bedrijfsnieuws over Welk materiaal is optisch glas? Het verschil tussen optisch glas en gewoon glas

**Welke stof is optisch glas?

Optisch glas is het kernmateriaal van precisie-optische instrumenten.laserapparatuurVoor de productie ervan zijn zuivere grondstoffen en nauwkeurige productieprocessen vereist om ervoor te zorgen dat het vrij is van bubbels en interne spanningen.

Optisch glas is een speciaal soort glas dat speciaal is ontworpen voor optische toepassingen.en telescopenMet de technologische vooruitgang speelt optisch glas een steeds belangrijkere rol op gebieden als geneeskunde, luchtvaart, communicatie en consumentenelektronica.optisch glas vertoont aanzienlijke verschillen in samenstellingDe hoge transparantie, de precieze optische eigenschappen en de uitstekende fysische eigenschappen maken het het kernmateriaal voor optische systemen.

**I. Basisbegrip en materiële samenstelling van optisch glas**

1.**Definitie van optisch glas:**
Optisch glas is een glasmateriaal dat wordt gekenmerkt door hoge transparantie, uniforme brekingsindex, lage dispersie en uitstekende chemische stabiliteit.Het wordt gebruikt voor de vervaardiging van optische componenten die brekenDe primaire functie is het nauwkeurig controleren van het lichtverspreidingspad.met een vermogen van meer dan 50 W,.

2.** Hoofdbestanddelen:**
Hoewel de componenten van optisch glas vergelijkbaar zijn met gewoon glas, is de formulering veel preciezer om aan specifieke optische en fysieke prestatievereisten te voldoen.
   * **Siliciumdioxide (SiO2):**Het primaire netwerk, dat structurele stabiliteit en transparantie biedt, bestaat doorgaans uit 50% tot 70%.
  * **Borumoxide (B2O3):**Verlaagt het smeltpunt en verbetert de thermische stabiliteit.
    * **loodsuiver (PbO):**Verhoogt de brekingsindex en de dispersie, veel voorkomend in glazen met een hoge brekingsindex, maar het gebruik daalt vanwege milieurampen.
  * **Bariumoxide (BaO):**Gebruikt als loodvervanger om de brekingsindex te verhogen en tegelijkertijd een lage dispersie te behouden.
    * **Lanthanoxide (La2O3):**Gebruikt in zeldzame aardglassen om de brekingsindex en chemische corrosiebestendigheid aanzienlijk te verhogen.
   * **Aluminiumoxide (Al2O3):**Verbetert chemische stabiliteit en mechanische sterkte.
 * **Fluoriden:**Zoals calciumfluoride (CaF2), dat wordt gebruikt voor het maken van glas met fluoride met een lage brekingsindex en een lage dispersie.
    * **Andere toevoegingsmiddelen:**Zoals natriumoxide (Na2O), kaliumoxide (K2O), enz., gebruikt voor het aanpassen van smeltkenmerken en brekingsindex.
Op basis van de optische prestatiebehoeften kan optisch glas worden ingedeeld in soorten zoals Crown Glass (lage brekingsindex, lage dispersie), Flint Glass (hoge brekingsindex, hoge dispersie),en glas van zeldzame aard.

3.** Vervaardigingsproces:**
Het productieproces voor optisch glas is aanzienlijk complexer dan voor gewoon glas, waarbij hoge zuiverheid, afwezigheid van defecten en homogeniteit vereist zijn.
    * ** Selectie van grondstoffen:**Het gebruik van hoogzuivere grondstoffen (bv. 99,99% zuivere SiO2) om onzuiverheden die de transparantie beïnvloeden te voorkomen.
   * **Smelten: **Smelten van grondstoffen bij hoge temperaturen (1400-1600°C), vaak in platina-griesels om besmetting te voorkomen.
   * **Stirring & Homogenisatie:**Met behulp van mechanisch roeren of gasborrelend verwijderen van bubbels en strepen (streaks), zodat het glas gelijkmatig is.
    * **Annealing: **Langzame afkoeling om interne spanning te elimineren en optische prestatieafwijkingen te voorkomen.
    * ** Vorming en verwerking:**Het drukken of gieten van gesmolten glas in lege stukken, gevolgd door snijden, slijpen en polijsten om optische componenten te maken.

