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玻璃的制作手段

时间:2023-12-31 22:51 点击次数:117

  :本创设涉及玻璃,更特别地,涉及一种光学玻璃如Si02-Ti02-La203光学玻璃,其具有1.79或更高折射率(nd)和27或更高阿贝数(vd)的光学常数,并适于用作光学元件如棱镜、搜罗光学拾波器的透镜和用于眼镜的镜片、和光学基板比方为反射板、散射板、偏光器和盖玻片。

  :近出处于用于IT仪器例如数字摄影机、数字摄像机、用于兴办高清电视的电视摄像机和放映机的光学元件本能已明明赢得蕃昌,仍然提出多种光学安插的约略以矫正光学仪器的光学性子,该光学本质归因于折射率和由色差代表的折射率色散。然而,存在如斯的问题,即市场还不能供应用于告终这类光学方针的充裕的透镜元件,即光学玻璃。于是,在现有本事的产品中,不得不舍身期望的光学性子,或可选地不得不过程进行加工以赢得透镜的混乱形状或始末回收透镜的芜乱凑关即先进所操纵的透镜数来完成指望的光学本质。在任何状况下,这样的光学策划务必以光学本质或出产率和创立资本为价值来完成。尤其地,至今未能提供具有1.79或更高折射率(nd)和约30阿贝数(vd)的充实的光学玻璃,其原因在于(l)这类光学玻璃经常在再热加工比方再热欺压时失透(即落空明后性);(2)这类光学玻璃通常具有差的化学耐久性,从而其在扔光辉桎梏时须要越发抗御;和(3)玻璃的比强盛,从而结果产品的浸量过大进步协议界限。本范围公知的具有1.79或更高折射率(nd)和27或更高阿贝数(vd)的光学玻璃为如公开于日本专利申请特开昭59-50048号公报中的Si02-B203-La203-Nb205-Zr02-Ti02-RO(R》碱土金属元素)光学玻璃,公开于日本专利申请特开2002-87841号公报中的Si02-Ti02-Nb20s-R20(R为碱金属元素)光学玻璃,果然于日本专利申请特开平3-5340号公报中的Si02-B203-CaO-Ti02-Nb205光学玻璃,和悍然于日本专利申请特开2004-18371号公报中的Si02画B203-La203-Ti02-Nb20s光学玻璃。竟然于日本专利申请特开昭59-50048号公报中的光学玻璃餍足条目的光学常数,但具有较大的比浸以致于透镜重量变大,因而不适于实质使用。其余,由于该光学玻璃具有剧烈的失透趋势,当历程再热压制该光学玻璃坐褥透镜时,需要怪异的再热要求。从而,透镜不能颠末再热强制该光学玻璃来坐褥,而是必须经历回收研磨和扔光工艺来临蓐。在曰本专利申请特开2002-87841号公报果然的光学玻璃中,涉及折射率色散的阿贝数低于27。在该阿贝数规模内的光学玻璃以前依然供给,但在光学盘算中从填充自由度的观点,其是不足够的。其余,由于该光学玻璃含有豪爽碱金属氧化物,在再热强制中其具有强烈的失透趋势,进一事态,生活该玻璃与模具熔合以及由于碱金属溶出导致模具的耐久性变差的题目。日本专利申请特开平3-5340号公报和日本专利申请特开2004-18371号公才艮竟然了硼硅酸镧氧化物光学玻璃。但是这些光学玻璃中含有大批的硼酸,从而化学耐久性亏欠,加倍是耐水性和耐酸性缺乏。因此在将其扔光至盼望形态例如透镜或棱镜后,在操作玻璃时必需警戒,导致临盆率消极。所以,本创办的宗旨在于以低坐蓐资本和最小情形义务来提供玻璃和光学元件,其具有1.79或更高折射率(nd)和27或更高阿贝数(vd)的光学常数,当将该玻璃领受需要再热生产方法比如再热强迫成型时,玻璃内中无失透和不透明,且其具有精采的化学耐久性。

  经由本创作工钱获得上述创建方针而进行的斟酌和测验,照旧赢得导致本缔造的发而今不操纵对处境有害的PbO和As203的情景下,在Si02-Ti02-La203光学玻璃中可完成渴望的光学常数,该玻璃在仿照再热压制的再热尝试中玻璃里面没有失透和不通明,且可在玻璃质量、玻璃熔融和玻璃加工方面以專交低出产资本来供应盼望的光学玻璃和光学元件。本创作的第一方面,供应具有1.79或更高折射率(nd)和27或更高阿贝数(vd)的光学常数以及3.20或更高比浸(D)的玻璃,其在再热实验中在4^璃里面没有失透。本创造的第二方面,供应按照在第一方面所述的玻璃,其具有根据粉末法(PowderMothod)为1级的化学耐久性(依照粉末法的耐酸性ra)。本发明的第三方面,供给具有蕴藏Si02、Ti02和La203的聚集物和以质地。/。计B2O3/SiO2含量比在0至0.5范围内的玻璃,且该玻璃具有1.79或更高折射率(nd)和27至35规模内阿贝数(vd)的光学常数,其中折射率(nd)Y与比浸(D)X之间的联系为Y0.175X+1.137。本创办的第四方面,供应依据第三方面所述的玻璃,其蕴含0.1质料%至小于15原料%范畴内的i:r20,当将该玻璃再热并在高于玻璃化蜕变温度(Tg)150。C的温度下支持30分钟时,没有不通明和失透。本创设的第五方面,提供依据第一至第四方面苟且一项所述的玻璃,其中比重(0)在3.20至4.10范畴内。本发明的第六方面,供应依照第一至第五方面纵情一项所述的玻璃,该玻璃具有以原料%计(BaO+SrO)/(TiO2+Nb2O5)〈0.80的含量比。本建造的第七方面,供给遵循第一至第六方面自便一项定义的玻璃,其具有以质地%计(Si02+Al203)/i:R2O2.2的含量比。