光学玻璃知识介绍.ppt

内容介绍 前言 玻璃种类 无色光学玻璃 主要光学玻璃厂家及产品 其他常用光学玻璃 一些实例 前言 光学材料是光学仪器的最重要组成部分，而光学材料是光学零件加工的对象。光学材料有光学玻璃、光学晶体和光学塑料等。 一、光学玻璃组成 光学玻璃与普通玻璃的主要区别：关系玻璃具有高度透明性、物理及化学上的高度均匀性以及特定和精确的光学常数。光学玻璃含有元素周期表中的大部分元素，只是组成和含量不同而已。 通常光学玻璃的主要成分是二氧化硅，又称石英砂，熔炼玻璃时都要加入其他物质以改善玻璃的性能和满足关系系统成像的需要。如加入Al2O3可以提高玻璃化学稳定性和机械强度；加入氧化铅和氧化钡可以增大玻璃折射率，但化学稳定性降低；加入氧化钠可以降低熔炼温度；此外还可根据需要加入其他多种氧化物。 以二氧化硅SiO2为主要成分的玻璃属于硅酸盐玻璃，以三氧化二硼B2O3为主要成分的属于硼硅酸盐玻璃，以五氧化二硼P2O5为主要成分的属于磷酸盐玻璃。 一般常用的光学玻璃是硅酸盐玻璃： （1）含有Na2SIO3,CaSiO3和 SiO2 ，主要成分是SiO2，玻璃态物质，没有固定的熔点 （2）主要反应材料：石灰石，纯碱，石英 （3）主要的反应方程式： 二、物理特性 1、玻璃物质形态 玻璃并非严格意义上的固体，玻璃熔炼体在冷却过程中没有确定的固化温度，玻璃保留了液态分子无规则排列的结构，即低温的固态保留了高温液态的无定性结构，称为玻璃态。 2、玻璃的物理特性 各向同性：玻璃的性质如硬度、弹性模数、折射率等在各向测得的数值相同 介稳状态 玻璃从熔融态向固态转化过程是连续可逆的 玻璃种类 特种玻璃：光学玻璃??石英玻璃 玻璃纤维 玻璃管（棒）材??工艺玻璃??显象管玻璃??绝缘子玻璃??医用玻璃??眼镜玻璃??水晶玻璃??超薄玻璃??灯具玻璃??等等? 深加工玻璃：钢化玻璃 ?防弹玻璃??夹层玻璃??汽车玻璃??镜片玻璃??镀膜玻璃??喷雕彩绘玻璃???夹丝玻璃??热融玻璃??防火玻璃??吸热玻璃?热反射玻璃?透紫外玻璃??光致变色玻璃??等 器皿玻璃：玻璃瓶罐??玻璃杯（盆）玻璃餐具??仪器玻璃 等? 浮法玻璃 格法、平板、压延玻璃 一些玻璃图片 无色光学玻璃 一、光学玻璃分类命名 光学玻璃种类繁多，绝大多数是无色光学玻璃，光学玻璃命名主要指无色光学玻璃 光学玻璃品种及牌号，各国及各个玻璃生产厂家都有自己的品种分类及牌号表示方法，大多以拉丁字母作为品种标志，如K、ZK、F等，品种之后附有牌号标志（我国国家标准以阿拉伯数字表示序号）。 按照各国的分类方法，光学玻璃按阿贝系数大小分为冕牌、火石玻璃两大类，大致的分界线为 γ=50；国内以K代表冕牌玻璃，F代表火石玻璃。 在冕牌及火石两类玻璃之下，根据折射率高低、化学成分不同，又派生出其他小类 无色光学玻璃分类 根据折射率n d和色散系数υd 在n d -υd 领域图中的位置和玻璃的组成，无色光学玻璃按下表分为16类 光学玻璃牌号： 每种光学玻璃牌号按其所属的玻璃类别名称的代号加序号组成。另外，还用六个数值做代码来表征每一个牌号，其中前三位数值表示该牌号玻璃折射率小数点后三位数，后三位数值表示该牌号玻璃的阿贝数。 例如：H-K9L， n d=1.51680， υd =64.20，则其代码为：517642 无铅、砷、镉玻璃牌号： 无铅、砷、镉及其它放射性元素的玻璃牌号，用“H”加“—”作为前缀表示，例如：H-K9L。 领域图 玻璃牌号 二、无色光学玻璃的质量指标 1、折射率 一般玻璃厂家材料参数表都给出了很多条光谱线的折射率 例如：成都光明给了7条光谱线折射率： OHARA给了9条光谱线折射率： 2、色散和阿贝数 中部色散为nF-nC或nF’-nC’ 色散系数（即阿贝数）υd 定义如下： υd = （n d – 1)/(nF-nC) 另一色散系数 υe = （n e – 1)/(nF’-nC’) 折射率、色散系数与标准数值的允许差值 同一批玻璃中折射率和色散系数的一致性 3、光学均匀性：是指同一块玻璃内部折射率变化的不均匀程度 4、应力双折射 玻璃在没有受到应力作用时是各向同性的，但由于玻璃的加热或冷却过程不均匀就会产生应力，使玻璃失去各向同性的性质，在光学上引起双折射现象。 5、光吸收系数 是指光通过任何物质时，一部分光能被介质所吸收。玻璃虽是透明物质，也有吸收，只是他的吸收