專利名稱::光學玻璃的制造方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及大量含有Bi203成分和/或Te02成分的光學玻璃的制造方法。本發(fā)明特別涉及使用規(guī)定的部件制造前述光學玻璃的方法,該光學玻璃大量含有Bi203成分和/或Te02成分,折射率高,玻璃化轉變點低。
背景技術:
:目前,高折射率、高色散范圍的光學玻璃代表性的是大量含有氧化鉛的組成體系,由于這些玻璃的穩(wěn)定性好并且玻璃化轉變點(Tg)低,因此可用在精密壓制成型中。例如,專利文獻l中公開了大量含有氧化鉛的精密壓制用的光學玻璃。但是在實施精密壓制成型的情況下,為了防止模具的氧化,多在還原性氣氛下進行壓制,玻璃成分中含有氧化鉛時,則存在如下的問題被還原的鉛從玻璃表面析出并附著在模具表面,不能維持模具的精密面。另外,氧化鉛對環(huán)境有害,環(huán)境方面經(jīng)常期待無鉛化。作為不以鉛為主要成分并且可使用于精密壓制成型的具有低溫軟化特性的玻璃,已知大量含有Bi203、Te02的玻璃。例如,專利文獻2中記載一種對0.8pm的光線的折射率為1.9以上、適合于精密壓制成型的低溫軟化性光學玻璃。專利文獻3中記載了如下的光學玻璃以Bi203為主要成分,在可見區(qū)域的透明性高,具有折射率(nd)為1.85以上以及阿貝數(shù)(vd)在1030的范圍的光學常數(shù)的光學玻璃。專利文獻4中記載了如下的光學玻璃以Bi203為主要成分,在可見區(qū)域的透明性高,具有折射率(nd)為1.75以上以及阿貝數(shù)(vd)在1540的范圍的光學常數(shù)的光學玻璃。在制造玻璃化轉變點低的光學玻璃的情況下,通常采用通過在鉑或鉑合金、強化鉑等耐熱容器內(nèi)將原料熔融從而玻璃化的方法。但是,大量含有Bi203、Te02的光學玻璃通常由于各種各樣的原因而存在可見光線透過性容易變差的缺點,作為光學玻璃使用時的困難多。特別是將上述玻璃熔融時和成型時,通常被用作熔融槽和流路材料的鉑族合金與熔融玻璃之間發(fā)生反應,玻璃多被著色。這些著色在光學玻璃用途中非常不利。另外,這些熔融玻璃與鉑族合金的反應不僅是著色性惡化導致的不利,而且由于該反應促進熔融部件的劣化,因此存在玻璃漏出等危險性而成為阻礙穩(wěn)定生產(chǎn)的重要原因。為了解除上述不利,還對熔融Bi203等玻璃時的部件進行了各種研究。專利文獻5中記載了在容納熔融玻璃的坩鍋中使用含鈀合金。專利文獻6中記載了在制造大量含有Bi2O3的低融點玻璃時,在由Au或Au合金制成的耐熱容器內(nèi)進行原料配合料的熔融玻璃化。但是,在專利文獻5中記載的坩鍋內(nèi)將大量含有Bi203、Te02的玻璃熔融的情況下,著色抑制效果并不充分,為了用作光學玻璃的熔融部件,需要進一步改良。另外,專利文獻6中記載的坩鍋對玻璃的著色抑制效果顯著,在實驗室水平的小規(guī)模生產(chǎn)中非常有效。但是,由于加熱時的強度不充分,因此在施加大量的溫度、壓力等負荷的大量生產(chǎn)時不合適。專利文獻1:日本特開平1-308843號公報專利文獻2:日本特開2002-201039號公報專利文獻3:日本特開2006-327925號公報專利文獻4專利文獻5專利文獻6曰本特開2006-曰本特開2004-曰本特開2004-327926號/>才艮59362號公報18312號公報說明書第3/7頁
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問題本發(fā)明是鑒于上述情況而進行的,涉及如下的光學玻璃的制造方法可以抑制將大量含有Bi203、Te02的光學玻璃熔融和/或成型時的著色,并且使用對大量生產(chǎn)時的各種負荷有耐性的高強度金屬材料制成的部件。用于解決問題的方法本發(fā)明人為了解決上述問題,發(fā)現(xiàn)如下的光學玻璃的制造方法,其使用一種在對大量含有Bi203或Te02的光學玻璃有著色抑制作用的金中含有強化材料的所謂的強化金制成的部件,將上述玻璃適當熔融和/或成型,制造透明性優(yōu)異并適合于光學用途的光學玻璃。本發(fā)明的第l方案是光學玻璃的制造方法,其包含如下的工序使用由含有90%質(zhì)量以上的金且分散有強化材料的金屬材料制成的部件,對含有以氧化物基準計為30質(zhì)量%以上的Bi2O3和/或Te02的光學玻璃進行熔融和/或成型的工序。本發(fā)明的第2方案是光學玻璃的制造方法,其包含如下的工序在由含有90%質(zhì)量以上的金且分散有強化材料的金屬材料制成的熔融槽中,對含有以氧化物基準計為30質(zhì)量%以上的Bi203和/或Te02的光學玻璃進行熔化的工序。