光学玻璃基本分类与制造简介
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光学玻璃分类一、无色光学玻璃二、冕波代号K 火石代号F H 代表环保Q 代表轻Z代表重系列玻璃类别名称代号牌号普通光学玻璃(P系列)轻冕玻璃Q K H-QK1、H-QK3、H-QK3L冕玻璃K K1、K2、H-K3、K4A、H-K5、H-K6、H-K7、K8、H-K9、H-K9L、H-K10、H-K11、K12、K16、H-UK9L、H-K50、H-K51磷冕玻璃P K PK1、PK2钡冕玻璃B a K H-BaK1、H-BaK2、H-BaK3、H-BaK4、BaK5、H-BaK6、H-BaK7、H-BaK8、BaK9、BaK11重冕玻璃Z K H-ZK1、H-ZK2、H-ZK3、H-ZK4、ZK5、H-ZK6、H-ZK7、ZK8、H-ZK9、H-ZK10、H-ZK11、H-ZK14、ZK15、ZK19、ZK20、H-ZK21、ZK50镧冕玻璃L a K H-LaK1、H-LaK2、H-LaK3、H-LaK4、H-LaK5、LaK6、H-LaK7、LaK8、LaK10、H-LaK12、H-LaK50、H-LaK51、H-LaK52、H-LaK53、H-LaK54冕火石玻璃K F KF1、KF2、KF3轻火石玻璃Q F QF1、QF2、QF3、QF5、QF6、H-QF6、QF9、QF11、QF14、QF50、UQF50火石玻璃F F1、F2、F3、F4、H-F4、F5、F6、F7、F12、F13钡火石玻璃B a F BaF1、BaF2、BaF3、BaF4、BaF5、BaF6、BaF7、BaF8、BaF51重钡火石玻璃ZBaF ZBaF1、ZBaF2、H-ZBaF3、ZBaF4、H-ZBaF5、ZBaF8、ZBaF11、ZBaF13、ZBaF15、ZBaF16、ZBaF17、ZBaF18、ZBaF20、H-ZBaF50、H-ZBaF52重火石玻璃Z F ZF1、H-ZF1、ZF2、H-ZF2、ZF3、ZF4、H-ZF4、ZF6、ZF7L、H-ZF7L ZF8、ZF10、ZF11、ZF12、ZF13、ZF14、ZF50、ZF51、ZF52、H-ZF52镧火石玻璃L a F LaF1、LaF2、LaF3、H-LaF4、H-LaF6L、LaF7、H- LaF8、H-LaF9、H-LaF10、H-LaF50、H-LaF52、H-LaF53、H-LaF54重镧火石玻璃ZLaF H-ZLaF1、H-ZLaF2、ZLaF3、H-ZLaF50、H-ZLaF51、H-ZLaF52、H-ZLaF53、H-ZLaF54、H-ZLaF55、H-ZLaF56钛火石玻璃T i F TiF1、TiF2、TiF3特种火石玻璃T F TF1、TF3、TF4、TF5、TF6注:无铅、砷、镉以及其它放射性元素玻璃牌号,用代表环保特性的前缀"H-"表示无色饰品晶质玻璃无色饰品晶质玻璃具有高透明度、高亮度的特点,彩色晶质有兰色、粉红色、紫色等几个系列,色泽纯洁亮丽,是制作高档灯饰品、工艺美术品的最佳材料。
光学玻璃分类简史最初用于制造镜头的玻璃,就是普通窗户玻璃或酒瓶上的疙瘩,形状类似“冠”,皇冠玻璃或冕牌玻璃的名称由此而来。
那时候的玻璃极不均匀,多泡沫。
除了冕牌玻璃外还有另一种含铅量较多的燧石玻璃。
1790年左右法国人皮而·路易·均纳德发现搅拌玻璃酱可以制造质地均匀的玻璃。
1884年卡尔·蔡斯厂的恩斯特·阿贝和奥托•肖特(Otto Schott)在耶拿创建肖特玻璃厂(Schott Glaswerke AG ),在几年内研制了几十种光学玻璃,其中以高折射率的钡质冕牌玻璃的发明为肖特玻璃厂的重要成就。
光学玻璃的成分光学玻璃是用高纯度硅、硼、钠、钾、锌、铅、镁、钙、钡等的氧化物按特定配方混合,在白金坩埚中高温融化,用超声波搅拌均匀,去气泡;然后经长时间缓慢地降温,以免玻璃块产生内应力。
冷却后的玻璃块,必须经过光学仪器测量,检验纯度、透明度、均匀度、折射率和色散率是否合规格。
合格的玻璃块经过加热锻压,成光学透镜毛胚。
特种光学玻璃稀土元素光学玻璃:三十年代出现了新的稀土元素光学玻璃,主要成分是镧、钍、钽的氧化物。
稀土元素光学玻璃有很高的折射率,为光学镜头的设计开辟新的可能性。
今日大孔径镜头中多有镧玻璃。
钍玻璃因有放射性,已停止生产。
无铅光学玻璃:无铅光学玻璃不含铅、砷,以N标志。
化学成分和光学性质相近的玻璃,在阿贝图上也分布在相邻的位置。
肖特玻璃厂的阿贝图有一组直线和曲线,将阿贝图分成许多区,将光学玻璃分类;列如冕牌玻璃K5、K7、K10在K区,燧石玻璃F2、F4、F5在F区。
