳%的ZrO
2、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於6.7莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%的Y
2O
3、大於或等於0.050莫耳%且小於或等於0.900莫耳%的Bi
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%的BaO,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的Gd
2O
3,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的所有其他組分的總量。
根據第14態樣,第1至13態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃滿足以下條件:4.5 ≤ P
d≤ 5.5,及2.01 ≤ P
n≤ 2.15,其中P
n為預測587.56 nm處折射係數,n
d,的參數,其根據公式(I),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
且P
d為預測室溫下密度,d
RT[g/cm
3],的參數,其根據公式(II),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
其中星號(*)表示乘法。
P n= 1.890 + 0.0042765 * La 2O 3+ 0.0035322 * TiO 2- 0.0044148 * B 2O 3- 0.0036646 * SiO 2+ 0.001941 * ZrO 2+ 0.007728 * Nb 2O 5- 0.00030702 * CaO + 0.0015639 * Y 2O 3+ 0.00031744 * ZnO + 0.002173 * Gd 2O 3- 0.0031072 * Na 2O + 0.0022091 * WO 3- 0.0047506 * Al 2O 3- 0.0012169 * Li 2O + 0.0047539 * PbO + 0.0084341 * Bi 2O 3- 0.0019088 * GeO 2+ 0.0029347 * TeO 2+ 0.0013834 * Er 2O 3+ 0.0038033 * Yb 2O 3- 0.0053704 * K 2O - 0.0013884 * MgO - 0.0074467 * P 2O 5, | (I) |
P d= 4.538 + 0.049487 * La 2O 3- 0.0061695 * TiO 2- 0.026182 * B 2O 3- 0.020031 * SiO 2+ 0.013118 * ZrO 2+ 0.0039893 * Nb 2O 5- 0.0041793 * CaO + 0.017726 * BaO + 0.023616 * Y 2O 3+ 0.011543 * ZnO + 0.059936 * Gd 2O 3- 0.013703 * Na 2O + 0.023432 * WO 3- 0.028926 * Al 2O 3- 0.0088096 * Li 2O + 0.034085 * PbO + 0.072239 * Bi 2O 3- 0.0083663 * GeO 2+ 0.012403 * TeO 2+ 0.090733 * Er 2O 3+ 0.093365 * Yb 2O 3- 0.018340 * K 2O + 0.0079344 * SrO - 0.0048045 * MgO - 0.037949 * P 2O 5, | (II). |
根據第15態樣,第1至14態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃具有大於或等於4.5 g/cm
3且小於或等於5.5 g/cm
3之室溫下密度,d
RT,及大於或等於2.01且小於或等於2.15之587.56 nm處折射係數,n
d。
根據第16態樣,第1至15態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃具有小於或等於1260 °C之液相溫度,T
liq。
根據第17態樣,第1至16態樣中任一者之玻璃,其中當在空氣中於2.5分鐘內從1100°C冷卻至500 °C時,該玻璃不會結晶。
根據第18態樣,第1至17態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃具有之460 nm的波長處之透射率,TX
460 nm,為大於或等於70%。
根據第19態樣,一種製造光學元件之方法,所述方法包含處理玻璃,其中該玻璃為態樣1至18中任一者之玻璃。
根據第20態樣,一種包含玻璃之光學元件,其中該玻璃為態樣1至19中任一者之玻璃。
根據第21態樣,所述玻璃包含複數個組分,所述玻璃具有該等組分之成分包含:大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%的TiO
2、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於0.1莫耳%且小於或等於10.0莫耳%的Bi
2O
3,B
2O
3+ SiO
2的和大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%,且可視情況含有選自以下者之一或多個組分:P
2O
5、La
2O
3、ZrO
2、CaO、Y
2O
3、ZnO、Gd
2O
3、Na
2O、WO
3、Al
2O
3、Li
2O、PbO、GeO
2、TeO
2、Er
2O
3、Yb
2O
3、K
2O及MgO,其中該等組分之該成分滿足以下條件:SiO
2+ B
2O
3- P
2O
5[莫耳%] ≥ -8.0,且該玻璃滿足以下條件:P
n> 2.05,其中P
n為預測587.56 nm處折射係數,n
d,的參數,其根據公式(I),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
其中星號(*)表示乘法。
