[發明專利]環保光學玻璃、玻璃預制件、光學元件及光學儀器

在審

• 申請號: 201710874397.0
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN107473584A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 毛露路;匡波;孫偉
• 申請（專利權）人: 成都光明光電股份有限公司
• 主分類號: C03C3/089
• 分類號: C03C3/089;G02B1/00
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司51226
• 代理人: 蒲敏

本申請是針對申請號為201310058615.5，申請日為2013年2月25日，名稱為“環保光學玻璃、玻璃預制件、光學元件及光學儀器”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種光學玻璃，特別是涉及一種折射率(nd)為1.58～1.65、阿貝數(vd)為40～50的環保光學玻璃，以及由該光學玻璃構成的預制件、光學元件和光學儀器。

背景技術

傳統的鋇火石光學玻璃組分里含有大量的PbO以及作為澄清劑的As₂O₃。隨著環境保護法規的日益嚴格，歐洲、美國、中國等大多數國家規定除了在軍用玻璃以及防輻射玻璃中允許添加PbO和As₂O₃以外，其他用途玻璃一律不能含有對人體和環境有害的PbO和As₂O₃。所以各大光學儀器制造商拒絕使用含有PbO和As₂O₃的光學玻璃。這就要求我們研制一種新的玻璃組分，既能滿足使用要求，又不能含有對環境有害的物質，同時要求原料價格低廉，能夠大量低成本地連續生產。

對于折射率介于1.58～1.65之間、阿貝數介于40～50之間的無鉛鋇火石光學玻璃，以往專利文獻中包含了一些光學常數在此范圍或者與此范圍接近的無鉛玻璃。然而，就目前光學玻璃生產領域低成本、連續生產的要求來看，這些玻璃組分或多或少存在一些缺點。

CN101549955A公開了一種光學玻璃，其中含有大量的PbO，不能滿足上述的環保要求。JP8048538A公開了一種光學玻璃，含有6-35％的Nb₂O₅,同時含有0.1-10％的氟化物。Nb₂O₅是一種非常昂貴的原料，在此組分中加入如此大量的Nb₂O₅勢必會造成原料成本上升。另外，加入0.1-10％的氟化物，在實際生產過程中，會排放氟化物氣體和粉塵，增加環境負荷與處理成本。

CN1207230C與CN1044223C公開的光學玻璃中，TiO₂的含量較高，CN1044223C組分中含有高達21-25.2％的TiO₂，雖然TiO₂的加入能顯著地提升玻璃的折射率和色散，但是隨著TiO₂的含量增加，光學玻璃容易著色，光學玻璃的一個重要指標光透過率會顯著惡化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種不含有價格昂貴的Nb₂O₅和Li₂O，以及污染環境的PbO和As₂O₃，同時光學性能滿足折射率為1.58～1.65，阿貝數為40～50的環保光學玻璃。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：環保光學玻璃，玻璃密度為3.3g/cm³以下，折射率為1.58～1.65，阿貝數為40～50，轉變溫度為600℃以下，透射比達到80％時對應的波長λ₈₀小于390nm，透射比達到5％時對應的波長λ₅小于350nm；耐水作用為1級，耐酸作用為1級，不加入Nb₂O₅、Li₂O、PbO、As₂O₃和氟化物。

進一步的，按重量百分比組成為：SiO₂：40～60％、B₂O₃：1～10％、BaO：12～32％、ZnO：1～8％、TiO₂：2～12％、K₂O：2～12％、Na₂O:1～8％、CaO：0～8％、ZrO₂：0～5％、Sb₂O₃：0～0.1％。

進一步的，NaO₂與K₂O的合計量為10～20％。

進一步的，SiO₂：40～55％。

進一步的，B₂O₃：2～6％。

進一步的，BaO：15～30％。

進一步的，ZnO：2～5％。

進一步的，TiO₂：5～10％。