專利名稱：一種用于光纖面板的低折射率環(huán)保型玻璃的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及玻璃制造技術領域，特別是一種具有低折射率，不含重金屬氧化物如As203、Sb2O3> BaO、PbO等氧化物，用于光纖面板的環(huán)保型地折射率玻璃。
技術背景 光學纖維面板(FOFP, Fiber Optic Faceplate)具有結構簡單,體積小,數(shù)值孔徑大，傳光效率高，級間耦合損失小，傳像清晰、真實，在光學上具有零厚度，能改善邊緣像質等特點，它是由數(shù)千萬根平行排列的光學纖維，經(jīng)熔壓形成的高分辨力圖像傳像元件。最典型的應用是作為微光像增強器的光學輸入、輸出窗口，對提高成像器件的品質起著重要的作用，廣泛地應用于軍事、刑偵、航天、醫(yī)療等領域的各種陰極射線管、攝像管、C⑶耦合、醫(yī)療器械顯示屏以及高清晰度電視成像和其他需要傳送圖像的儀器和設備中，是當今世紀光電子行業(yè)的高科技尖端產(chǎn)品。光纖面板采用獨特的芯料、皮料和吸收料配方，利用真空控制和自動化漏料工藝生產(chǎn)，使產(chǎn)品氣密性好、畸變小、斑點少，具有分辨率高、傳像清晰、體積小、重量輕等特點。在我國，光纖面板由于大部分工藝需要依靠手工操作，被認為是勞動密集型、資金密集型的產(chǎn)品，而發(fā)達國家勞動力成本較高，原材料加工昂貴，導致生產(chǎn)成本是國內同類產(chǎn)品的幾倍，產(chǎn)品價格高，利潤低。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于光纖面板的低折射率環(huán)保型玻3 。為解決上述技術問題，本實用新型是按如下方式實現(xiàn)的一種用于光纖面板的低折射率環(huán)保型玻璃，包括光纖面板和組成光纖面板的光學纖維，所述光學纖維通過六方緊密排列在所述光纖面板的內部。本實用新型的積極效果是具有低折射率、具有與芯料玻璃相匹配的粘度特性、具有合適的玻璃熔制溫度、所述玻璃具有良好的對可見光輻射透明，具有良好的化學穩(wěn)定性、降低了成本。

圖I為本實用新型所述的光纖面板結構示意圖，圖2為本實用新型的光纖結構示意圖，其中，I為光纖面板，2為組成光纖面板的光學纖維，3為光纖面板用芯料玻璃，4為皮料玻璃表I為各具體實施例中玻璃化學組成(wt. % )和玻璃性能具體實施方式
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以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。如圖I所示，本實用新型所述一種用于光纖面板的低折射率環(huán)保型玻璃，包括光纖面板I和組成光纖面板的光學纖維2，光學纖維2通過六方緊密排列在光纖面板I的內部。光學纖維2包括光纖面板用芯料玻璃3和皮料玻璃4,皮料玻璃4包裹于光纖面板用芯料玻璃3的外側。具體成分如下所示。本實用新型所述一種用于光纖面板的環(huán)保型低折射率玻璃，包括(下列氧化物按質量百分比(wt. %)計算)SiO2、含量為 45_70wt. % ；A1203、含量為 3_10wt. % ；B203、含量為 10-30wt. % ；MgO、含量為 0_5wt. % ；CaO、含量為 0_5wt. % ；Li20、含量為 0_5wt. % ；Na20、含量為 5_15wt. % ；SnO2、含量為 0. 1-0. 2wt. % ；F2、含量為 0_5wt. %。其中，優(yōu)選MgO+CaO總量的最佳值為2_4wt. % ;優(yōu)選Si02+B203總量的最佳值為70-80wt. % ;其中，B2O3含量的最佳值為12-28wt. %或13_25wt. % ;優(yōu)選的F2含量為l-4wt. %。玻璃中還含有0. 1-0. 2wt. %的31102澄清劑，不含有對環(huán)境有害的元素，如As203、Sb203、Ba0、Pb0 等。在本實用新型中，SiO2是玻璃形成骨架的主體，是玻璃骨架中起主要作用的成分。SiO2的質量百分比(Wt. % )為45-70。當SiO2含量低于45wt. %，不易獲得低膨脹、高應變點的玻璃，會降低玻璃的耐化學穩(wěn)定性；當SiO2含量高于70wt. %時，玻璃的高溫黏度會增加，造成玻璃熔制溫度過高。