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【精】光学玻璃材料知识.ppt
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(ZLaF)、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
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