Home > 产品介绍 > 光学玻璃特性

光学玻璃特性

光学特性

(1)折射率

每个牌号的光学玻璃均按表一所列的光谱线给出可视领域（ｉ～A’）6位小数的折射率, 红外领域（s～2 μm）5位小数的折射率,所记载的折射率依据3.(4)项的色散曲线方程式计算得出.

<表1> 谱线
光谱线 光源 波长[μm]
2.058 He 2.05809
1.970 Hg 1.97063
1.530 Hg 1.529582
1.129 Hg 1.12864
1.064 Nd(YAG)激光 1.06414
ｔ Hg 1.01398
ｓ Cs 0.85211
A’ K 0.768195
r He 0.706519
C H 0.656273
C’ Cd 0.643847
He-Ne He-Ne激光 0.632816
D Na 0.589294
d He 0.587562
e Hg 0.546074
F H 0.486133
F’ Cd 0.479992
g Hg 0.435835
h Hg 0.404656
0.389 He 0.388865
ｉ Hg 0.365015

(2)色散

我们将波长X，Y的折射率差ｎX－ｎY称之为部分色散比,简化表示为X－Y,对表一的数条波长的部分色散,有相应的部分色散比数据记载.阿贝数νd ，νe, 依据以下计算公式分别定义

数值表示到小数点后第二位

(3)特殊色散性

一般光学玻璃的绝大部分,部分色散比和阿贝数之间存在如下线性关系,这样的硝材被称为正常部分色散玻璃,与此相反,如果在领域图上偏离这条直线的玻璃被称为特殊部分色散玻璃,特殊色散性的大小以“正常玻璃”K7和F2之间的连线作为基准,和这条连线的偏差值用部分色散比（ΔPx,y）来表示.数据表中用Pdc和PgF两种方式表示.

(4)色散曲线方程式

数据表中未做记载的任意波长λ所对应的折射率,可以利用色散曲线方程式来计算.一般来讲色散曲线方程式有几种,本样本是依据以下方程式进行计算.

n(λ)2=A0 + A1λ2 + A 2λ4+ A 3λ-2+ A 4λ-4+ A 5λ-6 + A6λ-8+ A7λ-10+ A8λ-12

以下A0～A8 是依据玻璃的牌号所定的定数,对每种玻璃进行精密测试所得到的折射率使用最小二乘法计算得出。
作为参考提供以下分数式的色散曲线方程式，分数式等式的左边部分与色散公式有所不同。

对以上的两个色散曲线方程式存在偏差有标识请参考。
色散曲线方程式的适用范围仅限于折射率数据表中所记载的波长范围。波长λ的单位使用[μm]表示。

(5)折射率温度系数Δｎ/ΔT

相对折射率及绝对折射率的温度系数，在－70 ℃～90 ℃，0.389 μm～1.083 μm的范围内以20 ℃间隔进行测试标识。温度范围两端起始部分的间隔为10 ℃，折射率温度系数单位为[10－6 /℃]。

(6)内部透过率τ

内部透过率是不包含表面反射损失的透过率。本样本关于280 nm～2400 nm的波长范围，记载的是10mm厚玻璃样品的内部透过率。也提供i线（365 nm）的 透过率。内部透过率以80%和5%标注时的波长作为“内部透过”。例如，内部透过率80%的波长为321nm，5%的波长为286nm，那么内部透过率用321/286的方式表示。

(7)着色度cc

着色度是厚度为10mm样品包含表面反射的分光透过率曲线，全透过率比例达到80%和5%时对应的波长分别以5nm单位来表示。例如全透过率80%和5%的对应波长为332nm，286nm的玻璃，着色度表示为330/285.ne超过1.85以上的高折射率玻璃，由于反射损失过大所以采用70%的透过率对应的波长来代替80%的对应波长。

返回首页

化学性能

(1)表面法耐酸性AR(S)

抛光样品在30℃，pH4.6，pH5.9，pH6.8的缓冲溶液中进行浸泡处理，对研磨表面出现紫蓝干涉色所用时间进行测试并分类记载。

<表2> 粉末法耐水性
等级1234567
pH4.660分以上12分以上
60分未满		12分未满
pH5.9 60分以上 12分以上
60分未满		12分未满
pH6.8 60分以上12分以上
60分未满		12分未满

(2)耐碱性PR(S) (ISO 9689:1990)

将研磨样品放置在50 ℃，浓度为0.01 mol/l的 Na5P3O10水溶液中浸泡，测试出玻璃被腐蚀0.1 μm厚度所需要的时间，并在下表进行分类记载。

<表3> 粉末法耐酸性
等级1234
腐蚀0.1μm所需要的时间[h] 4以上1以上
4未满		 0.25以上
1未满		0.25未满

(3)耐候性CR(S) (JOGIS 07-2006)

将研磨样品放置在57.5 ℃环境中50分钟，64 ℃环境中50分钟，以上连续24个循环48小时反复放置，并对表面产生的雾状物进行确认，并在下表分类记载。

<表4> 耐候性
等级12345
浊度2%未满2%以上
10%未满		10%以上
20%未满		20%以上
30%未满		30%以上

(4)粉末法耐水性WR(P) (JOGIS 06-1999)

在白金容器中装入相当于比重重量的玻璃粉末, 在80 ml纯水（pH 6.5～7.5）中浸泡,并加热至沸腾60分钟，然后120 ℃干燥后称重,重量减少的百分比在下表中分类记载.

