專利名稱：：高折射率眼鏡光學玻璃的制作方法
技術領域：
：本發明屬于光學玻璃
技術領域：
，具體涉及一種折射率(nd)在1.871.93之間，阿貝數(ud)在2932.5以內，不含有有害組分Pb0和A&03的高折射率眼鏡光學玻璃。
背景技術：
：早期的高折射率眼鏡玻璃大都使用折射率為1.701.80的眼鏡光學玻璃用于眼鏡片的制作。在用這種折射率范圍內的眼鏡光學玻璃制作高屈光度的正(凸)面或負(凹)面鏡片時，由于鏡片邊部或中部的厚度增大而使鏡片變重。不僅如此，同時鏡片邊部的色差也將隨之增大，給佩帶者帶來不便，而且鏡片的美觀上也存在缺陷。如要減薄高屈光度鏡片的厚度，只有使用更高折射率(如折射率nd為1.90左右)的玻璃才能消除存在的缺陷。在本領域中，迄今在現有技術中所公開的，只有類似折射率的玻璃和可比的玻璃組成也存在較嚴重的缺陷。例特開昭53-4023中描述的玻璃使用氧化鉿來穩定玻璃，這樣不僅原料價格非常昂貴，而且氧化鉿的熔點高達3000°C，使熔化過程變得更加困難，不適于生產，同時La203、Hf203含量高，使鏡片重量增大，增加了佩帶者的不舒服感。還有特開昭2000-169176中所描述的8203-1^203-恥205-1102-010這類玻璃，不僅引入了價格昂貴的Ge02，同時還含有害成分A^03，這將增加了產品的生產成本和對環境造成危害。
發明內容本發明的目的就是針對上述不足之處而提供用于制作更高屈光度、更小比重的眼鏡光學玻璃和/或用于數碼產品中透鏡
技術領域：
的光學玻璃，具有折射率(nd)在1.871.93之間，阿貝數(ud)在2932.5以內，且不含有害組分PbO和As203及重金屬氧化物組分BaO、W03，不含有價格昂貴的Ge02的高折射率眼鏡光學玻璃。為實現上述目的，消除已知類似折射率玻璃的缺陷，本發明經過反復研究，并在試驗的結果中發現，在不含價格昂貴的Ge02組分和BaO、W03等組分的基礎上，可采用特定組成范圍予以解決。本發明的技術解決方案是一種高折射率磷酸鹽光學玻璃，其特征是其組分范圍按重量百分比以氧化物計含有Si022-10%BA10'24%Nb20513'27%Ta2050'5%;Ti025-15%La20315'30%YA0'10%;Gd2030'10%;E(La203、Y203、Gd203)16%<X<40%;Zr0229%;cao5'15%MgO0'5%;SrO0'7%;ZnO0'5%;E(MgO、SrO、ZnO)X《10%;Li2004%;Na2003%;K2003%;E(Li20、Na20、K20)Xd本發明的優選的技術解決方案是:所述Si0228%;BA12-22%Nb20515-25%Ta20504%;Ti02613%La20315-28%YA09%;Gd20309%;書2/6頁:百分比以氧化物計是E(La203、Y203、Gd203)Zr02CaOMgOSrOZnOE(MgO、SrO、ZnO)Li20Na20K20E(Li20、Na20、K20)16%<X<35%38%;6006%04%X《8%;04%02%02%X《4%。14%5%;本發明技術解決方案中所述的E(Li20、Na20、K20)的下限值大于1%。本發明技術解決方案中所述的E(MgO、SrO、ZnO)的下限值大于2%。本發明技術解決方案中所述的組分范圍按重量百分比以氧化物計還包括澄清劑SbA，其加入量的上限值為0.5%。本發明必選組分含有Si02、B203、Nb205、La203、Ti02、CaO、Zr02等，還進一步含有Ta205、Y203、MgO、ZnO、Li20等5種及以上，不含有PbO、As203等有害氧化物和BaO、W03等重金屬氧化物，具有的光學特性雖與已知光學玻璃相同，但是它們的不同之處在于顯示出有更好的耐水性、耐磨性及透過率，有更低比重的特點，同時由于原料和工藝成本的降低而更能顯示出低的生產成本和良好的環境適應性。5本發明的光學玻璃可同時滿足熔化和抗結晶傾向，具有折射率(nd)在1.871.93之間，阿貝數(ud)在2932.5以內，優選方案具有折射率(nd)在1.881.92之間，阿貝數(ud)在29.532以內，這類光學玻璃更適于用于眼鏡片的制作和數碼產品的透鏡使用領域。