P n= 1.890 + 0.0042765 * La 2O 3+ 0.0035322 * TiO 2- 0.0044148 * B 2O 3- 0.0036646 * SiO 2+ 0.001941 * ZrO 2+ 0.007728 * Nb 2O 5- 0.00030702 * CaO + 0.0015639 * Y 2O 3+ 0.00031744 * ZnO + 0.002173 * Gd 2O 3- 0.0031072 * Na 2O + 0.0022091 * WO 3- 0.0047506 * Al 2O 3- 0.0012169 * Li 2O + 0.0047539 * PbO + 0.0084341 * Bi 2O 3- 0.0019088 * GeO 2+ 0.0029347 * TeO 2+ 0.0013834 * Er 2O 3+ 0.0038033 * Yb 2O 3- 0.0053704 * K 2O - 0.0013884 * MgO - 0.0074467 * P 2O 5, | (I). |
根據第22態樣,第21態樣之玻璃,其中該玻璃具有大於或等於2.05之587.56 nm處折射係數,n
d。
根據第23態樣,第21至22態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於6.1莫耳%且小於或等於12.0莫耳%的ZrO
2、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的TiO
2、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的WO
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於26.5莫耳%的La
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.5莫耳%的SiO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的GeO
2、大於或等於0.0原子%且小於或等於1.0原子%的F,R
2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於12.0莫耳%,及Gd
2O
3+ Yb
2O
3的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%,且其中該等組分之該成分滿足以下條件:SiO
2+ B
2O
3- P
2O
5[莫耳%] ≥ 5.0,其中化學式意指玻璃中之相應組分的含量,R
2O為單價金屬氧化物的總和,且RO為二價金屬氧化物的總和。
根據第24態樣,第21至22態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於20.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的TiO
2、大於或等於15.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於15.0莫耳%且小於或等於27.0莫耳%的La
2O
3、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於9.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於9.0莫耳%的ZrO
2、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%的Y
2O
3、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的SiO
2、大於或等於0.1莫耳%且小於或等於1.5莫耳%的Bi
2O
3,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%的WO
3。
根據第25態樣,第21至24態樣中任一者之玻璃,其中該等組分的成分滿足以下一或多個條件:La
2O
3+ TiO
2+ B
2O
3+ SiO
2+ ZrO
2+ Nb
2O
5+ BaO + Y
2O
3+ CaO + Ga
2O
3+ Gd
2O
3+ ZnO + WO
3+ CeO
2+ SrO + Na
2O + Ta
2O
5+ Al
2O
3的和大於或等於99.0莫耳%,La
2O
3+ Y
2O
3+ Gd
2O
3+ TiO
2+ B
2O
3+ SiO
2+ ZrO
2+ Nb
2O
5+ Bi
2O
3+ Li
2O + CaO + SrO + BaO的和大於或等於99.0莫耳%,La
2O
3+ Y
2O
3+ Gd
2O
3+ TiO
2+ B
2O
3+ SiO
2+ ZrO
2+ Nb
2O
5+ CaO + BaO的和大於或等於99.0莫耳%,及La
2O
3+ TiO
2+ B
2O
3+ SiO
2+ ZrO
2+ Nb
2O
5+ Bi
2O
3的和大於或等於97.0莫耳%。
根據第26態樣,第21至25態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於5.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於5.0莫耳%的La
2O
3、大於或等於5.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於5.0莫耳%的SiO
2、大於或等於5.0莫耳%的TiO
2,SiO
2+ B
2O
3的和大於或等於10.0莫耳%,及ZrO
2+ HfO
2的和大於或等於1.0莫耳%。
根據第27態樣,第21至26態樣中任一者之玻璃,其中該等組分的成分包含:R
2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%,其中R
2O為單價金屬氧化物的總和,且RO為二價金屬氧化物的總和。
根據第28態樣,第27態樣之玻璃,其中該等組分的成分包含:R
2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.0莫耳%。
根據第29態樣,第21至28態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之該成分滿足以下條件: 0.00 ≤ SiO
2/ (SiO
2+ B
2O
3) [莫耳%] ≤ 0.40.