本制造的第八方面,供应凭据第一至第七方面肆意一项所述的玻璃,其蕴含如下mol。/。计的物质Si0230.0-48.0%Ti023.0-25.0%禾口La2030.5-15.0%本建立的第九方面,提供遵循第一至第八方面随意一项所述的玻璃,其具有1.79至1.88范围内折射率(nd)和27至35鸿沟内阿贝数(vd)的光学常数,并蕴藏如下mol。/。计的物质Si〇2Ti〇2Nb205La203Zr02R20(R=Li、Na、K、Cs)个中Na20K20Cs2030.0-48.0%3.0-25.0%牙口0.5-15.0%0.5-15.0%0.5-10.0%0.5-25.0%0.0-23.0%和/或0.0-15.0%和/或0.0-8.0%和/或0.0-5.0%,口RO(R=Mg、Ca、Sr、Ba)1.0-35.0%个中MgO0.0-7.0%和/或CaO0.0-30.0%和/或SrO0.0-8.0%禾口/或BaO0.0-20%个中MgO+CaO0.0-31.0%和B2030.0-10.0%A12030.0-3.0%和/或ZnO0.0-10.0禾口/或W030.0-5.0%和/或Bi2〇30.0-3.0%和/或Gd2030.0-3.0%和/或Y2030.0-3.0%和/或Ta2050.0-3.0%和/或Yb2030.0-2.0%和/或Lu2030.0-2.0%和/或Te020.0-2.0%和/或Sb2030.0-5.0%和包含在上述金属氧化物中的一种或多种金属元素的一种或多种氟化物,包含在该一种或多种氟化物中的F总量为0-10%,B2O3/SiO2=0-0.5。本创作的第十方面,提供依据第一至第九方面任性一项所述的玻璃,其具有1.79-1.88界限内折射率(nd)和27-35周围内阿贝数(vd)的光学常数,并蕴含如下质料%计的物质Si0220.0-35.0%Ti021.0-小于21.0%Nb2051.0-小于25.0%La2035.0-小于25.0%Zr021.0-12.0%R20(R=Li、Na、K、Cs)0.1-小于15.0%此中Li200.0-10.0%和/或Na200.0-小于7.0%和/或K200.0-5.0%和/或Cs200.0-5.0%和RO(R=Mg、Ca、Sr、Ba)3.0-小于30.0%此中MgO0.0-5.0%和/或CaO0.0-小于15.0%和/或SrO0.0-10.0%和/或BaO0.0-小于25%其中MgO+CaO0.0-小于16,,0%和B2030.0-小于6.0%A12030.0-小于1.0%和/或ZnO0.0-10.0%和/或W030.0-5.0%和/或Bi2030.0-5.0%和/或Gd2030.0-10.0%和/或Y2030.0-10.0%和/或Ta2050.0-10.0%和/或Yb2030.0-5.0%和/或Lu2030.0-5.0%和/或Te020.0-3.0%和/或Sb2030.0-2.0%和包含在上述金属氧化物中的一种或多种金属元素的一种或多种氟化物,蕴藏在该一种或多种氟化物中的F总量为0-5%,和B2O3/SiOf0-0.5。本创作的第十一方面,供给按照第一至第十方面任意一项所述的玻璃,其蕴涵0至小于2质地%周围内的B20s。本创作的第十二方面,供给根据第一至第十一方面轻易一项所述的玻璃,其包含0至小于3浸量。/。的Na20。本成立的第十三方面,供给包括含第一至第十二方面随意一项所述的玻璃动作根基质地的透镜和棱镜的光学元件。本设立的第十四方面,提供征求通过再热强迫第一至第十二方面轻易一项所述的玻璃制得的透镜和棱镜的光学元件。本创办的第十五方面,提供席卷含第一至第十二方面大肆一项所述的玻璃行为根基质量的反射板、散射板和波长辞行板的光学基板质地。本建立的第十六方面,供应包罗影相机和放映机的光学仪器,该光学仪器操纵蕴含第一方面至第十二方面大肆一项所述的玻璃的光学元件或光学基板质地。本创作的第十七方面,供应由第一方面至第十二方面任性一项定义的玻璃制得的用于周密抑遏成型的预成形品。齐备履行例式子本创作第一方面的玻璃在光学谋划中具有填补自由度的效率。畴前,色差经历领受以非球面加工为代表的用于透镜成形的繁杂加工或加添运用透镜的数量来颓丧。遵循本制造的玻璃,色差在不将透镜加工成凌乱样式或扩展透镜数量的景象下来下降,并且再热加工例如再热压榨可浅易地用于本创制的玻璃。是以,可彰着消浸光学玻璃的摆设成本。这里的再热考查是指按照以下手段的检验将具有宽度和厚度各15mm及长度30mm的方柱状玻璃样品置于耐火质量上,并在电炉中再热以将温度在150分钟内由室温升至设定温度,该设定温度为4吏得玻璃软化至能够举办玻璃欺压的粘度的温度左近,然后将温度降至室温,并从电炉中取出玻璃样品,用肉眼颠末样品掷光的后面窥探玻璃样品内中。当在再热试验中玻璃内里没有失透时,则意味着能够经历再热压迫纯洁地加工该玻璃,是以,这是本建立玻璃的一个基本本质。假使将再热强制用于玻璃,再热实验的设定温度越高,3皮璃的粘度越j氐,从而强迫力越小。只是,由于高温会使抑制模具的耐久性变差,于是优选历程将再热温度设定在基于玻璃化改观温度+50。C至+250。C畛域内并在该温度下支柱玻璃样品5分钟至30分钟来评估玻璃。在本建造第二方面的玻璃中,依照粉末法的化学耐久性(依据粉末法的耐酸性RA)为l级。始末具有这种化学耐久性,当譬喻应用弱酸或酸溶液洗濯玻璃或光学玻璃的扔光轮廓时,该玻璃的风格简直不发生变更。