專利名稱：高折射率環(huán)保鑭火石光學(xué)玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高折射率光學(xué)玻璃技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種高折射率環(huán)保鑭火石光學(xué)玻璃，其具有折射率為nd為I. 74 I. 80，阿貝數(shù)Ud為45 55。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的光學(xué)玻璃中，一般含有鉛、砷、鎘等元素。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，含有害物質(zhì)的傳統(tǒng)光學(xué)玻璃正逐步被環(huán)保光學(xué)玻璃所取代。隨著光學(xué)系統(tǒng)的精密化、小型化的發(fā)展，特別是家用數(shù)碼像機(jī)，往輕薄方向發(fā)展，這就需要采用高折射率低色散玻璃來制造鏡頭，本發(fā)明的玻璃就屬于高折射率低色散的范疇。CN1935717A、CN101282915A、CN1187277C、CN101282915A、CN1495137A 公開的鑭系高折射率玻璃，其組分中都含有Li20。CN101229955A、CN10100341A公開的鑭系高折射率玻璃，該光學(xué)玻璃中Nb2O5的組分含量較高，增加了玻璃的析晶傾向。CN1187277C、CN101012102A公開的鑭系高折射率玻璃，組分中含有WO3，對(duì)玻璃的
著色影響大。CN 201010131367專利中含有SnO2, SnO2雖然有提高玻璃著色度的作用，但是其難熔，容易析出富積堵塞料管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高折射率環(huán)保鑭火石光學(xué)玻璃，該光學(xué)玻璃中不含鉛、砷、鎘、汞等對(duì)環(huán)境和人體有害的物質(zhì)，光學(xué)玻璃的折射率(nd)為I. 74 I. 80，阿貝數(shù)(ud)為45 55，色度(入80/入5)小于380/310。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種高折射率環(huán)保鑭火石光學(xué)玻璃，其特征是其組分范圍按重量百分比以化合物計(jì)含有
SiO2 2 5% ；
B2O3 25 32% ；
ZnO I 3%
La2O3 30 40% ；
ZrO2 3 6% ；
Gd2O3 16 23% ；
Ta2O5 I 3% ；
Nb2O5 0 3% ；
光學(xué)玻璃的折射率為I. 74 I. 80，阿貝數(shù)為45 55，著色度小于380/310。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案中所述的E Nb2O5+ Ta2O5 1 5%。B2O3是玻璃網(wǎng)絡(luò)生成體氧化物，在玻璃中有提高玻璃穩(wěn)定性和助溶的效果，在鑭火石光學(xué)玻璃系統(tǒng)中，如果B2O3含量過低則化料困難且降低了玻璃的析晶性能，如果含量過高則玻璃粘度過小，在成型的過程中易出條紋，對(duì)生產(chǎn)不利。而且很難達(dá)到高折射率的要求。所以B2O3含量控制在25 32%較理想。SiO2和B2O3—樣也是玻璃網(wǎng)絡(luò)生成體，其主要是增大玻璃粘度，提高玻璃的析晶性能和化學(xué)穩(wěn)定性，如果含量過高，則玻璃粘度過大，會(huì)造成成型困難，而且不利于玻璃折射率的提高，因此SiO2的理想含量為2 5%
ZnO有利于降低玻璃的軟化溫度和提高析晶性能，但如果含量過高，反而會(huì)降低玻璃的析晶性能。所以ZnO的含量為I 3%。La2O3是本發(fā)明玻璃的必須組分，其能提高玻璃的折射率，改善玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性。如果其含量超過高，則玻璃析晶傾向增大；如果含量過小，達(dá)不到上述技術(shù)要求，所以La2O3的含量為30 40%。Gd2O3和La2O3的性質(zhì)相近，但其色散更低，適當(dāng)?shù)氖褂肎d2O3替代部分La2O3有助于降低玻璃的色散，在本發(fā)明中Gd2O3含量為16 23% ；