根據第30態樣,第21至29態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.5莫耳%的CaO,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.5莫耳%的BaO,及其中該等組分的成分實質上不含ZnO。
根據第31態樣,第21至30態樣中任一者之玻璃,其中該等組分的成分包含:WO
3+ Bi
2O
3的和大於或等於0.050莫耳%且小於或等於3.000莫耳%。
根據第32態樣,第21至31態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的GeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的TeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的PbO、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.0莫耳%的V
2O
5,及TiO
2+ Nb
2O
5+ La
2O
3的和小於或等於70.0莫耳%。
根據第33態樣,第21至32態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%的Ta
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的TeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.5莫耳%的GeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.5莫耳%的PbO、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.2莫耳%的As
2O
3,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.2莫耳%的Sb
2O
3,其中該等組分的成分實質上不含氟且實質上不含V
2O
5。
根據第34態樣,第21至22及25至33態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於22.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%的TiO
2、大於或等於20.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%的La
2O
3、大於或等於16.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於10.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的SiO
2、大於或等於6.5莫耳%且小於或等於8.0莫耳%的ZrO
2、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於6.7莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於0.1莫耳%且小於或等於0.9莫耳%的Bi
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%的Y
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%的BaO,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的Gd
2O
3,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的所有其他組分的總量。
根據第35態樣,第21至34態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃滿足以下條件:4.5 ≤ P
d≤ 5.5,及2.05 ≤ P
n≤ 2.15,其中P
d為預測室溫下密度,d
RT[g/cm
3],的參數,其根據公式(II),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
P d= 4.538 + 0.049487 * La 2O 3- 0.0061695 * TiO 2- 0.026182 * B 2O 3- 0.020031 * SiO 2+ 0.013118 * ZrO 2+ 0.0039893 * Nb 2O 5- 0.0041793 * CaO + 0.017726 * BaO + 0.023616 * Y 2O 3+ 0.011543 * ZnO + 0.059936 * Gd 2O 3- 0.013703 * Na 2O + 0.023432 * WO 3- 0.028926 * Al 2O 3- 0.0088096 * Li 2O + 0.034085 * PbO + 0.072239 * Bi 2O 3- 0.0083663 * GeO 2+ 0.012403 * TeO 2+ 0.090733 * Er 2O 3+ 0.093365 * Yb 2O 3- 0.018340 * K 2O + 0.0079344 * SrO - 0.0048045 * MgO - 0.037949 * P 2O 5, | (II)。 |
根據第36態樣,第21至35態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃具有大於或等於4.5 g/cm
3且小於或等於5.5 g/cm
3之室溫下密度,d
RT,及大於或等於2.05且小於或等於2.15之587.56 nm處折射係數,n
d。
根據第37態樣,第21至36態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃具有小於或等於1260 °C之液相溫度,T
liq。
根據第38態樣,第21至37態樣中任一者之玻璃,其中當在空氣中於2.5分鐘內從1100°C冷卻至500 °C時,該玻璃不會結晶。
根據第39態樣,第21至38態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃具有之460 nm的波長處之透射率,TX
460 nm,為大於或等於70%。
根據第40態樣,一種製造光學元件之方法,所述方法包含處理玻璃,其中該玻璃為態樣21至39中任一者之玻璃。
根據第41態樣,一種包含玻璃之光學元件,其中該玻璃為態樣21至40中任一者之玻璃。
根據第42態樣,所述玻璃包含複數個組分,所述玻璃具有該等組分之成分包含:大於或等於1.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於0.5莫耳%且小於或等於45.0莫耳%的TiO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的SiO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的P
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的WO
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的La
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的TeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的GeO