<表5> 粉末法耐水性
等级123456
减量率
[mass%]		0.05未满0.05以上
0.10未满		0.10以上
0.25未满		 0.25以上
0.60未满		0.60以上
1.10未满		1.10以上

(5)粉末法耐酸性AR(P) (JOGIS 06-1999)

采用与粉末法耐水性实验同样的容器及评价方法，使用0.01N硝酸水溶液80ml，玻璃的减量百分比在下表中分类记载

<表6> 粉末法耐酸性
等级123456
减量率
[mass%]		0.20未满0.20以上
0.35未满		0.35以上
0.65未满		 0.65以上
1.20未满		1.20以上
2.20未满		2.20以上
返回首页

热学性能

对玻璃进行热加工处理及退火处理时所需要的热学性能，转变温度Tg，驰垂温度At以及高温和常温的平均线膨胀系数α均有记载.Tg，At，高温α，使用进行了退火处理的直径4mm长50mm的玻璃试样，对其以每分钟4 ℃升温加热，可以得到温度和试样受热伸长的关系的膨胀曲线（参照图1）。常温α，在可以加热和冷却的装置里对冷热温度间的膨胀进行测试得出。

(1)转变温度Tg(JOGIS 08-2003)

转变温度如图一所示，2条热膨胀曲线的直线部分延长后的交叉点所对应的温度[℃]为转变温度.

(2)驰垂温度At (JOGIS 08-2003)

驰垂温度如图一所示，热膨胀曲线的最高点所对应的温度为驰垂温度.

(3)平均线膨胀系数α(JOGIS 08-2003, JOGIS 16-2003)

常温（－30 ℃～70 ℃）以及高温（100 ℃～300 ℃）的平均线膨胀系数采用[10－7 /℃]的单位表示。

(4)热传导率λ，比热ｃ，热扩散率κ

室温下的热传导率单位[W/(m･K)]，比热单位[103 J/(kg･K)]，热扩散率单位[10－6 m2/sec]。 热传导率通过比热和热扩散率的关系式来计算得出。

返回首页

机械性能

(1)磨耗度A(JOGIS 10-1994)

将尺寸30×30×10 ｍｍ的样品水平固定在每分钟旋转60次的铸铁平面盘（φ250 ｍｍ），距中心80mm的位置上，用10g♯800（平均粒度20 μｍ）的磨料添加20ml水制成的研磨液,同时施加9.8N的荷重研磨5分钟,通过称量研磨前后的样品重量求损耗重量W,用同样方法测定标准样品的磨耗重量W0, 用以下算式计算磨耗度.

以上公式中的S，S0试样及标准试样的比重.

(2)努氏硬度 Hk(JOGIS 09-1975)

使用相对夹角为172°30′及130°的金刚石四角锥压器对研磨后的玻璃平面加以0.98N的荷重持续15秒施压,在研磨玻璃面上压出凹陷,用以下公式求得努氏硬度.

以上公式中的F是荷重[Ｎ]，ｌ是凹陷的最长对角线的长度[ｍｍ]。 在本样本中，依据测定值在下表中进行了等级分类。

<表7> 努氏硬度
等级1234567
努氏硬度150未满150以上
250未满		 250以上
350未满		350以上
450未满		450以上
550未满		550以上
650未满		650以上

(3)弹性率

杨氏模量E ,刚性模量G,使用超声波对5 MHz的纵波速度（Vl）和2 MHz的横波速度（Vs）进行测试，分别用以下公式进行计算.数值使用[109 Pa]为单位来表示.

G=Vs2・ρ

这里, ρ为玻璃的密度。
泊松比μ是使用杨氏模量和刚性模量用以下公式计算得出。

(4)光弹性常数β

光学玻璃通常在光学性能上具有各向同性的特性,但玻璃中的应力会导致光产生双折射.光弹性常数β表示为应力F与应力双折射产生的光程差之间的关系,d为玻璃的厚度,

δ=β・d・F

这里用[10－5 nm/cm／Pa]作为光弹性常数单位

返回首页

产品介绍

返回首页
Home > 产品介绍 > 光学玻璃特性