專利名稱：一種高折射率環保鑭火石光學玻璃的制作方法
技術領域：
本發明屬于高折射率光學玻璃技術領域。具體涉及一種高折射率環保鑭火石光學玻璃，其具有折射率為nd為I. 74 I. 80，阿貝數Ud為40 46。
背景技術：
傳統的鑭系光學玻璃中，一般含有鉛、砷、鎘等元素。隨著社會的發展，人們對環保意識的增強，含有害物質的傳統光學玻璃正逐步被環保玻璃光學玻璃所取代。CN1935717A、CN101282915A、CN1187277C、CN101282915A、CN1495137A 公開的鑭系高折射率玻璃，其組分中都含有Li2O,具有助熔效果，但是Li2O是引入降低了玻璃的化穩定性和可加工性，在熔煉過程中對鉬金的侵蝕較大。
CN101229955A、CN10100341A公開的鑭系高折射率玻璃，該光學玻璃中Nb2O5的組分含量較高，玻璃的轉變溫度提高，穩定性變差，高溫溶解性也變差，同時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，對玻璃的
著色影響大。CN1660711A、CN101012102A公開的鑭系高折射率玻璃，組分中含有Y2O3，在該系統中增加了玻璃的析晶傾向。CN101282915A、CN1017235841A、CN1187277C公開的鑭系高折射率玻璃，組分中含有Ta2O5，大大增加的玻璃的成本，降低了玻璃的競爭力。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種高折射率環保鑭火石光學玻璃，該光學玻璃中不含鉛、砷、鎘等對環境有害的物質，也不含有Ta2O5的昂貴物質，玻璃成本較低，并具有較低軟化溫度即Tg小于620°C。本發明解決技術問題采用的技術方案是一種高折射率環保鑭火石光學玻璃，其特征是其組分范圍按重量百分比以化合物計含有
SiO2 4 8% ；
B2O3 20 29% ；
ZnO 20 33% ；
La2O3 33 42% ；
ZrO2 0 4% ；
Nb2O5 4 8% ；
Na2O: 0 2% ；
K2O: 0 2% ；
BaO: 0 2% ；
CaO: 0 2% ；E Na20+K20 0 2% ；
E BaO+ CaO: 0 2%。光學玻璃的折射率(nd)為1.74- I. 80，阿貝數(u d)為40 46，轉變溫度(Tg)低于620°C。本發明解決技術問題采用的技術方案中所述的E Nb205+Zr02 4 12%。B2O3是玻璃網絡生成體氧化物，是構成玻璃的網絡的必須成分，在鑭系高折射率的玻璃中，B2O3是穩定玻璃性能的主要成分。當含量低于20%的時候，玻璃熔化性能變差，化學穩定性也不理想；含量高于29%，達不到高折射率的設計目標。故B2O3是優選含量為20 29%，更優選含量為21 28%。
SiO2是形成玻璃的網絡生成體氧化物，加入一定量的SiO2，能增大玻璃的粘度，提高玻璃的化學穩定性能。其含量不足4%時，玻璃生產工藝性能差，粘度改變不明顯，含量超過8%，降低了玻璃的折射率，同時增大了玻璃熔化的難度。因此SiO2的含量為優選為4
8% oZnO是本發明玻璃的必須組分，有利于降低玻璃的軟化溫度，并有夠調節玻璃光性的作用。當其含量不足20%時，玻璃的軟化溫度上升，對玻璃的壓型帶來難度；含量高于33%時，玻璃的高溫粘度小，對玻璃的成型帶來困難，成型中的條紋也難以控制，同時析晶傾向增大。所以ZnO的含量優選為20 33%，更優選為21 32%。La2O3是高折射率鑭系光學玻璃的必須組分，其能提高玻璃的折射率，改善玻璃的化學穩定性。其含量超過42%，玻璃析晶傾向增大，熔化情況不理想；含量小于33%，不能獲得高折射率的玻璃，所以La2O3的含量優選為33 42%，更優選為34 41%。Nb2O5是本發明玻璃的主要成分，用于提高玻璃的折射率，含量高于8%，玻璃析晶傾向增大。因此Nb2O5的含量優選為4 8%。ZrO2在鑭系玻璃中能提高玻璃的化學穩定性，能起到提高折射率，降低色散的作用。一般用量超過4%。引入量過高會使玻璃的熔煉溫度升高，同時Tg也升高。所以ZrO2的含量優選為0 4%。本發明由于采用以下含量的組分，SiO2 4 8% ；B203 :20 29% ；ZnO 20 33% ；La2O3 33 42% ；Zr02 0 4% ；Nb2O5 4 8% ；Na20: 0 2% ；K20: 0 2% ；BaO: 0 2% ；CaO: 0 2% ;E Na20+K20 :0 2% ; E BaO+ CaO: 0 2%。不含 Li2O 成分，不含容易引起玻璃著色的WO3和TiO2,不含易揮發而且對人體和和環境有害的氟化物，不含Y203、SnO2,可避免Li2O在熔煉過程中對鉬金侵蝕較大的問題，減小了玻璃的析晶傾向，避免了 WO3對玻璃著色影響大的問題，大大降低玻璃的成本，提高了玻璃的競爭力。本發明具有折射率nd為I. 74 I. 80，阿貝數ud為40 46，轉變溫度Tg低于620°C的特點。本發明主要用于一種高折射率環保鑭火石光學玻璃。
具體實施例方式本發明的6個實施例如表I所示，3個比較例如表2所示。
權利要求
1.一種高折射率環保鑭火石光學玻璃，其特征是其組分范圍按重量百分比以化合物計含有SiO2 4 8% ；B2O3 20 29% ；ZnO 20 33% ；La2O3 33 42% ；ZrO2 0 4% ；Nb2O5 4 8% ； Na2O: O 2% ；K2O: O 2% ；BaO: O 2% ； CaO: O 2%。
2.根據權利要求I所述的一種高折射率環保鑭火石光學玻璃，其特征在于所述的Σ Na20+K20 0 2%，Σ BaO+ CaO: O 2%。
3.根據權利要求I所述的一種高折射率環保鑭火石光學玻璃，其特征在于該光學玻璃的折射率(nd)為I. 74 I. 80，阿貝數(u d)為40 46，轉變溫度(Tg)低于620°C。
全文摘要
本發明的名稱為一種高折射率環保鑭火石光學玻璃。屬于鑭火石光學玻璃技術領域。它主要是提供一種高折射低色散光學玻璃。它的主要特征是其組分范圍按重量百分比以化合物計含有SiO24～8%；B2O320～29%；ZnO20～33%；La2O333～42%；ZrO20～4%；Nb2O54～8%；Na2O: 0～2%；K2O:0～2%；BaO:0～2%；CaO:0～2%；。本發明具有不含Li2O等堿金屬成分、不含容易引起玻璃著色的WO3和TiO2、不含易揮發而且對人體和和環境有害的氟化物、不含Y2O3、SnO2，也不含Ta2O5昂貴物質，折射率nd為1.74～1.80，阿貝數υd為40～46，轉變溫度Tg低于620℃的特點，主要用于高折射率環保鑭火石光學玻璃。
文檔編號C03C3/066GK102849940SQ20111038934
公開日2013年1月2日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者黃國雅, 張小東, 胡向平 申請人:湖北新華光信息材料有限公司