2、大於或等於0.050莫耳%且小於或等於8.000莫耳%的Bi
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%的PbO、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的Ga
2O
3,且可視情況含有選自以下者之一或多個組分:ZrO
2、CaO、Y
2O
3、ZnO、Gd
2O
3、Na
2O、Al
2O
3、Li
2O、Er
2O
3、Yb
2O
3、K
2O、MgO、BaO及SrO,該玻璃滿足以下條件:4.2 ≤ P
d≤ 6.0,及P
n- (1.62 + 0.08 * P
d) > 0.000,其中P
n為預測587.56 nm處折射係數,n
d,的參數,其根據公式(I),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
且P
d為預測室溫下密度,d
RT[g/cm
3],的參數,其根據公式(II),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
其中星號(*)表示乘法。
P n= 1.890 + 0.0042765 * La 2O 3+ 0.0035322 * TiO 2- 0.0044148 * B 2O 3- 0.0036646 * SiO 2+ 0.001941 * ZrO 2+ 0.007728 * Nb 2O 5- 0.00030702 * CaO + 0.0015639 * Y 2O 3+ 0.00031744 * ZnO + 0.002173 * Gd 2O 3- 0.0031072 * Na 2O + 0.0022091 * WO 3- 0.0047506 * Al 2O 3- 0.0012169 * Li 2O + 0.0047539 * PbO + 0.0084341 * Bi 2O 3- 0.0019088 * GeO 2+ 0.0029347 * TeO 2+ 0.0013834 * Er 2O 3+ 0.0038033 * Yb 2O 3- 0.0053704 * K 2O - 0.0013884 * MgO - 0.0074467 * P 2O 5, | (I) |
P d= 4.538 + 0.049487 * La 2O 3- 0.0061695 * TiO 2- 0.026182 * B 2O 3- 0.020031 * SiO 2+ 0.013118 * ZrO 2+ 0.0039893 * Nb 2O 5- 0.0041793 * CaO + 0.017726 * BaO + 0.023616 * Y 2O 3+ 0.011543 * ZnO + 0.059936 * Gd 2O 3- 0.013703 * Na 2O + 0.023432 * WO 3- 0.028926 * Al 2O 3- 0.0088096 * Li 2O + 0.034085 * PbO + 0.072239 * Bi 2O 3- 0.0083663 * GeO 2+ 0.012403 * TeO 2+ 0.090733 * Er 2O 3+ 0.093365 * Yb 2O 3- 0.018340 * K 2O + 0.0079344 * SrO - 0.0048045 * MgO - 0.037949 * P 2O 5, | (II). |
根據第43態樣,第42態樣之玻璃,其中該玻璃具有大於或等於4.2 g/cm
3且小於或等於6.0 g/cm
3之室溫下密度,d
RT,且其中該玻璃滿足以下條件: n
d- (1.62 + 0.08 * d
RT) > 0.000,其中n
d為587.56 nm處折射係數。
根據第44態樣,第42至43態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃滿足以下條件: n
d- (1.65 + 0.08 * d
RT) > 0.000,其中n
d為587.56 nm處折射係數,且d
RT[g/cm
3]為室溫下密度。
根據第45態樣,第42至44態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃滿足以下條件:P
n- (1.65 + 0.08 * P
d) > 0.000。
根據第46態樣,第42至45態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於6.1莫耳%且小於或等於12.0莫耳%的ZrO
2、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的TiO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於26.5莫耳%的La
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.5莫耳%的SiO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的GeO
2、大於或等於0.0原子%且小於或等於1.0原子%的F,R
2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於12.0莫耳%,及Gd
2O
3+ Yb
2O
3的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%,其中該等組分之該成分滿足以下條件:SiO
2+ B
2O
3- P
2O
5[莫耳%] ≥ 5.0,且其中該玻璃具有:大於或等於2.05的587.56 nm處折射係數,n
d,其中R
2O為單價金屬氧化物的總和,且RO為二價金屬氧化物的總和。
根據第47態樣,第42至46態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於20.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的TiO
2、大於或等於15.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於15.0莫耳%且小於或等於26.5莫耳%的La
2O
3、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於9.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於9.0莫耳%的ZrO
2、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%的Y
2O
3、大於或等於1.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的SiO
2、大於或等於0.050莫耳%且小於或等於1.500莫耳%的Bi
2O
3,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%的WO
3。
根據第48態樣,第42至47態樣中任一者之玻璃,其中該等組分的成分滿足以下一或多個條件:La
2O
3+ TiO
2+ B
2O
3+ SiO
2+ ZrO
2+ Nb
2O
5+ BaO + Y
2O
3+ CaO + Ga
2O
3+ Gd
2O
3+ ZnO + WO
3+ CeO
2+ SrO + Na
2O + Ta
2O
5+ Al
2O
3的和大於或等於99.0莫耳%,La
2O
3+ Y
