CN101439930B - 精密模压成型用光学玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种nd为1.63-1.75、vd为27-37的精密模压成型用光学玻璃，该光学玻璃不含Nb2O5和Ta2O5等原料价格高的成分，Tg低于520℃。精密模压成型用光学玻璃，其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：40-60％、TiO2：15-30％、Li2O：2.5-10％、Na2O：8-20％、K2O：0-10％、Cs2O：0-5％、BaO：0-5％、CaO：0-3％、MgO：0-3％、SrO：0-3％、WO3：0-2％、Ta2O5：0-2％、Nb2O5：0-2％、Al2O3：0-1％、ZrO2：0-1％、B2O3：0-5％、La2O3：0-2％和Sb2O3：0-0.1％。本发明的光学玻璃适用于精密模压成型，具有优异的耐失透性，良好的熔融、成型和可加工性能，具有实现连续熔制的结晶稳定性，由本发明提供的光学玻璃制作的光学元件适合用于成像系统、医疗技术、数字投影、光刻技术和晶片/芯片等技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学玻璃，特别是涉及一种折射率(nd)为1.63-1.75、阿贝数(vd)为27-37、玻璃转变温度(Tg)低于520℃的精密模压成型用光学玻璃。
背景技术
近年来，随着光电行业的发展，对光学设备提出了小型化、轻量化、高性能化的要求，为了减少构成光学设备中光学系统的透镜数量，在光学设计中越来越多的使用非球面透镜。非球面透镜的加工方法分为传统方法和精密模压成型方法，所谓的传统方法是先将玻璃材料切割为一定大小和形状的块料，将块料加热压制成型为一定形状的型料，然后再将型料研磨和抛光为非球面透镜，该方法生产的非球面透镜的精度决定于加工者的加工水平，难于量产化，其生产制造成本高。所谓的精密模压成型方法是将玻璃料滴或加热软化的玻璃预制件在具有高精度成型面的模具中进行冲压成型，将模具的高精度成型面转录到玻璃上即得到具有所需光学功能面的光学元件例如非球面透镜，该成型方法省去了研磨和抛光过程，从而达到了高产率和低成本的目的，且该方法易于实现量产化，因此精密模压成型方法已经成为制造非球面透镜的主流方法。
采用精密模压成型方法成型光学玻璃元件时，通常必须在一定的高温环境下进行压型，模具所处环境温度越高，模具成型面越易氧化，从而无法保持模具的高精度表面。如果频繁更换价格不扉的高精度模具，就难以实现高产率和低成本的目的。为尽可能延长模具寿命，就需要降低精密模压成型时的温度，而模压温度是由玻璃的软化温度决定的，因此开发具有尽可能低的转变温度(Tg)和屈服温度(Ts)的光学玻璃就成了光学材料开发人员的目标。根据目前的模具材料和镀膜技术水平，要求光学玻璃的转变温度不能高于620℃，通常不高于560℃。
用于精密模压的光学玻璃，要求具有各种光学常数及阿贝数，对于折射率为1.63-1.75、阿贝数为27-37的光学玻璃来说，在玻璃中加入氧化铅可以显著降低玻璃的转变温度，如特开昭62-3103描述了含PbO的光学玻璃，但PbO的环境负荷非常大，为保护环境，在光学玻璃领域含铅玻璃已逐渐被不含PbO组分的环保光学玻璃所取代，另外在精密模压成型时，PbO在成型模中发生还原反应，容易损伤模具材料。
CN1396132A描述了折射率为1.65-1.80、阿贝数为21-33的SiO2-Al2O3-TiO2-RO(RO代表MgO、CaO、BaO等碱土金属氧化物)系光学玻璃，该玻璃的转变温度较高，且该玻璃含有5-17％(wt％)的Nb2O5，Nb2O5原料价格昂贵，其作为必须成分，大大提高了玻璃成本；CN1448355A描述了折射率为1.55-1.67、阿贝数为30-45的SiO2-B2O3-TiO2-BaO-K2O-ZnO系光学玻璃，为改善玻璃的化学稳定性，该光学玻璃含有0-5％(wt％)的ZnO，ZnO组分由于玻璃的研磨和抛光形成残渣，并以锌离子的形式溶解在水中，如果不进行适当处理就排放含锌离子的水，将造成水污染，不利于环保。
特开平10-130033、特开平10-265238、US6255240和US6703333描述了SiO2-B2O3-ZrO2-Nb2O5系光学玻璃，该光学玻璃中均含有较多的Nb2O5和ZrO2，玻璃成本高，由于Nb2O5和ZrO2含量过高，玻璃易失透，玻璃的生产难度大，US6703333所描述的光学玻璃的Tg可低达400℃，但玻璃中碱金属氧化物含量高，玻璃的化学稳定性差。