在本创作第三方面的玻璃中,为取得1.79或更高折射率(nd)和在27至35畛域内阿贝数(vd)的光学常数,将该玻璃拼集物举办部分,这是缘故该玻璃须要含有至少行为玻璃变成体的Si02、举动用于杀青高折射率和低比重的组分的Ti02和作为用于告竣高折射率和大阿贝数的组分的1^203。B2CMSi02之比是确定玻璃的化学耐久性的主要因素。洪量参预B2O3会导致化学耐久性的厉重恶化,在玻璃再热诚失透填充。在本制作的玻璃中,该比例应优选为0.5或更低,更优选为0.45或更低,和最优选为0.4或更低。当将折射率(nd)设为Y和玻璃的比浸设为X时,联系式Y》0.17X+1.137意味着知足该干系式的玻璃具有高折射率和低比浸。玻璃的比重越大,玻璃的折射率也越高,这是常例趋势。例如,倘使将玻璃用于例如电视摄像机和数字摄影机的手提产品中,该产品应优选尽大略地轻。即使在非手^是式产品中,假如玻璃的比强大,玻璃的重量不常也会因在玻璃里面施加的枳j械应力而导致双折射,从而使产品原料变差。过程满足上述X和Y之间的相合式,能够消重产品重量,能够减轻由于玻璃的重量而引起的双折射,从而可以实现盼望的产品性质。于是,在本发现第三方面中,鉴于对低比重和高折射率的前提,应满意闭联式Y》0.17X+1.137。在本制造第四方面的玻璃中,R20(其中R为Li、Na、K或Cs)材料Q/。计的总量应优选在0.P/o至小于15。/。周围内。为了在玻璃变成年光消极玻璃熔体的粘度和玻璃化变动温度,尺20是不可贫窭的玻璃组分。假使1120的总量不充满,则玻璃的熔融性质会变差,从而在玻璃临蓐中需要更多热能,并导致坐蓐资本添补。倘若R20的总量过大,则不能赢得指望的光学常数,并且,玻璃的化学耐久性将严浸恶化,和在再热历程例如再热压迫中在玻璃内里发作失透和不透明。所以,1120总量(1;1120)的下限应优选为0.1质料%,更优选0.3材料%,最优选0.5原料%,i:R20的上限应优选为15.0质地%,更优选14.0质量%,和最优选13.0材料%。当将玻璃再热并在高于玻璃化转化温度150。C的温度下保卫30分钟时如故没有不通后和失透的玻璃性子,应付达成低本钱并具有良好生产率的光学元件临蓐是需要的本质。在本成立第五方面的玻璃中,为消极安装有由该玻璃制成的透镜和棱镜的光学仪器重量和为减轻由于玻璃重量导致的双折射,玻璃的比浸应优选在3.20至4.10边界内。在本兴办第六方面的玻璃中,(BaO+SrO)/(Ti02+Nb205)的质料%计的含量比是凑合告终玻璃的高折射率和低比重的关键身分。当过大方地加入时,BaO和SrO具有添加比沉的效力。另一方面,Ti02和Nb20s将就高折射率是有效的,同时它们具有低比重。在本创建中,为知足相合式Y》CU7X+1.137,同时竣工期望的光学常数,(BaO+SrO)/(Ti02+Nb205W々原料%计的含量比应优选小于0.80,更优选为0.78或更低,最优选为0.76或更低。在本缔造第七方面的玻璃中,(Si02+Al203)/E1120的质地%计的含量比用作在玻璃再热考查中决定玻璃内部失透和化学耐久性的标准。Si02和Al203为玻璃造成组分,也是在再热实验中在玻璃内中有效强制失透和改革化学耐久性的组分。另一方面,当1120过大方地加时髦,其在再热考试中趋向于导致在玻璃内中的失透和化学耐久性恶化。于是,假设该含量比大,在再热尝试中能够强逼失透和刷新化学耐久性。从而,在本建立中,(Si02+Al203)/SR20的质料%计的含量比应优选大于2.2,更优选为2.3或更大,最优选为2.5或更大。在本建造第八、第九和第十方面的玻璃中,各组分的含量由于以下源由如所述来笃信。Si02是行为玻璃变成氧化物的必须组分。倘使该组分的量小于30mol。/。和/或20.0材料%,则不能巴望造成安祥的玻璃和不能坐褥明后的玻璃。假设该组分的量跨越48.0mol。/。和/或35.0材料%,则不能告竣nd-1.79或更高的高折射率。所以,Si02含量的下限应优选为30.011101%和/或20.0质地%,更优选为30.5mol%和/或21.0原料%,最优选为31.0mol。/。和/或23.0原料。/。;该组分含量的上限应优选为48.0mol。/o和/或35.0质料%,更优选47.50101%和/或34.0质地%,最优选47.0mol。/o和/或33.0质料0/0。Si02能够盼愿的质料格局增加。应优选将其以氧化物(Si02)、K2SiFs或Na2SiF6体式引入。Ti02为取得低比重和高折射率的必需组分。倘使该组分的量小于3.011101%和/或1.0质料%,则不能实现盼愿的折射率,而如果该组分含量高出25.011101%和/或21.0质量%,则色散变得过大,从而不能坚持vd-27或更高的中度色散,以及玻璃着色清晰乃至于不能杀青高通明度。是以,Ti02含量的下限应优选为3.0mol。/。和/或1.0质量%,更优选为4.011101%和/或3.0质量%,最优选为5.0mol%和/或5.0原料%;和该含量的上限应优选为25.00101%和/或21.0质量%,更优选为24.5mol。/o和/或20.5质料0/0,最优选为24.0mol。/。和/或20.0质量%。TiOs可能盼望的质地体例增添。应优选将其以氧化物(Ti02)格局引入。与Ti02坊镳,Nb205为用于得到低比沉和高折射率的务必组分。