專利名稱：：精密壓型用光學(xué)玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于光學(xué)玻璃
技術(shù)領(lǐng)域：
。具體涉及一種Si02—B203—Al203—ZnO—BaO—CaO—Zr02—Li20—K20—La203—Nb20s體系、不含PbO、As203的精密壓型用光學(xué)玻璃。
背景技術(shù)：
：眾所周知，過去具有折射率(nd)為1.541.66,阿貝數(shù)(Ud)為57~68范圍的光學(xué)常數(shù)的光學(xué)玻璃有重冕玻璃。例如，"玻璃組成數(shù)據(jù)手冊"1991年(曰本玻璃制品工業(yè)會發(fā)行)中，作為重冕玻璃記載有很多SK(重冕)型玻璃。但是，由于這些玻璃一般轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高，很多都超過60(TC，結(jié)果是成型溫度高。在精密壓型中，如果玻璃的成型溫度增高，則會減小模具的使用壽命，增大壓型件的成本。故希望玻璃的轉(zhuǎn)變溫度盡可能的降低。作為解決這些問題的辦法，已提出種種在玻璃組成體系中加大量堿金屬氧化物的玻璃。例如授權(quán)公告號為CN1038834C的中國發(fā)明專利說明書揭示了一種Si02—B203—SrO—Li20體系的玻璃，其中引入Ti02成份雖然能防止玻璃的日曬作用，但是Ti02的引入將會將玻璃的短波截止波長向波長長的方向移動，同時將加重玻璃的著色。同時含有大量的氧化鍶，不利于阿貝數(shù)的控制。專利授權(quán)公告號為CN1161297C的中國發(fā)明專利說明書中揭示了一種Si02—B203—Al203—ZnO—BaO-Li20—K20體系的玻璃，弓!入大量的BaO。但是BaO的大量引入增大了玻璃的比重，而精密壓型使用的玻璃件的比重偏低較好，可以降低制品的重量。另外，從用戶的使用角度來說，不希望玻璃的比重偏大。因此，專利授權(quán)公告號為CN1161297C的中國發(fā)明專利說明書中的玻璃組成不利于比重的降低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供既保持折射率(nd)為1.541.66，阿貝數(shù)(ud)為5768范圍的光學(xué)常數(shù)，以及轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低于535°C，比重為2.53.lg/cm3，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，并適合大規(guī)?；a(chǎn)的不含PbO、AS203的精密壓型用光學(xué)玻璃。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種精密壓型用光學(xué)玻璃，其特征是按重量百分比計由Si02:15.050.0%，B203:10.040.0%，Al2O3:0.55.5%，ZnO:2.08.0%，BaO:1024%，CaO:015.0%，Zr02:05.0%，Nb205:02.0%，La203:1.05.0%，Li20:4.010.0%，K20:02.0%，Sb203:00.5%范圍的各成分組成，每種玻璃的各個成分之和為100%。本發(fā)明技術(shù)解決方案中的成分Li20與K20按重量百分比之和為4.011.0%。為達到上述目的，經(jīng)過大量的試驗研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)特定的范圍的Si02—B203—Al203_ZnO—BaO—CaO—Zr02—1^20—1^20—1^203—!^205體系的玻璃，具有折射率(nd)為1.541.66，阿貝數(shù)。d)為5768范圍的光學(xué)常數(shù)，轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低于535。C，比重為2.53.lg/cm3，不含PbO、AsA，為高性能的精密壓型用光學(xué)玻璃。本發(fā)明具有以下特點-1、具有折射率(iid)為1.541.66，阿貝數(shù)(ud)為5768范圍的光學(xué)常數(shù)；2、當(dāng)^0+!^0的重量百分比之和為4.011.0%時，轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低于535。C;3、比重為2.53.lg/cm3;4、不含有PbO、As203成分;5、適合精密壓型；6、具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，并適用于規(guī)?；a(chǎn)。限定上述各成分范圍的理由如下Si02作為形成玻璃的氧化物是必須的成分，如果低于15%，玻璃的穩(wěn)定性會急劇下降，超過50%，熔化性能變壞，同時不利于轉(zhuǎn)變溫度的降低。B203作為形成玻璃的氧化物也是重要組份，是使玻璃具有低轉(zhuǎn)變溫度特性的必需組分，如果低于10%,熔化性能變壞同時會使析晶性能變壞，大于40%，化學(xué)穩(wěn)定性變差。Al203是提高玻璃化學(xué)穩(wěn)定性的有效成分，若低于0.5%達不到效果，若大于5.5%，熔化性能變壞，同時析晶性能變壞，不利于轉(zhuǎn)變溫度的降低。ZnO是提高化學(xué)穩(wěn)定性，降低轉(zhuǎn)變溫度的必須成分，如果低于2.0%，效果不夠好，如果高于8.0%，析晶性能變壞，同時不利于玻璃的熔煉。BaO是維持光學(xué)常數(shù)在給定范圍內(nèi)的主要成分，通過與本發(fā)明中規(guī)定的特定范圍的B203與Si02共存，可保持轉(zhuǎn)變溫度低的特性，又顯示優(yōu)良化學(xué)穩(wěn)定性的重要組分，若低于10%,不能夠達到希望的光學(xué)參數(shù)，若超過24%，不能夠達到降低比重的目的。