US5424255和特开昭52-25812所描述的光学玻璃用Ta2O5替代一部分Nb2O5，与Nb2O5的原料价格相比，Ta2O5的原料价格更高，因此玻璃的生产成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种nd为1.63-1.75、vd为27-37的精密模压成型用光学玻璃，该光学玻璃不含Nb2O5和Ta2O5等原料价格高的成分，Tg低于520℃。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：精密模压成型用光学玻璃，
其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：40-60％、TiO2：15-30％、Li2O：2.5-10％、Na2O：8-20％、K2O：0-10％、Cs2O：0-5％、BaO：0-5％、CaO：0-3％、MgO：0-3％、SrO：0-3％、WO3：0-2％、Ta2O5：0-2％、Nb2O5：0-2％、Al2O3：0-1％、ZrO2：0-1％、B2O3：0-5％、La2O3：0-2％和Sb2O3：0-0.1％。
进一步的，其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：42-55％、TiO2：18-29％、Li2O：2.5-10％、Na2O：8-20％、K2O：0-10％、Cs2O：0-5％、BaO：0-5％、CaO：0-3％、MgO：0-3％、SrO：0-3％、WO3：0-2％、Ta2O5：0-2％、Nb2O5：0-2％、Al2O3：0-1％、ZrO2：0-1％、B2O3：0-5％、La2O3：0-2％和Sb2O3：0-0.1％。
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进一步的，其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：44-54％、TiO2：18-29％、Li2O：3.5-8.5％、Na2O：11-18％、K2O：0-10％、Cs2O：0-3％、BaO：0-5％、CaO：0-3％、MgO：0-3％、SrO：0-3％、WO3：0-2％、Ta2O5：0-2％、Nb2O5：0-2％、Al2O3：0-1％、ZrO2：0-1％、B2O3：0-5％、La2O3：0-2％和Sb2O3：0-0.1％。
进一步的，其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：44-54％、TiO2：20-28％、Li2O：3.5-8.5％、Na2O：11-18％、K2O：0-10％、Cs2O：0-3％、BaO：0-5％、CaO：0-3％、MgO：0-3％、SrO：0-3％、WO3：0-2％、Ta2O5：0-2％、Nb2O5：0-2％、Al2O3：0-1％、ZrO2：0-1％、B2O3：0-5％、La2O3：0-2％和Sb2O3：0-0.05％。
进一步的，其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：44-54％、TiO2：20-28％、Li2O：3.5-8.5％、Na2O：11-18％、K2O：0-10％、BaO：0-5％、CaO：0-3％、WO3：0-2％、ZrO2：O-1％和Sb2O3：0-0.03％。
本发明的有益效果是：本发明的光学玻璃nd为1.63-1.75、vd为27-37，不使用PbO和As2O3，本发明的光学玻璃转变温度低于520℃，适用于精密模压成型，本发明的光学玻璃原料成本低廉，具有优异的耐失透性，良好的熔融、成型和可加工性能，具有实现连续熔制的结晶稳定性，可进行经济的连续生产，由本发明提供的光学玻璃制作的光学元件适合用于成像系统、医疗技术、数字投影、光刻技术和晶片/芯片等技术领域。
具体实施方式
发明人在大量试验的基础上确定上述组分的摩尔百分比(mol％)范围。
下面具体叙述本发明的光学玻璃中如上所述那样限定各组分构成范围的理由，用物质的量百分数表示各组分的量：
SiO2是本发明光学玻璃的必须成分，SiO2组分是形成玻璃的氧化物，同时在本发明含有碱金属氧化物组分量较多的情况下，其还是调整玻璃的粘度、提高玻璃化学稳定性和抑制玻璃失透倾向的有效成分，若其量不足40％时，上述效果就不充分；而超过60％时，玻璃的熔融性就变差，容易产生未熔物，同时玻璃的转变温度升高，折射率下降，玻璃的均匀性降低，为了得到转变温度低且均匀性好的光学玻璃，SiO2组分的含量限定在40-60％，优选限定在42-55％，更优选限定在44-54％。
TiO2是本发明的必须成分，TiO2对于提高玻璃的折射率、降低阿贝数很有效，且能显著地降低玻璃的密度和提高玻璃的化学稳定性，当其量不足15％时，难以保证本发明玻璃的目标光学常数，但如果其含量超过30％，则不仅玻璃的失透倾向显著增加，同时玻璃在短波长波段的透过率显著下降，因此TiO2的含量限定在15-30％，优选含量限定在18-29％，更优选含量限定在20-28％。
