[发明专利]环保重钡火石光学玻璃及其制备方法和光学元件

说明书

本发明提供一种重钡火石光学玻璃及其制备方法和光学元件。所述重钡火石光学玻璃其包含以化合物计的以下组分：SiO₂：0‑9.99％，B₂O₃：30‑52％，Na₂O：0‑18％，K₂O：0‑18％，Nb₂O₅：5‑26％，TiO₂：0‑8％，ZrO₂：0‑9.99％，ZnO：0‑8％，CaO：0‑10％，Al₂O₃：0‑4％，Sb₂O₃：0‑0.1％；上述百分比均为重量百分比。本发明的重钡火石光学玻璃，其折射率n_d为1.61‑1.70，阿贝数υ_d为36‑47，比重较低，玻璃着色度λ₈₀/λ₅较小，透过性能好，同时玻璃的生产难度和制造成本较低，获得的玻璃价格合适、化学稳定性好，并且工艺性能优良，容易实现批量生产。

技术领域

本发明涉及一种环保重钡火石光学玻璃及其制备方法和光学元件，属于光学玻璃技术领域。

背景技术

环保重钡火石光学玻璃主要应用于成像、传感器、显微镜、数字投影、光刻、晶片/芯片技术以及医学、光通讯工程和汽车工业。近年来，对用于制作光学元件的光学玻璃，特别是，对可实现光学系统整体的轻质化及小型化的环保重钡火石玻璃的需求非常高。

专利申请CN104203853A公开的光学玻璃中含P₂O₅、SO₃，甚至还含有着色元素Cu、Fe、Co、Ce。而P₂O₅容易吸潮、配料过程复杂，光性难以控制。SO₃在熔制过程中会产生有害气体SO₂，污染空气，与目前全球提倡的环境理念相悖。Cu、Fe、Co、Ce的引入会导致玻璃显色、透过性能劣化，不符合光学系统高清晰化和高分辨率的要求。

专利申请CN104936916A、CN106660859A公开的光学玻璃以SnO为必须组分，并含有P₂O₅，而SnO的存在会导致玻璃透过率变差。

专利申请CN103253862A、CN105731789A、CN105948483A、CN103771705A等公开的光学玻璃中含有大量的稀土元素La、Y、Yb、Gd、Ge或Ta等，这些元素比重较大，不符合现代光学系统轻量化的要求。Yb、Ge和Ta不仅比重较大，而且价格非常高，添加少量都会使玻璃成本明显升高，不符合低成本的趋势。

专利申请CN1303024A、CN106660859A等公开的光学玻璃含有必须组分F和P，属于氟磷酸盐光学玻璃。由于F和P易于挥发，尤其是高温条件下，容易产生挥发条纹，造成玻璃得成型控制难度大，良品率降低。而且F对熔炼器皿侵蚀性也较大，将导致生产成本大幅增加。

专利申请CN104108872A、CN101333073A公开的光学玻璃，其组成中含有大量的BaO，而BaO的大量存在会造成玻璃比重大幅增加，不符合轻量化的要求。

专利申请CN105271714A公开的光学玻璃含有Li₂O，会对熔炼装置有侵蚀作用、破坏玻璃的网络结构、并使其析晶性能变差。

发明内容

发明要解决的问题