假设该组分的量低于0.511101%和/或1.0材料%,则不能杀青指望的折射率,而假设该组分含量超越15.0mol。/。和/或18.0材料%,则色散变得过大,从而不能创立vd:27或更大的中度色散。所以,1^1205含量的下限应优选为0.511101%和/或1.0质料%,更优选为0.8mol。/。和/或3.0材料。/0,最优选为1.0moP/。和/或5.0质量%;和该含量的上限应优选为15.011101%和/或25.0质量%,更优选为14.5mol。/。和/或23.0质地y。,最优选为14.0mol。/。和/或18.0材料%。Nb205能够盼愿的质地式子增添。应优选将其以氧化物(Nb20s)形式引入。1^203看待低浸色散同时告竣高折射率是有效的,并且其是用于赢得在27至35界线内的阿贝数的必需组分。假若该组分含量为0.5mol。/。或更低和/或5.0原料%或更低,则不能博得高折射率和中度色散,而借使该组分含量高出15.0moiyo和/或16.0质料%,则玻璃的熔融本质变差、比重变大。因此,该组分含量的下限应优选为0.5moiy。和/或5.0原料。/c),更优选为0.8moP/。和/或5.5质量%,最优选为1.011101%和/或6.0原料%;该组分含量的上限应优选为15.0moP/。和/或25.0质地Q/0,更优选为14.5moP/o和/或20.0质料%,最优选为14.0mol。/。和/或16.0质料0/0。1^203可能希望的原料格式扩张。应优选将其以氧化物(1^203)、硝酸盐或硝酸盐水闭物(La(N03)3XH20(个中X为期望的整数))的形式参预。ZrO2由于其有效强化玻璃的盛世性,压榨在由熔融态冷却玻璃的历程中失透的出现和刷新赢得的玻璃的化学耐久性,从而是务必组分。倘若该组分含量少于0.5molQ/。和/或1.0质地%,则不能充实地改革玻璃的盛世性,而倘若该组分含量越过10.0mol。/。和/或12.0原料%,则玻璃的熔融本质变差和不能获得平均的玻璃。是以,ZrO2含量的下限应优选为0.5mol。/。和/或1.0质地%,更优选为0.8moP/。和/或1.5质料%,最优选为1.0mo10/0和/或2.0原料%;和该含量的上限应优选为10.0mol%和/或12.0质地%,更优选为9.5mol。/o和/或11.0质料。/。,最优选为9.0mol。/t)和/或10.0材料%。Zr02可以期望的材料花式增添。应优选将其以氧化物(Zr02)格式引入。R20(R=Li、Na、K、Cs)是必需组分,这是由于其有效更始玻璃的熔融性质和低落玻璃酿成时的玻璃熔体粘度及玻璃化变动温度。假若1120的总量太小,则玻璃的熔融本质变差,所以在玻璃临蓐时须要更多的热能,从而坐蓐资本增添。倘使1120总量过大,则不能完成希冀的光学常数,此外,获得的玻璃的化学耐久性显然变差,以及在再热加工比如再热强逼中进一大势会发作不通后和失透。以是,R20总量的下限应优选为0.511101%和/或0.1材料%,更优选为0.8mol。/。和/或0.3质料。/。,最优选为1.0mol。/。和/或0.5原料%;和该组分总量的上限应优选为25.0mol。/o和/或15.0质地%,更优选为24,5mol。/o和/或14.0原料%,最优选为24.011101%和13.0质地%。方今将对R20各组分的用意和优接受量畛域举办il明。Li20是相将就此外1120组分加倍显着地增强玻璃的熔融性质的组分,其可按照玻璃凑合物的熔融性子任选地加入。只是,借使过量参与该组分,则不能告竣高折射率和在再热加工时产生不明后或晶体重淀。因此,该组分含量的上限应优选为23.0mol。/。和/或10.0原料%,更优选为22.0mol。/o和/或9.0质料0/0,最优选为21.0moiy。和/或8.0质量%。Li2OV以盼愿的原料体例推广。应优选将其以碳酸盐(Li2C03)或硝酸盐(LiN03)体例引入。与LbO相似,Na20是加紧玻璃的熔融本质的组分,其可按照玻璃拉拢物的熔融本质任选地参加。可是,假若将该组分过量到场,则不能实现高折射率和中度色散,且玻璃的化学耐久性变差。以是,该组分含量的上限应优选为15.0mol。/o和/或7.0原料%,更优选14.011101%和/或6.5原料%,最优选13.0mol。/。和/或6.0质量%。Na20能够碳酸盐(Na2C03)、贿酸盐(NaN03)、氟化物(NaF)、Na2SiF6、Na3AlF6、NaCl、Na2S04、Na2B40或Na2H2Sb207.5H20的体例填补。应优选将其以知己酸盐、;肖酸盐或硫酸盐形式引入。K2O是可调剂折射率和阿贝数同时安排玻璃的熔融性质的组分,其可任选地填充。不外,要是将该组分过量参预,则不能竣工高折射率和中度色散,且比沉扩张。以是,该组分含量的上限应优选为8.0mo1%和/或5.0质地%,更优选为7.0mol%和/或4.5质地%,最优选为6.0mol。/。和/或4.0原料。/0。&20能够碳酸盐(K2C03)、硝酸盐(KN03)、氟化物(KF)、K2SiF6、K3TiF6/H20或KI格局加添。应优选将其以碳酸盐或硝酸盐体式引入。与K20好像,CS20是能够调动折射率和阿贝数同时调节玻璃的熔融性子的组分,其可任选地推广。不过,假使将该组分过量出席,则不能完成高折射率和中度色散,且比重增加。