光学玻璃及光学元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光学玻璃，特别是涉及一种折射率（nd)S 1.60~1.65、阿贝数 (ud)为62~66的光学玻璃，以及由该光学玻璃构成的玻璃预制件、光学兀件和光学仪器。
【背景技术】
[0002] 随着数码相机、数字摄像机和可拍照手机等不断向更好成像质量和更高清晰度发 展，非球面透镜的使用越来越广泛，为此中等折射率、低色散、高透过率的玻璃越来越受到 市场的青睐。同时，为降低加工难度和生产成本，精密模压技术成为了光学玻璃制造光学透 镜的首要选择，然而要想所得到的光学玻璃适于精密模压，则必须具有较低的转变温度，这 也对光学玻璃研发人员提出了较高的要求。
[0003] 申请号为201010554499. 2的中国专利公开了一种光学玻璃，其玻璃化转变温度 为600°C左右，不利于精密模压。
[0004] 日本特开2004-217513记载的光学玻璃中含有较多的Nb205、Bi 203、WO3，存在玻璃 透过率低的问题。
[0005] 申请号为201010299001. 2的中国专利公开了一种光学玻璃，其组成中含有大量 B2O3，这会使得玻璃在熔化时的挥发性增大，同时玻璃的化学稳定性和耐失透性不足。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较低转变温度、透过率高、化学稳定 性和耐失透性良好的光学玻璃，其折射率为1. 60~1. 65,阿贝数为62~66。
[0007] 本发明解决技术问题所采用的技术方案是：光学玻璃，其组成按重量百分比含有： P2O5 :30 ~50%、BaO :35 ~50%、B2O3 :2 ~6%、La2O3 :0 ~5%、Gd2O3 :0 ~5%、Al2O3 :0· 1 ~5%、 Li2O :0· 1 ~5%、Mg0 :2 ~10%、CaO :2 ~10%。
[0008] 进一步的，还含有：ZnO :0 ~3%、SrO :0 ~8%、Sb2O3 :0 ~0· 5%。
[0009] 进一步的，其组成按重量百分比为：P2O5 :30~50%、Ba0 :35~50%、La203 :0~5%、 Gd2O3 :0 ~5%、B203 :2 ~6%、A1203 :0· 1 ~5%、Li20 :0· 1 ~5%、Mg0 :2 ~10%、Ca0 :2 ~10%、 ZnO :0 ~3%、SrO :0 ~8%、Sb2O3 :0 ~0· 5%。
[0010] 进一步的，其中：P205 :38 ~42%。
[0011] 进一步的，其中：BaO :39 ~45%。
[0012] 进一步的，其中：B203 :2· 5 ~4. 5%。
[0013] 进一步的，其中=Al2O3 :1 ~5%。
[0014] 进一步的，其中=Li2O :1~3%。
[0015] 进一步的，其中：MgO :4~8%。
[0016] 进一步的，其中：CaO :4~8%。
[0017] 进一步的，其中：Gd203 :0 ~3% 和 / 或 La2O3 :0 ~3%。
[0018] 进一步的，其中：0· 9 彡 Ba(V(P205+B203)彡 1. 5。
[0019] 进一步的，其中：0· 1% 彡 La203+Gd203 彡 8%。
[0020] 进一步的，所述光学玻璃折射率为1. 60~1. 65,阿贝数为62~66。
[0021] 进一步的，所述光学玻璃透射比达到80%时，对应的波长小于370nm，所述光学玻 璃的(粉末法)耐水性D w为1类，耐酸性Da为4类，所述光学玻璃的耐气候稳定性为1类，所 述光学玻璃转变温度不超过550°C。
[0022] 采用上述的光学玻璃制成的玻璃预制件。
[0023] 米用上述的光学玻璃制成的光学兀件。
[0024] 采用上述的光学玻璃制成的光学仪器。
[0025] 本发明的有益效果是：本发明以P2O5作为玻璃的网络生成体，赋予玻璃较高的透 过率，大量的BaO是改善玻璃透过率的重要成分，同时可以增加玻璃折射率，提高玻璃的耐 气候稳定性，通过合理调整各组分的含量范围得到一种透过率高，并具有较低转变温度，且 化学稳定性和耐失透性良好的光学玻璃，其折射率为1. 60~1. 65,阿贝数为62~66,光学 玻璃透射率达到80%时，对应的波长小于370nm，光学玻璃的耐水性Dw为1类，耐酸性D a为 4类，耐气候稳定性为1类，转变温度不超过550°C，适于精密模压非球面透镜、球面镜、光栅 等光学元件。
