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光學(xué)行業(yè)工作離不開它們,一覽新型光學(xué)材料

2019-11-26(4117)次瀏覽

目前我國(guó)光學(xué)材料行業(yè)仍以生產(chǎn)傳統(tǒng)的光學(xué)玻璃為主,一些新型材料需從國(guó)外進(jìn)口,不能完全滿足我國(guó)高科技發(fā)展的需要。在光學(xué)材料方面,我國(guó)急待需要進(jìn)行技術(shù)研究和技術(shù)創(chuàng)新工作,即開發(fā)新型的光學(xué)材料,研究先進(jìn)的制造工藝以及測(cè)試技術(shù),盡快形成我國(guó)的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。

  目前我國(guó)光學(xué)材料行業(yè)仍以生產(chǎn)傳統(tǒng)的光學(xué)玻璃為主,一些新型材料需從國(guó)外進(jìn)口,不能完全滿足我國(guó)高科技發(fā)展的需要。在光學(xué)材料方面,我國(guó)急待需要進(jìn)行技術(shù)研究和技術(shù)創(chuàng)新工作,即開發(fā)新型的光學(xué)材料,研究先進(jìn)的制造工藝以及測(cè)試技術(shù),盡快形成我國(guó)的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。


  新型光學(xué)材料對(duì)促進(jìn)我國(guó)光學(xué)材料行業(yè)優(yōu)化升級(jí),提高工藝技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量,改善環(huán)境質(zhì)量,趕超世界先進(jìn)水平起到了積極地帶動(dòng)作用,對(duì)中國(guó)光學(xué)材料行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

  光學(xué)材料的現(xiàn)狀

  在過去,光電信息技術(shù)取得了很大的成就。為了適應(yīng)這一迅速發(fā)展的要求,必須在較寬的前沿領(lǐng)域?qū)で笮碌耐黄?,如傳輸、開關(guān)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示技術(shù)等。


  由于現(xiàn)代光學(xué)、光電子學(xué)等的迅猛發(fā)展,光學(xué)材料也取得了快速的發(fā)展。目前,光學(xué)材料的種類多達(dá)幾十種:無色光學(xué)玻璃和有色光學(xué)玻璃,紅外光學(xué)材料,光學(xué)晶體,光學(xué)石英玻璃,人造光學(xué)石英晶體,微晶玻璃,光學(xué)塑料,光學(xué)纖維,航空有機(jī)玻璃,乳白漫射玻璃以及有關(guān)液體材料等。其中光學(xué)玻璃在成像元件中使用得最多。塑料透鏡的質(zhì)量在很多地方可以達(dá)到玻璃透鏡的質(zhì)量要求,特別是在眼鏡行業(yè),大有取而代之的趨勢(shì),但是由于它受到折射率低、散射高、不均勻性以及其它方面的使用限制,所以使它的使用范圍不如光學(xué)玻璃廣泛。


  為了降低成本、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,全球的光電相關(guān)產(chǎn)業(yè)紛紛向中國(guó)大陸進(jìn)行轉(zhuǎn)移。從20世紀(jì)90年代開始,日本、臺(tái)灣等十幾個(gè)光學(xué)加工廠紛紛到中國(guó)大陸辦廠。中國(guó)東南沿海地區(qū)已逐漸形成了實(shí)力雄厚的世界光電產(chǎn)品生產(chǎn)基地,也由此促進(jìn)了國(guó)內(nèi)光學(xué)玻璃行業(yè)的發(fā)展。


  目前我國(guó)光學(xué)材料的開發(fā)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著一定的差距,特別是與日本和德國(guó)等國(guó)際知名光學(xué)材料生產(chǎn)廠家相比,無論是從光學(xué)玻璃品種還是生產(chǎn)工藝及設(shè)備等方面都存在著明顯的差距。目前我國(guó)光學(xué)材料行業(yè)仍以生產(chǎn)傳統(tǒng)的光學(xué)玻璃為主,一些新型材料需從國(guó)外進(jìn)口,不能完全滿足我國(guó)高科技發(fā)展的需要,急需要進(jìn)行技術(shù)研究和技術(shù)創(chuàng)新工作。開發(fā)新型的光學(xué)材料,研究先進(jìn)的制造工藝和測(cè)試技術(shù),只要這樣才能盡快形成我國(guó)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。


