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近幾年來,人們的生活水平迅速提高,對玻璃這一材料的性能也提出了更高要求。廠家為了增強(qiáng)玻璃的安全性與藝術(shù)性,推出了不少新型玻璃產(chǎn)品,功能強(qiáng)大,十分誘人。接下來請看光學(xué)玻璃材料怎么生產(chǎn)的,了解光學(xué)玻璃材料種類與特點(diǎn)的相關(guān)信息。
生產(chǎn)光學(xué)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(yán)格控制著色雜質(zhì)的含量,如鐵、鉻、銅、錳、鈷、鎳等。配料時(shí)要求準(zhǔn)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(yàn)。
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(yán)格控制溫度和攪拌,使玻璃液達(dá)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(shí)采用。鉑坩堝可熔煉質(zhì)量較高、對粘土坩堝有嚴(yán)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(xué)玻璃的產(chǎn)量大大提高,質(zhì)量也好,這是目前光學(xué)玻璃生產(chǎn)工藝發(fā)展的主要趨勢。
②成型
光學(xué)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(xué)均勻性,必須制定嚴(yán)格的退火制度,進(jìn)行準(zhǔn)確退火。
④檢驗(yàn)
測定的指標(biāo)有:光學(xué)常數(shù)、光學(xué)均勻度、應(yīng)力雙折射、條紋、氣泡等。
根據(jù)不同的要求,可把光學(xué)玻璃分為三大類:
①無色光學(xué)玻璃
在可見及近紅外相當(dāng)寬廣波段內(nèi)幾乎是全透明的,是使用量非常大的光學(xué)玻璃。按折射率和色散的不同有上百個(gè)牌號,可分為兩個(gè)品種,即冕牌光學(xué)玻璃(以K代表)和火石光學(xué)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(qū)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(xué)玻璃
具有無色光學(xué)玻璃的各項(xiàng)性質(zhì),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(xué)儀器,其品種及牌號與無色光學(xué)玻璃相同。其化學(xué)成分是在無色光學(xué)玻璃的基礎(chǔ)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(xué)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(gè)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(qiáng)度而不改變其顏色。干涉濾光片則是根據(jù)光的干涉原理,將不需要的顏色反射掉而不是吸收。
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