光學(xué)玻璃
光學(xué)材料是是各種光學(xué)元件加工的對象,是光學(xué)儀器件的重要組成部分。光學(xué)材料包括光學(xué)塑料、光學(xué)玻璃、光學(xué)晶體。
光學(xué)玻璃的組成
光學(xué)玻璃與普通玻璃的主要區(qū)別如下:光學(xué)玻璃含有元素周期表中的大部分元素,只是成分和含量不同。光學(xué)玻璃具有物理和化學(xué)均勻性、高的透明度以及特定和精確的光學(xué)常數(shù)。
通常,硅石,也稱為石英砂,是光學(xué)玻璃的主要成分,當(dāng)熔融玻璃時(shí),應(yīng)加入其他物質(zhì),提高玻璃的性能,滿足關(guān)系式成像的需要。例如,添加氧化鋁可以提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度;添加氧化鉛和氧化鋇可以提高玻璃的折射率,但化學(xué)穩(wěn)定性降低;添加氧化鈉可以降低玻璃的熔化溫度;另外,其他氧化物可以提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。以二氧化硅為主要成分的玻璃屬于硅酸鹽玻璃,主要成分的三氧化硼B(yǎng)2O3屬于硼硅酸鹽玻璃,主要成分為五氧化二磷P2O5,屬于磷酸鹽玻璃。
光學(xué)玻璃的物理特性
玻璃物質(zhì)形態(tài): 嚴(yán)格地說,玻璃不是固體。玻璃熔體冷卻過程中沒有確定的固化溫度。玻璃保留了液體分子的不規(guī)則排列,也就是說,低溫固體保留了高溫液體結(jié)構(gòu),稱為玻璃態(tài)。
玻璃物理性能
各向同性:玻璃的硬度、彈性模量、折射率等性能在各個(gè)方向上都是一樣的。
光學(xué)玻璃分類命名
光學(xué)玻璃有很多種,其中大部分是無色的光學(xué)玻璃。光學(xué)玻璃的名稱主要是指無色光學(xué)玻璃。
光學(xué)玻璃品種和等級:各國和各玻璃廠商都有自己的品種分類和品牌表示方法,大多采用拉丁字母作為品種符號,如K、ZF、F等,品種后面跟著商標(biāo)。
根據(jù)各國的分類方法,光學(xué)玻璃按阿貝系數(shù)可分為兩類,即冕玻璃和燧石玻璃,大致分界線為γ=50;在我國,K代表冕玻璃,F(xiàn)代表燧石玻璃。
冕牌及火石兩類玻璃下,根據(jù)折射率,化學(xué)組成不同,其它小的類也是衍生的。
無色光學(xué)玻璃分類
根據(jù)色散系數(shù)vd和折射率nd的位置和玻璃成分,無色光學(xué)玻璃分為16類:見附件牌號表
光學(xué)玻璃牌號
每個(gè)光學(xué)玻璃等級由其所屬的玻璃類的代碼名稱和序列號組成。此外,每個(gè)品牌使用六個(gè)值來表示,前三個(gè)值代表品牌玻璃折射率小數(shù)點(diǎn)后的第三位數(shù)字,后三個(gè)值代表品牌玻璃的阿貝數(shù)。
無鉛、砷、鎘玻璃牌號:
無鉛、砷、鎘等放射性元素的玻璃標(biāo)簽上都有“H”和“-”的前綴,如H-K9L。
附件-光學(xué)玻璃牌號表: