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光学玻璃分类,光学玻璃厂生产工艺流程

来源:www.dgzlgd.com

发布时间:2020-07-18

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玻璃有多种类型,在各个行业都发挥出了举足轻重的作用。我们日常接触的除了用来制作门窗的中空玻璃、夹层玻璃以外,还有许多用于制作艺术装饰品的种类,例如热熔玻璃、压花玻璃等。光学玻璃跟据光学特性可以分为约230种。生产光学玻璃时使用的原料大约有70种。为生产一种光学玻璃一般使用5-15种原料以数十公斤或数百公斤为单位混合。主要的原料有硅石、硼酸、氧化镧、氧化铈、氧化铌、氧化锆、钡、钾等高纯度原料。


光学玻璃

一、光学玻璃分为哪几种类型


①无色光学玻璃——在可见及近红外相当宽广波段内几乎是全透明的,是使用量较大的光学玻璃。按折射率和色散的不同有上百个牌号,可分为两个品种,即冕牌光学玻璃(以K代表)和火石光学玻璃(以F代表)。冕牌玻璃是硼硅酸盐玻璃,加入氧化铝后成为火石玻璃。二者的主要区别是火石玻璃的折射率和色散都较大,因而光谱元件多用它制造。

②耐辐射光学玻璃——具有无色光学玻璃的各项性质,并能在放射性照射下基本不改变性能。用于受γ辐照的光学仪器,其品种及牌号与无色光学玻璃相同。其化学成分是在无色光学玻璃的基础上,添加少量二氧化铈来消除高能辐射在玻璃中形成的色心,使这种玻璃在受辐照后光吸收变化很小。

③有色光学玻璃——对某些波长的光具有特定吸收或透射性能。亦称滤光玻璃,有百余个品种。颜色滤光片对某些颜色能选择吸收,中性滤光片对所有波长的光的吸收相同,只是减低光束强度而不改变其颜色。干涉滤光片则是根据光的干涉原理,将不需要的颜色反射掉而不是吸收。

二、光学玻璃的生产主要流程


生产光学玻璃的原料是一些氧化物、氢氧化物、硝酸盐和碳酸盐,并根据配方的要求,引入磷酸盐或氟化物。为了保证玻璃的透明度,必须严格控制着色杂质的含量,如铁、铬、铜、锰、钴、镍等。配料时要求准确称量、均匀混合。主要的生产过程是熔炼、成型、退火和检验。

1、熔炼  有单坩埚间歇熔炼法和池窑(见窑)连续熔炼法。单坩埚熔炼法又可分为粘土坩埚熔炼法和铂坩埚熔炼法。不论采用何种熔炼方式均需用搅拌器搅拌,并严格控制温度和搅拌,使玻璃液达到高度均匀。粘土坩埚能熔炼绝大部分冕玻璃和火石玻璃,成本低,且在玻璃的熔化温度超过铂的使用温度时采用。铂坩埚可熔炼质量较高、对粘土坩埚有严重侵蚀作用的玻璃,如重冕、重钡火石、稀土玻璃和氟磷玻璃。铂坩埚用电加热,一般采用硅碳棒或硅钼棒电炉。但制造析晶倾向大、要求迅速降温以及对气氛有一定要求的玻璃,则可采用高频加热。

2、成型  光学玻璃的成型法有古典破埚法、滚压法和浇注法,但目前越来越广泛地采用漏料成型(用单坩埚或连熔流出料液),能直接拉棒或滴料压型或漏料成型大尺寸的毛坯,提高料滴利用率和成品率。

3、退火  为了更大限度地消除玻璃的内应力,提高光学均匀性,必须制定严格的退火制度,进行精密退火。

4、压型  选料完成的玻璃适当地切成小部分,经过加热软化后放到模具里压制成形。小批量高精度,品质稳定,而且可以低成本加工。最后进行研磨后就制成了镜片。

另外,最近采用玻璃溶液直接成形的GOB预型材也被使用,放入精密模具里采用精密模压成形技术生产非球面镜片、棱镜、微型透镜阵列等等。

5、检验  测定的指标有:光学常数、光学均匀度、应力双折射、条纹、气泡等。

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