防光暈臺階玻璃及其毛坯的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種防光暈臺階玻璃及其毛坯，其中該毛坯，具有相對的小面和大面，所述毛坯沿軸向分為第一部分和第二部分，所述第一部分的外緣位于第二部分的外緣內(nèi)，第一部分的側(cè)面與第二部分的側(cè)面之間通過臺階面連接，所述第一部分一端的端面為小面，所述第二部分一端的端面為與小面相對的大面，所述第一部分的側(cè)面為正圓錐面，其特征在于，所述臺階面為內(nèi)錐面，所述臺階面的錐面角度為86°-89°。本實(shí)用新型的毛坯可提高成品的防光暈效果。
【專利說明】
防光暈臺階玻璃及其毛坯
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及玻璃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防光暈臺階玻璃及其毛坯。
【背景技術(shù)】
[0002]作為防光暈、防眩光透鏡和濾光片的臺階玻璃與普通玻璃透鏡不同點(diǎn)在于它的外圓包覆了一層具有一定厚度的顏色玻璃。該層顏色玻璃在高溫下(通常在玻璃軟化點(diǎn)附近且大于520 °C)經(jīng)過熱處理而產(chǎn)生，可以耐受高低溫的環(huán)境而不會影響它的性能。例如，它經(jīng)過520°C保溫24小時的制管工藝后形狀和性能不會產(chǎn)生任何變化。顏色玻璃層可以吸收入射和反射到它表面的光線，所以臺階玻璃有防光暈和或濾光的作用，在鏡頭中作為防光暈、防眩光透鏡和濾光片，可以提高圖像的分辨率。是各種像增強(qiáng)器管、高清晰度鏡頭中的關(guān)鍵材料之一。微光夜視儀和各種探測器中裝有臺階玻璃，使圖像分辨率和靈敏度大幅提高。微光夜視儀現(xiàn)在是現(xiàn)代全天候戰(zhàn)爭必不可少的武器裝備，裝有臺階玻璃的各種探測器已經(jīng)廣泛用于天文觀測、工程安裝和檢測、沙漠沙塵大霧等惡劣環(huán)境下的氣象觀測、救生打撈、海底地貌勘測等，在軍事、工農(nóng)業(yè)和日常生活中得到大量應(yīng)用，且隨著國家實(shí)力的加強(qiáng)、人民生活水平的提高，將來應(yīng)用前景越來越廣闊。
[0003]但現(xiàn)有的臺階玻璃存在顏色玻璃層的厚度大幅度減小、不同部位顏色玻璃層的厚度相差較大及臺階玻璃整體的中軸線與臺階玻璃中間的透明玻璃主體的中軸線偏離等問題。這樣嚴(yán)重地影響雜散光的吸收效果。使臺階玻璃失去防光暈及防眩光的效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種防光暈臺階玻璃的毛坯，主要目的是得到高質(zhì)量的防光暈臺階玻璃。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型主要提供如下技術(shù)方案:
[0006]—方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種防光暈臺階玻璃的毛坯，具有相對的小面和大面，所述毛坯沿軸向分為第一部分和第二部分，所述第一部分的外緣位于第二部分的外緣內(nèi)，第一部分的側(cè)面與第二部分的側(cè)面之間通過臺階面連接，所述第一部分一端的端面為小面，所述第二部分一端的端面為與小面相對的大面，所述第一部分的側(cè)面為正圓錐面，所述臺階面為內(nèi)錐面，所述臺階面的錐面角度為86°-89°。
[0007]作為優(yōu)選，所述臺階面的錐面角度為87°-88°。
[0008]作為優(yōu)選，所述第一部分的側(cè)面的錐面角度a小于防光暈臺階玻璃成品的第一部分的側(cè)面的設(shè)計錐面角度a'，所述a與a'的差小于等于4°。
[0009]作為優(yōu)選，所述a與^的差的取值范圍為1°_3°
[0010]作為優(yōu)選，所述第二部分的側(cè)面為倒錐面，所述第二部分的側(cè)面的錐面角度小于等于4°。
[0011]作為優(yōu)選，所述第二部分的側(cè)面的錐面角度為1°_3°。
