光學玻璃及其制備方法和光學元件技術

本發明專利技術提供一種光學玻璃及其制備方法和光學元件。所述光學玻璃包括以化合物計的以下組分：Al(PO

Optical glass, method for producing the same, and optical element

The invention provides an optical glass, a preparation method and an optical element thereof. The optical glass comprises the following components of a compound meter: Al (PO)

【技術實現步驟摘要】
光學玻璃及其制備方法和光學元件
本專利技術涉及一種光學玻璃及其制備方法和光學元件，屬于光學玻璃領域。
技術介紹
低折射率、低色散的光學玻璃因為具有低色散特性和消除二級光譜特殊色散的優越特性，被廣泛應用于高精度色差校正用的光學儀器的鏡頭模組中，已成為相關光學設計中不可或缺的元器件材料。近年來，隨著光學設備的數字化和高精密化的迅速發展，成像像素日趨提高，因而對分辨率的要求也越來越高。專利申請CN102745899A、CN1931761A公開的光學玻璃，其中均含有5％以上的P5+，而過多的引入P5+將不可避免的引入較多的O2-，導致色散增加，而無法獲得更低的色散值。專利申請CN102674689A公開的氟磷酸鹽光學玻璃，其中Zn2+的含量為0.5-15％，Zn2+具有較大的離子半徑，過多的引入Zn2+將破壞玻璃的網絡結構，降低玻璃的析晶性能、化學穩定性和著色度。另外，如果以Zn(PO3)2引入Zn2+將不可避免的引入較多的O2-，導致色散增加，而無法獲得更低的色散值。專利申請CN101514079A公開的氟磷酸鹽光學玻璃，其中含有5％以上的MgF2，而過多的引入MgF2會降低玻璃的化學穩定性，增大析晶傾向。專利申請CN103708727A公開的氟磷酸鹽光學玻璃，其中含有0.1-5％的NaF，NaF在水中具有極高的溶解度，所以降低了玻璃的抗水性，且離子半徑較大，損害了玻璃的化學穩定性，不利于加工，并且降低了紫外透過率。專利申請CN101941798A公開的低折射低色散光學玻璃，其中SnF4含量為0.1～6％，會降低玻璃的紫外透過率。
技術實現思路
專利技術要解決的問題本專利技術提供一種光學玻璃及其制備方法和光學元件。所述光學玻璃的折射率nd在1.37-1.47之間，阿貝數υd在90-100之間。進一步地，光學玻璃的轉變溫度較低，化學穩定性，例如耐酸穩定性和耐水穩定性優異。另外，光學玻璃的著色度和短波透紫外性能、耐失透性能以及析晶性能優異。用于解決問題的方案本專利技術提供一種光學玻璃，其包含以化合物計的以下組分：Al(PO3)3：5.1-15％，優選7-13％；AlF3：25-50％，優選28-47％；BaF2：3-25％，優選5-20％；SrF2：3-25％，優選5-20％；CaF2：15-45％，優選20-40％；MgF2：0-4.9％，優選0.5-4.5％；LaF3：0-3.5％，優選0.5-3％；YF3：0-3.5％，優選0.5-3％；GdF3：0-3.5％，優選0.5-3％；LiF：0.5-8％，優選1-5％；上述百分比均為質量百分比。根據本專利技術的光學玻璃，∑Al(PO3)3+AlF3的含量為35-56％，優選為38-50％。根據本專利技術的光學玻璃，∑MgF2+CaF2的含量與∑SrF2+BaF2的含量之比為0.5-3.1，優選為1-2.5。根據本專利技術的光學玻璃，∑LaF3+GdF3+YF3的含量為1-7％，優選為2-5％。根據本專利技術的光學玻璃，所述光學玻璃的組成中不含有P2O5、NaF、KF、SnF4、La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、Ta2O5、GeO2、CaO、BaO、SrO和/或MgO。根據本專利技術的光學玻璃，所述光學玻璃的折射率nd在1.37-1.47之間，阿貝數υd在90-100之間，和/或，所述光學玻璃的轉變溫度Tg不高于410℃，和/或，所述光學玻璃的耐失透性Tg/LT在0.600-0.676之間。根據本專利技術的光學玻璃，按照GB/T7962.14-2010的測試方法，所述光學玻璃的耐酸穩定性為1級或2級，所述光學玻璃的耐水穩定性為1級或2級。根據本專利技術的光學玻璃，所述光學玻璃的著色度λ80/λ5中的λ80不大于330nm，λ5不大于215nm。本專利技術還提供一種根據本專利技術的光學玻璃的制備方法，包括：將各組分按照比例稱量、混合均勻后進行熔煉，然后澆注或漏注在成型模具中成型，或者直接壓制成型。本專利技術還提供一種光學元件，包括根據本專利技術的光學玻璃。專利技術的效果本專利技術的光學玻璃的轉變溫度低，化學穩定性好，著色度和短波透紫外性能好，析晶性能好。進一步地，所述光學玻璃的原材料中可以不含有易于吸潮的P2O5，可以不含有降低化學穩定性和著色度的NaF、KF、SnF4等成分，可以不含有密度較大或價格昂貴的La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、Ta2O5、GeO2等成分，也可以不含有增加色散的CaO、BaO、SrO、MgO等成分，適宜生產加工。具體實施方式本專利技術提供一種光學玻璃，其包含以化合物計的以下組分：Al(PO3)3：5.1-15％，優選7-13％；AlF3：25-50％，優選28-47％；BaF2：3-25％，優選5-20％；SrF2：3-25％，優選5-20％；CaF2：15-45％，優選20-40％；MgF2：0-4.9％，優選0.5-4.5％；LaF3：0-3.5％，優選0.5-3％；YF3：0-3.5％，優選0.5-3％；GdF3：0-3.5％，優選0.5-3％；LiF：0.5-8％，優選1-5％；上述百分比均為質量百分比。原料引入方式采用能夠引入其相應含量的化合物的多種形式。如下所述中，各組分的含量是以質量百分比來表示的。Al(PO3)3是用于在玻璃中引入Al、P、O的必須組分。Al、P、O是構成玻璃骨架的主要元素，能夠促進穩定玻璃的形成以及提高玻璃的機械性能和化學耐久性。Al(PO3)3的含量低于5.1％時，增加玻璃的析晶傾向，使機械性能和穩定性變差，而Al(PO3)3的含量高于15％時，難以獲得預期的紫外透過性能和光學性能。因此，Al(PO3)3的含量可以控制在5.1-15％之間，優選可以控制在7-13％之間。AlF3是用于在玻璃中引入Al、F的必須組分。Al、F是構成玻璃骨架的主要元素，能夠降低玻璃的折射率和色散，提高玻璃的耐失透性、化學穩定性、機械性能和線膨脹系數。在本專利技術的光學玻璃中，AlF3的含量低于25％時，不能得到所需光學常數的玻璃，AlF3的含量高于50％時，會增加玻璃的析晶傾向和脆性。所以，AlF3的含量可以控制在25-50％之間，優選可以控制在28-47％之間。Al(PO3)3、AlF3中的Al元素是構成玻璃骨架的主要元素，能夠提高玻璃的耐失透性和化學穩定性、機械性能。∑Al(PO3)3+AlF3的含量低于35％時，不能達到上述效果。∑Al(PO3)3+AlF3的含量高于56％時，則會使玻璃很難達到預想的光學性質，同時也會降低玻璃的化學穩定性。因此，∑Al(PO3)3+AlF3的含量可以控制在35-56％之間，優選可以控制在38-50％之間。BaF2可以有效地調整玻璃的折射率和提高玻璃的析晶性能。BaF2的含量低于3％時，不能充分地達到這些效果。BaF2的含量高于25％時，則會使玻璃折射率過度變大，很難達到預想的光學性質，同時也會降低玻璃的化學穩定性。本專利技術中，BaF2的含量可以控制在3-25％之間，優選可以控制在5-20％之間。SrF2可以有效地調整玻璃的折射率和提高玻璃的析晶性能。SrF2的含量低于3％時，不能充分地達到這些效果。SrF2的含量高于25％時，則會使玻璃不能充分達到預想的光學性質，同時也會降低玻璃的化學穩定性。本專利技術中，SrF2的含量可以控制在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光學玻璃，其特征在于，其包含以化合物計的以下組分：Al(PO

