[发明专利]一种环保型高折射率光学玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学玻璃。

背景技术

光学玻璃是用于制造光学仪器或机械系统中的透镜、棱镜、反射镜等的玻璃材料。近年来，随着数码相机、数字摄像机、照相手机等的日益流行，对光学玻璃的需求量也越来越大，并且对光学玻璃的性能也提出了更高的要求。

然而，为了追求高折射率，许多商家在玻璃原材料中加入了PbO、CdO等，而为了消除玻璃生产过程中产生的气泡，又加入消泡剂As₂O₃或Sb₂O₃，这些物质在环境中难以降解，会对环境和人体造成影响和伤害。因此，如何使光学玻璃在不添加有害物质的情况下保持较高的折射率成为了现今研究的热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型高折射率光学玻璃，该玻璃折射率高，色散低，且化学稳定性强，不含有害物质。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种环保型高折射率光学玻璃，其特征在于，其组分按重量百分比计为：

11-18%的SiO₂，5-9%的B₂O₃，8-15%的Al₂O₃，46-54%的La₂O₃，3-5%的ZrO₂，2-4%的TiO₂，0-2%的Y₂O₃，2-5%的MgO，4-11%的ZnO，0-2%的WO₃。

更优地，该光学玻璃的组分按重量百分比计为：

12-14%的SiO₂，6-8%的B₂O₃，9-12%的Al₂O₃，49-52%的La₂O₃，3-4%的ZrO₂，2-3%的TiO₂，1-2%的Y₂O₃，2-4%的MgO，4-7%的ZnO，1-2%的WO₃。

其中，SiO₂是形成玻璃结构骨架的主要组分，也是种助熔剂，熔融情况随含量的增加而增大，化学稳定性随含量的减少而变差，本发明中采用11-18%的比例，优选为12-14%。

B₂O₃也属于形成玻璃网格结构的一种物质，能降低玻璃的膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化学稳定性，增加折射率，改善玻璃的光泽，提高玻璃的机械性能。本发明中B₂O₃的含量控制在5-9%之间，优选为6-8%。

Al₂O₃属于中间体氧化物，能降低玻璃的结晶倾向，提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度和折射率，减轻玻璃对耐火材料的侵蚀，本发明中少量加入，控制在8-15%的范围内，优选为9-12%。

La₂O₃具有较高的折射率和较低的色散，且在增加玻璃的折射率的同时不会明显增加色散，在本发明中加入量为46-54%，优选为49-52%。

ZrO₂能够提高玻璃的折射率，改善玻璃的化学稳定性，降低其热膨胀系数，本发明中添加量为3-5%，优选为3-4%。

TiO₂起到提高玻璃折射率和改善玻璃的化学耐受性的作用，本发明中添加量为2-4%，优选为2-3%。

Y₂O₃能够提高玻璃的强度和硬度，本发明中添加量为0-2%，优选为1-2%。

MgO能有效控制玻璃液的硬化速度和析晶性能，主要是玻璃的高温物理性能，同时改善玻璃的熔化性能，起助熔作用，本发明中少量添加，添加量为2-5%，优选为2-4%。

ZnO为中间体氧化物，一般作为网络外体氧化物，当玻璃中的游离氧足够时，形成进入玻璃结构网络，使玻璃结构更加稳定。另外，ZnO能够降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的化学稳定性和热稳定性以及折射率，本发明中控制在4-11%的范围内，优选为4-7%。