Li20、K20堿金屬氧化物是賦予玻璃低轉(zhuǎn)變溫度特性和提高熔化性能效果的重要組份。在這些成分中，尤其是Li20賦予玻璃低轉(zhuǎn)變溫度特性的效果格外大，故是極重要的成分，為了保持玻璃良好的析晶性能，又發(fā)揮其效果，必須在4.0%以上，而且要得到化學(xué)穩(wěn)定性好的玻璃，應(yīng)控制在10%以下。K20是提高玻璃熔化性能的必要成分，若超過2.0%,化學(xué)穩(wěn)定性惡化。Li20與K20的總量若在4.0%以下，熔化性能會變壞，而且不能將轉(zhuǎn)變溫度降低到535""C以下，要得到化學(xué)穩(wěn)定性特別好的玻璃，應(yīng)當(dāng)控制在11.0%以下。CaO是提高玻璃化學(xué)穩(wěn)定性的有用成分，同時可以降低玻璃的高溫粘度，提高玻璃的低溫粘度，有助于玻璃熔煉的成份，而且可減小玻璃的比重。但是，CaO的含量超過15X,玻璃的析晶傾向增大。Zr02可防止析晶傾向，提高化學(xué)穩(wěn)定性，提高折射率(nd),但超過5.0%反會增大析晶傾向，而且會降低玻璃的熔化性能。1^203可提高玻璃的折射率，若低于1.0%沒有多大效果，若高于5.0%會增大玻璃的比重，不利于玻璃的輕量化。Nb20s可提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，同時可以調(diào)整玻璃的光學(xué)常數(shù)。如果超過2.0%，光學(xué)常數(shù)將會超出范圍。Sb203作為玻璃熔融時的澄清劑，可任意的添加，其量可低于0.5%。具體實施方式本發(fā)明提供了4個實施例和現(xiàn)有技術(shù)的2個比較例。實施例1至實施例4、比較例a、比較例b的玻璃成分(重量百分比)、光學(xué)常數(shù)折射率(rid)、阿貝數(shù)(vd)、轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、比重(P)、著色度(入80/入5)的測試結(jié)果示以表按照給定的比例稱量氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽和氫氧化物等通用的原料進行混合后，加到鉑坩堝中，熔融的難易程度隨組分而異，一般在12501380。C的溫度下，大約24小時熔融、攪拌均勻后，澆注到模具中，經(jīng)慢慢冷卻，可容易地制得這些玻璃試料。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表1看出，本發(fā)明實施例的玻璃均具有給定的光學(xué)常數(shù)，535i:以下的轉(zhuǎn)變溫度，2.53.1g/citf'的比重，比比較例的比重明顯輕，起波明顯向短波方向位移。此外，這些玻璃的熔化性能良好，而且實施例的玻璃在精密壓型過程中與比較例中過去的光學(xué)玻璃相比，脫模性好,對模具的損傷小，能夠延長模具的使用壽命。發(fā)明效果如上所述，本發(fā)明為不含PbO、AS203的精密壓型用光學(xué)玻璃，SiO廣B203—Al203—ZnO—BaO—CaO—Zr02—Li20—K20—La203—Nb205體系具有特定的組成，且有折射率(W)為1.541.66，阿貝數(shù)()為57~68范圍的光學(xué)常數(shù)，轉(zhuǎn)變溫度(Tg:)低于535°C，比重為2.53.lg/cm3的特征，脫模性好，而且具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性。而且，玻璃的熔化性能好，容易制造，適合用作精密壓型用材料。權(quán)利要求1.一種精密壓型用光學(xué)玻璃，其特征是按重量百分比計由SiO215.0～50.0％，B2O310.0～40.0％，Al2O30.5～5.5％，ZnO2.0～8.0％，BaO10～24％，CaO0～15.0％，ZrO20～5.0％，Nb2O50～2.0％，La2O31.0～5.0％，Li2O4.0～10.0％，K2O0～2.0％，Sb2O30～0.5％范圍的各成分組成，每種玻璃的各個成分之和為100％。2、按照權(quán)利要求1所述的一種精密壓型用光學(xué)玻璃，其特征是所述的成分Li20與K20按重量百分比之和為4.011.0%。全文摘要本發(fā)明為精密壓型用光學(xué)玻璃。屬于光學(xué)玻璃
技術(shù)領(lǐng)域：
。主要是提供一種不含PbO、As₂O₃、折射率(n_d)在1.54～1.66之內(nèi)，阿貝數(shù)(ν_d)在57～68之內(nèi)的精密壓型用光學(xué)玻璃。它的特征是按重量百分比計由SiO₂15.0～50.0％，B₂O₃10.0～40.0％，Al₂O₃0.5～5.5％，ZnO2.0～8.0％，BaO10～24％，CaO0～15.0％，ZrO₂0～5.0％，Nb₂O₅0～2.0％，La₂O₃1.0～5.0％，Li₂O4.0～10.0％，K₂O0～2.0％，Sb₂O₃0～0.5％范圍的各成分組成，每種玻璃的各個成分之和為100％。具有轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低于535℃、比重為2.5～3.1g/cm³、適合精密壓型、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，并適用于規(guī)?；a(chǎn)的特點，主要用于精密壓型的光學(xué)玻璃。文檔編號C03C3/068GK101215083SQ20071005122公開日2008年7月9日申請日期2007年1月6日優(yōu)先權(quán)日2007年1月6日發(fā)明者衛(wèi)張,戎俊華,李克炎,陳艷麗,黃少林申請人:湖北新華光信息材料股份有限公司