第一情报 ---材料工业

无铅、无砷、无镉镧系光学玻璃

供稿人:吴春莹  供稿时间:2005-1-10   关键字:无铅  无砷  无镉  镧系  光学玻璃  
由于镧系光学玻璃所具有的特殊光学性能,它是制作光电产品读写镜头和成像镜头必备的高品质光学玻璃新材料。传统的光学玻璃组分中一般都含有铅、砷、镉等元素,因为氧化铅的加入可提高光学玻璃折射率和色散,氧化砷可澄清气泡,而氧化镉可用于改善玻璃的化学稳定性。然而,随着人们环保意识的增强,这类传统的含有害元素的光学玻璃正逐渐被各种绿色环保的光学玻璃(或称生态玻璃)所取代。根据日本环境厅的标准,环保光学玻璃的标准是玻璃中铅含量不超过50ppm,砷、镉的含量不超过5ppm。目前国际上已有不少厂家生产无铅、无砷、无镉镧系光学玻璃,国外的代表厂商如德国Schott公司、日本Hoya和Ohara公司,国内如成都光明光电信息材料有限公司、湖北新华光信息材料有限公司等。
 
德国Schott玻璃厂2004年公开的专利US6709998介绍了一种无铅光学玻璃,其采用全铂连续熔炼工艺,使玻璃混合物于1350℃左右熔化,然后在约1400℃精炼并完全均化。日本Ohara公司最近公开的一种高折射低色散的镧系光学玻璃,其组成为SiO2-B2O3-La2O3-Gd2O3-Li2O-F体系,不含铅、砷、镉等有害元素。
 
中国专利CN1252391 2000年公开了德国Schott玻璃厂发明的无铅光学玻璃,折射率nd介于1.64和1.83之间,阿贝值(色散系数)vd介于36和56之间,成分为(以氧化物重量%计)SiO2 10~25、B2O3 8~20、ZrO2 1~5、TiO2 1~5、La2O3 10~30、BaO 30~50、ZnO 0.1~2、CaO 0.5~2、WO3 0.1~2、Nb2O0.1~5、Y2O3 0.1~3、Gd2O3 0~1、Na2O 0~1、K2O 0~1。该玻璃结晶稳定性好,使生产能够在连续熔炉上进行。
 
湖北新华光信息材料有限公司生产有LaK、LaF、ZLaF等三十余个品种的镧系玻璃。在提高性能的同时,该公司分别采用稀土氧化物和SrO、Li2O、CaO等对CdO、PbO、As2O3、BaO等有毒、有害成分进行了取代,研制生产出了对人体和环境无毒、无害、无污染的绿色环保镧系玻璃。并且,该公司自行开发了光学玻璃瓷铂连熔新工艺和光学玻璃铂金池炉连熔工艺,目前镧系玻璃生产已全部实现单埚和连续熔炼,并采用漏斗成型,具有年产镧系玻璃80吨的生产能力。
 
成都光明光电信息材料有限公司生产有LaK、LaF、ZLaF三大类,数十个品种的镧系光学玻璃,其生产的无铅、无砷、无镉镧系光学玻璃产品的主要性能指标与德国Schott、日本Sumita、Ohara、Hoya公司的同类产品对比如下表。
 
/
成都光明光
电信息材料有限公司H-LaF50A
日本Sumita
K-LaSFn7
德国Schott
N-LAF34
日本Ohara
S-LAH66
日本Hoya的
TaF1
nd
1.77250
1.77250
1.77250
1.772498
1.772500
nF
1.78337
1.783367
1.783369
1.783373
1.783363
nc
1.76780
1.767796
1.767801
1.767798
1.767796
nF-nC
0.015575
0.015570
0.015568
0.015575
0.015566
Vd
49.60
49.61
49.62
49.59
49.62
内透过率(%)
380nm
90
95.5
91
95.6
96.3
480nm
98.9
99.6
>99
99.6
     99.7
 
 
从国外光学玻璃的生产现状不难看出,环保光学玻璃已经成为了光学玻璃发展的必然趋势。我国光学玻璃的生产厂商自主研制开发出无铅、无砷、无镉镧系光学玻璃,并采用先进的全铂连续熔炼工艺替代传统的单坩埚熔制工艺,这将有助于提高企业自身在国际市场上的竞争力。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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