2O
3+ Gd
2O
3+ TiO
2+ B
2O
3+ SiO
2+ ZrO
2+ Nb
2O
5+ Bi
2O
3+ Li
2O + CaO + SrO + BaO的和大於或等於99.0莫耳%,La
2O
3+ Y
2O
3+ Gd
2O
3+ TiO
2+ B
2O
3+ SiO
2+ ZrO
2+ Nb
2O
5+ CaO + BaO的和大於或等於99.0莫耳%,及La
2O
3+ TiO
2+ B
2O
3+ SiO
2+ ZrO
2+ Nb
2O
5+ Bi
2O
3的和大於或等於97.0莫耳%。
根據第49態樣,第42至48態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於5.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於5.0莫耳%的La
2O
3、大於或等於5.0莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於5.0莫耳%的SiO
2、大於或等於5.0莫耳%的TiO
2,SiO
2+ B
2O
3的和大於或等於10.0莫耳%,及ZrO
2+ HfO
2的和大於或等於1.0莫耳%。
根據第50態樣,第42至49態樣中任一者之玻璃,其中該等組分的成分包含:R
2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%,其中R
2O為單價金屬氧化物的總和,且RO為二價金屬氧化物的總和。
根據第51態樣,第50態樣之玻璃,其中該等組分的成分包含:R
2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.0莫耳%。
根據第52態樣,第42至51態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之該成分滿足以下條件:0.00 ≤ SiO
2/ (SiO
2+ B
2O
3) [莫耳%] ≤ 0.40,其中化學式意指玻璃中之相應組分的含量。
根據第53態樣,第42至52態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.5莫耳%的CaO,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.5莫耳%的BaO,且其中該等組分的成分實質上不含ZnO。
根據第54態樣,第42至53態樣中任一者之玻璃,其中該等組分的成分包含:WO
3+ Bi
2O
3的和大於或等於0.050莫耳%且小於或等於3.000莫耳%。
根據第55態樣,第42至54態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的GeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的TeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的PbO、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於1.0莫耳%的V
2O
5,及TiO
2+ Nb
2O
5+ La
2O
3的和小於或等於70.0莫耳%。
根據第56態樣,第42至55態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%的Ta
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的TeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.5莫耳%的GeO
2、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.5莫耳%的PbO、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.2莫耳%的As
2O
3,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於0.2莫耳%的Sb
2O
3,其中該等組分的成分實質上不含氟且實質上不含V
2O
5。
根據第57態樣,第42至45及47至56態樣中任一者之玻璃,其中該等組分之成分包含:大於或等於22.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%的TiO
2、大於或等於20.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%的La
2O
3、大於或等於16.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的B
2O
3、大於或等於10.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的SiO
2、大於或等於6.5莫耳%且小於或等於8.0莫耳%的ZrO
2、大於或等於5.0莫耳%且小於或等於6.7莫耳%的Nb
2O
5、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%的Y
2O
3、大於或等於0.050莫耳%且小於或等於0.900莫耳%的Bi
2O
3、大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%的BaO,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的Gd
2O
3,及大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的所有其他組分的總量。
根據第58態樣,第42至57態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃滿足以下條件:4.5 ≤ P
d≤ 5.5,及2.01 ≤ P
n≤ 2.15。
根據第59態樣,第42至58態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃具有大於或等於4.5 g/cm
3且小於或等於5.5 g/cm
3之室溫下密度,d
RT,及大於或等於2.01且小於或等於2.15之587.56 nm處折射係數,n
d。
根據第60態樣,第42至59態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃具有小於或等於1260 °C之液相溫度,T
liq。
根據第61態樣,第42至60態樣中任一者之玻璃,其中當在空氣中於2.5分鐘內從1100°C冷卻至500 °C時,該玻璃不會結晶。
根據第62態樣,第42至61態樣中任一者之玻璃,其中該玻璃具有之460 nm的波長處之透射率,TX
460 nm,為大於或等於70%。
根據第63態樣,一種製造光學元件之方法,所述方法包含處理玻璃,其中該玻璃為態樣42至62中任一者之玻璃。
根據第64態樣,一種包含玻璃之光學元件,其中該玻璃為態樣42至63中任一者之玻璃。
可在大致上不脫離揭露內容的精神及各種原理的情況下,對上述實施例進行許多變化及修改。所有此等修改及變化旨在被包含在本中文中此揭露內容的範圍之內,並藉由所附申請專利範圍所保護。
在尚未描述的範圍內,本揭示內容的各個態樣的不同特徵可以根據需要相互組合使用。未針對本揭示內容的每個態樣明確說明或描述特定特徵並不意味著不能解釋或描述,而是為了描述的簡明扼要而這樣做。因此,可以根據需要混合並匹配不同態樣的各種特徵以形成新的態樣,無論所述新的態樣是否被明確公開。
