[發明專利]一種光學玻璃及其玻璃預制件、元件和儀器

在審

• 申請號: 201910575912.4
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110228945A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 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;C03C3/093;G02B1/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 唐邦英

本發明公開了一種光學玻璃及其預制件、元件和儀器；按照wt％計，包括：SiO₂40～60％；B₂O₃1～15％；Rn₂O 0～20％；RO 5～35％；ZnO 0～8％；Rn₂O選自Na₂O、K₂O、Li₂O中的一種或多種，RO選自CaO、BaO、SrO、MgO中的一種或多種；其中，ZnO/(B₂O₃+SiO₂)的值為0.17以下，B₂O₃/SiO₂的值為0.14以下。本發明通過化學元素之間組成和配比的相互優化配合，在SiO₂的含量提高到50wt％以上后，依然能夠通過降低ZnO的含量，同時優化其他元素的配比的方式獲得高耐候性、高透過率、高硬度、高化學穩定性且更輕量化的效果。

技術領域

本發明涉及玻璃領域，具體涉及一種光學玻璃及其預制件、元件和儀器。

背景技術

從光學性能來看，折射率為1.54-1.62、阿貝數為50-65的玻璃，通常屬于傳統的冕玻璃，這類玻璃通常由SiO₂-B₂O₃-RO-Rn₂O組分系統構成，其中，RO是指堿土金屬氧化物，Rn₂O是指堿金屬氧化物。

對比文件CN1450010A(2002)中公開了一種以硅酸基為主體的光學玻璃，其SiO₂的含量為36-66摩爾％，通過該對比文件實施例的換算可知：該文件中SiO₂的含量為39.41-48.32wt％，該類玻璃具有優良的耐環境測試能力、高透過率、較高的膨脹系數以及楊氏模量，但該類玻璃的轉變溫度(Tg)也相對較高。

由于通過使用轉變溫度(Tg)低的玻璃可以降低模壓時的溫度，減少模具表面氧化，延長模具壽命，從而降低制造成本。

因而，在專利CN101445322A(2008)中公開有一種不含P₂O₅，避免元素對模具的腐蝕，且具有低的轉變溫度(Tg)，適于進行精密加壓成型的重冕光學玻璃。該玻璃主要是以20～50wt％的SiO₂為主要成分，通過B₂O₃、ZnO、Li₂O、Na₂O和K₂O的含量進行調整，進而達到降低轉變溫度(Tg)的效果。

在該文件中記載有：SiO₂是形成玻璃網絡的必要成分，當其含量低于20wt％時，玻璃的化學穩定性變差，光學常數難以達到要求，當其含量超過50wt％時，玻璃的熔融性變差，難以保持低的軟化溫度。

而在對比文件CN 108975687 A(2015)中公開了一種折射率為1.54-1.62、阿貝數為50-65的高耐候性、高透過率并適用于精密模壓的光學玻璃。其中，記載有SiO₂的含量換算成重量百分比計時，其范圍在51.74～59.98wt％。即，CN 108975687 A中通過增加SiO₂的含量進而達到提高耐候性的效果，但是在提高SiO₂含量達到提高耐候性的效果的同時，也帶來了熔融性和折射率下降的問題。因此，在對比文件CN 108975687 A中，發明人通過增加Na₂O、ZnO、CaO的含量，降低Li₂O、BaO的含量來提高熔融性和折射率。

但是，在CN 108975687 A中，即SiO₂含量增加的體系中，在保證折射率和色散的前提下，光學玻璃的耐候性和化學穩定性雖然有一定提升，但提升的效果并不明顯，并且，現有技術中的光學冕玻璃的硬度并不理想。

發明內容