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主要厂家及产品
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光学玻璃主要生产厂家 国内： 成都光明 / 国际： Schott Hoya / Ohara http://www.ohara-inc.co.jp 各个厂家对所生产的各种牌号玻璃的成分和工艺是严 格保密的。根据折射率与色散系数，各厂家的大部分 玻璃牌号可以替代，但它们的物理、化学特性未必相 同。 • 同样牌号的玻璃，不同厂家代表的光学常数未必相同， 比如成都光明的F1相当于schott、Hoya的F5和Ohara的 PBM1，而schoot、Hoya的F1相当于成都光明的F13
元素
He He-Ne H K
波长(nm)
587.56 632.8 656.27 768.19 17
2、色散和阿贝数 中部色散为nF-nC或nF’-nC’ 色散系数（即阿贝数）υd 定义如下： υd = （n d – 1)/(nF-nC) 另一色散系数 υe = （n e – 1)/(nF’-nC’)
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玻璃种类
• 特种玻璃：光学玻璃 石英玻璃 玻璃纤维 玻璃管（棒） 材 工艺玻璃 显象管玻璃 绝缘子玻璃 医用玻璃 眼镜玻 璃 水晶玻璃 超薄玻璃 灯具玻璃 等等 • 深加工玻璃：钢化玻璃 防弹玻璃 夹层玻璃 汽车玻璃 镜 片玻璃 镀膜玻璃 喷雕彩绘玻璃 夹丝玻璃 热融玻璃 防火 玻璃 吸热玻璃 热反射玻璃 透紫外玻璃 光致变色玻璃 等 • 器皿玻璃：玻璃瓶罐 玻璃杯（盆）玻璃餐具 仪器玻璃 等 • 浮法玻璃 • 格法、平板、压延玻璃
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以二氧化硅SiO2为主要成分的玻璃属于硅酸盐 玻璃，以三氧化二硼B2O3为主要成分的属于硼硅酸 盐玻璃，以五氧化二硼P2O5为主要成分的属于磷酸 盐玻璃。 一般常用的光学玻璃是硅酸盐玻璃： （1）含有Na2SIO3,CaSiO3和 SiO2 ，主要成分是 SiO2，玻璃态物质，没有固定的熔点 （2）主要反应材料：石灰石，纯碱，石英 （3）主要的反应方程式： Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑
1 1 1 2 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 2 2 2 3 3 3 2 3
1a 1a 1b-2a 1b 1a 1b 1b 2a 1a 1a 2b 2a 2a-2b 3a 3a 2a 3b 1b 3b 2a 3a 3a 3a 3a 3a
450 540 530 505 480 520 615 530 490 505 515 585 615 570 560 560
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• 领域图
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• 玻璃牌号
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二、无色光学玻璃的质量指标 1、折射率 一般玻璃厂家材料参数表都给出了很多条光谱线的折射率 例如：成都光明给了7条光谱线折射率：
光谱线
汞紫线h 汞蓝线g 镉蓝线F 汞绿线e
元素
Hg Hg Cd Hg
波长(nm)
404.66 435.84 480.00 546.07
3
5 5
ρ 0 、ρ 分别指标准玻璃K9样品和被测玻璃的密度，g/cm 525 HK——Knoop硬 度 565 575 Knoop硬度按国家标准GB7962.21测试方法进行测量。该方法采用一种对称棱角为 555 172°30′合130°的四角锥金刚石压头，给其施加一定负荷垂直压在试样上， 590 保持一定时间后，撤去负荷，用显微镜观察并测试样上压痕长对角线的长度， 515 用下式计算Knoop硬度： 2 HK=0.102*F/0.07028*L 520 470 式中：F—加压负荷，N; 475 L—压痕的长对角线长度，mm;
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• 无色光学玻璃分类 根据折射率n d和色散系数υ d 在n d -υ d 领域图 中的位置和玻璃的组成，无色光学玻璃按下表分为16 类
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• 光学玻璃牌号： 每种光学玻璃牌号按其所属的玻璃类别名称的代号 加序号组成。另外，还用六个数值做代码来表征每一 个牌号，其中前三位数值表示该牌号玻璃折射率小数 点后三位数，后三位数值表示该牌号玻璃的阿贝数。 例如：H-K9L， n d=1.51680， υ d =64.20，则其 代码为：517642 • 无铅、砷、镉玻璃牌号： 无铅、砷、镉及其它放射性元素的玻璃牌号，用 “H”加“—”作为前缀表示，例如：H-K9L。
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折射率、色散系数与标准数值的允许差值
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同一批玻璃中折射率和色散系数的一致性
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3、光学均匀性：是指同一块玻璃内部折射率变化的不均
匀程度
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4、应力双折射