[0012]另一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種防光暈臺階玻璃，其由上述實(shí)施例的毛坯制備而成。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0014]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的防光暈?zāi)透邷嘏_階玻璃及其毛坯和制備方法得到的外層顏色玻璃的厚度更加均勻，可以大幅減小防光暈?zāi)透邷嘏_階玻璃的顏色玻璃層的加工去除量，臺階玻璃整體的中軸線與臺階玻璃中間的透明玻璃主體的中軸線的同軸度可以保證在0.05mm以內(nèi)。本實(shí)用新型實(shí)施例提高了防光暈?zāi)透邷嘏_階玻璃的防光暈、防眩光能力，而且也提高了其在生產(chǎn)加工中的合格率。采用本實(shí)用新型實(shí)施例的臺階玻璃可以提高探測器和傳感器等的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的防光暈臺階玻璃成品與毛坯的外形對比圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的防光暈臺階玻璃成品與毛坯熱處理后得到的半成品的剖面對比圖；
[0017]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中防光暈臺階玻璃毛坯熱處理前后的外形對比圖；
[0018]圖4是現(xiàn)有技術(shù)中防光暈臺階玻璃成品與毛坯熱處理后得到的半成品的剖面對比圖；
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本實(shí)用新型的限定。在下述說明中，不同的“一實(shí)施例”或“實(shí)施例”指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。
[0020]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的防光暈臺階玻璃成品與毛坯的外形對比圖。圖中，虛線部分表示本實(shí)用新型實(shí)施例的臺階玻璃的毛坯200，實(shí)線部分表示本實(shí)用新型實(shí)施例的防光暈臺階玻璃的成品100。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的防光暈臺階玻璃成品與毛坯熱處理后得到的半成品300的剖面對比圖。參見圖1和圖2，防光暈臺階玻璃的毛坯200，具有相對的小面201和大面202，毛坯200沿軸向分為第一部分和第二部分，所述第一部分的外緣位于第二部分的外緣內(nèi)，第一部分的側(cè)面203與第二部分的側(cè)面204之間通過臺階面205連接，第一部分一端的端面為小面201，第二部分一端的端面為與小面201相對的大面202，第一部分的側(cè)面203為正圓錐面，臺階面205為內(nèi)錐面，臺階面205的錐面角度(見圖1中β角)為86°-89°。
[0021]本實(shí)用新型實(shí)施例的防光暈臺階玻璃毛坯的外表面由小面201、第一部分的側(cè)面203、臺階面205、第二部分的側(cè)面204和大面202組成，其中毛坯的臺階面205由原來的平面變?yōu)閮?nèi)錐面，該內(nèi)錐面的錐面角度(錐面母線與錐面軸線形成的夾角)為86°-89° (即內(nèi)錐面與原來的平面之間的夾角為1° _4°)，這樣，在對毛坯進(jìn)行高溫?zé)崽幚砗?，臺階面205由熱處理前的內(nèi)錐面變?yōu)槠矫妫诔尚吞幚頃r，只需少量去除毛坯200熱處理后得到的半成品300的顏色玻璃層310，得到的成品的顏色玻璃層110的厚度均勻，保證臺階玻璃成品100的顏色玻璃層110與透明玻璃主體120的同軸度。
[0022]作為上述實(shí)施例的優(yōu)選，臺階面205的錐面角度為87°-88°。將臺階面205的錐面角度控制在該范圍內(nèi)可保證熱處理后臺階面205基本為平面。