本發明的光學玻璃源自于環保重鑭火石玻璃類，且含有少量但對本發明是主要的而且是必須的Ta205、Mg0和/或R20等組分。該類基礎玻璃屬于硼酸鹽玻璃體系。為獲得所需的折射率和阿貝數，本發明的玻璃中B203的含量優選至少12%，更優選至少17%。本發明的玻璃最高含量為22%。本發明的玻璃包含Si02的含量至少2%，優選至少3%，特別優選至少4%，最高優選為8%。少量Si(^的引入可獲得良好的耐磨性和化穩性。然而必須限制Si(^的最高引入量，否則將降低La203在基體玻璃中的熔融性，進而也將減弱抗結晶傾向。本發明的玻璃最重要的必選組分吣205，是獲搏理想折射率和阿貝數的氧化物。此外，Nb205的另一作用是穩定硼酸鹽玻璃的基體。該組分在玻璃中的含量至少13%，更優選15%，特別優選20%，最高優選24%。本發明的玻璃中另一重要的必選組分1102含量至少為5%，更優選7%，特別優選10%，最高優選13%。當該成分引入量超過13%，玻璃結晶傾向將趨于強烈，玻璃著色也將加深，同時也降低了玻璃的阿貝數，即導致色散值的提高。相反，該組分低于5%，不能獲得所需的折射率和低比重。本發明玻璃中再一重要的必選組分La203(包含Gd203、Y203)是提高折射率、增大阿貝數的氧化物。已發現La203/B203比《3能形成穩定的玻璃。因此La203、Y203、Gd203三種組分總含量最多優選40%，更優選35%或更低。當這些組分的總含量超過40%，難以獲得所需的折射率，同時也將增大玻璃的結晶傾向和玻璃比重。本發明玻璃中的必選組分Zr02含量最多為9%，當含量超過10%，玻璃熔化變得困難，也難以獲得更高折射率。因此為更易得到上述結果，該組分引入量優選8%，更優選7%或更低。相反，該組分優選最少至3%或以上。否則，將增大玻璃結晶傾向。本發明玻璃中的另一種重要組分CaO是降低結晶傾向、減小比重及減輕玻璃著色的必選組分。該組分含量優選15%，更優選12%，特別優選10%，當含量超過15%，不僅降低折射率，同時玻璃產生分相和化穩性變差。本發明的玻璃還包括優選MgO、SrO、ZnO三種組分。該組分對減輕結晶傾向和比重是有利的。三者的總含量優選最多為10%，更優選8%或更低。本發明的玻璃還包括任選的Ta205組分。該組分對降低液相線溫度有最明顯的效果，并提高折射率。但過量引入，將增大玻璃比重，難得上述效果。因此，該組分優選最多為5%，更優選4%。本發明的玻璃也可加入堿金屬氧化物Li20、Na20、K20組分。該組分少量引入有利于改善熔融性和粘性，然而增大引入量將導致折射率降低，同時也將使化穩性變差。因此，可選擇性適量加入，引入總量優選最多為4%，更優選3%或更低。本發明的玻璃優選Sb203作為澄清劑，其引入量不超過0.5%。本發明具有折射率(nd)在1.871.93之間，阿貝數(ud)在2932.5以內，在可見光譜區的透過率為85%，比重(P)低于4.1，不含有PbO和As203等有害氧化物及BaO、W03等重金屬氧化物的特性，并適于一次成型和二次壓型之用的光學玻璃。本發明源自于環保重鑭火石玻璃范疇，其特別適用于眼鏡的光學玻璃，也可適用于制作數碼產品的透鏡。具體實施例方式下面將以實施例示例性地描述本發明的光學玻璃。表1包括在優選組成范圍內的5個實施例，這些是對比性實施例，以此將所描述的本發明光學玻璃的不同物化特性進行比較，同時包括2個典型的比較例與之進行對比。本發明的光學玻璃除不含有PbO和As203等有害成分外，還不含有BaO、W03及價格昂貴的Ge(^等成分。本發明還涉及一種制備本發明光學玻璃的熔煉方法。該方法是將已知形成玻璃的組分以氧化物、硝酸鹽和碳酸鹽配制成混合料加熱至形成熔融體。該熔融體的主要組分含有Si02、B203、Nb205、Ti02、Zr02、CaO等氧化物，其中含有Y203、Gd203。按本發明作為其它組分還加入Ta205、MgO、SrO、ZnO和堿金屬氧化物Li20、Na20、K20和微量的澄清劑。本發明光學玻璃的制備方式稱取各種氧化物，優選硝酸鹽、碳酸鹽等原料加入微量澄清劑313203，將其充分混合均勻，該混合料在一種連熔工藝裝置中于130(TC下熔化，攪拌、澄清與均化，在適于成型的溫度下進行一次壓型和/或二次熱壓，由此可得到本發明的光學玻璃。表1:ZDW玻璃實施例與比較例(量以重量百分比表示)7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表1的實施例1至實施例5與典型的比較例a、比較例b相比，本發明的玻璃不僅具有所需范圍內的折射率和阿貝數，還更具有良好的透過率和更低的比重。特別適于眼鏡光學領域使用，也同樣適于數碼產品的透鏡
