本發明涉及光學玻璃技術，尤其是涉及一種低成本、低熔點、高穩定性的光學玻璃。

背景技術：

光學玻璃是用于制造光學儀器或機械系統的透鏡、棱鏡、反射鏡、窗口等的玻璃材料，其包括無色光學玻璃、有色光學玻璃、耐輻射光學玻璃、防輻射玻璃和光學石英玻璃等多個種類。光學玻璃具有高度的透明性、化學及物理學(結構和性能)上的高度均勻性，具有特定和精確的光學常數。目前，其主要分為硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、氟化物和硫系化合物等幾個系列，而隨著光學玻璃的應用領域不斷拓寬，其品種在不斷擴大，其組成中幾乎包括周期表中的所有元素。

在實際應用時，為了延長壓型模具的使用壽命，應盡量于降低光學玻璃的壓型溫度。但是，現有的光學玻璃雖然能夠一定程度的降低壓型溫度，其卻降低了光學玻璃的穩定性，其不利于延長光學玻璃的使用壽命。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服上述技術不足，提出一種光學玻璃，解決現有技術中以降低光學玻璃的穩定性實現降低壓型溫度導致光學玻璃使用壽命縮短的技術問題。

為達到上述技術目的，本發明的技術方案提供一種光學玻璃，按重量百分比計，其包括如下組分：37～42％石英砂、36～40％碳酸鋇、0.1～0.2％三氧化二銻、7～10％氧化鋅、1～3％二氧化鈦、2～3％氫氧化鋁、2～4％硝酸鋇、4～7％硼酸。

優選的，按重量百分比計，其包括如下組分：39.58％石英砂、38.65％碳酸鋇、0.15％三氧化二銻、8.2％氧化鋅、2.02％二氧化鈦、2.6％氫氧化鋁、3％硝酸鋇、5.8％硼酸。

優選的，所述石英砂的含量與碳酸鋇和硼酸的總含量的比例為0.8～1:1。

優選的，所述石英砂的含量與碳酸鋇和硼酸的總含量的比例為0.89:1。

優選的，所述氫氧化鋁的含量與硼酸的含量的比例為0.3～0.5:1。

優選的，所述氫氧化鋁的含量與硼酸的含量的比例為0.45:1。

優選的，所述碳酸鋇和硝酸鋇的總含量與氧化鋅的含量的比例為4～6:1。

優選的，所述碳酸鋇和硝酸鋇的總含量與氧化鋅的含量的比例為5.08:1。

與現有技術相比，本發明通過調整光學玻璃的各組分之間的比例，在保證其光學性能的前提下，其降低了光學玻璃的壓型溫度、提高了光學玻璃的穩定性，而且未采用貴重金屬，避免了成本的增加。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明的實施例提供了一種光學玻璃，按重量百分比計，其包括如下組分：37～42％石英砂、36～40％碳酸鋇、0.1～0.2％三氧化二銻、7～10％氧化鋅、1～3％二氧化鈦、2～3％氫氧化鋁、2～4％硝酸鋇、4～7％硼酸。

本實施例光學玻璃的制備方法可采用本領域技術人員公知的方法，例如：將以上述重量百分比計的玻璃原料的所有組分均勻混合，并在1300℃～1350℃下加熱成為熔融體，在1380℃～1400℃下充分澄清、均化的熔融態玻璃從漏管中流出，流入成型模具中冷卻、壓制成型即可。

由于本實施例的光學玻璃降低了壓型溫度，其不可避免降低了光學玻璃的化學穩定性。目前，現有的光學玻璃制備時，均通過增加三氧化二鑭以提高了制備的光學玻璃的化學穩定性，三氧化二鑭雖然能夠保證光學玻璃在低壓型溫度下依然具有較好的化學穩定性，但是其容易導致光學玻璃的熱穩定性變差，而且當需要具有光學玻璃具有較高折射率時，加入三氧化二鑭則無法達到折射率的要求。

由于石英砂是提高光學玻璃穩定性的必要成分，而且其可保證光學玻璃具有較好的熱穩定性，并可以增大玻璃熔融以及成型時的粘度，但若其含量過高，則玻璃變得很難熔，且無法獲得本發明所需要的折射率，過低則不利于與其他組分之間配合以保證玻璃的析晶性能，故本實施例將石英砂的含量設置為37～42％。

