光學玻璃的生產(chǎn)制造方法 光學玻璃有什么質(zhì)量要求

        玻璃歷史悠久，性質(zhì)穩(wěn)定，是歷經(jīng)時間考驗的優(yōu)良材料，不但能夠用于裝飾，也可在各種光學儀器中發(fā)揮重要作用，甚至能夠用來幫助建筑節(jié)能降噪。通過使用不同的加工方法，我們能夠讓玻璃具有不同的特性。光學玻璃的生產(chǎn)制造方法以及光學玻璃有什么質(zhì)量要求，請看下文。

一、光學玻璃的生產(chǎn)制造方法

        生產(chǎn)光學玻璃的原料是一些氧化物、氫氧化物、硝酸鹽和碳酸鹽,并根據(jù)配方的要求,引入磷酸鹽或氟化物。為了保證玻璃的透明度，必須嚴格控制著色雜質(zhì)的含量，如鐵、鉻、銅、錳、鈷、鎳等。配料時要求準確稱量、均勻混合。主要的生產(chǎn)過程是熔煉、成型、退火和檢驗。

        ①熔煉　有單坩堝間歇熔煉法和池窯(見窯)連續(xù)熔煉法。單坩堝熔煉法又可分為粘土坩堝熔煉法和鉑坩堝熔煉法。不論采用何種熔煉方式均需用攪拌器攪拌，并嚴格控制溫度和攪拌，使玻璃液達到高度均勻。粘土坩堝能熔煉絕大部分冕玻璃和火石玻璃，成本低，且在玻璃的熔化溫度超過鉑的使用溫度時采用。鉑坩堝可熔煉質(zhì)量較高、對粘土坩堝有嚴重侵蝕作用的玻璃，如重冕、重鋇火石、稀土玻璃和氟磷玻璃。鉑坩堝用電加熱，一般采用硅碳棒或硅鉬棒電爐。但制造析晶傾向大、要求迅速降溫以及對氣氛有一定要求的玻璃，則可采用高頻加熱。

        60年代以來，各國相繼采用內(nèi)襯鉑的連續(xù)池窯熔煉，使光學玻璃的產(chǎn)量大大提高，質(zhì)量也好，這是目前光學玻璃生產(chǎn)工藝發(fā)展的主要趨勢。

        ②成型　光學玻璃的成型法有古典破堝法、滾壓法和澆注法，但目前越來越廣泛地采用漏料成型（用單坩堝或連熔流出料液），能直接拉棒或滴料壓型或漏料成型大尺寸的毛坯，提高料滴利用率和成品率。

        ③退火　為了更大限度地清理玻璃的內(nèi)應(yīng)力，提高光學均勻性，必須制定嚴格的退火制度，進行準確退火。

        ④檢驗　測定的指標有：光學常數(shù)、光學均勻度、應(yīng)力雙折射、條紋、氣泡等。

二、光學玻璃有什么質(zhì)量要求

        1.特定的光學常數(shù)以及同一批玻璃光學常數(shù)的一致性

        每一品種光學玻璃對不同波長光線都有規(guī)定的標準折射率數(shù)值，作為光學設(shè)計者設(shè)計光學系統(tǒng)的依據(jù)。所以工廠生產(chǎn)的光學玻璃的光學常數(shù)必須在這些數(shù)值一定的容許偏差范圍以內(nèi)，否則將使實際的成象質(zhì)量與設(shè)計時預(yù)期的結(jié)果不符而影響光學儀器的質(zhì)量。同時由于同批儀器往往采用同批光學玻璃制造，為了便于儀器的統(tǒng)一校正，同批玻璃的折射率容許偏差要較它們與標準值的偏差更加嚴格。

        2.高度的透明性

        光學系統(tǒng)成象的亮度和玻璃透明度成比例關(guān)系。光學玻璃對某一波長光線的透明度以光吸收系數(shù)Kλ表示。光線通過一系列棱鏡和透鏡后，其能量部分損耗于光學零件的界面反射而另一部分為介質(zhì)（玻璃）本身所吸收。前者隨玻璃折射率的增加而增加，對高折射率玻璃此值甚大，如對重燧玻璃一個表面光反射損耗約6%左右。因此對于包含多片薄透鏡的光學系統(tǒng)，提高透過率的主要途徑在于減少透鏡表面的反射損耗，如涂敷表面增透膜層等。而對于大尺寸的光學零件如天文望遠鏡的物鏡等，由于其厚度非常大，光學系統(tǒng)的透過率主要決定于玻璃本身的光吸收系數(shù)。通過提高玻璃原料的純度以及在從配料到熔煉的整個過程中防止任何著色性雜質(zhì)混入，一般可以使玻璃的光吸收系數(shù)小于0.01(即厚度為1厘米的玻璃對光透過率大于99%)。

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