[發(fā)明專利]一種大尺寸氟磷玻璃成型裝置與成型方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811244168.1
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109574474B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊愛清;徐光以;霍金龍;譚晨;王曉林
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北新華光信息材料有限公司
• 主分類號: C03B19/02
• 分類號: C03B19/02;C03B7/07;C03B25/00
• 代理公司: 襄陽嘉琛知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 42217
• 代理人: 嚴(yán)崇姚

本發(fā)明名稱為一種大尺寸氟磷玻璃成型裝置與成型方法。屬于光學(xué)玻璃熔煉設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。它主要是解決現(xiàn)有熔煉設(shè)備存在氟磷玻璃成型寬度在Φ120mm以下的問題。它的主要特征是：包括鉑金坩堝、漏料管、模體、蓋體、通氣管和干燥機(jī)，模體為上端開口、石墨材質(zhì)的內(nèi)凹型模體，蓋體為與模體上端開口配合的、石墨材質(zhì)的蓋體，通氣管出氣端設(shè)置在蓋體上，漏料管出口設(shè)置在模體的底部；成型溫度為700～950℃，可以實(shí)現(xiàn)Φ300mm以上氟磷玻璃的成型生產(chǎn)。在玻璃出爐成型時(shí)熔融鋁液盛放于由模體內(nèi)，并持續(xù)通入干燥的惰性氣體，比重較小的熔融鋁液會(huì)漂浮在氟磷玻璃液之上，有效避免了含氟成分的揮發(fā)。在漏注結(jié)束后，在成型爐中進(jìn)行退火，完成大尺寸氟磷玻璃的成型。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大尺寸氟磷玻璃成型裝置與成型方法，屬于光學(xué)玻璃熔煉生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氟磷酸鹽光學(xué)玻璃是一種低折射、低色散的特殊光學(xué)玻璃，可以消除二級光譜色差、提高光學(xué)鏡頭的成像質(zhì)量，同時(shí)具有較低的軟化點(diǎn)，可通過一次或二次壓型制成非球面透鏡，是生產(chǎn)高級數(shù)碼產(chǎn)品的優(yōu)良光學(xué)材料。

氟磷玻璃因含有大量氟化物成分而具有強(qiáng)烈的揮發(fā)性和侵蝕性。在玻璃成型過程中含氟成分會(huì)持續(xù)不斷的揮發(fā)和流失，并且這種成分流失在玻璃液表面最為嚴(yán)重，導(dǎo)致玻璃液表面和內(nèi)部出現(xiàn)成分差異而使玻璃條紋加重，影響產(chǎn)品生成良品率和光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。目前已有技術(shù)采用向成型模具中玻璃液表面通入氣體加速玻璃冷卻的方式進(jìn)行揮發(fā)條紋的抑制，但因氣體流動(dòng)時(shí)反而會(huì)增大表面成分揮發(fā)，致使這種生產(chǎn)方式控制難度極大且成型尺寸受到嚴(yán)格限制，目前可成型寬度皆在Φ120mm以下。近年來，隨之光電行業(yè)和宇宙探索領(lǐng)域的不斷發(fā)展，為了追求光學(xué)器材高清晰、大視野、大廣角的目標(biāo)，光學(xué)設(shè)計(jì)人員夢寐以求地希望得到Φ300mm以上的大尺寸氟磷玻璃產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種操作簡單、可以有效抑制成分揮發(fā)的氟磷玻璃成型裝置與成型方法，用于解決氟磷玻璃在固化成型階段因成分流失而導(dǎo)致的條紋問題，實(shí)現(xiàn)Φ300mm以上的大尺寸氟磷玻璃的穩(wěn)定成型生產(chǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取了以下方案：

一種大尺寸氟磷玻璃成型裝置，包括鉑金坩堝、漏料管、模體、和通氣管；其特征在于：還包括蓋體和干燥機(jī)；其中，模體為上端開口、石墨材質(zhì)的內(nèi)凹型模體，蓋體為與模體上端開口配合的、石墨材質(zhì)的蓋體；干燥機(jī)連接在通氣管上，通氣管出氣端設(shè)置在蓋體上；漏料管出口設(shè)置在模體的底部。

所述的大尺寸氟磷玻璃成型裝置中，鉑金坩堝設(shè)置在熔煉爐內(nèi)；所述模體和蓋體設(shè)置在成型爐內(nèi)。

所述的大尺寸氟磷玻璃成型裝置中，漏料管呈豎直狀位于鉑金坩堝下方，位于模體底部折彎呈水平狀；漏料管的豎直管上設(shè)有料管電極片，漏料管的出口處設(shè)有第一管嘴電極片和第二管嘴電極片；漏料管、料管電極片、第一管嘴電極片和第二管嘴電極片是由鉑金制作而成的。

所述的大尺寸氟磷玻璃成型裝置中，模體的內(nèi)凹型腔體為直徑Φ300mm及以上的圓柱形腔體、圓錐形腔體，或?yàn)橹胁繉挾仁?00mm及以上、兩側(cè)為弧形腔體的組合型腔體；模體和蓋體配合后形成半封閉的成型空間。

所述的大尺寸氟磷玻璃成型裝置中，通氣管由不銹鋼材料制成；通氣管與蓋體之間設(shè)有1-5個(gè)出氣端口。

所述的大尺寸氟磷玻璃成型裝置中，漏料管上間隔設(shè)有3～5個(gè)料管電極片。

一種大尺寸氟磷玻璃成型方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)在熔煉工序結(jié)束前，先將鋁錠放入模體中，再將裝有模體和蓋體的成型爐通電，并向模體內(nèi)持續(xù)通入惰性氣體；

(2)在鋁錠完全熔化成鋁液后，升高漏料管的電極電流，使玻璃液逐漸從注入到模體和蓋體形成的成型空間中，控制模體內(nèi)溫度為成型溫度后保溫；

(3)在漏注結(jié)束后，將成型爐溫度降至玻璃退火溫度進(jìn)行退火，完成大尺寸氟磷玻璃的成型。