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光學(xué)材料之無色光學(xué)玻璃
來源:整理 | 作者:和宸晶體 | 發(fā)布時間: 2020-03-07 | 4645 次瀏覽 | 分享到:
本文介紹了無色光學(xué)玻璃系列。
1、系列和分類
      無色光學(xué)玻璃分為兩個系列:普通光學(xué)玻璃系列(P系列)和耐輻射光學(xué)玻璃系列(N系列)。
      無色光學(xué)玻璃的分類:根據(jù)折射率nd和色散系數(shù)vdnd-vd領(lǐng)域圖中的位置進(jìn)行分類,共分為18類,如下表1所示。
      表1 無色光學(xué)玻璃分類
代號 名稱 代號 名稱 代號 名稱 代號 名稱 代號 名稱
FK 氟系 BaK 鋇冕 KF 冕火石 ZBaF 重鋇火石 TiF 鈦火石
QK 輕冕 ZK 重冕 QF 輕火石 ZF 重火石 TF 特種火石
K LaK 鑭冕 F 火石 LaF 鑭火石

PK 磷冕 TK 特冕 BaF 鋇火石 ZLaF 重鑭火石


2、牌號
       同類光學(xué)玻璃中,根據(jù)其折射率nd、中部色散np-nc及色散系數(shù)vd的差別,分別在代號后面用序號1、2、3……等等加以區(qū)別,如K1、K2、K3……等等,K1、K2、K3等就叫做牌號。
3、質(zhì)量指標(biāo)
       無色光學(xué)玻璃的質(zhì)量指標(biāo)包括:折射率nd、色散系數(shù)vd與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的允許差值同一批玻璃中,折射率和色散系數(shù)的一致性;光學(xué)均勻性;應(yīng)力雙折射;條紋度;氣泡度;光吸收系數(shù)等。(這些在光學(xué)零件圖紙中很容易發(fā)現(xiàn))在無色光學(xué)玻璃國家標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)它們與規(guī)定數(shù)值的差別進(jìn)行分類、分級。
4、耐輻射光學(xué)玻璃
       在經(jīng)x射線或γ射線照射后,具有一定抗輻射穩(wěn)定性的光學(xué)玻璃稱為耐輻射光學(xué)玻璃。
       耐輻射光學(xué)玻璃的分類同上述無色光學(xué)玻璃。其牌號是將其耐輻射能力加在上述普通無色光學(xué)玻璃上而形成。如K9玻璃能耐1×105倫琴的X射線照射,就稱為K509,以此類推。
5、部分光學(xué)玻璃的物理、化學(xué)特性
      光學(xué)玻璃的折射率nd、相對研磨硬度FA、化學(xué)穩(wěn)定性、密度和顯微硬度等數(shù)據(jù)可查相關(guān)資料,表3給出少量常用玻璃數(shù)據(jù)(辛苦整理,COPY時提前告知和宸晶體)。
      表中相對研磨硬度FA是指在同等研磨條件下,被測玻璃相對于標(biāo)準(zhǔn)玻璃(K9)的研磨硬度。它用標(biāo)準(zhǔn)玻璃樣品的研磨量(被研磨的體積)與被測玻璃樣品的研磨量(被研磨的體積)的比值A(chǔ)表示
A=V0/V
       式中  V0——標(biāo)準(zhǔn)玻璃樣品被研磨的體積(cm3);
               V  ——被測玻璃樣品被研磨的體積(cm3。
       表中顯微硬度表示玻璃抵抗硬物壓入的能力,用克氏顯微硬度HK表示。
       表中表中耐潮穩(wěn)定性的測試是把兩面拋光的玻璃樣品置于70土1℃時的飽和水蒸氣條件下,七晝夜后,用測定玻璃表面散射性的裝置測量其表面散射率TB(有光陷阱時),再和標(biāo)準(zhǔn)白板時的散射率TA相比,即
H=(TB/TA)×100%
       H值(濁度值)即表示玻璃表面“生霧率”。
       耐潮穩(wěn)定性的分級是在上述條件下,將被測樣品的H值和標(biāo)準(zhǔn)樣品BaK7、ZK9的H值進(jìn)行比較而定出。分1、2、3、4級。
       表中耐酸穩(wěn)定性測試是采用酸度為pH2.9的醋酸、pH4.6的標(biāo)準(zhǔn)醋酸鹽、pH6.0的水作為測定介質(zhì),拋光玻璃樣品表面被介質(zhì)侵蝕后,在白熾燈下觀察玻璃表面出現(xiàn)紫藍(lán)干涉色的時間(此時侵蝕破壞層的光學(xué)厚度為135nm)或表面呈現(xiàn)雜色或脫落現(xiàn)象的時間,據(jù)此可對光學(xué)玻璃耐酸穩(wěn)定性進(jìn)行遞減式分類定級,如表2。
表2
級別  成膜時間測定截止酸度 pH2.9±0.2 pH4.6±0.2
pH6.0±0.2
1a ≥5h

1b <5h,≥0.5h

2a
>30min
2b
<30min,≥5min
3a

>3h
3b

≤3h

表3 無色光學(xué)玻璃部分?jǐn)?shù)據(jù)
玻璃牌號 折射率
nd
研磨硬度
FA
顯微硬度
HK(10^7Pa)
密度
ρ(g/cm3)
化學(xué)穩(wěn)定性
耐酸級別 耐潮級別
FK1 1.486 05 —— 355 3.57 3a 3
FK2 1.486 56 —— 355 3.80 3a 3
K3
1.504 63 0.87
495
2.40
2a
1
K7
1.514 78 0.93
505
2.54
1a
1
K9
1.516 37 1.00 570 2.53 1a 2
PK1 1.51907 0.40 —— 2.58 —— ——
BaK1 1.53028 0.95 450 2.76 1a 1
BaK3
1.54678 0.94 530 2.86 1b-2a 1
BaK6
1.56388 0.85 520 3.09 1b 1
BaK9
1.57444 0.77 490 3.11 1a 2
ZK1 1.56888 0.78 515 3.06 2b 2