[发明专利]一种高折射率、低色散光学玻璃及其制备方法和应用

说明书

本发明属于光学玻璃技术领域，具体涉及一种高折射率、低色散光学玻璃及其制备方法和应用。光学玻璃包括基底材料和功能材料，所述基底材料选自玻璃基础材料和高折射率材料，功能材料为金属氧化物材料；所述高折射率材料的成分和质量分数为La₂O₃：15‑35份；WO₃：5‑20份，In₂O₃：12‑24份，Y₂O₃：1‑8份，WO₃：In₂O₃＝0.4‑1.25。本发明首次选用WO₃替换Gd₂O₃来制备光学玻璃，WO₃与La₂O₃、Y₂O₃、In₂O₃配合，有效改善光学玻璃的折射率，降低色散，本发明一个或多个实施例制备得到的光学玻璃的折射率为2.3‑2.7，阿贝数为70‑75。

技术领域

本发明属于光学玻璃技术领域，具体涉及一种高折射率、低色散光学玻璃及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

光学玻璃是一种能改变光的传播方向，并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃。狭义的光学玻璃是指无色光学玻璃；广义的光学玻璃还包括有色光学玻璃、激光玻璃、石英光学玻璃、抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃、声光玻璃、磁光玻璃和光变色玻璃。光学玻璃可用于制造光学仪器中的透镜、棱镜、反射镜及窗口等。由光学玻璃构成的部件是光学仪器中的关键性元件。

对于光学玻璃来说，折射率、阿贝数、透过率是其核心光性特征。折射率和阿贝数决定了玻璃的基本功能，折射率为1.76-1.80、阿贝数为47-51的光学玻璃属于高折射率低色散光学玻璃，这类高性能玻璃在光学系统中的应用可以缩短镜头的长度，提高成像质量。但是光学玻璃折射率与色散成反比，折射率越高，色散越大，色散大会导致成像不清晰，影响实际使用。此外，光学玻璃需要较高的硬度抵抗外界冲击或压力。

现有技术公开了多种高折射率、低色散光学玻璃，其绝大多数含有大量的Gd₂O₃，发明人研究后发现Gd₂O₃含量过高一方面增加制作成本，另一方面，在一定程度上限制折射率的提升，而且只能保证高折射率或低色散的性能，无法兼顾高折射率和低色散性能。而且现有光学玻璃的硬度较低，需要额外涂层材料提高硬度。此外，发明人还发现光学玻璃的密度较大，在制成一些特殊光学镜片，如眼镜片、相机镜片时质量较大，增加使用负重感。

发明内容

为了解决现有技术中存在的光学玻璃折射率低，无法兼顾高折射率和低色散性能，以及硬度低，密度大的问题，本发明提出一种高折射率、低色散光学玻璃及其制备方法和应用，首次使用WO₃代替Gd₂O₃，WO₃用量少，与La₂O₃、Y₂O₃、In₂O₃配合，有效改善光学玻璃的折射率，降低色散。同时，发明人研究发现，WO₃和In₂O₃按照特定比例加入还可以降低光学玻璃的密度。而且在同时含有WO₃和In₂O₃的玻璃体系中，分多次加入功能材料以及设置不同保温温度可以增加光学玻璃的硬度。

具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：