[0023]作為上述實(shí)施例的優(yōu)選，第一部分的側(cè)面203的錐面角度a小于防光暈臺階玻璃成品的第一部分的側(cè)面的設(shè)計錐面角度a'，&與^的差小于等于4°。通過調(diào)整毛坯的第一部分的側(cè)面203的錐面角度a，使其小于成品的對應(yīng)的錐面角度，從而使得毛坯在經(jīng)過熱處理后，該部分的錐面角度接近成品的錐面角度。進(jìn)行成型處理時，即可以該側(cè)面為基準(zhǔn)面進(jìn)行加工。a與a'的差的取值范圍優(yōu)選為1°_3°?？梢赃M(jìn)一步保證毛坯的第一部分的側(cè)面203的錐面角度a在熱處理后基本與成品的設(shè)計角度一致。
[0024]作為上述實(shí)施例的優(yōu)選，第二部分的側(cè)面204為倒錐面，第二部分的側(cè)面204的錐面角度小于等于4°。本實(shí)施例中，將毛坯的第二部分的側(cè)面204由現(xiàn)有的圓柱面變?yōu)榈瑰F面，使得毛坯在經(jīng)過熱處理后該側(cè)面基本為圓柱面，與成品的該部分的側(cè)面基本一致。進(jìn)一步保證了成品的顏色玻璃層的厚度一致。毛坯的第二部分的側(cè)面204的錐面角度優(yōu)選為1°-3。。
[0025]另一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種防光暈臺階玻璃，其由上述實(shí)施例的毛坯制備而成。由于采用了上述實(shí)施例的毛坯，在熱處理后得到的半成品的顏色玻璃層的厚度較為均勻，且各表面的角度參數(shù)等基本與成品相一致，因此，成型處理時，僅需少量去除顏色玻璃層即可，保證了成品的顏色玻璃層的厚度基本一致，避免了顏色玻璃層厚度不均造成漏光的問題。同時，提高了防光暈臺階玻璃成品的中心透明玻璃和顏色玻璃的同軸度，同軸度可以保證在0.05mm以內(nèi)。
[0026]防光暈臺階玻璃的制備方法包括毛坯制備、熱處理和成型處理，采用本實(shí)用新型實(shí)施例的毛坯制備臺階玻璃可消除現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0027]本實(shí)用新型實(shí)施例的制備方法中未盡之處均可參考現(xiàn)有技術(shù)。
[0028]本實(shí)用新型的制備方法在熱處理前的毛坯的加工中，以臺階玻璃成品圖紙中的各個面角度值為基準(zhǔn)，以毛坯熱處理后變形的尺寸、角度和方向為參照，相應(yīng)地將熱處理前毛坯片形狀、角度和尺寸反向加工。毛坯的第一部分的側(cè)面203的錐面角度要比成品的錐面角度小，兩者的差值一般不大于4°。即毛坯的第一部分的側(cè)面203的仰角比臺階玻璃成品圖紙中的提高0°?4.0°，最佳值范圍為1.0°?3.0° ;毛坯的臺階面205由成品的平面變?yōu)閮?nèi)錐面，該內(nèi)錐面的錐面角度β為86°-89°，即毛坯的臺階面的仰角為1.0°?4.0°，最佳值范圍為2.0°?3.0°;毛坯的第二部分的側(cè)面由原來的圓柱面，變?yōu)榈瑰F面，毛坯的第二部分的側(cè)面的錐面角度(參見圖1中角γ)—般不大于4°。該倒錐面的錐面角度的最佳值范圍為1.0°?3.0°。毛坯表面加工的粗糙程度只需要達(dá)到W14金剛砂研磨水平即可，不需要拋光。
[0029]熱處理后臺階玻璃加工所遇到的問題是如何保證中間透明玻璃和外圓包覆的顏色玻璃的同軸度，同時使顏色玻璃層在加工中的去除量最小。本實(shí)用新型實(shí)施例中，毛坯熱處理后的各表面的角度在臺階玻璃成品圖紙允許的范圍內(nèi)，因此可以采用第一部分的側(cè)面作為基準(zhǔn)面;再用通常的玻璃加工方法，把熱處理后毛坯片加工成臺階玻璃成品，這樣可以保證臺階玻璃成品的同軸度。
[0030]顏色玻璃層光吸收能力對防光暈和防眩光效果的好壞至關(guān)重要。在玻璃成分不變的情況下，光吸收能力取決于顏色玻璃的厚度。如果顏色玻璃的厚度小，光吸收能力就差，防光暈的效果就差甚至幾乎沒有防光暈效果。一般來說，當(dāng)顏色玻璃厚度大約為0.5mm時，防光暈及防眩光的效果好，當(dāng)顏色玻璃厚度小于0.4mm時，防光暈及防眩光的效果一般，但還可以使用；當(dāng)顏色玻璃厚度小于0.3mm時，防光暈及防眩光的效果差，顏色玻璃出現(xiàn)漏光現(xiàn)象，無法使用。所以在臺階玻璃加工中，應(yīng)該最大限度地減少顏色玻璃的加工量，以保證良好的防光暈和防眩光效果。
