一种光学玻璃及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光学玻璃及其制备方法，属于光学玻璃技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着社会的发展，高折射率高色散光学玻璃在照相机、摄像机、手机等领域的应用 愈加广泛。随着用户对相机像素的要求越来越高，大幅度提高光学玻璃的透过性能势在必 行。
[0003] 高折射率高色散的磷酸盐玻璃一般通过Ti02和/或Nb205来提高折射率和色散，Ti 和/或Nb高温下容易失去氧从而显黄色或褐色，磷酸盐的存在更是大大加剧了对熔炼装置 的侵蚀，Ti还可能与杂质Fe形成复合物，这些因素都加重了玻璃的着色，不利于获得高透过 性能的光学玻璃。
[0004] 中国专利CN101941797A公开的光学玻璃需要在转变温度附近进行热处理来减少 玻璃着色，此种方法在热处理过程中容易出现颜色不均匀的情况，而且不能使玻璃完全消 色。
[0005] 中国专利CN1246239C公开的含Ti02和/或Nb205的光学玻璃的制备方法，在容纳并 熔化玻璃的熔化槽的上部提供燃烧气，并在燃烧气中同时供给空气和氧。此种方法制成的 光学玻璃的透过率为70%时对应的波长小于470nm。由于进入玻璃液中的氧浓度较低，不能 将Ti和/或Nb氧化到最高价态，所以玻璃颜色不能完全消除。
[0006] 中国专利CN101289276A公开的高折射率高色散光学玻璃的制备方法，在1290-1400°C采用中性气氛或弱氧化气氛熔化，并鼓入C0 2气体进行均化。由于其配方体系B2〇3 (Si〇2)-La2〇3(Gd2〇3)-Ti〇2(Nb2〇5)_Zr〇2不含磷和碱，对熔炼装置的侵蚀较小，但是弱氧化气 氛的氧浓度有限，不能把Ti和/或Nb氧化到最高价态，因此，玻璃颜色不能完全消除。0) 2是 还原性气体，大量鼓入C02-定程度上会导致铂的还原，对消色不利。另外，这种光学玻璃的 熔炼温度较高，增加了生产成本。
[0007] 中国专利CN103466937A所述的玻璃的制备方法，借助于交变电磁场进行直接感应 加热，熔体和加热装置的材料没有直接接触，制成的玻璃纯度较高，但所用设备比较复杂， 成本也较高，不适于大批量生产。
[0008] 上述专利申请中的高折射率高色散光学玻璃的制备方法都一定程度上降低了玻 璃的着色，但消色的程度有限，不能获得更高品质的光学玻璃。
【发明内容】
[0009] 发明要解决的问题
[0010] 本发明的目的在于提供一种光学玻璃及其制备方法，在制备含有Ti〇2和/或Nb2〇5 的高折射率高色散的光学玻璃时，可以有效抑制玻璃的着色，从而获得透过性能优异的高 品质的光学玻璃。
[0011]用于解决问题的方案
[0012] 本发明提供了一种光学玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0013] 首先，将玻璃原料置于刚玉容器或石英容器中进行一次熔炼，并通入氧气，得到第 一玻璃料液；
[0014] 接着，将所述第一玻璃料液置于熔炼装置中进行二次熔炼后成型。
[0015] 根据本发明的制备方法，在所述一次熔炼和所述二次熔炼之间，还包括步骤:将所 述第一玻璃料液浇注于水中后沥干。
[0016] 根据本发明的制备方法，所述一次熔炼的温度为1250~1300°C，所述一次熔炼的 时间为7~9h，所述氧气的通入量为30~60L/h;所述二次熔炼的温度为1200~1280°C，所述 二次熔炼和所述成型的时间一共为16~20h。
[0017] 根据本发明的制备方法，利用通气管将所述氧气输送至刚玉容器或石英容器中， 所述通气管是由石英或刚玉材质制成的。
[0018] 根据本发明的制备方法，所述熔炼装置是由铂、铑、铱或者它们的合金制成的。