Li2O组分能大幅度降低玻璃的转变温度并有效改善玻璃的熔化性能，当其量大于10％时，将使耐失透性和化学稳定性急剧恶化，因此，该组分的量限定为2.5-10％，优选为3.5-8.5％。
Na2O可以有效降低玻璃的转变温度，提高玻璃的熔化性能和调整光学常数，如果此组分的量小于8％，则不能充分获得这些效果，而如果此组分的量超过20％，则玻璃的化学稳定性显著变差，因此，此组分的量限定为8-20％，优选为11-18％。
K2O和Cs2O具有与上述碱金属氧化物相似的效果，K2O组分的量限定为0-10％，而Cs2O组分所对应的原料价格相对昂贵，为了实现低成本制造玻璃的目的，此组分的量应该为5％或更少，优选为小于3％，更优选不加入。
Li2O、Na2O、K2O、Cs2O等碱金属氧化物，可有效的降低玻璃的转变温度和密度，改善玻璃的熔化性能，同时可以通过混合碱效应提高玻璃的化学稳定性，因此，碱金属氧化物的合计总量应该为10.5％或更多，更优选为14.5％或更多，但碱金属氧化物合计总量引入过多的话，玻璃的折射率急剧下降，且玻璃的化学稳定性和耐失透性能变差，因此碱金属氧化物的合计总量应小于30％。
BaO是调整玻璃的折射率和阿贝数、提高玻璃的化学稳定性和热稳定性的有效成分，其含量超过5％时，玻璃的阿贝数增加，无法得到高色散光学玻璃，同时玻璃的失透倾向变大，因此BaO组分的含量限定0-5％。
CaO可以提高玻璃的化学稳定性，并有助熔作用，但其含量高于3％时，玻璃的失透倾向增大，因此CaO的含量限定在0-3％。
MgO和SrO这两种碱土金属氧化物的作用与CaO类似，可以提高玻璃的化学稳定性，MgO组分的含量限定在0-3％，SrO组分的含量限定在0-3％，优选不加入。
向SiO2-TiO2-R2O(R2O代表碱金属氧化物)系统玻璃中加入适量的碱土金属氧化物RO(RO代表碱土金属氧化物)组分可有效防止碱金属离子在玻璃中迁移和扩散，从而提高玻璃的化学稳定性，但如果碱土金属氧化物组分的合计量超过8％，则玻璃的失透倾向变大，为了得到耐失透性优异的光学玻璃，碱土金属氧化物的合计量MgO+CaO+SrO+BaO限定在0-8％。
WO3具有使玻璃的液相温度下降从而使耐失透性变好的效果，进而也有调整光学常数的效果，但若超过2％，则玻璃的光线透射率恶化，另外由于引入WO3组分的原料价格相对较高，从降低原料成本的方面考虑，其组分含量优选小于2％。
Ta2O5、Nb2O5可以提高玻璃折射率和色散，Ta2O5含量限定在0-2％，Nb2O5含量限定在0-2％，从成本考虑优选不加入，Ta2O5、Nb2O5与WO3的合计含量不超过2％。
Al2O3能降低玻璃的析晶倾向，提高玻璃的化学稳定性，其含量限定在0-1％，优选不加入。
ZrO2具有改善玻璃耐失透性、提高化学稳定性的效果，其含量限定在0-1％。
B2O3可以加速玻璃的熔化与澄清，降低玻璃的熔化温度，B2O3含量限定在0-5％，优选不加入。
La2O3可用于增加玻璃的折射率且不明显提高玻璃的色散，其含量限定在0-2％，优选不加入。
在本发明的玻璃中，为了得到无气泡的均质玻璃，应加入一定量的澄清剂，为了达到消除气泡的效果，澄清剂含量达0.1％就足够了，作为已知的澄清剂，可以选择Sb2O3、As2O3、氟化物、氯化物等，但As2O3由于有环境污染问题，另外由于氟化物和氯化物在玻璃熔融、澄清时容易蒸发，有造成大气污染的危险，因而澄清剂优选为Sb2O3，优选含量为0-0.05％，更优选含量为0-0.03％。
另外，从环境保护的层面考虑，本发明的光学玻璃不含有环境负荷大的组分，如PbO、ThO2、CdO等组分，除原材料中不可避免的混有上述组分之外，本发明所涉及的光学玻璃不加入上述组分。
以下叙述本发明的实施例，但本发明并不仅仅限定于这些实施例。
表1、表2、表3为本发明光学玻璃的15个实施例的物质的量组成，并显示了各实施例得到的玻璃的折射率nd、阿贝数vd和玻璃的转变温度Tg，表3中还列出了3个比较例。
表1、表2、表3中所有实施例都是将所需组分的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐等光学玻璃常用原料按照预定比例称量，混合均匀后用铂金坩埚在约1100-1350℃下熔融、澄清、搅拌2-4小时，降温到适当温度后浇入预热的金属模型内慢慢冷却，制得本发明的光学玻璃。
将制得的光学玻璃在退火炉中进行-4℃/h退火后，测试玻璃的折射率和转变温度。玻璃的折射率按GB/T7962.11规定的测试方法进行测量，阿贝数即色散系数定义如下：vd＝(nd-1)/(nF-nC)。玻璃的转变温度Tg按GB/T7962.16规定的测试方法进行测量。
表1
表2
表3