【技術特征摘要】
1.一種光學玻璃，其特征在于，其包含以化合物計的以下組分：Al(PO3)3：5.1-15％，優選7-13％；AlF3：25-50％，優選28-47％；BaF2：3-25％，優選5-20％；SrF2：3-25％，優選5-20％；CaF2：15-45％，優選20-40％；MgF2：0-4.9％，優選0.5-4.5％；LaF3：0-3.5％，優選0.5-3％；YF3：0-3.5％，優選0.5-3％；GdF3：0-3.5％，優選0.5-3％；LiF：0.5-8％，優選1-5％；上述百分比均為質量百分比。2.根據權利要求1所述的光學玻璃，其特征在于，∑Al(PO3)3+AlF3的含量為35-56％，優選為38-50％。3.根據權利要求1或2所述的光學玻璃，其特征在于，∑MgF2+CaF2的含量與∑SrF2+BaF2的含量之比為0.5-3.1，優選為1-2.5。4.根據權利要求1-3任一項所述的光學玻璃，其特征在于，∑LaF3+GdF3+YF3的含量為1-7％，優選為2-5％。5.根據權利要求1-4任一項所述的光學玻璃，其特征在于，所述光學玻璃的組成中不含...

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈義梅，胡向平，徐華峰，徐光以，李建新，
申請(專利權)人：湖北新華光信息材料有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北,42