Nb2O5主要用于提高玻璃的折射率，但它會(huì)導(dǎo)致玻璃析晶傾向增大。因此Nb2O5的含量為0. I 3%oTa2O5也主要是起到提高玻璃折射率的作用，其對(duì)析晶性能的副作用比Nb2O5好，但時(shí)其價(jià)格較高，從成本考慮需要少添加，所以Ta2O5的含量為I 3%為宜。ZrO2在鑭系玻璃中能提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和提高折射率的作用。由于ZrO2會(huì)提高玻璃熔煉溫度，所以一般用量較小。所以ZrO2的含量為3 6%。TiO2雖然能夠提高玻璃的折射率，但會(huì)導(dǎo)致玻璃著色度嚴(yán)重變差，所以在本專利中不添加，而采用La203、Ta2O5, Nb2O5來提高玻璃的折射率
WO3和TiO2—樣可以提高玻璃折射率，但也會(huì)導(dǎo)致玻璃著色度嚴(yán)重變差，所以本專利中不添加，而采用La203、Ta2O5, Nb2O5來提高玻璃的折射率。Li2O雖然能夠提高玻璃的著色度，但由于其本身的折射率太低，添加到玻璃中后不易得到高折射的玻璃，而且會(huì)導(dǎo)致玻璃化學(xué)穩(wěn)定性變差，所以在本專利中不添加。本發(fā)明由于采用以下含量的組分，SiO2 2 5% ；B203 :25 32% ；ZnO I 3% ；La2O3 30 40% ；Zr02 3 6% ；Nb2O5 0 3% ；Gd2O3 16 23% Ja2O5 :為 I 3%,不含不利于提高玻璃折射率的小分子氧化物，如Li20、Na2O, K2O等堿金屬成分，不含容易引起玻璃著色的TO3和TiO2,不含易揮發(fā)而且對(duì)人體和和環(huán)境有害的氟化物，不含易沉積富積的SnO2，可避免玻璃的析晶傾向，對(duì)玻璃的著色影響小，易熔，不易析出堵塞料管的富積。雖然Nb2O5和Ta2O5能顯著的提高玻璃的折射率，但含量過高會(huì)降低玻璃的析晶性能，而且原料價(jià)格較高，添加過多對(duì)成本不利，為了在不降低玻璃性能和增加過多成本的情況下獲得nd為I. 74 I. 80，著色度U 80/X 5)小于380/310的光學(xué)玻璃，所以本發(fā)明限定E Nb2O5+ Ta2O5 :1 5%。本發(fā)明具有折射率nd為I. 74 I. 80，阿貝數(shù)u d為45 55，著色度(入80/入5)小于380/310的特點(diǎn)。本發(fā)明主要用于高折射率低色散環(huán)保鑭火石光學(xué)玻璃。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的5個(gè)實(shí)施例及3個(gè)比較例如表I所示。
權(quán)利要求
1.一種高折射率環(huán)保鑭火石光學(xué)玻璃，其特征是其組分范圍按重量百分比以化合物計(jì)含有SiO2 2 5% ；B2O3 25 32% ；ZnO I 3%La2O3 30 40% ；ZrO2 3 6% ；Gd2O3 16 23% ；Ta2O5 I 3% ；Nb2O5 :0. I 3% ； 光學(xué)玻璃的折射率(nd)為I. 74 I. 80，阿貝數(shù)(u d)為45 50，著色度(λ 80/λ 5)小于 380/310。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高折射率環(huán)保鑭火石光學(xué)玻璃，其特征在于所述的ENb2O5+Ta2O5 I 5%。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為高折射率環(huán)保鑭火石光學(xué)玻璃。屬于高折射率光學(xué)玻璃技術(shù)領(lǐng)域。它主要是提供一種高折射低色散環(huán)保鑭火石光學(xué)玻璃。它的主要特征是其組分范圍按重量百分比以化合物計(jì)含有SiO22～5%；B2O325～32%；ZnO1～3%；La2O330～40%；ZrO23～6%；Nb2O50.1～3%；Gd2O316～23%；Ta2O5為1～3%。本發(fā)明具有不含Li2O等堿金屬成分、不含容易引起玻璃著色的WO3和TiO2、不含易揮發(fā)而且對(duì)人體和和環(huán)境有害的氟化物，不含易沉積富積的SnO2，折射率nd為1.74～1.80，阿貝數(shù)υd為45～55，著色度(λ80/λ5)小于380/310的特點(diǎn)，主要用于高折射率環(huán)保鑭火石光學(xué)玻璃。
文檔編號(hào)C03C4/02GK102849942SQ20111038934
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者張小東, 黃國雅, 胡向平 申請(qǐng)人:湖北新華光信息材料有限公司