**II. Prestatie-eigenschappen van optisch glas**

De unieke eigenschappen van optisch glas onderscheiden het van gewoon glas, met name:

1. **Hoge transparantie:**Extrem hoge doorstraling in het zichtbare spectrum (400-700 nm), vaak in infrarood- en ultravioletbanden (kan 99% overschrijden), waardoor lichtverlies tijdens de transmissie wordt geminimaliseerd.
2. ** Precieze brekingsindex:**De brekingsindex (n) varieert doorgaans van 1,4 tot 2,0 en kan nauwkeurig worden gecontroleerd tot op de vijfde decimale plaats, om aan diverse optische ontwerpvereisten te voldoen.
3. ** Gecontroleerde dispersie:**De dispersie-eigenschappen worden gemeten aan de hand van het Abbe-nummer (Vd).Vd < 50) is geschikt voor specifieke spectraalscheidingstaken.
4. ** Chemische stabiliteit:**Veerkrachtig tegen zuren, alkalis en vocht, geschikt voor langdurig gebruik.
5. **Thermische stabiliteit:**Een lage coëfficiënt van thermische uitbreiding (ongeveer 5-10×10−6/°C), waardoor de dimensionale stabiliteit bij temperatuurschommelingen wordt gewaarborgd.
6. **Mechanische eigenschappen: **Hoge hardheid en krasbestandheid, geschikt voor precisiebewerking en polijsten.

**III. Verschillen tussen optisch glas en gewoon glas**

Regelmatig glas wordt voornamelijk gebruikt in de bouw, containers en decoratie, terwijl optisch glas specifiek is ontworpen voor optische instrumenten.prestaties, en toepassing.

1. ** Samenstelling en zuiverheid:**
    * **Optisch glas:**Gebruikt hoogzuivere grondstoffen met strikte controle van het onzuiverheidsgehalte (bv. Fe, Cu < 0,001%) om lichtabsorptie of verstrooiing te voorkomen.BaO) om de optische eigenschappen af te stemmen.
   * ** Gewoon glas: **Het is voornamelijk samengesteld uit SiO2, Na2O en CaO. De onzuiverheidscontrole is losser; het ijzergehalte is hoger (0,01%-0,1%), wat vaak resulteert in een groenachtige of geelhartige tint.

2. **Optische prestaties:**
    * **Optisch glas:**Het is geschikt voor lenzen, prisma's en andere componenten die een nauwkeurige lichtpadcontrole vereisen.5168, Vd=64.17) is een veel voorkomend glas met een lage dispersiesnelheid.
* ** Gewoon glas: **Een lagere doorlaatbaarheid (ongeveer 85%-90%), onevenwichtige brekingsindex en dispersie, bevat vaak bubbels of striae, waardoor het ongeschikt is voor optische instrumenten.

3. ** Vervaardigingsproces:**
    * **Optisch glas:**Het maakt gebruik van precieze smelt-, homogenisatie- en gloeiprocessen om te zorgen voor vrijheid van bubbels, striae en interne spanning.de oppervlaktevlakte kan λ/10 (λ = lichtgolflengte) bereiken.
    * ** Gewoon glas: **Een eenvoudiger productieproces zorgt ervoor dat er kleine bubbels en striae ontstaan.

4. **Fysische eigenschappen:**
   * **Optisch glas:**Lage thermische uitbreidingscoëfficiënt, hoge chemische stabiliteit, hoge hardheid (bijv. Mohs 6-7), krasbestendig, geschikt voor ruwe omgevingen.
    * ** Gewoon glas: **Hoger koëfficiënt van thermische uitbreiding (ongeveer 8-12×10−6/°C), lagere chemische stabiliteit, lagere hardheid (Mohs 5-6), meer gevoelig voor krassen.