Al2O3屬于玻璃的中間體氧化物，Al3+有兩種配位狀態(tài)，即位于四面體或八面體中，當玻璃中氧足夠多時，形成鋁氧四面體[AlO4]，與硅氧四面體形成連續(xù)的網(wǎng)絡，當玻璃中氧不足時，形成鋁氧八面體[AlO6]，為網(wǎng)絡外體而處于硅氧結構網(wǎng)絡的空穴中，所以在一定含量范圍內可以和SiO2是玻璃網(wǎng)絡形成的主體。Al2O3的質量百分比(wt. % )為3-10。當Al2O3含量低于3wt. %，玻璃的耐化學性不足，同時會增加玻璃的結晶傾向；當Al2O3含量大于IOwt. %會顯著增加玻璃高溫黏度，使玻璃的熔制溫度升高B2O3也是玻璃形成氧化物，也是構成玻璃骨架的成分，同時又是一種降低玻璃熔制黏度的助溶劑，也是降低玻璃折射率的主要成分。硼氧三角體[BO3]和硼氧四面體[BO4]為結構組元，在不同條件下硼可能以三角體[BO3]或硼氧四面體[BO4]存在，在高溫熔制條件時，一般難于形成硼氧四面體，而只能以三面體的方式存，但在低溫時，在一定條件下B3+有奪取游離氧形成四面體的趨勢，使結構緊密而提高玻璃的低溫黏度，但由于它有高溫降低玻璃黏度和低溫提高玻璃黏度的特性，也決定了它的含量范圍較小。B2O3的質量百分比(wt. % )為10-30。當B2O3的含量低于IOwt. %，無法起到助溶的作用，同時降低玻璃的化學穩(wěn)定性；當B2O3的含量大于30wt. %，會降低玻璃的應變點溫度，同時使玻璃的分相傾向增加。[0027]Li2O是玻璃結構網(wǎng)絡外氧化物，Li2O的重量百分比(wt. % )為0-5。當Li2O的含量大于5wt. %時會增加玻璃的折射率，同時造成玻璃的膨脹系數(shù)增加。Na2O是玻璃結構網(wǎng)絡外氧化物，Na2O的重量百分比(wt. % )為5_15。當Na2O的含量大于5wt. %時會增加玻璃的熱膨脹系數(shù) ，同時提高玻璃的折射率。MgO是玻璃結構網(wǎng)絡外氧化物，MgO的重量百分比(wt. % )為0-5。當MgO的含量大于5wt. %時會增加玻璃的析晶傾向，同時降低玻璃的密度。CaO是玻璃結構網(wǎng)絡外氧化物，CaO的重量百分比(wt. % )為0_5，當CaO的含量大于5wt. %,會降低玻璃耐化學穩(wěn)定性,增大玻璃的析晶傾向。F2是用來降低玻璃的折射率的,F2的重量百分比(wt. % )為0-5。當F2的含量大于5wt. *%，會降低玻璃耐化學穩(wěn)定性。本實用新型中，Si02+B203的總量需控制在70_80wt. %。當Si02+B203的總量低于70wt. %則不利于獲得低折射率、低密度的玻璃，玻璃的耐化學穩(wěn)定性不足，當Si02+B203的總量超過75wt. %時則玻璃的熔制溫度過高，液相線溫度增加。CaO+MgO的總量需控制、制在0-4wt. %,當CaO+MgO的總量超過4wt. %則造成玻璃的膨脹系數(shù)增加,應變點下降。如表I所示，詳細列出了實施例的玻璃化學組成(wt. % )和玻璃性能。表I實施例的化學組成(wt. % )和玻璃性能
權利要求1.一種用于光纖面板的低折射率環(huán)保型玻璃，其特征在于，包括光纖面板和組成光纖面板的光學纖維，所述光學纖維通過六方緊密排列在所述光纖面板的內部。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種用于光纖面板的低折射率環(huán)保型玻璃，其特征在于，所述光學纖維包括光纖面板用芯料玻璃和皮料玻璃，所述皮料玻璃包裹于所述光纖面板用芯料玻璃的外側。
專利摘要一種用于光纖面板的低折射率環(huán)保型玻璃，一種用于光纖面板的環(huán)保型低折射率玻璃，包括光纖面板和組成光纖面板的光學纖維，所述光學纖維通過六方緊密排列在所述光纖面板的內部。本實用新型的積極效果是具有低折射率、具有與芯料玻璃相匹配的粘度特性、具有合適的玻璃熔制溫度、所述玻璃具有良好的對可見光輻射透明，具有良好的化學穩(wěn)定性、降低了成本。
文檔編號C03C4/00GK202379886SQ20112046580
公開日2012年8月15日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權日2011年11月22日
發(fā)明者張磊, 賈金升 申請人:中國建筑材料科學研究總院