[发明专利]一种高均匀性高一致性光学玻璃的制造方法及装置

说明书

本发明的名称一种高均匀性高一致性光学玻璃的制造方法及装置。属于光学玻璃制造技术领域。它可明显提高光学玻璃的均匀性和一致性。它的主要特征是：熔化池底部设有鼓泡器；在熔化池与升温室之间设有均化池；均化池设有均化池电极、均化池燃烧器和搅拌棒；①按玻璃配方完成光学玻璃配合料的配制，混合均匀；②将配合料按埚次单独进行造粒，制成颗粒状配合料；③取不同埚次颗粒状配合料按重量比例再进行二次混合；④熔化池鼓泡强化熔化池的对流及化料；均化池内搅拌装置进行搅拌均化；经升温室、澄清室、降温室、工作室后，注入模具内成型为玻璃条料，再精密退火。本发明可实现一次熔制获得高均匀性高一致性光学玻璃，提升了玻璃熔制的效率。

技术领域

本发明属于光学玻璃制造技术领域，具体涉及一种用于高均匀性、高一致性光学玻璃的制造方法及装置。

背景技术

随着人脸识别、虚拟现实、增强现实、激光投影等技术的发展，对高清成像要求越来越高，因此对光学玻璃的技术指标要求也越来越加苛刻。不仅要求光学玻璃的内在质量如气泡、条纹要求高，还对透过率、批次产品折射率的一致性、产品的均匀性，都提出了更高的要求，尤其对产品的折射率一致性及产品高均匀性提出了严格要求。光学玻璃的高均匀性主要取决于两个方面：1.熔制高均匀性、高一致性的产品；2.精密退火。因此熔制高均匀性、高一致性产品是基础和前提，在产品具备高均匀性能的情况下，进行精密退火才可能获得高均匀性光学玻璃。

光学玻璃熔制是一个复杂的过程，光学玻璃的均匀性、一致性受熔制过程中多种因素制约，配合料的均匀性、熔制温度的波动、组分挥发、玻璃粘度与搅拌效率等对光学玻璃的均匀性、一致性都产生重要影响。对于高均匀性、高一致性光学玻璃产品，一般采用二次熔炼方法来解决高均匀性问题，即先将玻璃配合料熔制成玻璃渣，测定玻璃渣的折射率，再由折射率高、低不同的玻璃渣按重量比例进行调合后，混合成所需折射率的玻璃渣原料，再进行第二次熔炼，成型为玻璃块料。如专利申请号为CN104860509A高均匀性光学玻璃的生产制造方法。该方法主要解决了玻璃原料的均匀性，并未解决熔制条件带来的不均匀性，而且由于玻璃配合料中各组分的粒度、密度都不一致，混合工艺不合理及运送过程中都会发生配合料的分层而导致不均匀；其次，该方法生产周期长、单位能耗大导致产品成本高；其三，玻璃渣（熟料）处理环节多，易造成杂质污染，影响光学玻璃的透过率。

传统光学玻璃熔炉设备以瓷铂连熔炉为主，为了提高光学玻璃的均匀性和一致性，一般会适当增加熔化部位的体积来获得。但由于光学玻璃产品以牌号多，需求量小为特点，针对其产品特点，其熔炉出料量小，频繁更换牌号，因此限制了光学玻璃的熔炉体积。另外为了便于更换牌号，缩短更换周期，需要将玻璃液放空，因此熔炉需要增加火焰加热来提供玻璃放空后高温所需的热量。由于火焰燃烧的高挥发、高膛压及不稳定，导致光学玻璃的折射率波动大，折射率一致性差、光学均匀性变差。

发明内容

本发明目的就是针对上述情况，提出的一种高均匀性、高一致性光学玻璃的制造方法及装置。

本发明制造方法的技术解决方案是：一种用于高均匀性高一致性光学玻璃的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

①按玻璃配方完成光学玻璃配合料的配制，在混料机中进行充分混合，确保配合料均匀；

②将上述混合均匀的配合料按埚次单独进行造粒，制成颗粒状配合料；

③取不同埚次造粒后的颗粒状配合料按重量比例再汇合，进行二次混合；

④将二次混合料投入熔化池，熔化池内设置多个鼓泡装置，强化熔化池内玻璃液的对流及加速化料；

在熔化池与升温室之间增加一个均化池，均化池内安装机械式搅拌装置，搅拌装置以一定的转速旋转，使玻璃液充分均化；

由均化池流出的玻璃液经升温室、澄清室、降温室、工作室后，再由漏料管注入模具内，拉制成型为玻璃条料，再精密退火获得高均匀性、高一致性的光学玻璃。