[0031]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的毛坯200'熱處理前和熱處理后得到的半成品300 '的外形(輪廓)對比圖。從圖中可以看出，由于熱處理過程中，玻璃在軟化溫度附近呈現(xiàn)塑性變形，毛坯在高溫?zé)崽幚砗?，臺階玻璃外形發(fā)生了明顯變化:臺階玻璃的小面直徑變小，臺階玻璃的大面直徑變大;第一部分的側(cè)面、臺階面和第二部分的側(cè)面均發(fā)生溜邊，使第一部分的側(cè)面的錐面角度變大(仰角變小)，臺階面由中心至外沿逐漸向下傾斜，由平面變成外錐面，第二部分的側(cè)面由圓柱面變成正錐面；同時小面的邊角、第一部分與第二部分相接部的臺階根角和第二部分的頂面邊角變成圓弧角，第二部分底部的大面的邊角由直角變成銳角。由于現(xiàn)有技術(shù)中的毛坯在熱處理前后外形發(fā)生如此變化，在成型處理時，被去除的顏色玻璃層的厚度不一，從而導(dǎo)致了成品的顏色玻璃層的厚度不一。參見圖4，圖4為現(xiàn)有技術(shù)中成型處理前后的外形對比圖。從現(xiàn)有技術(shù)的半成品300'與成品100'的外形對比可以看出，臺階根部400的顏色玻璃層的厚度較薄，為了保證其他部分有足夠厚度的顏色玻璃層，臺階根部400的顏色玻璃層的厚度往往小于0.3mm，造成漏光。
[0032]通過圖1和圖2可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例的臺階玻璃成品的顏色玻璃層的厚度均勻，同軸性高。本實(shí)用新型實(shí)施例的臺階玻璃成品的中間透明玻璃，波長在380nm?900nm范圍內(nèi)光通過率大于90% ;而其顏色玻璃層，對可見、近紅外高吸收，波長在380nm?900nm范圍內(nèi)光通過率小于5 %。
[0033]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.防光暈臺階玻璃的毛坯，具有相對的小面和大面，所述毛坯沿軸向分為第一部分和第二部分，所述第一部分的外緣位于第二部分的外緣內(nèi)，第一部分的側(cè)面與第二部分的側(cè)面之間通過臺階面連接，所述第一部分一端的端面為小面，所述第二部分一端的端面為與小面相對的大面，所述第一部分的側(cè)面為正圓錐面，其特征在于，所述臺階面為內(nèi)錐面，所述臺階面的錐面角度為86°-89°。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防光暈臺階玻璃的毛坯，其特征在于，所述臺階面的錐面角度為87°-88°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防光暈臺階玻璃的毛坯，其特征在于，所述第一部分的側(cè)面的錐面角度a小于防光暈臺階玻璃成品的第一部分的側(cè)面的設(shè)計錐面角度a'，所述a與a'的差小于等于4°。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防光暈臺階玻璃的毛坯，其特征在于，所述a與^的差的取值范圍為1°_3°。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防光暈臺階玻璃的毛坯，其特征在于，所述第二部分的側(cè)面為倒錐面，所述第二部分的側(cè)面的錐面角度小于等于4°。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防光暈臺階玻璃的毛坯，其特征在于，所述第二部分的側(cè)面的錐面角度為1° _3°。7.防光暈臺階玻璃，其特征在于，其由權(quán)利要求1-6任一項所述的毛坯制備而成。
【文檔編號】C03B19/00GK205528388SQ201620076081
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月26日
【發(fā)明人】劉峻, 朱永昌, 高祀建
【申請人】中國建筑材料科學(xué)研究總院