本發(fā)明的第3方案是光學玻璃的制造方法,其包含如下的工序通過由含有90%質(zhì)量以上的金且分散有強化材料的金屬材料制成的流路,使含有以氧化物基準計為30質(zhì)量%以上的Bi2O3和/或Te02的光學玻璃從熔融槽流出的工序。本發(fā)明的第4方案是光學玻璃的制造方法,其包含如下的工序利用由含有90%質(zhì)量以上的金且分散有強化材料的金屬材料制成的攪拌器,對含有以氧化物基準計為30質(zhì)量%以上的Bi203和/或TeCb的光學玻璃進行攪拌的工序。本發(fā)明的第5方案是根據(jù)前述方案1~4的制造方法,其中,前述強化材料是金屬氧化物。本發(fā)明的第6方案是根據(jù)前述方案5的制造方法,其中,前述金屬氧化物是選自Ti、Zr、Hf、Y、Nb、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的組中的l種以上金屬的氧化物。本發(fā)明的第7方案是根據(jù)前述方案5和6的制造方法,其中,相對于金的總質(zhì)量,含有0.05質(zhì)量%以上的前述金屬氧化物。發(fā)明效果通過采用上述方案,可以抑制大量含有Bi203、Te02的光學玻璃在熔融和/或成型時的著色,并且可大量生產(chǎn)。具體實施方式如前所述,本發(fā)明為如下的制造方法,其在對大量含有81203和/或Te02的光學玻璃進行熔融和/或成型處理時,通過使用具有規(guī)定的耐著色性和高強度的部件來制造光學玻璃,特別是Bi203和/或Te02的含量越多,使用通常的鉑合金制作的玻璃其透明性越降低,因此本發(fā)明的制法的效果變顯著。具體而言,制造含有以氧化物基準計為30質(zhì)量%以上、特別是35質(zhì)量%以上、尤其是40質(zhì)量。/。以上的Bi2O3和/或TeO2的光學玻璃中,其效果顯著。并且,本說明書中,"氧化物基準"是指假定作為玻璃組成成分的原料所使用的氧化物、復合鹽、金屬氟化物等在熔融時都分解轉變成氧化物的情況下,將該生成氧化物的總質(zhì)量設為100質(zhì)量%,表示玻璃中所含有的各成分的組成。本發(fā)明的制造方法中所使用的金屬材料是以金為主要成分并分散有強化材料材料(以下,在本說明書中稱為"強化金,,),其可以在純金中分散強化材料,也可以是在金和其它金屬、特別是金與鉑、銠、銥、鈀的合金中分散強化材料。使用金和其它金屬的合金的情況下,優(yōu)選金的含量為90質(zhì)量%以上,更優(yōu)選95質(zhì)量%以上、最優(yōu)選98質(zhì)量%以上。金的含量過低時,對玻璃的著色抑制不充分,光學玻璃的透明性降低,容易成為不合格的材料。進一步,前述強化金中所使用的強化材料可以使用公知的金屬用強化材料,最優(yōu)選分散金屬氧化物。通過使用這樣的將金屬氧化物作為強化材料而分散的強化金,可以期待減少與熔融玻璃的接觸所導致的磨損、抑制加熱時的變形等效果。這種情況下,強化材料過少時,物理強度容易變不充分。相對于金的總質(zhì)量,優(yōu)選分散0.05質(zhì)量%以上、更優(yōu)選分散0.08%以上、最優(yōu)選分散0.10%以上的強化材料。可以用作強化材料的金屬氧化物優(yōu)選為選自Ti、Zr、Hf、Y、Nb、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的組中的l種以上金屬的氧^(匕物,更優(yōu)選為Ti、Zr、Hf、Y中的任意l種以上的氧化物,最優(yōu)選使用氧化鋯。大量含有Bi203和/或Te02的玻璃的熔融和/或成型通過如下的工序進行首先將玻璃原料(粉體原料或碎玻璃)在熔融槽中進行熔融,使熔融玻璃從連接到熔融槽的流路流出,從流路前端流到成型模上,將光學玻璃成型。本發(fā)明的制造方法中,特別優(yōu)選在熔融槽(坩鍋)、流路、攪拌用攪拌器中使用前述強化金。本發(fā)明的制造方法中,將前述金屬材料用作光學玻璃的熔融槽的情況下,至少與玻璃接觸的面即內(nèi)壁優(yōu)選為前述強化金,但從熔融槽制作上的方便性出發(fā),優(yōu)選用強化金制造熔融槽整體。本發(fā)明的制造方法中,將前述金屬材料用作光學玻璃流出時的流路的情況下,至少與玻璃接觸的面即流路內(nèi)壁優(yōu)選用前述強化金制作,但從流路制作上的方便性出發(fā),優(yōu)選流路整體由強化金制成。本說明書中,"流路"是包含連接前述熔融槽、并使熔融玻璃流出到模具上時玻璃流所通過的流路整體和流出口的概念。