5. **Kosten en toepassing:**
   * **Optisch glas:**De hogere kosten als gevolg van zuivere grondstoffen en complexe processen worden voornamelijk gebruikt in precisie-optische instrumenten zoals camera's, microscopen, lasers.
   * ** Gewoon glas: **Goedkoop, veel gebruikt in alledaagse artikelen zoals ramen, flessen en decoraties.

6. **Milieu & Veiligheid:**
   * **Optisch glas:**Sommige traditionele soorten bevatten lood, maar worden steeds vaker vervangen door loodvrije alternatieven (bijvoorbeeld glas met BaO of La2O3) vanwege milieuvoorschriften.
   * ** Gewoon glas: **Meestal loodvrij, milieuvriendelijker in productie en gebruik, maar minder duurzaam.

**IV. Toepassingsscenario's van optisch glas**

Dankzij zijn uitstekende eigenschappen wordt optisch glas veel gebruikt in:

1. **Optische instrumenten:**Vervaardiging van cameraobjectieven, telescopen,microscopen,projectoren, enz., waardoor een hoge resolutie en een lage chromatische aberratie worden gewaarborgd.
2. **Lasertechnologie: ** Laservensters,scherpstellenzen, die een hoge doorlaatbaarheid en weerstand tegen laserschade vereisen.
3. ** Medische hulpmiddelen:**Endoscopen, laserchirurgische apparatuur, met behulp van optisch glas met een hoge transparantie en biocompatibiliteit.
4. **Communicatieveld:**Optische preforms en koppelingen met glas met een laag verlies.
5. ** Luchtvaart:**Satellietoptische systemen, sterren trackers, die bestand zijn tegen extreme temperaturen en straling.
6. **Consumer Electronics:**Smartphone lenzen, VR/AR apparaten, die miniatuur, high-performance optisch glas vereisen.
    Voorbeeld: het N-BK7-glas van Schott AG wordt veel gebruikt in cameraobjectieven; de hoge doorlaatbaarheid en lage dispersie zorgen voor beeldkwaliteit.is veel voorkomend bij lithografie lenzen.

**V. Selectie- en gebruiksoverwegingen voor optisch glas**

1. ** Selectiepunten:**
   * **Definieer optische vereisten:**Kies het glastype op basis van de vereiste brekingsindex, Abbe-nummer en banddoorlatendheid.
    * ** Controleer certificeringen:**Selecteer glas dat voldoet aan internationale normen (bv. ISO 12123).
   * **Markenreputatie: **Geef prioriteit aan gerenommeerde merken zoals Schott, Hoya, Corning of binnenlandse merken zoals CDGM (Chengdu).
   * ** Milieuprestaties:**Kies voor loodvrij of loodarm optisch glas dat voldoet aan RoHS en andere milieunormen.

2. **Gebruik en onderhoud:**
  * ** Vermijd schrammen: **Vermijd hard contact met het optische oppervlak en gebruik gespecialiseerde reinigingsdoeken en alcoholvrije reinigingsmiddelen.
   * ** Voorkomen van vocht en corrosie:**Bewaar onder droge omstandigheden; vermijd langdurige blootstelling aan hoge vochtigheid.
   * ** Precieze behandeling: **Verwerk optische componenten met behulp van hoogprecisieapparatuur om stress of oppervlaktefouten te voorkomen.
    * ** Regelmatig testen: **Verricht periodieke optische prestatietests van componenten om een stabiele brekingsindex en doorstraling te garanderen.

Met de vooruitgang in de materialenwetenschappen zullen loodvrij optisch glas en nieuwe soorten fluoride glas de vooruitgang in optische technologie verder stimuleren.meer mogelijkheden biedt voor hoogprecise en milieuvriendelijke toepassingen.