[0019] 根据本发明的制备方法，其特征在于，所述光学玻璃中含有Ti02和/或Nb2〇5。
[0020] 根据本发明的制备方法，基于所述光学玻璃的总重量，所述Ti〇2的重量百分比为8 ~20%，所述Nb2〇 5的重量百分比为35~53%。
[0021] 根据本发明的制备方法，所述光学玻璃的折射率nd为1.80~1.99,阿贝数Ud为16~ 24，透过率为70 %时对应的波长λ7〇小于430nm。
[0022 ]本发明还提供了 一种光学玻璃，其通过本发明的制备方法制备得到。
[0023]根据本发明的光学玻璃，基于所述光学玻璃总重量，其包含以化合物计的以下组 分：
[0025] 上述百分比均为重量百分比；
[0026] 所述光学玻璃的组分中不含有Li20、Bi2〇3、W03、Sb 2〇3、Pb02或As2〇3。
[0027] 发明的效果
[0028] 由本发明的制备方法得到的光学玻璃的颜色接近无色，透过性能优异，所述光学 玻璃的折射率nd为1.80~1.99,阿贝数叫为16~24,透过率为70%时对应的波长λ 7〇小于 430nm，满足高折射率高色散的要求。
【具体实施方式】
[0029] 本发明提供了一种光学玻璃的制备方法，包括以下步骤：
[0030] 首先，将玻璃原料置于刚玉容器或石英容器中进行一次熔炼，并通入氧气，得到第 一玻璃料液；由于熔炼玻璃的熔炼装置一般由铂、铑、铱或者它们的合金制成的，在氧气存 在的情况下，所述熔炼装置容易受到侵蚀，在熔炼玻璃中通入氧气不仅不会抑制玻璃的着 色，还会加重玻璃的着色。通过先将玻璃原料置于刚玉容器或石英容器中进行一次熔炼，并 通入氧气，可以提高T i和/或Nb的价态，从而起到消色的作用。
[0031] 接着，将所述第一玻璃料液置于熔炼装置中进行二次熔炼后成型，例如:浇铸或漏 料成型。经过一次熔炼后的第一玻璃料液处于均匀的状态，玻璃原料中的各组分经化学反 应形成了复杂的物质，在进行二次熔炼的过程中，不会对熔炼装置造成侵蚀。
[0032] 根据本发明的制备方法，还包括以下步骤：
[0033] 将所述第一玻璃料液浇注于水中后沥干，得到玻璃渣。铂金器皿在有水分存在时， 侵蚀会加剧，而所得到的玻璃渣经过复杂的化学反应后已经生成了复杂化合物。因此，沥干 后的玻璃渣不会对熔炼装置造成侵蚀。然后，将所述玻璃渣置于所述熔炼装置中进行二次 熔炼后成型，例如:浇铸或漏料成型。
[0034]根据本发明的制备方法，所述一次熔炼的温度为1250~1300°C，所述一次熔炼的 时间为7~9h，所述氧气的通入量为30~60L/h;所述二次熔炼的温度为1200~1280°C，所述 二次熔炼和所述成型的时间一共为16~20h。本发明的制备方法中，一次熔炼时间为7~9h， 时间较短，安全性高，还可以解决P 2〇5挥发导致的光性偏离不易控制的问题，满足高透过率 的高品质光学镜头的需要。
[0035]另外，当氧气的通入量低于30L/h时，氧气的通入量过少，可能会使氧化程度不足， 透过性能相对较差；当氧气的通入量高于60L/h时，由于氧化程度也达到了极限，并不能提 高所制备的光学玻璃的λ70值，反而会浪费氧气。
[0036]根据本发明的制备方法，利用通气管将所述氧气输送至刚玉容器或石英容器中。 所述通气管是由石英或刚玉材质制成的，从而避免铂、镑、铱等杂质的引入，进一步起到消 色的作用。由于本发明进行一次熔炼时所用的容器和通气管的材质以石英(Si〇2)或者刚玉 (Al 2〇3)为主要成分，因此，在进行一次熔炼时会有极少量的Si02或者Al2〇3进入至第一玻璃 料液中，对所制备得到的光学玻璃的光性产生一定的影响，因此，在配制玻璃原料时，可以 适当减少Si〇2或者Al2〇3的含量，或者不添加 Si〇2或者Al2〇3,从而避免光性波动。
[0037] 若一次熔炼时所用的容器和通气管的其中之一由铂、镑、铱或者它们