玻璃在没有受到应力作用时是各向同性的，但由于 玻璃的加热或冷却过程不均匀就会产生应力，使玻 璃失去各向同性的性质，在光学上引起双折射现象。
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5、光吸收系数 是指光通过任何物质时，一部分光能被介 质所吸收。玻璃虽是透明物质，也有吸收，只是他 的吸收系数比非透明物质小很多。
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6、条纹度 条纹度是指因折射率显著不同而造成的透明的、 丝状的疵病程度。条纹属于光学玻璃内部化学成分 上的不均匀，产生的原因是在熔炼过程中各种成分 混合和搅拌不均匀造成
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• 7、气泡度 • 玻璃中的气泡是指包含在玻璃内部的气体，它是由于 玻璃在熔炼的过程中气体来不及逸出或很难排除而产 生。 • 气泡的危害较大，会使光线发生散射或产生杂光，引 起光能损失、降低成像质量。
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三、无色光学玻璃特性
光学玻璃性能一览表 序号 玻璃牌号 RC(S) 1 FK1 3 2 FK2 3 3 QK1 2 4 QK2 1 5 QK3 2 6 K1 1 7 K2 1 8 K3 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 K16 UK9 PK1 PK2 BaK1 BaK2 BaK3 BaK4 BaK5 BaK6 BaK7 BaK8 BaK9 BaK11 ZK1 ZK2 ZK3 ZK4 ZK5 ZK6 ZK7 ZK8 ZK9 ZK10 ZK11 ZK14 ZK15 ZK19 ZK20 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2 RA(S) 3a 3a 3a 1a 3a 1a 1a 2a 1a 1a 1a 1a 1a 1a 1a 1a 1a 1a 1a RA(P) 6 5 1 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 3 1 3 1 2 1 6 3 5 5 5 4 6 4 5 5 6 密度 3.57 3.75 2.30 2.27 2.46 2.50 2.41 2.40 2.50 2.47 2.53 2.54 2.62 2.54 2.58 2.61 2.76 2.62 2.54 2.58 2.94 2.76 2.86 2.86 2.84 3.02 3.05 2.85 3.19 3.11 3.03 3.06 3.27 3.28 3.52 3.58 3.56 3.49 3.58 3.52 3.67 3.66 3.44 3.51 3.60 3.63 FA 0.75 1.60 0.90 1.13 0.99 0.87 1.05 0.99 0.91 0.98 0.93 1.00 0.96 0.94 1.00 0.90 1.00 0.40 0.95 0.77 0.94 0.90 0.82 0.85 1.05 0.69 0.77 0.86 0.78 0.83 1.00 0.77 0.83 0.70 0.65 0.71 0.77 0.67 0.67 0.72 0.75 0.67 0.71 HK 355 355 395 495 495 505 495 475 510 520 505 450 595 520 510 495 500 595 RC(S)抗 潮 湿 大 气 作 用 稳 定 性 表 面 法 光学玻璃被潮湿大气侵蚀后，其表面产生“白斑”和“雾浊”等变质层， 该变质层会使平行光的散射性增大。因此可根据侵蚀玻璃表面对光散射性的强弱 来确定侵蚀表面的变质程度。按国家标准 GB7962.15测试方法，可测出被侵蚀试样 变雾浊程度的“浊度”H值，将该置于BaK7和ZK9玻璃标样的浊度值（HBaK7 和HZK9 ) 比较，把玻璃抗潮湿大气稳定性分4级，如下表 级别 H 说明 1 H≤HBaK7 80倍显微镜下观察无均匀水斑 2 3 4 H≤HBaK7 HZK9 ≥H＞HBaK7 80倍显微镜下观察有均匀水斑 ____
H＞HZK9 ______ RA(S)抗 酸 作 用 稳 定 性 表 面 法 光学玻璃抗酸稳定性采用PH2.9醋酸、PH4.6醋酸钠和PH6.0蒸馏水做侵蚀介质，按国 家标准GB7962.14测试方法进行测定。按在白炽灯下观察侵蚀试样表面出现紫蓝干涉 色的时间大小分6个等级，见下表 PH2.9±0.2 PH4.6±0.2 PH6.0±0.2 级别 出现干涉色时间 出现干涉色时间 出现干涉色时间 1a ≥5h 1b ＜5h,≥0.5h 2a ≥30min 2b ＜30min,≥min5h 3a ＞3h 3b ≤3h 粉 末 法 耐 酸 作 用 稳 定 性 RA(P) 将相当于玻璃密度大小重量（克）的玻璃粉末（粒度420---590nm)置于铂制网篮中， 然后，放进盛有80ML硝酸（0.01N)溶液的石英烧杯中，经1小时煮沸处理，取出烘干 称重，根据其重量损失（Wt%)分为6级（见下表） 级别 1 2 3 Wt% ≤0.20 ＞0.2--0.35 ＞0.35--0.65 级别 4 5 6 Wt% ＞0.65--1.2 ＞1.2--2.2 ＞2.2 FA相对研磨硬度 相对研磨硬度指同等研磨条件下被测玻璃相对于标准玻璃K9的研磨硬度。 测量方法按国家标准GB7962.19进行。测出标准玻璃K9样品的研磨量（体积V0 ) 于被测玻璃时样的研磨量（V)，其比值FA即为被测玻璃的相对研磨硬度： FA=V0 /V=(W0 /ρ O)/(W/ρ ) 式中W0 、W—分别指标准玻璃K9样品和被测玻璃式样研磨重量损失，g;