硼酸在加熱過程中分解形成氧化硼和水，氧化硼具有提高玻璃可熔性并降低玻璃態轉變溫度的作用，但氧化硼過多則玻璃化學穩定性會下降，并且折射率下降，無法滿足需求的光學性能；碳酸鋇可在高溫下分解為氧化鋇和二氧化碳氣體，其分解的氣體可提高脫泡功能，氧化鋇可提高耐候性、提高折射率，并且具有能夠降低玻璃的液相溫度、改善操作性的效果，但是其易導致光學玻璃表面發生變質，故為了保證本實施例光學玻璃具有加好的光學性能前提下還具有較高的化學穩定性，本實施例將石英砂的含量與碳酸鋇和硼酸的總含量的比例設置為0.8～1:1。具體設置時，本實施例優選將石英砂的含量與碳酸鋇和硼酸的總含量的的比例設置為0.89:1。

進一步的，由于氫氧化鋁在受熱條件下分解形成的氧化鋁則具有提高光學玻璃穩定性的效果，而本實施例通過調整硼酸與氫氧化鋁的比例，其不僅能夠改善硼酸產生的化學穩定性降低的問題，而且提高了光學玻璃的結構穩定性，具體可將氫氧化鋁的含量與硼酸的含量的比例設置為0.3～0.5:1，優選設置為0.45:1。

碳酸鋇、硝酸鋇在高溫條件下分解形成氧化鋇，氧化鋇能夠一定程度提高光學玻璃的化學穩定性和熱穩定性，同時可降低光學玻璃熔煉粘度、增大出爐粘度。但是，當碳酸鋇、硝酸鋇的含量較低時則達不到提高穩定性的效果，而超過一定值時，其反而不利于提高光學玻璃的穩定性，且易降低光學玻璃的耐失透性。故本實施例調整碳酸鋇、硝酸鋇之間的含量比例，其有利于形成的三種硅酸鹽之間相互作用，其保證了最大限度提高了光學玻璃的穩定性，同時具有較好的煉粘度、出爐粘度和耐失透性。而氧化鋅是降低玻璃的轉變溫度和軟化溫度的有效成分，同時氧化鋅也是提高玻璃熔融性的重要成分，并且可以增加玻璃的耐水性，本實施例將碳酸鋇和硝酸鋇的總含量與氧化鋅的含量的比例設置為4～6:1，其保證了最大限度提高了光學玻璃的穩定性，同時具有較好的煉粘度、出爐粘度和耐失透性。具體的，本實施例碳酸鋇和硝酸鋇的總含量與氧化鋅的含量的比例優選設置為5.08:1。

實驗例

為了說明本實施例制備的光學玻璃具有更好的光學性能和穩定性，本實施例采用粉末法進行化學穩定性測試，測試方法如下：

1、按表1的質量百分比制備組分制備8組光學玻璃，8組光學玻璃對應實施例1～8，并購買市場上相同光學性能的2組對比例光學玻璃，對比例的組分見表2；

表1

其中，本實施例1中，石英砂的含量與碳酸鋇和硼酸的總含量的比例為0.89:1、氫氧化鋁的含量與硼酸的含量的比例為0.45:1、碳酸鋇和硝酸鋇的總含量與氧化鋅的含量的比例為5.08:1；本實施例2中，石英砂的含量與碳酸鋇和硼酸的總含量的比例為0.8:1；本實施例3中，石英砂的含量與碳酸鋇和硼酸的總含量的比例為1:1；本實施例4中，氫氧化鋁的含量與硼酸的含量的比例為0.3:1；本實施例5中，氫氧化鋁的含量與硼酸的含量的比例為0.5:1；本實施例6中，碳酸鋇和硝酸鋇的總含量與氧化鋅的含量的比例為4:1；本實施例7中，碳酸鋇和硝酸鋇的總含量與氧化鋅的含量的比例為6:1。

表2

2、采用粉末法分別上述實施例1～10和對比例1～2進行化學穩定性測試；

具體的，將上述待測試例的光學玻璃粉碎，取粒徑為0.25～0.5mm的光學玻璃顆粒，用無水乙醇洗滌，在烘箱中以100℃左右的溫度烘干，待用。

將上述待測試例的球形顆粒各取2g，分別加入100ml蒸餾水，然后在密封狀態下用沸騰的恒溫水浴鍋加熱60分鐘，然后在密封狀態下快速冷卻至室溫，取其中25ml溶液加入兩滴甲基紅溶液，并筒0.01n鹽酸標準溶液滴定至微紅色，記錄鹽酸標準溶液的消耗量，具體見表3

表3

由表1、表2和表3可知，本實施例1～8制備的光學玻璃相對市場上具有相同光學性能的光學玻璃具有更好的化學穩定性和更低的成本，而且采用不同配比的組分時，其穩定性具有一定的波動，即按設定質量百分比的組分制備的光學玻璃具有更佳的穩定性，同時其成本不同發生明顯變化。

以上所述本發明的具體實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限定。任何根據本發明的技術構思所做出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本發明權利要求的保護范圍內。