最新光学玻璃材料知识教学讲义PPT课件.ppt

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1、光学玻璃材料知识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

2、特种光学玻璃。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

3、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/T7962.12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

4、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

5、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

6、接触温热的碱性液体（如研磨粉）时的敏感性；耐磷酸盐性则描述了光学玻璃在接触含磷酸盐的清洗溶液（如洗涤剂）时的反应情况。耐碱性级别AR是基于在一定的碱性溶液环境下（氢氧化钠，c=0.01mol/l，PH=12）腐蚀掉0.1μm表层厚度所需的时间来划分的，测试温度50℃。耐磷酸盐性级别PR是基于在一定的磷酸盐溶液环境下（Na5P3O10，c=0.01mol/l，PH=10）腐蚀掉0.1μm表层厚度所需的时间来划分的，测试温度50℃。机械性能——相对研磨硬度Fa相对研磨硬度是指同等研磨条件下，被测玻璃相对于标准玻璃K9的研磨

7、硬度。测量方法按GB/T7962.19规定的方法进行，测出标准玻璃K9样品的研磨量（体积V0）与被测玻璃试样的研磨量（体积V），其比值Fa即为被测玻璃的相对研磨硬度。Fa=V0/V=(W0/ρ0)/(W/ρ)越大，越硬式中：W0、W—分别为标准玻璃K9样品和被测玻璃试样研磨重量损失，g；ρ0、ρ—分别为标准玻璃K9和被测玻璃的比重，g/cm3机械性能——磨耗度FA将测定面积为9cm2的试样水平地固定在每分钟旋转60次的铸铁制平面盘的距中心80mm的规定位置上，同样供给5分钟由10g平均粒径为20μm的铝磨粒添加20ml

8、水制成的研磨液，施加9.807N的荷重进行研磨。FA=m/d/（m0/d0）×100越大，越软式中：m、m0—m为称量研磨前后的试样质量求损耗质量；m0为测定日本光学玻璃工业会指定的标准试样（BSC7）的损耗质量；d、d0—d为试样的比重，d0为标准试样（BSC7）的比重无色光学玻璃的质量指标ΔndΔνd均匀性双折射光吸收系数条纹