因而,该组分含量的上限应优选为5.011101%和/或5.0质量%,更优选4.5mol。/o和/或4.5质量%,最优选4.0mol。/o和/或4.0质料%。Cs20能够指望的质地格局到场。应优选将其以碳酸盐(Cs2C03)或硝酸盐(CsN03)格局加入。RO(Mg、Ca、Sr、Ba)是务必组分,道理其有效低沉色散同时增添折射率。不过,如果RO总量太低,则不能实行希冀的高折射率和中度色散,而倘若RO总量过大,则化学平静性变差,比重添补。于是,RO总量的下限应优选为1.0moP/。和/或3.0质地%,更优选为3.011101%和/或4.0质量%,最优选为5.0mol。/。和/或5.0质料%;和该组分总量的上限应优选为35.0mol。/。和/或30.0质料%,更优选为33.011101%和/或27.0质量%,最优选为31.0mol%和/或25.0原料%。目今将对RO各组分的用意和优接收量鸿沟实行注解。MgO在保持光学常数的同时有效颓唐比重。假设将该组分过量加入,则玻璃变得不盛世和在冷却经过中晶体沉淀。于是,该组分含量的上限应优选为7.0mol%和/或5.0质量%,更优选6.011101%和/或4.0原料%,最优选5.011101%和/或3.0质地%。MgO可以渴望的材料方式扩大,应优选将其以氧化物(MgO)、碳酸盐(MgC03)或氢氧化物(Mg(OH)2)的格式引入。CaO有效减小比沉和颓丧色散。要是将该组分过量到场,则会难于完毕高折射率。于是,该组分含量的上限应优选为30.0mol。/。和/或15.0质量%,更优选29.0moP/。和/或14.8原料%,最优选28.0mol。/。和/或14.5质地%。CaO能够祈望的质地体例到场,应优选将其以碳酸盐(CaC03)或氟化物(CaF2)花样引入。MgO和CaO总量的上限应优选为31.0moP/o和/或16.0质料%。超越该上限参预这些组分使得难于告竣祈望的光学常数,所以是不希冀的。在本制造中,这两种组分的上限应更优选为30.5mol。/。和/或15.5材料%,最优选为30.0mol。/o和/或15.0质地%。在RO组分中,SrO敷衍提高折射率是尤其有效的。假使将该组分过量到场,则玻璃的比重扩展,从而是不期望的。以是,该组分含量的上限应优选为8.Omol%和/或10.O质地%,更优选7.50101%和/或9.0原料%,最优选7.00101%和/或8.0质料%。SrO能够盼望的底子式参预,应优选将其以硝酸盐(Sr(N03)2)或氟化物(SrF2)方式引入。在RO组分中,BaO将就先进折射率是越发有效的,其能够任选地加入。借使将该组分过量到场,则玻璃的比重明明增加,从而是不期望的。因此,该组分含量的上限应优选为20.0mo10/0和/或25.0质地%,更优选19.0mol。/。和/或24.0材料%,最优选18.00101%和/或23.0质量%。SrO可能希冀的原3阡格局参与,应优选将其以碳酸盐(BaC03)、硝酸盐(Ba(N03)2)、硫酸盐(BaSO。或氟化物(BaF2)体例引入。13203是一种玻璃形成氧化物,颠末加入其合意的量来有效改正玻璃的熔融性质,从而可以行为可选组分参预。假设将该组分过量出席,则化学耐久性明明变差,而且在再热加工中生长不通后和晶体沉淀。以是,该组分含量的上限应优选10.0mol。/。和/或6.0质料。/。,更优选6.0mol。/。和/或2.0材料。/。,最优选统统不参与该组分。B203能够H3B03、Na2B407和Na2B4O710H2C^j式引入,个中113803为最优选的原料。八1203是一种玻璃变成氧化物,加入其适宜的量同样有效地明白改进玻璃的化学耐久性。要是将该组分过量到场,则看待失透的平和性显著变差,从而难于得到在玻璃内部没有同化物的玻璃。是以该组分含量的上限应优选为3.OmolQ/o和/或1.0原料%,更优选2.5mol。/o和/或0.8质量Q/。,最优选2.0mol。/。和/或0.5原料%。Al203可能指望的材料形式到场。应优选将其以氧化物(A1203)、氢氧化物(Al(OH)3)或Na3A1F6体式引入。ZnO对待低重并鼎新玻璃的熔融性子和推广折射率是有效的,因此其可能任选地出席。假使将该组分过量到场,则在再热进程中滋长不通后或晶体沉淀。因而,该组分含量的上限应优选为10.0moP/。和/或10.0材料%,更优选9.0mol。/。和/或8.0质料%,最优选8.011101%和/或6.0质量%。ZnO可能希望的材料体例出席。应优选将其以氧化物(ZnO)或氟化物(ZnF2)花样引入。WO;j看待改良玻璃的熔融本质,并在熔体冷却时强迫失透的爆发,以及取得高折射率是有效的。从而其可以任选地参加。可是,假设将该组分过量加入,则色散推广至过量的水准,导致难于获得巴望的阿贝数,而且玻璃着色分明。以是该组分含量的上限应优选为5.011101%和/或5.0原料%,更优选4.5molQ/。和/或4.5质地%,最优选4.011101%和/或4.0原料%。WO;可能祈望的质地方式到场。应优选将其以氧化物(W03)格局引入。与La2O3宛如,Bi203周旋更始玻璃的熔融性子,在熔体冷却时抑遏失透的孕育和得到高折射率是有效的。从而其可能任选地参预。不过,假使将该组分过量加入,则色散扩张至过量的程度,导致难于得到希望的阿贝数,并且玻璃着色明明。因此,该组分含量的上限应优选为3.0mol%和/或5.0原料%,更优选2.511101%和/或4.5原料%,最优选2.00101%和/或4.0质料%。