技術領域：
。P表示玻璃比重；Lt表示液相溫度。良好的抗結晶傾向和工藝性能，更能適于一次成型和/或二次模壓制成不同規格眼鏡片和光學元件。本發明技術解決方案中所述的玻璃比重小于4.1或更低。本發明的玻璃必須具有低的熱成型粘度和低的熱壓溫度的特點，適于在低溫狀態下成型和熱壓，以保護模具不在高溫狀態下使用而被氧化，以達到降低生產成本的目的。此外，通過熔煉工藝技術，低的結晶傾向可適于一次成型和/或二次熱壓過程中不產生晶核的形成。同時還必須達到具有更低的比重、高的透過率和良好的耐水性和耐磨性。權利要求一種高折射率眼鏡光學玻璃，其特征是其組分范圍按重量百分比以氧化物計含有SiO22～10％；B2O310～24％；Nb2O513～27％；Ta2O50～5％；TiO25～15％；La2O315～30％；Y2O30～10％；Gd2O30～10％；∑(La2O3、Y2O3、Gd2O3)16％＜X＜40％；ZrO22～9％；CaO5～15％；MgO0～5％；SrO0～7％；ZnO0～5％；∑(MgO、SrO、ZnO)X≤10％；Li2O0～4％；Na2O0～3％；K2O0～3％；∑(Li2O、Na2O、K2O)X≤6％。2.按照權利要求1所述的一種高折射率眼百分比以氧化物計是Si022-8%;B2031222%;Nb2051525%;Ta2050--4%;Ti026'13%;La2031528%;Y2030--9%;Gd900-一9%;E(La203、Y203、Gd203)Zr02CaOMgOSrOZnOE(MgO、SrO、ZnO)Li。0[16%<X<35%;[3'[6[0[0[08%;'14%;'5%'6%'4%X《8%;[04%;Na2002%;K2002%;E(Li20、Na20、K20)X《4%。3.按照權利要求1或2所述的一種高折射率眼鏡光學玻璃，其特征是所述的E(Li20、Na20、K20)的下限值大于1%。4.按照權利要求1或2所述的一種高折射率眼鏡光學玻璃，其特征是所述的E(MgO、Sr0、Zn0)的下限值大于2%。5.按照權利要求1或2所述的一種高折射率眼鏡光學玻璃，其特征是所述的組分范圍按重量百分比以氧化物計還包括澄清劑313203，其加入量的上限值為0.5%。全文摘要本發明的名稱為高折射率眼鏡光學玻璃。屬于光學玻璃
技術領域：
。主要是解決現有高折射率眼鏡光學玻璃含有害成分As2O3和價格昂貴的GeO2及含有Hf2O3而存在熔化困難、生產成本高、不適于量產的問題。本發明按氧化物重量百分比計含有SiO22～10％；B2O310～24％；Nb2O513～27％；Ta2O50～5％；TiO25～15％；La2O315～30％；Y2O30～10％；Gd2O30～10％；∑(La2O3、Y2O3、Gd2O3)16％＜X＜40％；ZrO22～9％；CaO5～15％；MgO0～5％；SrO0～7％；ZnO0～5％；∑(MgO、SrO、ZnO)X≤10％；Li2O0～4％；Na2O0～3％；K2O0～3％；∑(Li2O、Na2O、K2O)X≤6％。本發明具有折射率(nd)在1.87～1.93之間和阿貝數(υd)在29～32.5以內，在可見光譜區的透過率為85％，比重低于4.1的特性，特別適用于眼鏡的光學玻璃，也可適用于制作數碼產品的透鏡。文檔編號C03C3/068GK101746952SQ200810236828公開日2010年6月23日申請日期2008年12月9日優先權日2008年12月9日發明者張衛,鄧和平,黃少林申請人:湖北新華光信息材料股份有限公司