無
第1圖為繪示根據本揭示內容之實施例,就一些對照玻璃及一些範例玻璃,折射係數n
d與由公式(I)計算之參數P
n間之關係之作圖。
第2圖為繪示根據本揭示內容之實施例,就一些對照玻璃及一些範例玻璃,密度d
RT與由公式(II)計算之參數P
d間之關係之作圖。
第3圖為根據本揭示內容之實施例,就一些範例玻璃,根據「15分鐘測試」條件及「2.5分鐘測試」條件之示例性冷卻時程的作圖。
第4圖為根據本揭示內容之實施例的一些範例玻璃的樣品在一定條件下熔化和冷卻後之圖像。
第5圖為繪示根據本揭示內容之實施例,就一些對照玻璃及一些範例玻璃,預測室溫下密度的參數P
d與預測587.56 nm處折射係數的參數P
n間之關係的作圖。
第6圖為繪示根據本揭示內容之實施例,就一些對照玻璃及一些範例玻璃,室溫下密度d
RT與587.56 nm處折射係數n
d間之關係的作圖。
第7圖為根據本揭示內容之一些範例玻璃的總透射率作為波長的函數之作圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
Claims (12)
- 一種玻璃,包含複數個組分,該玻璃具有該等組分之成分包含: 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的B 2O 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的P 2O 5, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的SiO 2, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的GeO 2, 大於或等於0.050莫耳%且小於或等於4.000莫耳%的Bi 2O 3, 大於或等於0.0原子%且小於或等於10.0原子%的F, B 2O 3+ SiO 2+ P 2O 5的和大於或等於5.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%, TiO 2+ Nb 2O 5的和大於或等於1.0莫耳%且小於或等於64.0莫耳%,及 R 2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.0莫耳%, 其中R 2O為單價金屬氧化物的總和,且RO為二價金屬氧化物的總和。
- 如請求項1所述之玻璃,其中該等組分之該成分包含: 大於或等於6.1莫耳%且小於或等於12.0莫耳%的ZrO 2, 大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的B 2O 3, 大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的TiO 2, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的WO 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於26.5莫耳%的La 2O 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的Nb 2O 5, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.5莫耳%的SiO 2, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的GeO 2, 大於或等於0.0原子%且小於或等於1.0原子%的F, Gd 2O 3+ Yb 2O 3的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%, 其中該等組分之該成分滿足以下條件: SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5[莫耳%] ≥ 5.0, 且其中該玻璃具有: 大於或等於2.05的587.56 nm處折射係數n d。
- 如請求項1所述之玻璃,其中該等組分之該成分包含: WO 3+ Bi 2O 3的和大於或等於0.050莫耳%且小於或等於3.000莫耳%。
- 如請求項1所述之玻璃,其中該等組分之該成分包含: 大於或等於22.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%的TiO 2, 大於或等於20.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%的La 2O 3, 大於或等於16.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的B 2O 3, 大於或等於10.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的SiO 2, 大於或等於6.5莫耳%且小於或等於8.0莫耳%的ZrO 2, 大於或等於5.0莫耳%且小於或等於6.7莫耳%的Nb 2O 5, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%的Y 2O 3, 大於或等於0.050莫耳%且小於或等於0.900莫耳%的Bi 2O 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%的BaO,及 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的Gd 2O 3,及 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的所有其他組分的總量。
- 如請求項1所述之玻璃,其中該玻璃滿足以下條件: 4.5 ≤ P d≤ 5.5,及 2.01 ≤ P n≤ 2.15, 其中 P n為預測587.56 nm處折射係數,n d,的參數,其根據公式(I),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
P n= 1.890 + 0.0042765 * La 2O 3+ 0.0035322 * TiO 2- 0.0044148 * B 2O 3- 0.0036646 * SiO 2+ 0.001941 * ZrO 2+ 0.007728 * Nb 2O 5- 0.00030702 * CaO + 0.0015639 * Y 2O 3+ 0.00031744 * ZnO + 0.002173 * Gd 2O 3- 0.0031072 * Na 2O + 0.0022091 * WO 3- 0.0047506 * Al 2O 3- 0.0012169 * Li 2O + 0.0047539 * PbO + 0.0084341 * Bi 2O 3- 0.0019088 * GeO 2+ 0.0029347 * TeO 2+ 0.0013834 * Er 2O 3+ 0.0038033 * Yb 2O 3- 0.0053704 * K 2O - 0.0013884 * MgO - 0.0074467 * P 2O 5, (I) P d= 4.538 + 0.049487 * La 2O 3- 0.0061695 * TiO 2- 0.026182 * B 2O 3- 0.020031 * SiO 2+ 0.013118 * ZrO 2+ 0.0039893 * Nb 2O 5- 0.0041793 * CaO + 0.017726 * BaO + 0.023616 * Y 2O 3+ 