本目录中列出的光学玻璃,牌号第一个字母为“ T ”的是环保玻璃。其配方中不含有砷、铅、镉、汞、铬等有害元素。
质量标准
光学性能
2.1.1 折射率和色散系数
本目录按表( 1 )列出 8 条谱线的折射率:其中折射率 n F 和 n C 的差值为中部色散 ,nd 和υ d 与标准值的允许差值按表 2 和表 3 各分为 6 类。
表 1
元素 |
Hg |
Hg |
H |
Hg |
He |
Na |
H |
He |
谱线符号 |
h |
g |
F |
e |
d |
D |
c |
r |
波长
( nm ) |
404.66 |
435.84 |
486.13 |
546.07 |
587.56 |
589.29 |
656.27 |
706.52 |
表 2
类别 |
△ nd |
类别 |
nd |
00 |
± 2 × 10 -4 |
2 |
± 7 × 10 -4 |
0 |
± 3 × 10 -4 |
3 |
± 10 × 10 -4 |
1 |
± 5 × 10 -4 |
4 |
± 20 × 10 -4 |
表 3
类别 |
△υ d |
类别 |
υ d |
00 |
± 0. 2% |
2 |
± 0.7 % |
0 |
± 0.3 % |
3 |
± 0.9 % |
1 |
± 0.5 % |
4 |
± 1.5 % |
表 2 和表 3 中的 4 类仅适用于 nd > 1.82 的玻璃。
nd 和 n F -n C 的测量精确度分别为± 3 × 10 -5 和 ± 2 × 10 -5 。在测定 nd 和 n F -n C 的同时,还测定 n e 和 n g 的数值,一并附在出厂检验单中随玻璃毛坯交订货方 .
如订货方需上述波长之外的折射率测定值或要求提供更高一级测量精确度的测定值,应在订货时与我公司协商并在订货合同中指明。
2.1.2 折射率和色散系数的一致性按表 4 分为 4 级:
级别 |
同批玻璃中的最大差值 |
nd |
υ d |
A |
0. 5 × 10 -4 |
± 0.1 5% |
B |
1 × 10 -4 |
± 0.1 5% |
C |
2 × 10 -4 |
± 0.1 5% |
D |
在所定类别内 |
在所定类别内 |
2.1.3 色散公式及相对部分色散
除了给定的各波长折射率之外,其它波长的折射率可利用下面的色散公式进行计算。
2.1.3.1 色散公式用下式表示:
n λ 2 =A 0 +A 1 λ 2 + A 2 λ - 2 + A 3 λ -4 +A 4 λ -6 +A 5 λ -8 …………(1)
n λ ….. 某波长 ( λ ) 折射率 λ ……. 波长 (um)
A 0 — A 5 …… 计算系数
在波长 400-700nm 范围内,按照 (1) 算得的结果与实测值相比极大部分玻璃其误差在 1 × 10 -5 之内。如外推至 365-1041nm 时计算结果与实测值相比误差稍大。
2.1.3.2 相对部分色散用下式表示:
P x.y =(n x -n y )/( n F -n C )…………………(2)
P x.y …… 相对部分色散
n x -n y …… 波长 x 和 y 的折射率
n F -n C …… 中部色散
现选定 K6 和 F4 作为正常玻璃,将其相对部分色散和色散系数的值,在直角坐标系中找到点连成直线 , 该直线方程为 :
O p x.y =a x.y +b x. y · υ d……………………………………..(3)
将该直线作为“正常线”。而
p x.y= O p x.y+ △ p x.y ……………………………………(4)
式中△ p x.y 为光学玻璃 p x.y 与正常线的偏离值。常常用此值来衡量某种牌号是否具有特殊色散性能。
根据光学设计中消二级光谱常用的光谱范围,给出下列二种相对部分色散的“正常线”公式:
O P F.d =0.720 6 - 0.000409 · υ d …………………(5)
O P g.F =0.646 8 - 0.001732 · υ d …………………(6)
光学设计人员可利用式 (5) 、 (6) 算得任何一种牌号偏离正常线的值 △ P F.d 和△ P g.F ,从而选择合适的牌号用以校正二级光谱。本目录列入△ P F.d 和△ P g.F 值。
2.1.4 光学均匀性
玻璃光学均匀性分辨率的比值α / α 0 表示时,按表 5 分为 4 类。光学均匀性以一块玻璃中各部位间的折射率微差最大值△ n max 表示时,按表 6 分为 4 类。
表 5
类别 |
α/α 0 最大比值 |
星点图 |
1 |
1.0 |
中央是一个明亮的圆斑,外面是些同心的圆环,但不应出现断裂、尾翘、畸角及扁圆变形。 |
2
|
1.0 |
中央是一个明亮的圆斑,外面是变形的圆环,所有圆环趋向一致,大致为圆形,环间的间隙大体相等,各环宽度允许有变化,但不应有断裂、尾翘、畸角。 |
3 |
1.1 |
——————— |
4 |
1.2 |
——————— |