玻璃名称中的符号:∙ F 代表燧石∙K 代表冕牌∙ B 代表硼∙BA 代表钡∙LA 代表镧∙N 代表无铅∙P 代表磷阿贝图是德国物理学家恩斯特·阿贝在1886年发明的玻璃坐标图,至今已一百多年。
阿贝图是直角物理坐标图,以玻璃的阿贝数V为横轴(X轴),以玻璃的折射率n为纵轴(Y轴)。
V轴和n轴的交点不是零点,V数在V轴上从左到右从大到小排列,从V=100到V=18;折射率n从下到上从小到大排列,从1.42 到2.2。
光学加工基础知识§1光学玻璃基本知识一。
基本分类和概念光学材料分类:光学玻璃、光学晶体、光学塑料三类.玻璃的定义:不论化学成分和固化温度范围如何,一切由熔体过冷却所得的无定形体,由于粘度逐渐增加而具有固体的机械性质的,均称为玻璃.光学玻璃分为冕牌K和火石F两大类,火石玻璃比冕牌玻璃具有较大的折射率nd和较小的色散系数vd。
二.光学玻璃熔制过程将配合料经过高温加热,形成均匀的,高品质的,并符合成型要求的玻璃液的过程,称玻璃的熔制。
玻璃的熔制,是玻璃生产中很重要的环节。
,玻璃的许多缺陷都是在熔制过程中造成的, 玻璃的产量、质量、生产成本、动力消耗、熔炉寿命等都与玻璃的熔制有密切关系。
混合料加热过程发生的变化有:物理过程-———-配合料的加热,吸附水的蒸发,单组分的熔融,个别组分挥发.某些组分的多晶转变。
化学过程———-—固相反应,盐的分解,水化物分解, 结晶水的排除,组分间的作用反应及硅酸盐的形成。
物理化学过程—----低共熔物的组分和生成物间相互溶解,玻璃与炉气介质,耐火材料相互作用等。
上述这些现象的发生过程与温度和配合料的组成性质有关.对于玻璃熔制的过程,由于在高温下的反应很复杂,尚待充分了解,但大致可分为以下几个阶段。
1.加料过程-————硅酸盐的形成2。
熔化过程---—-玻璃形成3。
澄清过程--——-消除气泡4。
均化过程-———--消除条纹5。
降温过程--——--—调节粘度6。
出料成型过程总之,玻璃熔制的每个阶段各有其特点,同时,它们又是彼此互相密切联系和相互影响的.在实际熔制中,常常是同时或交错进行的,这主要取决于熔制的工艺制度和玻璃窑炉结构特点。
三。
玻璃材料性能1.折射率nd、色散系数vd根据折射率和色散系数与标准数值的允许差值,光学玻璃可以分为五类光学均匀性指同一块玻璃中折射率的渐变。
玻璃直径或边长不大于150mm,用鉴别率比值法玻璃分类如表1-2.1类或2类还应测星点.玻璃直径或边长大于150mm,称大块光学玻璃,根据玻璃各部位间折射率微差值最大值Δnmax分类。
光学玻璃简介 光学辅材简介1、 光学玻璃之分类与组成:第一次大战后为研究制造高屈折率之光学材料于是加入稀元素于玻璃内。
因之,获得欲制造高屈折率低分散之玻璃以矽酸盐或磷酸盐玻璃是不可能,而要不以硼酸盐为主成分之高价原子,ion 半径大之阳离子加入之。
要增加屈折率,即要增加高分子屈折,减少分子容量。
玻璃之分子屈折主要由单结合之氧离子而定之,因此加入多量之分极性大的氧ion 即可达成目的。
分极性大的氧ion 可由导入ion 半径大,起分极作用小如Ba 2+、La 2+等之修饰离子于形成glass 之氧化物中而得之。
重フリントンガラス之高屈折率是基于Pb 2+ ion 之分极,但该时分散亦大。
分子容量亦由氧ion 之填充度而决定之,故要增加屈折率,即要增大氧ion 之填充度。
Glass 因光之波长,其屈折率而异,这就是光之分散。
一般光学glass 在可视域为无色透明无吸收,但在紫外域、红外域有吸收性存在。
光学glass 普遍不使用着色成分,故glass 上有着色,可视由不纯物所引起。
最成问题之不纯物为Fe 2O 3(但因glass 之材质而异)。
一小数点以下三位仍成问题。
若PbO 之量增大,即Fe 2O 3同在0.001%以下,其吸收作用在可凤凰制造一课凤凰制造一课视域可发现。
若不纯物之量增大,吸收作用向长波长侧扩展而容易着色。
含有ランタン之glass因含有多量之修饰氧化物,该glass 增大氧ion之分极性,吸收作用更向长波长侧移动而更易着色。
故高屈折率低分散Glass之着色要完全除去是不容易的。
该等glass原料所能容许之不纯物量为Ce2O3:0.001%及Fe2O3:0.001%以下。
△1、SF—F—LF—KF—K系列重フリント含有大量之PbO之SiO2—PbO—R2O的组成,容易着色(因有多量之PbO)、比重大、溶融温度低、耐酸性不良。
若PbO减少,即アルカリ性增大,耐水性差。
KF等易生白霉(白ヤケ)△2、BaSF—BaF—BaLF—BaK—BaLK系列BaSF由SiO2—PbO—BaO—R2O系组成。