0.011543 * ZnO + 0.059936 * Gd 2O 3- 0.013703 * Na 2O + 0.023432 * WO 3- 0.028926 * Al 2O 3- 0.0088096 * Li 2O + 0.034085 * PbO + 0.072239 * Bi 2O 3- 0.0083663 * GeO 2+ 0.012403 * TeO 2+ 0.090733 * Er 2O 3+ 0.093365 * Yb 2O 3- 0.018340 * K 2O + 0.0079344 * SrO - 0.0048045 * MgO - 0.037949 * P 2O 5, (II). - 一種玻璃,包含複數個組分,該玻璃具有該等組分之成分包含: 大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%的TiO 2, 大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%的Nb 2O 5, 大於或等於0.1莫耳%且小於或等於10.0莫耳%的Bi 2O 3, B 2O 3+ SiO 2的和大於或等於1.0莫耳%且小於或等於50.0莫耳%,及 視情況包含選自以下者之一或多個組分:P 2O 5、La 2O 3、ZrO 2、CaO、Y 2O 3、ZnO、Gd 2O 3、Na 2O、WO 3、Al 2O 3、Li 2O、PbO、GeO 2、TeO 2、Er 2O 3、Yb 2O 3、K 2O及MgO, 其中該等組分之該成分滿足以下條件: SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5[莫耳%] ≥ -8.0, 且其中該玻璃滿足以下條件: P n> 2.05, 其中 P n為預測587.56 nm處折射係數,n d,的參數,其根據公式(I),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
P n= 1.890 + 0.0042765 * La 2O 3+ 0.0035322 * TiO 2- 0.0044148 * B 2O 3- 0.0036646 * SiO 2+ 0.001941 * ZrO 2+ 0.007728 * Nb 2O 5- 0.00030702 * CaO + 0.0015639 * Y 2O 3+ 0.00031744 * ZnO + 0.002173 * Gd 2O 3- 0.0031072 * Na 2O + 0.0022091 * WO 3- 0.0047506 * Al 2O 3- 0.0012169 * Li 2O + 0.0047539 * PbO + 0.0084341 * Bi 2O 3- 0.0019088 * GeO 2+ 0.0029347 * TeO 2+ 0.0013834 * Er 2O 3+ 0.0038033 * Yb 2O 3- 0.0053704 * K 2O - 0.0013884 * MgO - 0.0074467 * P 2O 5, (I). - 如請求項6所述之玻璃,其中該等組分之該成分包含: 大於或等於6.1莫耳%且小於或等於12.0莫耳%的ZrO 2, 大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的B 2O 3, 大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的TiO 2, 大於或等於1.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的Nb 2O 5, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的WO 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於26.5莫耳%的La 2O 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.5莫耳%的SiO 2, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的GeO 2, 大於或等於0.0原子%且小於或等於1.0原子%的F, R 2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於12.0莫耳%,及 Gd 2O 3+ Yb 2O 3的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%,及 其中該玻璃滿足以下條件: SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5[莫耳%] ≥ 5.0, 其中R 2O為單價金屬氧化物的總和,且RO為二價金屬氧化物的總和。
- 如請求項6所述之玻璃,其中該等組分之該成分包含: 大於或等於22.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%的TiO 2, 大於或等於20.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%的La 2O 3, 大於或等於16.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的B 2O 3, 大於或等於10.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的SiO 2, 大於或等於6.5莫耳%且小於或等於8.0莫耳%的ZrO 2, 大於或等於5.0莫耳%且小於或等於6.7莫耳%的Nb 2O 5, 大於或等於0.1莫耳%且小於或等於0.9莫耳%的Bi 2O 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%的Y 2O 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%的BaO,及 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的Gd 2O 3,及 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的所有其他組分的總量。
- 如請求項6所述之玻璃,其中該玻璃滿足以下條件: 4.5 ≤ P d≤ 5.5,及 2.05 ≤ P n≤ 2.15, 其中 P d為預測室溫下密度,d RT[g/cm 3],的參數,其根據公式(II),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
