[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玻璃预制件、元件和仪器，按照wt％计，包括：SiO₂ 40～60％；B₂O₃ 1～15％；Rn₂O 0～15％；RO 15～35％；ZnO 0～15％；Rn₂O选自Na₂O、K₂O、Li₂O中的一种或多种，RO选自CaO、BaO、SrO、MgO中的一种或多种；其中，B₂O₃/SiO₂的值为0.14以下，B₂O₃/RO的值为0.01～0.42。本发明通过化学元素之间组成和配比的相互优化，在达到所需折射率和和色散的前提下，同样能够获得较高的耐候性、高透过率，较好的耐化学稳定性，以及较高的Knoop硬度，较低的折射率温度系数。

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玻璃预制件、元件和仪器。

背景技术

从光学性能来看，折射率为1.54-1.62、阿贝数为50-65的玻璃，通常属于传统的冕玻璃，这类玻璃通常由SiO₂-B₂O₃-RO-Rn₂O组分系统构成，其中，RO是指碱土金属氧化物，Rn₂O是指碱金属氧化物。

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、较高的膨胀系数以及杨氏模量，但该类玻璃的转变温度(Tg)也相对较高。

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。

该专利文献CN101445322A(2008)中虽然公开了可以降低转变温度，但是其耐候性并不显著，因此，在CN 108975687 A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。因此，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CN 108975687 A中，虽然通过SiO₂含量增加的方式使光学玻璃的耐候性和耐化学稳定性具有一定提升，但是提升的效果并不明显，且其耐化学稳定性和Knoop硬度也不能满足需求。

同时现有的光学玻璃在应用过程中其折射率随着温度发生较大变化而导致的热相差，其对高温环境尤其室外高温环境作业的仪器的精度和准确度均具有较大影响，有必要开发适用于室外高温环境的光学冕玻璃。

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，在达到所需折射率和和色散的前提下，同样能够获得较高的耐候性、高透过率，较好的耐化学稳定性，以及较高的Knoop硬度，较低的折射率温度系数。

本发明通过下述技术方案实现：