[发明专利]无铅重和特重光学钡冕玻璃

说明书

本发明涉及无铅重和特重光学钡冕玻璃，其折光率n_d为1.60～1.65，阿贝值色散系数γ_d为49～60。

因为近几年玻璃组份PbO和As₂O₃由于环境污染处于公众的议论中，所以一些消费品和光学仪器的生产商将转而仅使用无PbO、同时无As₂O₃的玻璃。因此，应该在市场上可以购得具有特殊光学性能的这样的玻璃。

同样，希望在生产轻质玻璃部件，即由低密度玻璃生产轻质玻璃部件中避免使用PbO。

通过一种或多种组份简单地代替氧化铅，一般不能再现所希望的由PbO影响的光学性能和玻璃生产性能。相反，需要在玻璃组成上进行新的改进或彻底地改变。

专利文献已经公开了许多描述无铅并具有上述光学值的文献。然而，这些玻璃具有各种各样的缺陷。

例如，JP60-221338A描述了主要包含Y₂O₃、La₂O₃、B₂O₃和Li₂O的玻璃，同时，例如SiO₂仅仅是一种可选择组份。分别可达20重量％和52重量％的Y₂O₃和La₂O₃含量对连续生产工艺来说使玻璃变得昂贵和不经济。在一些情况下非常高的B₂O₃含量(达50重量％)和Li₂O的存在使玻璃的耐化学性变差，这使玻璃的进一步处理变得更困难，同时限制了它们的用途。这同样适用于JP53-92816A和JP54-159428A中的含Li₂O玻璃。Li₂O降低了玻璃的结晶稳定性。JP3-5341A中描述的玻璃同样需要Li₂O，并且附加地需要比例相当高的La₂O₃。

至于La₂O₃和Y₂O₃，相似的情况同样适用于Nb₂O₅。该氧化物提高了玻璃批料的价格，并因此大大为提高了生产成本。它是DE1496524和JP6-107425A中描述的玻璃中的关键组成。前者中的玻璃具有相对高的折光率(至少1.65)。后者的玻璃中，光学值在非常宽的范围内变化；在这些玻璃中需要加入Nb₂O₅以改善在一些情况下非常高的碱金属氧化物含量(达30重量％)对耐化学性和结晶稳定性的非常大的副作用。

在JP5-17176A中提出的玻璃需要加入SrO。该组份在玻璃中的含量达20重量％。虽然SrO对光学性能的影响大约与BaO和CaO的相当，但是后者可以通过非常便宜的原料引入玻璃中，所以省去SrO对于经济地生产是有利的。

本发明的目的是提供一种无铅重或特重光学钡冕玻璃，其折光率n_d为1.60～1.65和阿贝值色散系数γ_d为49～60，并且具有良好的熔融和加工性能，良好的耐化学性和高的结晶稳定性以致于在失透上限时粘度≥1000dPa·S。

该目的是通过权利要求1中描述的玻璃来实现的。

该玻璃包含38～45重量％的玻璃成形体SiO₂。在较低的含量下，玻璃的结晶稳定性和转化温度被降低，同时在较高的含量下，削弱了可熔性和降低了折光率。

存在的另一种玻璃成形体是B₂O₃，其含量为5～10重量％。该最低含量用于保证玻璃具有足够的可熔性。不应该超过上述最大含量，因为，否则的话不能获得上述折光率，并且对耐化学性有不利影响。

同样，玻璃还包含29～42重量％的BaO。在较低的含量下，不能获得所述的阿贝值色散系数，而在较高的含量下，提高了失透倾向。

虽然BaO、ZnO和CaO的总量应该是35～50重量％，但是为了改善结晶稳定性和耐化学性，该玻璃也可以包含达5重量％的CaO和达10重量％的ZnO，因为否则的话又会对上述结晶稳定性和耐化学性能产生不利影响。特别优选地该总量被限制为最大量为49重量％。