【具体实施方式】
[0026] 下面将描述本发明光学玻璃的各个组分，除非另有说明，各个组分含量的比值是 用重量％表示。
[0027] P2O5是网络生成体，是构成玻璃骨架的主要元素，其含量太少易导致玻璃耐失透性 恶化；但含量过多则会使化学稳定性下降且难获得预期的光学性能，因此P 2O5的含量限定 为30~50%，优选含量为38~42%。
[0028] B2O3是玻璃获得高折射率、低色散的必须成分，但是当含量大时，玻璃熔融时挥 发增加，玻璃的化学稳定性和耐失透性能变差，因此，其含量为2~6%，优选含量为2. 5~ 4. 5%〇
[0029] BaO是改善玻璃透过率、提高玻璃折射率和耐气候稳定性的必须成分。一方面当 其含量低时，无法达到所需的光学常数和优异的耐气候稳定性；另一方面若其含量过多则 会使玻璃的转变温度升高，玻璃的化学稳定性变差。因此其含量限定为35~50%，优选为 39 ~45%。
[0030] BaO是中等折射率、低色散玻璃中改善玻璃透过率的重要组分，为了获得较高的透 过率，发明者经过潜心研究发现，BaO与Ρ 205、Β203之间存在一定的比例。当Ba(V(P 205+B203) 小于〇. 9时，玻璃透过率虽然增高，但是玻璃难以达到中等折射率低色散的要求；而当BaO/ (Ρ205+Β 203)大于1. 5时，玻璃中大量存在的BaO易破坏玻璃的内在结构，使得透过率恶化。 因此，当Ba(V(P205+B 203)为0. 9~1. 5时，才可以满足玻璃中等折射率、低色散和高透过率 的要求。
[0031] La2O3可用于提高玻璃的折射率，改善玻璃化学稳定性和耐久性，若其含量过高会 引起玻璃转变温度上升，抗失透性变差。因此La 2O3的含量限定为0~5%，优选含量为0~ 3% 〇
[0032] Gd2O3为提高玻璃折射率和耐失透性的有效成分，若其含量超过5%，则会提高玻璃 的转变温度，使得玻璃的耐失透性能恶化，因此其含量为O~5%，优选含量为O~3%。
[0033] 当Gd2O3作为玻璃的必须成分时，La2O 3可以作为自由添加成分。当La2O3作为玻璃 的必须成分时，Gd 2O3可以作为自由添加成分。而当La2O3和Gd 2O3同时存在玻璃中时，两者 质量之和La203+Gd 203为0. 1~8%，否则会使得玻璃的转变温度升高，耐失透性能恶化。
[0034] Al2O3是改善玻璃的化学稳定性的重要组分，但当其含量高于5%，会增加玻璃的熔 融难度从而降低玻璃的透过率，所以Al 2O3的含量限定为0. 1~5%。
[0035] Li2O是本发明的必要组份，不仅具有显著降低玻璃的转变温度和密度的作用，而 且还有较强的助熔作用。当其含量低于〇. 1%时，对降低转变温度的作用不明显，若其含量 高于5%，则玻璃耐失透性和化学稳定性急剧下降。因此Li2O的含量范围为0. 1~5%，优选 为1~3%。在本发明的玻璃中只含有Li2O,而不含有Na2O和K 20。因为Li+的半径比Na+ 和K+的粒子半径小，在本发明玻璃中Li+能起到积聚作用，使得玻璃的膨胀系数降低。
[0036] MgO有利于降低玻璃的膨胀系数，提高玻璃的耐候性。一定量MgO的加入，对降低 玻璃的转变温度和屈服点温度都是有效的。若其含量过高，反而会使玻璃的耐失透性显著 恶化，液相温度升高，因此MgO的含量限定为2~10%，优选为4~8%。
[0037] CaO可以提高玻璃的化学稳定性，具有一定的助熔作用，但其含量高于10%则会使 玻璃的失透倾向增大，所以CaO的含量限定为2~10%，优选为4~8%。
[0038] ZnO是降低玻璃的析晶倾向的任意添加成分，但其含量不可过高，否则会使玻璃的 耐失透性和化学稳定性降低，增大玻璃色散，所以ZnO的含量限定为0~3%，优选为0~2%， 最优选不加入。
[0039] SrO为调整光学常数、提高玻璃的化学稳定性的成分，在本发明中可以适量加入， 加入含量为〇~8%。
[0040] Sb2O3在本发明中作为澄清剂使用，其含量为0~0· 5%。
[0041] 下面将描述本发明的光学玻璃的性能。
[0042] 其中折射率与阿贝数按照《GB/T 7962. 1-1987无色光学玻