[发明专利]一种轻冕光学玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学玻璃，特别是一种轻冕光学玻璃。

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。

其中，轻冕光学玻璃主要用于制造凸透镜，传统的冕玻璃成分中通常含有Pb，As，Cd等对环境有影响的物质，或者会采用KHF₂这种在生产过程中会对人体和材料有腐蚀性的物质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻冕光学玻璃，该玻璃不含对人体和环境有害的物质，光学玻璃的n_D为1.54-1.57，v_D为55-57，耐磨性和化学稳定性好，且适于批量生产。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种轻冕光学玻璃，其组分按重量百分比计为：

13-18%的K₂O，16-21%的Al₂O₃，35-41%的SiO₂，9-17%K₂SiF₆，5-10%的BaO，1-3%的Li₂O，5-8%的Na₂O，0-3%的ZrO₂，1-3%的TiO₂，3-7%的ZnO。

更优地，该轻冕光学玻璃的组分按重量百分比计为：

14-17%的K₂O，16-19%的Al₂O₃，36-39%的SiO₂，10-13%K₂SiF₆，7-9%的BaO，1-2%的Li₂O，5-6%的Na₂O，1-2%的ZrO₂，1-2%的TiO₂，3-5%的ZnO。

其中，K₂O能提高玻璃的折射率，且有一定的助熔效果，能够降低玻璃的转变温度和软化温度，本发明中使用量为13-18%，优选为14-17%。

SiO₂是形成玻璃结构骨架的主要组分，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35-41%的比例，优选为36-39%。

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，本发明中加入量为16-21%，优选为16-19%。

K₂SiF₆是本发明的玻璃种的必要成分，能够降低玻璃的折射率和色散度，并且有助熔效果，有利于消除气泡，可减少澄清剂的添加，甚至配合生产工艺参数的改进可不添加澄清剂，本发明中添加量为9-17%，优选为10-13%。

BaO能增加玻璃的折射率、密度、光泽和化学稳定性，少量的BaO能加速玻璃的熔化，但含量过多会使后期澄清困难，本发明中控制在5-10%，优选为7-9%。

Li₂O具有较强的助熔作用，并且能够提高玻璃的表面硬度，改善玻璃的化学稳定性，本发明中添加量为1-3%，优选为1-2%。

Na₂O可以降低粘度，使玻璃易于熔融，本发明中加入量为5-8%，优选为5-6%。

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0-3%，优选为1-2%。

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1-3%，优选为1-2%。

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3-7%的范围内，优选为3-5%。

本发明的优点和有益效果在于：本发明中公开的轻冕光学玻璃不含对人体和环境有害的物质，光学玻璃的n_D为1.54-1.57，v_D为55-57，耐磨性和化学稳定性好，且适于批量生产。