第一篇光学材料

1、第一篇 光学材料光学材料包含光学玻璃、光学晶体、光学塑料三大类，光学玻璃是用的最广泛的光学材料，属于无机物，是高分子的凝聚态物质；光学晶体是有规则排列结构的固体，由于人工晶体的培养比较困难，生产量远不如光学玻璃大；光学塑料属于有机物，是有机高分子化合物，由于其价格低廉、成型方便、质轻、抗震等优点，近年来取得了很大的发展。结合我公司产品特点，在此着重介绍光学玻璃的基本概念。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，由于黏度逐渐增加而具有固体的机械性质的，均成为玻璃。而且由液态变为玻璃态的过程应当是可逆的。玻璃的分类光学玻璃无色光学玻璃有色光学玻璃耐辐射光学玻璃其他

2、光学玻璃我司产品主要围绕无色光学玻璃进行加工，因此主要介绍无色光学玻璃。无色光学玻璃分类根据各种玻璃材料的光学常数，即折射率nd、色散系数vd的不同分成了不同的玻璃牌号，每一种牌号在nd-vd图上都各占有各自的位置，如图： 光学玻璃领域图根据位置区域和玻璃的组成，将无色光学分成了16类，见下表：玻璃类别名称代号玻璃类别名称代号轻冕玻璃QK轻火石玻璃QF冕玻璃K火石玻璃F磷冕玻璃PK钡火石玻璃BaF钡冕玻璃BaK重钡火石玻璃ZBaF重冕玻璃ZK镧火石玻璃LaF镧冕玻璃LaK重镧火石玻璃ZLaF冕火石玻璃KF重火石玻璃ZF钛火石玻璃TiF特种火石玻璃TF说明：以上分类系我国光明集团玻璃材料牌号分类

3、表，根据国家、企业的不同，各公司牌号分类各不相同，但各公司大部分玻璃材料参数可以对应，如下表为成都光明与日本豪雅玻璃牌号对照表：成都光明牌号日本豪雅牌号成都光明牌号日本豪雅牌号QKFCQFFLKCFFBaKBACBaFBAFZKBACDZBaFBAFDLaKLACLaFNBFD TAFZLaFTAFDZFFD2. 无色光学玻璃质量指标无色光学玻璃按下列各项质量指标分类和分级： 折射率、中部色散与标准数值的允许差值，同一批玻璃中折射率和中部色散的一致性，光学均匀性，应力双折射，光吸收系数，条纹度，气泡度。例如： 根据折射率nd和阿贝系数vd与标准数值的允许差值，光学玻璃分为三级见表。级别 折射率

4、允许偏差nd 级别阿贝数允许偏差vd%13010-310.525010-320.8310010-331.0 光学玻璃的化学稳定性玻璃抵抗潮湿空气、水、酸、碱、盐的侵蚀能力，称为玻璃的化学稳定性，目前我司使用较多的指标是耐酸性和耐水性。耐酸性采用粉末法测试耐酸作用稳定性Da:按GB/T17192的测试方法，根据下式计算Da=(B-C)/(B-A)100式中：Da 玻璃浸出百分数，% B 过滤器和试样的质量，g C 过滤器和浸出后试样的质量，g A 过滤器质量，g由计算得出的浸出百分数，将光学玻璃耐酸作用稳定性分为6类，如下表：类别123456浸出百分数（Da）0.35-0.650.65-1.20

5、1.2-1.222.2耐水性采用粉末法测试耐水作用稳定性Dw:按GB/T17192的测试方法，根据下式计算Dw=(B-C)/(B-A)100式中：Dw 玻璃浸出百分数，% B 过滤器和试样的质量，g C 过滤器和浸出后试样的质量，g A 过滤器质量，g由计算得出的浸出百分数，将光学玻璃耐酸作用稳定性分为6类，如下表：类别123456浸出百分数（Dw）0.1-0.250.25-0.60.6-1.11.1光学玻璃的机械性能光学玻璃的机械性能包含：光学玻璃的密度；光学玻璃的硬度；光学玻璃的脆性；光学玻璃的抗张强度，抗压强度；光学玻璃的弹性等。我司在工艺上主要关心光学玻璃的硬度。光学玻璃的硬度可以用显微硬度和相对研磨硬度来表示，相对研磨硬度在日本、台湾企业又称之为“磨耗度”相对研磨硬度指同等研磨条件下，被测玻璃相对于标准玻璃K9的研磨硬度。测量方法按GB/T7962.19规定的方法进行，测出标准玻璃K9样品的研磨量（体积V0）与被测玻璃试样的研磨量（体积V），其比值Fa即为被测玻璃的相对研磨硬度。Fa=V0/V=(W0/0)/(W/)式中