本發(fā)明屬于玻璃制備領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保重鑭火石光學(xué)玻璃。

背景技術(shù)：

隨著光電行業(yè)的發(fā)展，光學(xué)元件更趨于小型化、輕量化和高性能化，折射率在1.81以上的高折射率玻璃適合作為此類(lèi)光學(xué)元件的光學(xué)玻璃材料。

光學(xué)玻璃需要具備高折射率、低阿貝數(shù)，從而在進(jìn)行特殊光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可實(shí)現(xiàn)彌補(bǔ)和校正色差的目的；另外，還需要具有較高的強(qiáng)度和耐磨性能，才能延長(zhǎng)其使用壽命，保證產(chǎn)品品質(zhì)。而現(xiàn)有技術(shù)中的大部分產(chǎn)品往往只注重追求高折射率而忽視了光學(xué)玻璃需要具備的其他屬性。

傳統(tǒng)使用的具有高折射率的光學(xué)玻璃，通常包含pbo以便獲得理想的光學(xué)性能，但隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，越來(lái)越多的國(guó)家對(duì)光學(xué)材料提出了無(wú)鉛、無(wú)砷的環(huán)?；?。在硅酸鹽基或硼酸鹽基的玻璃中引入tio2、nb2o5、la2o3、y2o3、gd2o3等多價(jià)金屬氧化物就可得到無(wú)鉛、無(wú)砷的高折射率環(huán)保光學(xué)玻璃。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種折射率在1.80～1.91，阿貝數(shù)為25～33之間，光學(xué)性能穩(wěn)定、耐失透性優(yōu)異、熔融成型性能良好，化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異，透過(guò)率良好，具有連續(xù)熔制的結(jié)晶穩(wěn)定性，且不含有pbo和as2o3的環(huán)保重鑭火石光學(xué)玻璃。

本發(fā)明提供的一種環(huán)保重鑭火石光學(xué)玻璃，其化學(xué)成分的重量份數(shù)為：sio2：1.00～5.00份、b2o3：10.00～27.00份、la2o3：17.00～40.00份、nb2o5：2.00～20.00份、tio2：0～11.00份、zro2：3.00～7.00份、ta2o5：0～6.00份、gd2o3：0～22.00份、wo3：0～7.00份、zno：0～25.00份、sb2o5：0～0.50份、r2o：0～2.00份、r'o：0～22.50份，其中，所述r2o為li2o、na2o、k2o中的一種、兩種或者三種，所述r'o為cao、bao、sro中的一種、兩種或者三種。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的環(huán)保重鑭火石光學(xué)玻璃不含對(duì)環(huán)境危害很大的pbo、as2o3等成分，且本產(chǎn)品的折射率為(nd)為1.80～1.90、阿貝數(shù)(vd)為25～33，在進(jìn)行特殊光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，能夠很好的彌補(bǔ)和校正色差，有著很好的光學(xué)性能、優(yōu)異的耐失透性、良好的熔融成型性能，化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異，透過(guò)率良好，并且具有實(shí)現(xiàn)連續(xù)熔制的結(jié)晶穩(wěn)定性。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。

本實(shí)施方式提供一種環(huán)保重鑭火石光學(xué)玻璃，其化學(xué)成分的重量份數(shù)為：sio2：1.00～5.00份、b2o3：10.00～27.00份、la2o3：17.00～40.00份、nb2o5：2.00～20.00份、tio2：0～11.00份、zro2：3.00～7.00份、ta2o5：0～6.00份、gd2o3：0～22.00份、wo3：0～7.00份、zno：0～25.00份、sb2o5：0～0.50份、r2o：0～2.00份、r'o：0～22.50份，其中，所述r2o為li2o、na2o、k2o中的一種、兩種或者三種，所述r'o為cao、bao、sro中的一種、兩種或者三種。

作為優(yōu)選方案，所述的環(huán)保重鑭火石光學(xué)玻璃，其化學(xué)成分的重量份數(shù)為：sio2：2.50～5.00份、b2o3：13.00～23.50份、la2o3：17.00～35.00份、nb2o5：6.95～17.30份、tio2：2.50～10.00份、zro2：3.00～6.50份、ta2o5：0～4.70份、gd2o3：0～20.60份、wo3：0～6.30份、zno：0～23.50份、sb2o5：0～0.30份，r2o：0～1.80份、r'o：0～18.00份，其中，所述r2o為li2o、na2o、k2o中的一種、兩種或者三種，所述r'o為cao、bao、sro中的一種、兩種或者三種。

