高色散光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和装置的制作方法

本技术涉及玻璃，尤其是涉及高色散光学玻璃，以及由其制成的玻璃预制件、光学元件和装置。

背景技术：

1、近年来，光学装置在数字化、高精细化方面快速发展，对数码相机、摄像机等摄影设备，投影仪、投影电视等投影设备等各种光学装置中使用的光学元件的轻量化提出了更高的要求。由高色散光学玻璃形成的透镜通过与由低色散光学玻璃形成的透镜等组合而制成接合透镜，能够校正色像差并实现光学系统的紧凑化，从而达到使光学装置轻量化的目的。此外，通过在光学系统中使用具有较低密度的光学玻璃，也有利于实现光学装置的轻量化。安装在车载用光学装置中的光学元件，以及安装在投影仪、复印机、激光打印机等这样的产生热的光学装置的光学元件在温度变化大的环境中使用，如果光学玻璃的热膨胀系数过大，由于环境温度的变化，产生光学元件的热膨胀。因为光学元件与其固定夹具的膨胀系数不同，光学元件中产生应力，进而产生双折射，致使成像特性发生变化。因此，期望光学玻璃具有较低的热膨胀系数。专利文献cn119930146a公开了一种折射率为1.76～1.83，阿贝数为21～27的高色散光学玻璃，其密度较高，热膨胀系数也较高（100×10-7/k以上），其性能还有进一步改善优化的空间。

技术实现思路

1、本技术所要解决的技术问题是提供一种密度较低、热膨胀系数较低的高色散光学玻璃，以及由其制成的玻璃预制件、光学元件和装置。

2、本技术解决技术问题采用的技术方案是：

3、高色散光学玻璃，其组分以重量百分比表示，含有：p2o5：16%～29%；nb2o5：41%～53%；sio2：大于或等于1%但小于10%；b2o3：3%～15%；k2o：8.5%～20%；al2o3：大于0%但小于或等于8%，其中nb2o5/（sio2+al2o3）为3.00～10.00。

4、在其中一些实施例中，高色散光学玻璃中，其组分以重量百分比表示，还含有：na2o：0～5%；和/或li2o：0～5%；和/或zro2：0～5%；和/或wo3：0～5%；和/或tio2：0～4%；和/或zno：0～5%；和/或ln2o3：0～5%；和/或bi2o3：0～3%；和/或ro：0～5%；和/或澄清剂：0～1%，所述ro选自mgo、cao、sro、bao中的一种或多种，ln2o3选自la2o3、gd2o3、y2o3、yb2o3中的一种或多种，澄清剂选自sb2o3、sno2、ceo2中的一种或多种。

5、高色散光学玻璃，含有p2o5、nb2o5、sio2、b2o3、k2o和al2o3作为必要组分，其组分以重量百分比表示，其中nb2o5/（sio2+al2o3）为3.00～10.00，所述高色散光学玻璃的阿贝数为22.0～28.5，密度为3.40g/cm3以下，热膨胀系数α100℃/300℃为95×10-7/k以下。

6、在其中一些实施例中，高色散光学玻璃中，其组分以重量百分比表示，含有：p2o5：16%～29%；和/或nb2o5：41%～53%；和/或sio2：大于或等于1%但小于10%；和/或b2o3：3%～15%；和/或k2o：8.5%～20%；和/或al2o3：大于0%但小于或等于8%；和/或na2o：0～5%；和/或li2o：0～5%；和/或zro2：0～5%；和/或wo3：0～5%；和/或tio2：0～4%；和/或zno：0～5%；和/或ln2o3：0～5%；和/或bi2o3：0～3%；和/或ro：0～5%；和/或澄清剂：0～1%，所述ro选自mgo、cao、sro、bao中的一种或多种，ln2o3选自la2o3、gd2o3、y2o3、yb2o3中的一种或多种，澄清剂选自sb2o3、sno2、ceo2中的一种或多种。

7、在其中一些实施例中，高色散光学玻璃，其组分以重量百分比表示，其中：nb2o5/（sio2+al2o3）为3.50～9.00，可选nb2o5/（sio2+al2o3）为4.00～8.50，可选nb2o5/（sio2+al2o3）为5.00～7.50；和/或（k2o-na20-tio2-ro-wo3）/b2o3为0.50～5.00，可选（k2o-na20-tio2-ro-wo3）/b2o3为0.80～3.00，可选（k2o-na20-tio2-ro-wo3）/b2o3为1.00～2.50，进一步可选（k2o-na20-tio2-ro-wo3）/b2o3为1.10～2.00；和/或（li2o+na2o+tio2+wo3+bi2o3+zno）/sio2为2.00以下，可选（li2o+na2o+tio2+wo3+bi2o3+zno）/sio2为1.50以下，可选（li2o+na2o+tio2+wo3+bi2o3+zno）/sio2为1.00以下，进一步可选（li2o+na2o+tio2+wo3+bi2o3+zno）/sio2为0.50以下；和/或（na2o+tio2+wo3+bi2o3+zno+ro）/al2o3为1.50以下，可选（na2o+tio2+wo3+bi2o3+zno+ro）/al2o3为1.00以下，可选（na2o+tio2+wo3+bi2o3+zno+ro）/al2o3为0.50以下，进一步可选（na2o+tio2+wo3+bi2o3+zno+ro）/al2o3为0.30以下，所述ro选自mgo、cao、sro、bao中的一种或多种。

