[发明专利]一种光学玻璃及其玻璃预制件、元件和仪器

说明书

本发明公开了一种光学玻璃及其预制件、元件和仪器；按照wt％计，包括SiO₂ 40～60％；B₂O₃1～15％；Rn₂O 0～15％；RO 15～35％；ZnO 0～8％；Rn₂O选自Na₂O、K₂O中的一种或多种，RO选自CaO和BaO中的一种或多种；其中，B₂O₃/RO的值为0.18～0.48。本发明通过化学元素之间组成和配比的相互优化配合，在满足熔融性和折射率的前提下，同时显著提高光学玻璃的耐候性，并且制备获得的光学玻璃还具有较低的转变温度和较低的热膨胀系数，较低的磨耗度。

技术领域

本发明涉及玻璃领域，具体涉及一种光学玻璃及其预制件、元件和仪器。

背景技术

随着光学玻璃非球面精密压型的发展，对光学玻璃的Tg温度、膨胀系数和耐候性方面提出了更高的要求。在光学玻璃非球面精密压型工序中，光学玻璃的Tg温度越低，压型过程中模具的氧化作用降低，那么非球面模具的寿命将会大幅度延长，从而降低非球面精密压型的成本。另外，非球面精密压型过程中，光学玻璃若膨胀系数越低，压型件则不容易得到理想的面型，甚至表面会产生裂纹。而且，以往技术中，此类玻璃的耐候性较差，对玻璃元件加工过程和长期使用都有较大的不良影响，尤其是在潮湿的环境中使用，极易在玻璃表面形成腐蚀斑点，降低光学设备的使用寿命。

对比文件CN1450010A(2002)中公开了一种以硅酸基为主体的光学玻璃，其SiO₂的含量为36-66摩尔％，通过该对比文件实施例的换算可知：该文件中SiO₂的含量为39.41-48.32wt％，该类玻璃具有优良的耐环境测试能力、高透过率、较高的杨氏模量，但该类玻璃的转变温度(Tg)相对较高，热膨胀系数也较高。

由于通过使用转变温度(Tg)低的玻璃可以降低模压时的温度，减少模具表面氧化，延长模具寿命，从而降低制造成本。

因而，在专利CN101445322A(2008)中公开有一种不含P₂O₅，避免元素对模具的腐蚀，且具有低的转变温度(Tg)，适于进行精密加压成型的重冕光学玻璃。该玻璃主要是以20～50wt％的SiO₂为主要成分，通过B₂O₃、ZnO、Li₂O、Na₂O和K₂O的含量进行调整，进而达到降低转变温度(Tg)的效果，但是该光学玻璃的耐候性不能满足需求。

因此，CN 108975687 A(2015)中通过增加SiO₂的含量进而达到提高耐候性的效果，但是在提高SiO₂含量达到提高耐候性的效果的同时，也带来了熔融性和折射率下降的问题。为了克服上述熔融性和折射率下降的问题，在对比文件CN 108975687 A中，发明人通过增加Na₂O、ZnO、CaO的含量，降低Li₂O、BaO的含量来提高熔融性和折射率。但是，实际上在上述SiO₂含量增加的体系中，光学玻璃的耐候性虽然有一定提升，但是提升的效果明不明显。

另外，当玻璃磨耗度较大时，往往给研磨抛光带来困难，难以实现玻璃表面的精密加工，影响加工效率；还有目前光学玻璃在车载系统等应用中，更需要提高抗沙石冲击抗磨损的能力，都需要玻璃具有较低的磨耗度。

发明内容

本发明目的在于提供一种新配比的光学玻璃，其通过化学元素之间组成和配比的相互优化配合，在满足熔融性和折射率的前提下，同时显著提高光学玻璃的耐候性，并且制备获得的光学玻璃还具有较低的转变温度和较低的热膨胀系数，较低的磨耗度。

本发明通过下述技术方案实现：

一种光学玻璃，按照wt％计，包括：