Bi203可以渴望的质料方式出席。应优选将其以氧化物(Bi20》格局引入。与1^203犹如,Gd203和丫203看待获得高折射率和低色散是有效的,是以其能够j壬选地参预。但是,假设这些组分过量加入,玻璃的安祥性会彰着变差,导致难于得到在玻璃内部没有同化物的玻璃。所以,该两种组分含量的上限死别应优选为3.011101%和/或10.0质料%,更优选2.811101%和/或9.0质料%,最优选2.5molQ/。和/或8.0质料%。0(^03和丫203可以企望的质地方式参加。应优选将其以氧化物(Gd203、丫203)或氟化物(GdF3、YF3)形式引入。丁3205将就获得高折射率和在熔体冷却时逼迫失透出现是有效的,因此,其可以任选地参加。但是,倘若该組分以3.0mo10/0或更高和/或10.0材料%或更高的量参预,则色散扩大至过量的水准,导致难于取得指望的阿贝数,况且由于该组分的质地尊贵,难于以适度的资本生产该玻璃。所以,该组分含量的上限应优选为3.0moP/。和/或10.0质地%,更优选2.8mol。/o和/或9.0原料%,最优选2.5mol。/。和/或8.0质料o/。。丁3205可以巴望的原料格局参与。应优选将其以氧化物(丁3205)花样引入。Yb203和LU203对待得到高折射率是有效的,于是其可以任选地加入。只是,倘使将该组分过量加入,则玻璃的安静性会变差,导致难于取得在玻璃内部没有搀和物的玻璃,并且由于这些组分的原料昂贵,使得难于以适度本钱分娩玻璃。因此,这些组分含量的上限分別应优选为2.0moiyo和/或5.0质料y。,更优选1.801()1%和/或4.0质地%,最优选1.5mol。/。和/或3.0质料。/0。丫1)203和Lll203可以企望的原料式样扩大。应优选将其以氧化物(Yb203、Lii203)样子引入。Te02对付取得高折射率和始末加入适量的该组分加强熔体的净化是有效的,因而其可以任选地参加。然而,倘使将该组分过量加入,则玻璃趋于着色。是以,该组分含量的上限应优选为2.0mo1%和/或3.0材料%,更优选1.8mol%和/或2.0原料%,最优选1.5mol。/o和/或1.0材料%。Te02可能希冀的材料体式参预,应优选将其以氧化物(Te02)样子引入。经历适量的参加Sb2O3,其敷衍强化熔体的净化和消泡是有效的,是以其可能4壬选地加入。但是,假使将该组分过量出席,则出现过量的泡沫,导致玻璃的内里风致变差,而且倒霉地浸染由熔融修筑的柏代表的高耐热性金属。于是,该组分含量的上限应优选为0.511101%和/或2.0质料%,更优选0.4moP/。和/或1.5原料%,最优选0.3mol。/。和/或1.0质量0/。。Sb203能够企望的原料式样力口入。应优选将其以氧化物(Sb203和Sb205)或Na2H2Sb207-5H2C^t式子引入。F组分对付革新玻璃的熔融性质和进取玻璃的阿贝数是有效的,所以其可能任选地动作蕴含在上述金属氧化物中的一种或多种金属元素的一种或多种氟化物加入,直到包含在该一种或多种氟化物中的F总量为10mol。/。或5质量。/。。只是,如果F组分以多于必要的量参预,则不能完毕盼望的光学常数,并且玻璃的内部品质变差,在再热检验中生长失透。因而,该组分含量的上限应优选为10.011101%和/或5.0材料%,更优选9.0mol。/o和/或4.5质地%,最优选8.0mol。/Q和/或4.0原料0/。。F组分可以在引入该各种氧化物时,作为质地的一种或多种氟化物花样引入玻璃中。本注明书中蕴藏在上述一种或多种金属氧化物中的一种或多种金属元素的一种或多种氟化物,蕴含在该一种或多种氟化物中的F总量中的F总量是指假定具体用作玻璃召集物质地的氧化物、配合盐、金属氟化物等在熔融经过等分解并转变为氧化物,以原料%剖明的F原子质料与天分的氧化物总质料之比(该比例以质地%表达),大约以mol。/。表明的现实含有的F原子摩尔量与天分的氧化物总摩尔量之比。P20s可能以不衰弱本设立有利结果的畛域内的量加入。由于该组分的参预趋于增强玻璃内里的失透,因而该组分含量的上限应优选为10.011101%和/或5.0原料%,最优选理想不参加该组分。P20s可以巴望的质地体式出席,应优选将其以A1(P03)3、Ba(P03)3、BaP04、或1^04的花式引入。在本创建中,铅和/或PbO和As203含量的上限应优选为0.0111101%和/或0.01材料%,更优选0.005molo/o和/或0.005原料0/0。最优选除不成遏制地行为杂质混入的这些组特殊,全部不参加这些组分。同样地,SnO2和SnO含量的上限应优选为0.01mo10/()和/或0.01质量%,更优选0.0050101%和/或0.005材料%,应最优选全面不出席。除Ti以夕卜的过渡金属组分譬喻V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag和Mo,当这些组分尽管以很少量孑立或拼集加入时,趋于使玻璃着色,导致在可见光地域的特定波长中发生吸收。因此,这些组分应优选在使用可见光区域波长的光学玻璃中根源不出席。至于Pb、Th、Cd、Tl、As、Os、Be和Se,存在抑止行使这些举动有害化学物质的组分的趋势,假若行使这些组分,则不仅在玻璃分娩进程中,况且在随后的搜罗玻璃加工至玻璃制品办理的玻璃应用中务必领受回护情况的步伐。