P d= 4.538 + 0.049487 * La 2O 3- 0.0061695 * TiO 2- 0.026182 * B 2O 3- 0.020031 * SiO 2+ 0.013118 * ZrO 2+ 0.0039893 * Nb 2O 5- 0.0041793 * CaO + 0.017726 * BaO + 0.023616 * Y 2O 3+ 0.011543 * ZnO + 0.059936 * Gd 2O 3- 0.013703 * Na 2O + 0.023432 * WO 3- 0.028926 * Al 2O 3- 0.0088096 * Li 2O + 0.034085 * PbO + 0.072239 * Bi 2O 3- 0.0083663 * GeO 2+ 0.012403 * TeO 2+ 0.090733 * Er 2O 3+ 0.093365 * Yb 2O 3- 0.018340 * K 2O + 0.0079344 * SrO - 0.0048045 * MgO - 0.037949 * P 2O 5, (II)。 - 一種玻璃,包含複數個組分,該玻璃具有該等組分之成分包含: 大於或等於1.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的B 2O 3, 大於或等於0.5莫耳%且小於或等於45.0莫耳%的TiO 2, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的SiO 2, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的P 2O 5, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的WO 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的Nb 2O 5, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於40.0莫耳%的La 2O 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的TeO 2, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於15.0莫耳%的GeO 2, 大於或等於0.050莫耳%且小於或等於8.000莫耳%的Bi 2O 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於10.0莫耳%的PbO, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的Ga 2O 3,及 視情況包含選自以下者之一或多個組分:ZrO 2、CaO、Y 2O 3、ZnO、Gd 2O 3、Na 2O、Al 2O 3、Li 2O、Er 2O 3、Yb 2O 3、K 2O、MgO、BaO及SrO, 其中該玻璃滿足以下條件: 4.2 ≤ P d≤ 6.0,及 P n- (1.62 + 0.08 * P d) > 0.000, 其中 P n為預測587.56 nm處折射係數,n d,的參數,其根據公式(I),就該等組分的莫耳%,由該玻璃組成物計算:
P n= 1.890 + 0.0042765 * La 2O 3+ 0.0035322 * TiO 2- 0.0044148 * B 2O 3- 0.0036646 * SiO 2+ 0.001941 * ZrO 2+ 0.007728 * Nb 2O 5- 0.00030702 * CaO + 0.0015639 * Y 2O 3+ 0.00031744 * ZnO + 0.002173 * Gd 2O 3- 0.0031072 * Na 2O + 0.0022091 * WO 3- 0.0047506 * Al 2O 3- 0.0012169 * Li 2O + 0.0047539 * PbO + 0.0084341 * Bi 2O 3- 0.0019088 * GeO 2+ 0.0029347 * TeO 2+ 0.0013834 * Er 2O 3+ 0.0038033 * Yb 2O 3- 0.0053704 * K 2O - 0.0013884 * MgO - 0.0074467 * P 2O 5, (I) P d= 4.538 + 0.049487 * La 2O 3- 0.0061695 * TiO 2- 0.026182 * B 2O 3- 0.020031 * SiO 2+ 0.013118 * ZrO 2+ 0.0039893 * Nb 2O 5- 0.0041793 * CaO + 0.017726 * BaO + 0.023616 * Y 2O 3+ 0.011543 * ZnO + 0.059936 * Gd 2O 3- 0.013703 * Na 2O + 0.023432 * WO 3- 0.028926 * Al 2O 3- 0.0088096 * Li 2O + 0.034085 * PbO + 0.072239 * Bi 2O 3- 0.0083663 * GeO 2+ 0.012403 * TeO 2+ 0.090733 * Er 2O 3+ 0.093365 * Yb 2O 3- 0.018340 * K 2O + 0.0079344 * SrO - 0.0048045 * MgO - 0.037949 * P 2O 5, (II) - 如請求項10所述之玻璃,其中該等組分之該成分包含: 大於或等於6.1莫耳%且小於或等於12.0莫耳%的ZrO 2, 大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的B 2O 3, 大於或等於1.0莫耳%且小於或等於35.0莫耳%的TiO 2, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於26.5莫耳%的La 2O 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的Nb 2O 5, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於8.5莫耳%的SiO 2, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於5.0莫耳%的GeO 2, 大於或等於0.0原子%且小於或等於1.0原子%的F, R 2O + RO的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於12.0莫耳%,及 Gd 2O 3+ Yb 2O 3的和大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%, 其中該等組分之該成分滿足以下條件: SiO 2+ B 2O 3- P 2O 5[莫耳%] ≥ 5.0, 且其中該玻璃具有: 大於或等於2.05的587.56 nm處折射係數n d, 其中R 2O為單價金屬氧化物的總和,且RO為二價金屬氧化物的總和。
- 如請求項10所述之玻璃,其中該等組分之該成分包含: 大於或等於22.0莫耳%且小於或等於25.0莫耳%的TiO 2, 大於或等於20.0莫耳%且小於或等於30.0莫耳%的La 2O 3, 大於或等於16.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的B 2O 3, 大於或等於10.0莫耳%且小於或等於20.0莫耳%的SiO 2, 大於或等於6.5莫耳%且小於或等於8.0莫耳%的ZrO 2, 大於或等於5.0莫耳%且小於或等於6.7莫耳%的Nb 2O 5, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於6.0莫耳%的Y 2O 3, 大於或等於0.050莫耳%且小於或等於0.900莫耳%的Bi 2O 3, 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於3.0莫耳%的BaO,及 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的Gd 2O 3,及 大於或等於0.0莫耳%且小於或等於2.0莫耳%的所有其他組分的總量。
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