注: α 0 代表平行光管理论分辨率,α代表玻璃放入平行光管后的分辨率。
表 6
类别 |
折射率最大微差 △ n max |
H 1 |
± 2 × 10 -6 |
H 2 |
± 5 × 10 -6 |
H 3 |
± 1 × 10 -5 |
H 4 |
± 2 × 10 5 |
2.1.5 光吸收系数
玻璃的光吸收系数用白光通过玻璃中每厘米光程内的内透过率的自然对数的负值来表示 , 按表 7 分为 8 类。
表 7
类别 |
光吸收系数最大值 |
类别 |
光吸收系数最大值 |
00 |
0.001 |
3 |
0.008 |
0 |
0.002 |
4 |
0.010 |
1 |
0.004 |
5 |
0.015 |
2 |
0.006 |
6 |
0.030 |
2.2 气泡度
2.2.1 玻璃的气泡度类别
根据其直径或最大边长及所含最大气泡的直径按图 1 分为 3 类。
2.2.2 玻璃的气泡度级别
根据每玻璃内允许含有气泡 ( 直径φ≥ 0.05 ㎜ ) 的总截面积 (mm 2 ) 的大小按表 8 分为 7 级 ( 结石结晶体及其它内含物亦作为气泡计算 . 扁长气泡取最长轴和最短轴的算术平均值为直径计算截面积 ) 。
玻璃的气泡度级别也可按 100cm 3 玻璃中气泡(直径φ≥ 0.05 ㎜ ) 的数量按表 9 分为 7 级。
2.2.3 玻璃气泡要求也可根据用户需要订货。如 :只 / ㎏

表 8 表 9
级别 |
㎜ 2 / 100cm 3 |
|
级别 |
气泡平均数(个)/ 100 cm 3 |
A00 |
≥ 0.003-0.03 |
a00 |
1 |
A0 |
> 0.03-0.10 |
a0 |
2 |
A |
> 0.10-0.25 |
a |
3.3 |
B |
> 0.25-0.50 |
b |
10 |
C |
> 0.50-1.00 |
c |
30 |
D |
> 1.00-2.00 |
d |
90 |
E |
> 2.00-4.00 |
e |
180 |
2.3 条纹度
2.3.1 玻璃用投影条纹仪在规定方向观察时,条纹度按表 10 分为 4 类。
表 10
类别 |
光阑孔径 |
玻璃与投影屏间的距离 |
光阑与投影屏间的距离 |
屏上观察结果 |
00 |
1 |
650 ± 3 0 ㎜ |
2000 ± 10 0 ㎜ |
无条纹影像 |
0 |
2 |
650 ± 3 0 ㎜ |
2000 ± 10 0 ㎜ |
无条纹影像 |
1 |
2 |
250 ± 1 0 ㎜ |
750 ± 3 0 ㎜ |
无条纹影像 |
2 |
4 |
250 ± 1 0 ㎜ |
750 ± 3 0 ㎜ |
长度小于 1 2 ㎜的条纹少于 10 根 |
2.3.2 根据规定观察的方向数,玻璃的条纹度按表 11 分为 3 级。
表 11
2.4 应力双折射
玻璃的应力双折射以其最长边中部单位长度上的光程差δ (nm / cm ) 表示时 , 按表 12 分为 4 类。玻璃的应力双折射以其距边缘 5% 直径或边长处单位厚度上的最大光程差δ max(nm / cm ) 表示时,按表 13 分为 4 类。
表 12 表 13
级别 |
玻璃中部光程差δ |
|
级别 |
玻璃边缘最大光程差δ max |
1 |
2 |
S1 |
3 |
1a |
4 |
S2 |
5 |
2 |
6 |
S3 |
10 |
3 |
10 |
S4 |
20 |
化学性能和热学性能
3.1 化学稳定性
3.1.1 对潮湿大气作用的稳定性
根据与标准样品浊度值 (H=T B / T A × 100% ) 比较 , 把光学玻璃的耐潮性分为 4 级 :
1 级 :H ≤ H BaK7 经处理后无水斑 2 级 : H ≤ H BaK7 经处理后有水斑
3 级 :H ZK9 ≥ H ≥ H BaK7 4 级 : H ≥ H ZK9
3.1.2 耐酸稳定性
耐酸稳定性分为 3 类 6 级见表 14:
热学性能
3.2.1 线膨胀系数α
线膨胀系数反应了玻璃试样温度升高 1 ℃,其长度的相对变化。本目录所列的线膨胀系数α,表示在 +20 ℃— +120 ℃温度范围内的平均值,括弧内所列为 +20 — +300 ℃温度范围内的平均值。

3.2.2 转变温度 Tg [ ℃ ]
玻璃的膨胀系数随温度升高而增加。当出现使玻璃的膨胀系数急剧上升时其对应的温度便是转变温度 Tg [ ℃ ]
4. 相对研磨硬度(磨耗)度
玻璃相对研磨硬度指在同等研磨条件下,被测玻璃相对于标准玻璃( K9 )的研磨硬度。用标准玻璃样品的研磨质量(被研磨的体积)与被测玻璃样品的研磨量(被研磨的体积)的比值 FA 表示。磨耗度是相对研磨硬度的倒数。
FA=V 0 / V 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。( 7 ) 式中:
V 0 ………标准玻璃样品被研磨的体积, cm 3
V ………被测玻璃样品被研磨的体积, cm 3 |