光學玻璃原料與制作方法 光學玻璃特點與用途分類

        玻璃以石英砂、純堿、長石及石灰石等為原料，經混和、高溫熔融、勻化后，加工成形，再經退火而得。廣泛運用于建筑、日用、藝術、儀表等領域，種類豐富，性能優越。除了制成各種玻璃門窗以外，我們還常將其制作成各種鏡片、裝飾等。想知道光學玻璃原料與制作方法，以及光學玻璃特點與用途分類，請看下文。

一、光學玻璃原料與制作方法

        生產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，各國相繼采用內襯鉑的連續池窯熔煉，使光學玻璃的產量大大提高，質量也好，這是目前光學玻璃生產工藝發展的主要趨勢。

        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應力，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、光學均勻度、應力雙折射、條紋、氣泡等。

二、光學玻璃特點與用途分類

        根據不同的要求，可把光學玻璃分為三大類：

        ①無色光學玻璃：在可見及近紅外相當寬廣波段內幾乎是全透明的，是使用量非常大的光學玻璃。按折射率和色散的不同有上百個牌號，可分為兩個品種，即冕牌光學玻璃(以K代表)和火石光學玻璃(以F代表)。冕牌玻璃是硼硅酸鹽玻璃，加入氧化鋁后成為火石玻璃。二者的主要區別是火石玻璃的折射率和色散都非常大，因而光譜元件多用它制造。

        ②耐輻射光學玻璃：具有無色光學玻璃的各項性質，并能在放射性照射下基本不改變性能。用于受γ輻照的光學儀器，其品種及牌號與無色光學玻璃相同。其化學成分是在無色光學玻璃的基礎上，添加少量二氧化鈰來清理高能輻射在玻璃中形成的色心，使這種玻璃在受輻照后光吸收變化很小。

        ③有色光學玻璃：對某些波長的光具有特定吸收或透射性能。亦稱濾光玻璃，有百余個品種。顏色濾光片對某些顏色能選擇吸收，中性濾光片對所有波長的光的吸收相同，只是減低光束強度而不改變其顏色。干涉濾光片則是根據光的干涉原理，將不需要的顏色反射掉而不是吸收。