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光學(xué)玻璃的用途廣泛
能改變光的傳播方向,玻璃毛坯,并能改變紫外、可見或紅外光的相對光譜分布的玻璃叫做光學(xué)玻璃。它是通過折射、反射、透過方式傳遞光線或通過吸收改變光的強(qiáng)度或光譜分布的一種無機(jī)玻璃態(tài)材料。具有穩(wěn)定的光學(xué)性質(zhì)和高度光學(xué)均勻性。
光學(xué)玻璃是用于制造光學(xué)儀器或機(jī)械系統(tǒng)的透鏡、棱鏡、反射鏡、窗口等的玻璃材料。包括無色光學(xué)玻璃(通常簡稱光學(xué)玻璃)、有色光學(xué)玻璃、耐輻射光學(xué)玻璃、防輻射玻璃和光學(xué)石英玻璃等。
光學(xué)玻璃具有高度的透明性、化學(xué)及物理學(xué)(結(jié)構(gòu)和性能)上的高度均勻性,具有特定和精l確的光學(xué)常數(shù)。它可分為硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、氟化物和硫系化合物系列。品種繁多,主要按他們在折射率(nD)-阿貝值(VD)圖中的位置來分類。傳統(tǒng)上nD>1.60,VD>50和nD<1.60,VD>55的各類玻璃定為冕(K)玻璃,其余各類玻璃定為火石(F)玻璃。冕玻璃一般作凸透鏡,火石玻璃作凹透鏡。通常冕玻璃屬于含堿硼硅酸鹽體系,輕冕玻璃屬于鋁硅酸鹽體系,重冕玻璃及鋇火石玻璃屬于無堿硼硅酸鹽體系,絕大部分的火石玻璃屬于鉛鉀硅酸鹽體系。隨著光學(xué)玻璃的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,其品種在不斷擴(kuò)大,其組成中幾乎包括周期表中的所有元素。
石英玻璃具有以下優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì):(1)良好的透光性:紫外,可見和紅外波段的高透射率,新鄉(xiāng)毛坯,優(yōu)異的紫外透明光譜特性,可見光透射和近紅外光譜性能; (2)耐高溫,透明耐火材料,使用溫度可達(dá)1,100°C; (3)膨脹系數(shù)極低,5.5×10 -7 /°C,相當(dāng)于普通玻璃的20%首先,光學(xué)玻璃毛坯,熱穩(wěn)定性特別好,3毫米厚的石英玻璃加熱到1,100°C,進(jìn)入20°C水不會(huì)爆; (4)良好的電真空性能:真空度可達(dá)10-6 Pa。良好的電性能和化學(xué)穩(wěn)定性,電阻率:20°C時(shí)1.8×1,光學(xué)石英毛坯,019 ohm cm,800°C時(shí)1.6×106 ohm cm,電絕緣性; (5)良好的耐腐蝕性:石英玻璃酸性材料除了HF和熱磷酸外,對任何其他酸都是惰性的,是耐酸性好的材料。
光學(xué)玻璃按光學(xué)特性分類
1、無色光學(xué)玻璃。對光學(xué)常數(shù)有特定要求,具有可見區(qū)高透過、無選擇吸收著色等特點(diǎn)。按阿貝數(shù)大小分為冕類和火石類玻璃,各類又按折射率高低分為若干種,并按折射率大小依次排列。多用作望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機(jī)等的透鏡、棱鏡、反射鏡等。
2、防輻照光學(xué)玻璃。對高能輻照有較大的吸收能力,有高鉛玻璃和CaO-B2O2系統(tǒng)玻璃,前者可防止γ射線和X射線輻照,后者可吸收慢中子和熱中子,主要用于核工業(yè)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等作為屏蔽和窺視窗口材料。
3、有色光學(xué)玻璃。又稱濾光玻璃。對紫外、可見、紅外區(qū)特定波長有選擇吸收和透過性能,按光譜特性分為選擇性吸收型、截止型和中性灰3類;按著色機(jī)理分為離子著色、金屬膠體著色和硫硒化物著色3類,主要用于制造濾光器。
4、光學(xué)石英玻璃。以二氧化硅為主要成分,具有耐高溫、膨脹系數(shù)低、機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)性能好等特點(diǎn),用于制造對各種波段透過有特殊要求的棱鏡、透鏡、窗口和反射鏡等。
5、紫外和紅外光學(xué)玻璃。在紫外或紅外波段具有特定的光學(xué)常數(shù)和高透過率,用作紫外、紅外光學(xué)儀器或用作窗口材料。
6、耐輻照光學(xué)玻璃。在一定的γ射線、X射線輻照下,可見區(qū)透過率變化較少,品種和牌號(hào)與無色光學(xué)玻璃相同,用于制造高能輻照下的光學(xué)儀器和窺視窗口。
企業(yè): 昆山諾立光學(xué)有限公司
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