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玻璃是一種古老的建筑材料,早在古埃及時(shí)期就已出現。伴隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )共同發(fā)展,玻璃行業(yè)創(chuàng )造出了各種功能獨特的玻璃,使玻璃家族不斷興旺,例如防彈玻璃、光電玻璃、真空玻璃等,都在各自的領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)不可替代的作用。我們將介紹光學(xué)玻璃鏡片有什么特點(diǎn),并說(shuō)明光學(xué)玻璃該如何生產(chǎn)加工。
玻璃鏡片,具有比其它材質(zhì)的鏡片更耐刮的特性,但相對的其重量也較沉,其折射率相對高:普通片為1.523,超薄片為:1.72以上,可高達2.0。
玻璃鏡片的主要原料是光學(xué)玻璃。其折射率比樹(shù)脂鏡片高,因此在同樣度數情況下,玻璃鏡片要比樹(shù)脂鏡片薄。玻璃鏡片的透光率和機械化學(xué)性能都比較好,有恒定的折射率、理化性能穩定。沒(méi)有顏色的鏡片稱(chēng)光學(xué)白托(白片),有色片中的粉紅片稱(chēng)克羅克賽鏡片(紅片)�?肆_克賽鏡片能吸收紫外線(xiàn)、對強光略有吸收作用。
玻璃片光學(xué)性質(zhì)優(yōu)越,不容易劃花,折射率高。折射率愈高,則鏡片愈薄。但是玻璃片易碎,材質(zhì)偏重。
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,必須嚴格控制著(zhù)色雜質(zhì)的含量,如鐵、鉻、銅、錳、鈷、鎳等。配料時(shí)要求準確稱(chēng)量、均勻混合。主要的生產(chǎn)過(guò)程是熔煉、成型、退火和檢驗。
①熔煉 有單坩堝間歇熔煉法和池窯(見(jiàn)窯)連續熔煉法。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,并嚴格控制溫度和攪拌,使玻璃液達到高度均勻。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(guò)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(lái),各國相繼采用內襯鉑的連續池窯熔煉,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(lái)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應力,提高光學(xué)均勻性,必須制定嚴格的退火制度,進(jìn)行準確退火。
④檢驗 測定的指標有:光學(xué)常數、光學(xué)均勻度、應力雙折射、條紋、氣泡等。
相關(guān)概念
玻璃是非晶無(wú)機非金屬材料,一般是用多種無(wú)機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長(cháng)石、純堿等)為主要原料,另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學(xué)組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸鹽復鹽,是一種無(wú)規則結構的非晶態(tài)固體。廣泛應用于建筑物,用來(lái)隔風(fēng)透光,屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類(lèi)而顯現出顏色的有色玻璃,和通過(guò)物理或者化學(xué)的方法制得的鋼化玻璃等。
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