即所謂的管道、孑L、管口均包含在"流路"內(nèi)。本發(fā)明的制造方法中,將前述金屬材料作為用于攪拌熔融的光學玻璃的攪拌器使用的情況下,優(yōu)選至少前述攪拌器的與熔融玻璃接觸部分的表面層用前述強化金制成,但從攪拌器制作上的方便性出發(fā),優(yōu)選攪拌器整體由強化金制成。實施例通過下述實施例對本發(fā)明進行更詳細說明,但本發(fā)明并不受下述實施例限定。稱量規(guī)定量的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽等通常的玻璃原料,使其成為具有以氧化物基準的質(zhì)量%計為80%Bi2O3、8%B203、2Q/oSi02的玻璃組成,均勻混合后,投入石英坩鍋中,80(TC下大致熔化l小時。然后,通過鑄造熔化物而制造碎玻璃。[實施例1]將400g前述碎玻璃加入到分散有0.1%氧化鋯的強化金制成的坩鍋(OlOOmm、高度100mm、厚度l.Omm)中,在800°C下保溫24小時。然后進行鑄造,與比較例l、2—起,通過目視比較玻璃著色的著色情況,并目視觀察坩鍋內(nèi)壁的狀態(tài)。在表1中示出結果。[比4交例1]將400g前述碎玻璃加入純金制的坩鍋(①100mm、高度100mm、厚度l.Omm)中,在800。C下保溫24小時。然后冷卻,與實施例一起,通過目視比較玻璃著色的著色情況,并目視觀察坩鍋內(nèi)壁的狀態(tài)。在表l中示出結果。將400g前述碎玻璃加入到分散有0.1。/。氧化鋯的強化鉑制成的坩鍋(OlOOmm、高度100mm、厚度l.Omm)中,在IOOO"C下保溫24小時。然后進行鑄造,與實施例一起,通過目視比較玻璃著色的著色情況,并目視觀察坩鍋內(nèi)壁的狀態(tài)。在表1中示出結果。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由此可以確i^實施例l的玻璃與比壽交例2相比,可以抑制熔融時的著色,另外,還可以防止熔化時的損傷。權利要求1.光學玻璃的制造方法,其包含如下的工序使用由含有90%質(zhì)量以上的金且分散有強化材料的金屬材料制成的部件,對含有以氧化物基準計為30質(zhì)量%以上的Bi2O3和/或TeO2的光學玻璃進行熔融和/或成型的工序。2.光學玻璃的制造方法,其包含如下的工序在由含有90%質(zhì)量以上的金且分散有強化材料的金屬材料制成的熔融槽中,對含有以氧化物基準計為30質(zhì)量%以上的8"03和/或Te02的光學玻璃進行熔化的工序。3.光學玻璃的制造方法,其包含如下的工序通過由含有90%質(zhì)量以上的金且分散有強化材料的金屬材料制成的流路,使含有以氧化物基準計為30質(zhì)量%以上的81203和/或TeCb的光學玻璃從熔融槽流出的工序。4.光學玻璃的制造方法,其包含如下的工序利用由含有90%質(zhì)量以上的金且分散有強化材料的金屬材料制成的攪拌器,對含有以氧化物基準計為30質(zhì)量%以上的Bi203和/或Te02的光學玻璃進行攪拌的工序。5.根據(jù)權利要求1~4任意一項所述的制造方法,其中,前述強化材料是金屬氧化物。6.根據(jù)權利要求5所述的制造方法,其中,前述金屬氧化物是選自Ti、Zr、Hf、Y、Nb、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu組成的組中的l種以上金屬的氧化物。7.根據(jù)權利要求5或6所述的制造方法,其特征在于,相對于金的總質(zhì)量,含有0.05質(zhì)量%以上的前述金屬氧化物。全文摘要本發(fā)明提供光學玻璃的制造方法,其可以抑制大量含有Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、TeO<sub>2</sub>的光學玻璃在熔融和/或成型時的著色,并且使用對大量生產(chǎn)時的各種負荷有耐性的高強度的金屬材料制成的部件。光學玻璃的制造方法,其包含如下的工序使用由含有90%質(zhì)量以上的金且分散有強化材料的金屬材料制成的部件,對含有以氧化物基準計為30質(zhì)量%以上的Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和/或TeO<sub>2</sub>的光學玻璃進行熔融和/或成型的工序。文檔編號C03B5/00GK101289269SQ20081009373公開日2008年10月22日申請日期2008年4月16日優(yōu)先權日2007年4月16日發(fā)明者妹尾龍也,永岡敦申請人:株式會社小原