从以上实施例可以看出，本发明光学玻璃的折射率nd为1.63-1.75、阿贝数vd为27-37，玻璃的转变温度低于520℃，并且玻璃组分中不含有PbO和As2O3等环境负荷大的成分，因而可以低成本的制造且不污染环境，这些光学玻璃具有良好的市场竞争优势。
Claims (8)
1.精密模压成型用光学玻璃，其特征在于，其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：40-60％、TiO2：15-30％、Li2O：2.5-10％、Na2O：8-20％、K2O：0-10％、Cs2O：0-5％、BaO：0-5％、CaO：0-3％、MgO：0-3％、SrO：0-3％、WO3：0-2％、Ta2O5：0-2％、Nb2O5：0-2％、Al2O3：0-1％、ZrO2：0-1％、B2O3：0-5％、La2O3：0-2％和Sb2O3：0-0.1％。
2.如权利要求1所述的精密模压成型用光学玻璃，其特征在于，其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：42-55％、TiO2：18-29％、Li2O：2.5-10％、Na2O：8-20％、K2O：0-10％、Cs2O：0-5％、BaO：0-5％、CaO：0-3％、MgO：0-3％、SrO：0-3％、WO3：0-2％、Ta2O5：0-2％、Nb2O5：0-2％、Al2O3：0-1％、ZrO2：0-1％、B2O3：0-5％、La2O3：0-2％和Sb2O3：0-0.1％。
3.如权利要求1所述的精密模压成型用光学玻璃，其特征在于，其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：40-60％、TiO2：15-30％、Li2O：3.5-8.5％、Na2O：11-18％、K2O：0-10％、Cs2O：0-5％、BaO：0-5％、CaO：0-3％、MgO：0-3％、SrO：0-3％、WO3：0-2％、Ta2O5：0-2％、Nb2O5：0-2％、Al2O3：0-1％、ZrO2：0-1％、B2O3：0-5％、La2O3：0-2％和Sb2O3：0-0.1％。
4.如权利要求1所述的精密模压成型用光学玻璃，其特征在于，其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：42-55％、TiO2：18-29％、Li2O：3.5-8.5％、Na2O：11-18％、K2O：0-10％、Cs2O：0-3％、BaO：0-5％、CaO：0-3％、MgO：0-3％、SrO：0-3％、WO3：0-2％、Ta2O5：0-2％、Nb2O5：0-2％、Al2O3：0-1％、ZrO2：0-1％、B2O3：0-5％、La2O3：0-2％和Sb2O3：0-0.1％。
5.如权利要求1所述的精密模压成型用光学玻璃，其特征在于，其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：44-54％、TiO2：18-29％、Li2O：3.5-8.5％、Na2O：11-18％、K2O：0-10％、Cs2O：0-3％、BaO：0-5％、CaO：0-3％、MgO：0-3％、SrO：0-3％、WO3：0-2％、Ta2O5：0-2％、Nb2O5：0-2％、Al2O3：0-1％、ZrO2：0-1％、B2O3：0-5％、La2O3：0-2％和Sb2O3：0-0.1％。
6.如权利要求1所述的精密模压成型用光学玻璃，其特征在于，其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：44-54％、TiO2：20-28％、Li2O：3.5-8.5％、Na2O：11-18％、K2O：0-10％、Cs2O：0-3％、BaO：0-5％、CaO：0-3％、MgO：0-3％、SrO：0-3％、WO3：0-2％、Ta2O5：0-2％、Nb2O5：0-2％、Al2O3：0-1％、ZrO2：0-1％、B2O3：0-5％、La2O3：0-2％和Sb2O3：0-0.05％。
7.如权利要求1所述的精密模压成型用光学玻璃，其特征在于，其组成成分的摩尔百分比含量为：SiO2：44-54％、TiO2：20-28％、Li2O：3.5-8.5％、Na2O：11-18％、BaO：0-5％、WO3：0-2％。
8.如权利要求1所述的精密模压成型用光学玻璃，其特征在于，所述光学玻璃的nd为1.63-1.75、vd为27-37、Tg低于520℃。
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| CN1364736A (zh) * | 2001-01-11 | 2002-08-21 | 日本板硝子株式会社 | 折射率分布型透镜玻璃用母材玻璃组合物 |
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