因此,假使需要琢磨对情状的影响,则应优选根柢不填补这些组分。在本设立第十一方面的玻璃中,进程将8203的含量限度为0至小于2.0质量%,能够得到压迫在再热考试中的失透和改革化学耐久性的结果。在本缔造第十二方面的玻璃中,原委将Na20的含量部分在0至小于3.0%,可改进化学耐久性。如在本创办第十三-第十七方面所述,本创作第一至第十二方面的玻璃可用作光学元件比方透镜和棱镜等以及光学基板质料比方反射板、散射板和波长区别板等的基础质料。该玻璃还可用作细致欺压成型的预成形品的质量。推行例目今将描绘按照本发明玻璃的践诺例。在一概下表中,玻璃组分的量以质地%表白。表1-5流露推广例1至38的组成、折射率(nd)、阿贝数(vd)、根据粉末法的耐酸性RA、比重D和实行例是否过程再热测验,这些执行例为适于获得具有1.79或更高折射率(nd)和27或更高阿贝数(vd)的光学常数,并在再热检验中玻璃内里没有失透的玻璃。表6和7透露公知光学玻璃的比照例A至J的各类性子和评估收场。比照例A至D为上述日本专利申请特开昭59-50048号/冲艮的践诺例2、35、39和40。比照例E至G为上述日本专利申请特开2002-87841号公报的施行例16、34和41。比照例H和J为上述日本专利申^特开平3-5340号/^^艮的实施例l和7。对比例J为上述日本专利申请特开2004-18371号7艮的推行例4。各履行例和比照例的根据粉末法的耐酸性RA(P)以以下体式依据日本光学玻璃物业轨范JOGIS06-勘探光学玻璃化学耐久性的法子(粉末法)测量。将践诺例和对照例中的玻璃粉;争成粒径在425[im至600(im鸿沟内的碎片(pieces),将由此获得的玻璃粉末样品以特定量放入铂溶化篮(dissolutionbasket)中。将该含有玻璃粉末样品的消融篮置于含0.01N硝酸水溶液的石英玻璃制圓底烧瓶中。在开水中治理60分钟后,谋划处理后玻璃粉末样品的减少率(%)。1级表明减少率小于0.05%的状况,2级表明弱小率为0.05-小于0.10%的景象,和3级表白弱小率为0.10-小于0.25°/。的景况。从而,表明RA(P)的等级值越小,玻璃的耐酸性越高。以以下式样实行再热实验。将以具有宽度和厚度各15mm及长度30mm的方柱体例的玻璃样品置于耐火材料上,并在电炉中再热以使得在150分钟内将温度由室温升至高于该玻璃样品玻璃化转化温度(Tg)15(TC的温度,在该温度维护玻璃样品30分钟后,将温度降至室温,并从电炉中取出玻璃样品,用肉眼通过该样品扔光的后面侦察该^皮璃样品的内中。当3皮璃样品内部明后时,在再热尝试中没有失透,再热测验的究竟记号为〇,而当在玻璃样品内里考核到不通后或失透时,再热试-验终局标记为x。本设立施行例的光学玻璃的转移温度在550。C至700。C畛域内。实行例表tabletableseeoriginaldocumentpage28/column/rowtable表2tabletableseeoriginaldocumentpage29/column/rowtable表3tabletableseeoriginaldocumentpage30/column/rowtable表4tabletableseeoriginaldocumentpage31/column/rowtable表5tabletableseeoriginaldocumentpage32/column/rowtable比较例表6tabletableseeoriginaldocumentpage32/column/rowtable表7tabletable为坐褥表1至5中所示的奉行例l至38的玻璃,将用于光学玻璃的平淡质量例如氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氟化物、氬氧化物和偏磷酸盐化关物按预定比例称重并混杂,将经羼杂的质量置于铂坩锅中,按照玻璃凑关物的熔融性子,在1200。C至1400。C鸿沟内的温度下融化3至4小时。搅拌熔体并由此使之均匀化,尔后将温度降至相宜温度后,将熔体浇铸入模具中,退火以提供玻璃。如表l-5所示,本缔造实施例的玻璃具有祈望的光学常数、非凡的化学耐久性和在再热实验中没有失透。与之相比,表6和7中所示的对比例A至D和J的玻璃具有大的比重,不满意干系式Y》0.175X+1.137,从而从颓丧产品浸量的观念,不如本创建的推行例。比较例B和E-G的玻璃在再热试-验中发生失透,如故展示这些玻璃在再热抑制中将遭受艰苦。对比例H至J的玻璃大白出2级和3级的耐酸性,这评释其具有差的化学耐久性。如前所述,遵照本制作,可能适度的本钱临蓐光学玻璃,该光学玻璃具有1.79或更高折射率(nd)和27或更高阿贝数(vd)的光学常数,适于以再热强逼为代表的再热加工,并具有超卓的化学耐久性。因此,可能以高自由度完毕光学策画,并可以提供具有卓异本质的光学元件例如透镜、棱镜和反射板,以及使用这样的光学元件的光学仪器。资产实用性本发现玻璃适于用作光学元件譬喻棱镜、网罗光学拾波器透镜和眼镜的镜片和光学基板比方反射板、散射板、偏光器和盖玻片。权柄要求1.一种玻璃,其具有1.79或更高折射率(nd)和27或更高阿贝数(vd)的光学常数,以及3.20或更高的比沉(D),其在再热测验中在玻璃内部没有失透。2.