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光学冷加工工艺基础培训 ——光学玻璃材料篇 光学材料分类 光学材料包括光学玻璃、普通夹板玻璃、特殊玻璃、光学晶体、光学塑料和偏振材料。 其中最常用的是光学玻璃、光学晶体、光学塑料。 光学玻璃 光学玻璃是由硅、硼、磷、铅、钾、钠、钡、砷、铝等多种氧化物在高温下形成的复杂的盐熔体；经过冷却得到各向同性的无定形物体。而大多数的光学玻璃是以二氧化硅为主要成份的硅酸盐玻璃。 光学玻璃的熔炼过程为：炉料→硅酸盐的形成（800～900℃）→玻璃的形成（1000 ～1250℃） →澄清→均匀化→冷却→成型→退火（400 ～600℃ ）→型料 光学玻璃包括无色光学玻璃、有色光学玻璃和特种光学玻璃 。 无色光学玻璃的分类和化学成分 无色光学玻璃按色散系数大小分为冕牌和火石两大类，各以K和F表示。火石玻璃的νd50，冕牌玻璃的νd50。 每类玻璃中根据比重大小分为重冕(ZK)、轻冕(QK)、重火石(ZF)、轻火石(QF)。 根据含有氟、磷、钡、镧、钛等的化合物而分为氟冕(FK)、磷冕(PK)、钡冕(BaK)、镧冕(LaK)、特冕(TK)、钡火石(BaF)、镧火石(LaF)、重钡火石(ZBaF)、钛火石(TiF)、和特种火石(TF)。 无色光学玻璃的分类 无色光学玻璃的命名 每种光学玻璃牌号按其所属玻璃类别名称的代号再加序号组成。此外，还用六位数字作代码来表征每个牌号，其中前三个数字表示该牌号玻璃折射率小数点后头三位数，后三位数字表示该牌号玻璃阿贝数。例如K9，nd=1.51680，vd=64.20，可表示为K9—517642。 对无铅、砷、镉及其它放射性元素的玻璃牌号，用“H-”作为前缀来表示。 光学性能——折射率 光学下班折射率按下列谱线，给出5位小数的折射率： 光学性能——色散 中部色散用nF- nC或nF′- nC′表示，色散系数（即阿贝数）vd定义如下： vd=（nd-1）/（nF-nC） 还列出ve为： ve=（ne-1）/（nF′-nC′） 光学性能——应力光学系数B 玻璃中的机械应力会导致光产生双折射，应力光学系数表示有效应力与应力双折射产生的光程差之间的关系： δ=B·d · F 式中： δ——光程差，nm； B——应力光学系数，/Pa； d——光在玻璃中通过的路程，cm； F——施压应力，Pa。 光学性能——内透射比τ 内透射比为试样表面不存在光反射损失时的透射比。按GB/T 7962.12所规定的方法测量。数据表中给出了各种牌号玻璃5mm、10mm厚的不同波长内透射比值。 光学性能——着色度（λ80/λ5） 光学玻璃透射光谱特性用着色度（ λ80/λ5）表示，按以下方法确定： 样品厚度10mm±0.1mm， λ80是玻璃透射比达到80%时所对应的波长， λ3是玻璃透射比达到5%时对应的波长，并以10nm为单位表示。例如：玻璃透射比达到80%所对应的波长为368nm，玻璃透射比达到5%所对应的波长为313nm，着色度λ80/λ5为37/31 化学性能——抗潮湿大气作用稳定性  RC（S）（表面法） 根据对潮湿大气作用的稳定性，分为三级： 1级—在温度50℃，相对湿度80%的条件下，玻璃抛光表面形成水解斑点的时间超过20H； 2级—在相同试验条件下，形成水解斑点的时间在5～20H之间； 3级—在相同试验条件下，形成水解斑点的时间不到5H； 化学性能——抗酸作用稳定性  RA（S）（表面法） 根据对酸溶液作用的稳定性，分为三级： 1—在0.1N、50℃的醋酸溶液作用下，玻璃抛光表面的破坏深度达135nm的时间超过5H； 2—在相同试验条件下，破坏深度达135nm的时间在1～5H； 3—在相同试验条件下，破坏深度达135nm的时间不到1H； 化学性能——耐水作用稳定性  DW（粉末法） 在白金筐中装入相当于比重的质量的粉末玻璃（粒度425～600μm），将之浸渍在装有80ml纯水（PH=6.5 ～7.5）的石英玻璃制圆底烧瓶内，在沸腾的烧杯中处理60分钟，根据其质量减（%）分类成下表所示的等级： 化学性能——耐酸作用稳定性  DA（粉末法） 与DW的测定方法相同，在烧瓶内装入0.01mol/l的硝酸水溶液进行处理，根据其质量减（%）分类成下表所示的等级。 化学性能——耐碱作用稳定性AR 耐磷酸盐作用稳定性PR 耐碱性表示光学玻璃在接触温热的碱性液