  鑭系光學(xué)玻璃

  光學(xué)材料中的稀土光學(xué)玻璃,也稱為鑭系光學(xué)玻璃,在其組分中含有較多的稀土氧化鑭(La2O3),具有高折射率低色散的特性。其特點(diǎn)是能有效地?cái)U(kuò)大鏡頭的視場(chǎng),改善儀器的成像質(zhì)量,使鏡頭小型化、輕量化,是目前在數(shù)碼攝相機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、掃描儀、LCD投影儀、數(shù)碼復(fù)印機(jī)、CD2ROM和DVD2ROM讀取鏡頭中廣泛應(yīng)用的高端光學(xué)電子信息材料,近期又被用于可拍照手機(jī)的光學(xué)系統(tǒng),其發(fā)展前景相當(dāng)可觀。它隨著光電信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,已逐漸成為光學(xué)材料的主導(dǎo)產(chǎn)品。


  我國(guó)鑭系光學(xué)玻璃的生產(chǎn)到20世紀(jì)末一直處于工藝技術(shù)落后、設(shè)備陳舊、產(chǎn)量小、品種少、質(zhì)量低、成本高的狀況;該玻璃在高溫熔制過程中粘度小、易析晶、成型困難,光學(xué)常數(shù)波動(dòng)大,色散差,氣泡與條紋不易消除,并對(duì)熔制用的陶瓷坩堝腐蝕嚴(yán)重。因此使用傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備和工藝無法解決產(chǎn)量低、質(zhì)量差、成本高等問題。高端光學(xué)產(chǎn)品所需的光學(xué)玻璃和光學(xué)原器件基本上需從國(guó)外進(jìn)口。為了加快發(fā)展我國(guó)的光電信息產(chǎn)業(yè)和稀土工業(yè),成都光明光電信息材料有限公司將鑭系光學(xué)玻璃的產(chǎn)業(yè)化工程作為重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目投入了很大的資金和研發(fā)力量,解決了高質(zhì)量鑭系光學(xué)玻璃的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)難題,并能夠生產(chǎn)過去許多難以制造的高難度鑭玻璃品種及環(huán)保系列鑭玻璃。


  環(huán)保系列光學(xué)玻璃

  隨著人類對(duì)生存環(huán)境保護(hù)意識(shí)的日趨加強(qiáng),發(fā)達(dá)國(guó)家陸續(xù)頒布實(shí)施了環(huán)保法。如果禁止在玻璃中使用對(duì)人體有害的氧化鉛和氧化砷,則要求在光學(xué)儀器及光電產(chǎn)品中必須使用環(huán)?;鈱W(xué)玻璃。為達(dá)到這一規(guī)定,世界上生產(chǎn)光學(xué)玻璃的主要廠家,已經(jīng)開發(fā)出了多種系列的環(huán)保光學(xué)玻璃。所以光學(xué)玻璃環(huán)?;咽鞘澜绻鈱W(xué)材料行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。


  從化學(xué)穩(wěn)定性、高折射率高色散和價(jià)格等方面考慮,在普通光學(xué)玻璃中需加入PbO;從改善氣氛條件、澄清除泡等方面考慮,在普通光學(xué)玻璃中需加入As2O3。大部分光學(xué)玻璃都含有這兩種成分。由于光學(xué)玻璃的折射率和色散在組成中是由各氧化物的比例決定的,為取代PbO和As2O3,必須用具有性質(zhì)相似的氧化物替代。PbO可以由TiO2和Nb2O5取代,As2O3可以由Sb2O3取代。對(duì)于鉛含量較高的火石(F)和重火石(ZF)類玻璃來說,需要用較多的氧化鈦(TiO2)替代。

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