根据权柄条件l所述的玻璃,其具有依据粉末法为l级的化学耐久性(遵照粉末法的耐酸性RA)。3.—种玻璃,其具有囊括Si02、Ti02和La203的拼凑物,且以原料。/。计B2O3/SiO2的含量比在0-0.5畛域内,其具有1.79或更高的折射率(nd)和在27-35界限内阿贝数(vd)的光学常数,个中折射率(nd)Y与比重(D)X之间的相干为Y》0.175X+1.137。4.按照权柄条件3所述的玻璃,其蕴藏在0.1材料%至小于15原料%鸿沟内的i:r20,且当将该玻璃再热并在高于玻璃化转折温度(Tg)15(TC的温度下支持30分钟时,没有不透明和失透。5.根据职权前提1至4任一项所述的玻璃,此中,比重(D)在3.20至4.10周围内。6.遵循权柄要求1至5任一项所述的玻璃,其具有以质料%计(BaO+SrO)/(TiO2+Nb2O5)〈0.80的含量比。7.按照权力条款1至6任一项所述的玻璃,其具有以质料%计(Si02+Al203)/E11202.2的含量比。8.按照权力要求1至7任一项所述的玻璃,其囊括如下mol。/。计的物质Si0230.0-48.0%Ti023.0-25.0%和La2030.5-15.0%。9.遵循权柄条款1至8任一项所述的玻璃,其具有1.79-1.88周围内折射率(nd)和27-35边界内阿贝数(vd)的光学常数,并囊括如下mol。/。计的物质Si0230.0-48.0%Ti023.0-25.0%Nb2050.5-15.0%La2030.5-15,0%Zr020.5-10.0%R20(R=Li、Na、K、Cs)0.5-25.0%此中Li200.0-23.0%和/或Na200.0-15.0%和/或K200.0-8.0%和/或Cs200.0-5.0%禾口RO(R=Mg、Ca、Sr、Ba)1.0-35.0%其中MgO0.0-7.0%和/或CaO0.0-30.0%和/或SrO0.0-8.0%和/或BaO0.0-20%个中MgO+CaO0.0-31.0%和B2030.0-10.0%A12030.0-3.0%和/或ZnO0.0-10.0和/或W030.0-5.0%和/或Bi2030.0-3.0%和/或Gd2030.0-3.0%和/或Y2030.0-3.0%和/或Ta2050.0-3.0%和/或Yb2030.0-2.0%和/或Lu2030.0-2.0%和/或Te020.0-2.0%和/或Sb2030.0-5.0%和蕴藏在上述金属氧化物中的一种或多种金属元素的一种或多种氟化物,蕴含在该一种或多种氟化物中的F总量为0-10%,B2O3/SiO2=0-0.5。10.根据权利条件1至9中任一项所述的玻璃,其具有1.79至1.88鸿沟内折射率(nd)和27至35周围内阿贝数(vd)的光学常数,并包罗如下原料%计的物质Si02Ti02Nb205La203Zr02R20(R=Li、Na、K、Cs)个中Li20Na20K20Cs20RO(R=Mg、Ca、Sr、Ba)此中MgOCaOSrOBaO个中MgO+CaOB20320.0-35.0%1.0-小于21.0%和1.0-小于25.0%5.0-小于25.0%1.0-12.0%0.1-小于15.0%0.0-10.0%和/或0.0-小于7.0%和/或0.0-5.0%和/或0.0-5.0%和3.0-小于30.0%0.0-5.0%和/或0.0-小于15.0%和/或0.0-10.0%和/或0.0-小于25%0.0-小于16.0%和0.0-小于6.0%A12030.0-小于1.0%和/或ZnO0.0-10.0牙口/或W030.0-5.0%和/或Bi2030.0-5.0%和/或Gd2030.0-10.0%和/或Y2030.0-10.0%和/或Ta2050.0-10.0%和/或Yb2030.0-5.0%和/或Lu2030.0-5.0%和/或Te020.0-3.0%和/或Sb2030.0-2.0%和蕴藏在上述金属氧化物中的一种或多种金属元素的一种或多种氟化物,蕴含在该一种或多种氟化物中的F总量为0-5%,B2O3/SiO2=0-0.5。11.依据权利条目1至10中任一项所述的玻璃,其蕴藏o至小于2质地%范围内的8203。12.按照权柄条件l至ll中任一项所述的玻璃,其蕴藏0至小于3重量%边界内的Na20。13.光学元件,其席卷含权利条目1至12中任一项所述的玻璃举动根基质地的透镜和棱镜。14.光学元件,其蕴涵由再热逼迫^l利条目l至12中任一项所述的玻璃临盆的透镜和棱镜。15.光学基板原料,其蕴涵含职权前提1至12中任一项所述的玻璃行为来源质地的反射板、散射板和波长分袂板。16.光学仪器,其包含使用含权柄条件1至12中任一项所述的玻璃的光学元件和光学基材的拍照机和放映机。17.—种用于精密强逼成型的预成形品,其由职权前提l至12中任一项所述的玻璃制成。全文纲目该玻璃具有1.79或更高折射率(nd)和27或更高阿贝数(vd)的光学常数,以及3.20或更高的比浸(D),其在再热考查中玻璃里面没有失透。该玻璃具有按照粉末法为1级的化学耐久性(根据粉末法的耐酸性RA)。文档编号C03C3/064GK101107202SQ9居然日2008年1月16日申请日期2006年1月12日优先权日2005年1月17日设立者石冈顺子申请人:株式会社小原

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