本發(fā)明中sio2是玻璃形成體，同時(shí)在高硼、鑭的玻璃中還可以調(diào)整玻璃的粘度和抑制玻璃失透傾向，但其含量低于1份時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)上述效果，而超過(guò)5份時(shí)玻璃的熔化性能降低，同時(shí)玻璃的折射率下降，耐失透性變差，因此sio2組分的含量限定在1份～5份。

本發(fā)明中b2o3也是玻璃形成體，對(duì)高鑭玻璃來(lái)說(shuō)可以提高熔化性能，若其含量不足10份時(shí)玻璃的熔化性能差，玻璃的失透傾向大，而超過(guò)27份時(shí)折射率無(wú)法達(dá)到要求且玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性變差，為得到達(dá)到要求的光學(xué)玻璃，b2o3組分的含量限定在10～27份。

本發(fā)明中l(wèi)a2o3能提高玻璃的折射率和降低色散，改善玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和耐失透性，是高折射率鑭系玻璃的主要成分，當(dāng)其含量不足17份時(shí)，玻璃折射率偏低，無(wú)法達(dá)到要求，當(dāng)其含量超過(guò)40份時(shí)，玻璃的失透傾向增大，因此la2o3組分的含量限定在17～40份。

本發(fā)明中nb2o5是高折射率、高色散光學(xué)玻璃的必要成分，可有效的改善玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和提高玻璃的耐失透性能，提高玻璃的析晶性能，當(dāng)含量低于2份時(shí)，其對(duì)提高玻璃折射率和色散的效果不明顯，且析晶傾向增加，當(dāng)其含量超過(guò)20份時(shí)，玻璃耐失透性能降低，因此nb2o5組分的含量限定在2～20份。

本發(fā)明中tio2對(duì)于提高玻璃的折射率和色散很有效，且能顯著降低玻璃的密度，但由于tio2是形成晶核的氧化物，如果其含量超過(guò)11份，會(huì)增加失透傾向，而且造成玻璃著色，因此tio2的含量限定在0～11份。

本發(fā)明中zro2和ta2o5是提高玻璃折射率的有效成分，并且有改善耐失透性能的作用，如果zro2的含量低于3份則上述效果不明顯，如果zro2的含量超過(guò)7份，ta2o5的含量超過(guò)6份，反而會(huì)導(dǎo)致玻璃的失透傾向增加，因此，zro2的含量限定為3～7份，ta2o5的含量限定為0～6份。

本發(fā)明中g(shù)d2o3也是增加玻璃的折射率的有效成分，在物理化學(xué)性能上起到改善玻璃化學(xué)穩(wěn)定性和耐失透性能的作用，使用一定量的gd2o3代替la2o3，可以適當(dāng)有效改善玻璃的失透性能，所以gd2o3的含量限定在0～22份。

本發(fā)明中wo3可以調(diào)整玻璃光學(xué)常數(shù)和耐失透性，尤其是在鑭系光學(xué)玻璃中能改善玻璃的形成性能，且不會(huì)損害透過(guò)率，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)wo3含量超過(guò)7份時(shí)，玻璃的失透傾向反而增加，因此，wo3的含量限定為0～7份。

本發(fā)明中zno可以降低玻璃的析晶傾向，但超過(guò)25份時(shí)耐失透性和化學(xué)穩(wěn)定性降低，因此，zno的含量限定為0～25份。

本發(fā)明中堿金屬氧化物li2o、na2o和k2o有改善玻璃熔化性能的作用，但其含量不可引入過(guò)多，因?yàn)檫@些成分會(huì)降低玻璃粘度，使玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和耐失透性能變差。因此li2o、na2o和k2o總含量限定在0～2份，優(yōu)先不加入。

本發(fā)明中堿土金屬cao、bao、sro可以調(diào)整玻璃的折射率和阿貝數(shù)、提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性，并且可以減小玻璃的析晶危險(xiǎn)，但cao、bao、sro總含量過(guò)大時(shí)，玻璃的失透傾向變大。

本發(fā)明中sb2o3作為澄清劑。促進(jìn)玻璃熔融時(shí)的澄清，可添加0.5份以下的sb2o3作為澄清劑。

表1位本發(fā)明列舉的14個(gè)實(shí)施例的具體原料見(jiàn)及制得的光學(xué)玻璃的各參數(shù)(所得數(shù)據(jù)為-4℃/h退火后所測(cè)數(shù)據(jù))。

表1

本發(fā)明的環(huán)保重鑭火石光學(xué)玻璃的折射率nd為1.80-1.92、阿貝數(shù)vd為29-47，有著很好的光學(xué)性能、優(yōu)異的耐失透性、良好的熔融成型性能，化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異，透過(guò)率良好，并且具有實(shí)現(xiàn)連續(xù)熔制的結(jié)晶穩(wěn)定性。

以上所述本發(fā)明的具體實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。