8、在其中一些实施例中，高色散光学玻璃中，其组分以重量百分比表示，其中：al2o3/sio2为0.10～3.00，可选al2o3/sio2为0.20～2.00，可选al2o3/sio2为0.30～1.50，进一步可选al2o3/sio2为0.40～0.80；和/或（b2o3+k2o）/p2o5为0.80～2.00，可选（b2o3+k2o）/p2o5为0.90～1.70，可选（b2o3+k2o）/p2o5为1.00～1.40；和/或k2o/（p2o5+tio2）为0.35～1.10，可选k2o/（p2o5+tio2）为0.40～0.95，可选k2o/（p2o5+tio2）为0.50～0.80；和/或（p2o5+tio2+ro+na2o）/nb2o5为0.30～0.90，可选（p2o5+tio2+ro+na2o）/nb2o5为0.35～0.75，可选（p2o5+tio2+ro+na2o）/nb2o5为0.35～0.60，所述ro选自mgo、cao、sro、bao中的一种或多种。

9、在其中一些实施例中，高色散光学玻璃中，其组分以重量百分比表示，含有：p2o5：18%～26%，可选p2o5：大于20%但小于或等于24%；和/或nb2o5：43%～51%，可选nb2o5：45.5%～50%；和/或sio2：2%～9%，可选sio2：3%～8%；和/或b2o3：5%～13%，可选b2o3：7%～11%；和/或k2o：10.5%～18%，可选k2o：12%～16%；和/或al2o3：0.5%～6%，可选al2o3：1%～5%；和/或na2o：0～3%，可选na2o：0～1%，可选不含有na2o；和/或li2o：0～3%，可选li2o：0～1%，可选不含有li2o；和/或zro2：0～3%，可选zro2：0～1%，可选不含有zro2；和/或wo3：0～3%，可选wo3：0～1%，可选不含有wo3；和/或tio2：0～2%，可选tio2：0～1%，可选不含有tio2；和/或zno：0～3%，可选zno：0～1%，可选不含有zno；和/或ln2o3：0～3%，可选ln2o3：0～1%，可选不含有ln2o3；和/或bi2o3：0～2%，可选bi2o3：0～1%，可选不含有bi2o3；和/或ro：0～3%，可选ro：0～1%，可选不含有ro；和/或澄清剂：0～0.5%，可选澄清剂：0～0.2%，所述ro选自mgo、cao、sro、bao中的一种或多种，ln2o3选自la2o3、gd2o3、y2o3、yb2o3中的一种或多种，澄清剂选自sb2o3、sno2、ceo2中的一种或多种。

10、在其中一些实施例中，高色散光学玻璃中，所述高色散光学玻璃的折射率为1.725～1.780，可选为1.730～1.770，可选为1.735～1.760；和/或阿贝数为22.0～28.5，可选为23.0～28.0，可选为24.0～27.0；和/或热膨胀系数α100℃/300℃为95×10-7/k以下，可选为90×10-7/k以下，可选为85×10-7/k以下，进一步可选为80×10-7/k以下；和/或密度为3.40g/cm3以下，可选为3.30g/cm3以下,可选为3.20g/cm3以下；和/或杨氏模量为6800×107pa以上，可选为7000×107pa以上，可选为7500×107pa以上；和/或耐水作用稳定性为2类以上，可选为1类；和/或耐酸作用稳定性为2类以上，可选为1类；和/或转变温度为580℃～650℃，可选为590℃～640℃，可选为600℃～620℃；和/或析晶上限温度为1070℃以下，可选为1050℃以下，可选为1020℃以下；和/或努氏硬度为400×107pa以上，可选为410×107pa以上，可选为420×107pa以上；和/或着色度λ80为440nm以下，可选为430nm以下，可选为425nm以下；和/或1000℃的粘度为3.0dpas～50.0dpas，可选为5.0dpas～30.0dpas，可选为8.0dpas～20.0dpas。

11、玻璃预制件，采用上述高色散光学玻璃制成。

12、光学元件，采用上述高色散光学玻璃制成，或采用上述玻璃预制件制成。

13、装置，含有上述高色散光学玻璃，和/或含有上述光学元件。

14、本技术的有益效果是：通过合理的组分设计，本技术获得的高色散光学玻璃具有较低的密度以及较低的热膨胀系数。