一种具有高折射率的光学玻璃制备工艺的制作方法

1.本发明涉及光学玻璃领域，更具体地说，涉及一种具有高折射率的光学玻璃制备工艺。


背景技术：

2.光学玻璃能改变光的传播方向，并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃。折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。光学玻璃的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强。折射率越高，光学玻璃越薄，即光学玻璃中心厚度相同，相同度数同种材料，折射率高的比折射率低的光学玻璃边缘更薄。
3.光学玻璃在生产制备过程中由于各种原因的引发会产生气泡，气泡是否能够被消除，直接影响了光学玻璃的质量，影响其的折射率，进而降低了光学玻璃的使用性能。现有的光学玻璃制备工艺中，多采用更改配比或者提高熔融温度的方式释放气泡，但是这类方法操作较为麻烦，解决问题的效率较慢，对工艺人员具有较高的技术要求，不利于光学玻璃的大量生产制备。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有高折射率的光学玻璃制备工艺，可以通过在搅拌熔炼时增加侧吹式消泡搅拌杆，以辅助光学玻璃熔液内气泡的排除，减少微小气泡的存在，进而有效提高光学玻璃的制备质量，有效使成型后的光学玻璃能够加工成较薄的厚度，进而提高光学玻璃的折射率，并且通过增设机械结构的方式对提高气泡释放的效率，进而有效降低光学玻璃的制备难度，减低对工艺人员的技术要求，利于光学玻璃的批量生产，进而提高光学玻璃制备的经济效益。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种具有高折射率的光学玻璃制备工艺，包括如下步骤：
9.s1.混合配料：按照配置配方将光学玻璃生产原料投入混料设备进行混料；
10.s2.熔炼：预先将熔炼设备内温度提升至1400
‑
1600℃进行保温，再将混合完成的配料投入熔炼设备内进行熔炼；
11.s3.搅拌消泡：在熔炼过程中，使用搅拌机构对熔液进行搅拌，并通过侧吹式消泡搅拌杆的间歇作用，消除光学玻璃熔液内产生的气泡；
12.s4.成型：熔炼完成后，将光学玻璃熔液输送至成型设备内，进行冷却成型；
13.s5.热处理：对成型后的光学玻璃进行淬火、退火处理；
14.s6.保温退火：再将热处理后的光学玻璃在温度为80
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100℃保温3h后，自然空冷退火；
15.s7.质检：对制备完成后的光学玻璃进行质量检测，判断其是否符合标准要求；
16.s8.包装入库：对质检合格的光学玻璃进行分装入库。通过在搅拌熔炼时增加侧吹式消泡搅拌杆，以辅助光学玻璃熔液内气泡的排除，减少微小气泡的存在，进而有效提高光学玻璃的制备质量，有效使成型后的光学玻璃能够加工成较薄的厚度，进而提高光学玻璃的折射率，并且通过增设机械结构的方式对提高气泡释放的效率，进而有效降低光学玻璃的制备难度，减低对工艺人员的技术要求，利于光学玻璃的批量生产，进而提高光学玻璃制备的经济效益。
17.进一步的，所述熔炼设备内安装有搅拌机构，所述搅拌机构下端延伸至熔炼设备内部，并固定连接有多个侧吹式消泡搅拌杆，所述侧吹式消泡搅拌杆内固定连接有多个消泡支管，所述消泡支管外端延伸至侧吹式消泡搅拌杆外侧，并固定连接有浮球气板，所述浮球气板上连接有多个半透性浮球组件。通过侧吹式消泡搅拌杆、浮球气板和半透性浮球组件实现向光学玻璃熔液内通入气体，进而在搅拌时辅助细微气泡的排出，根据注入气压和气量的大小控制消泡效果，有效降低光学玻璃制备过程中的制备难度，缩短调试时间，减少调试废品率，进而降低了原料的损耗。
18.进一步的，所述搅拌机构上开设有吸气通道，所述侧吹式消泡搅拌杆内开设有与吸气通道相接通的疏气通道，且消泡支管与疏气通道相接通。通过搅拌机构向疏气通道内输送气体，形成气流通路，在提高光学玻璃制备质量的同时，有效减少其他零配件的使用，在其自身搅拌力的作用下，促进气流对光学玻璃熔液中分散的微小气泡进行收集，提高气泡释放效率。
19.进一步的，所述半透性浮球组件包括有收缩式透气半球套，所述浮球气板上开设有多个吹气通孔，所述浮球气板外端固定连接有多个与吹气通孔相配合的收缩式透气半球套，所述吹气通孔内固定连接有与收缩式透气半球套相配合的透气硬性半球套，所述收缩式透气半球套和透气硬性半球套之间设置有轻质气浮球。收缩式透气半球套、透气硬性半球套和轻质气浮球的相互配合，有效起到仿半透膜的效果，使得光学玻璃熔液内的气体不会反向进入消泡支管内部，进而影响气泡的释放，有效控制气泡释放方向，提高消泡的精准度。
20.进一步的，所述消泡支管内部远离浮球气板一端固定连接有透气隔板，所述消泡支管内部靠近浮球气板一端滑动连接有电磁活塞，所述透气隔板靠近电磁活塞一端固定连接有与电磁活塞相配合的可调电磁线圈。通过透气隔板、电磁活塞和可调电磁线圈的相互配合，使得电磁活塞能够在消泡支管内移动，形成活塞式注气动作，有效辅助消泡支管将气流分散成带有压力的气流束，以提高气流束在光学玻璃熔液内的移动速度，提高气泡的上升和破裂的效率，并且能够有效带走侧吹式消泡搅拌杆附近的机械气泡，减少搅拌过程中微小气泡的产生。
21.进一步的，所述电磁活塞上开设有多个弧形磁性槽，所述弧形磁性槽中部固定连接有限位转杆，所述限位转杆上转动连接有与弧形磁性槽相配合的柔性封闭弧形塞。通过柔性封闭弧形塞和弧形磁性槽的配合，改变电磁活塞的密封性质，使电磁活塞能够与有效加压和吸气，提高电磁活塞的适用性。
22.进一步的，所述柔性封闭弧形塞侧壁固定连接有一圈磁性伸缩弧形条，且磁性伸缩弧形条与弧形磁性槽相配合。磁性伸缩弧形条在电磁活塞产生磁性后与弧形磁性槽吸附，进而提高电磁活塞的密封程度，提高气流输送压力。
23.进一步的，所述透气隔板靠近电磁活塞一端固定连接有多个导向限位滑套，且多个导向限位滑套围绕在可调电磁线圈外侧，所述电磁活塞靠近透气隔板一端固定连接有导向限位滑杆，且导向限位滑杆与导向限位滑套形成伸缩杆结构。通过导向限位滑套和导向限位滑杆形成的伸缩杆结构对电磁活塞的移动进行导向和限位，在减少机械损耗的同时，有效避免电磁活塞移动过量，造成活脱或者粘连现象。
24.进一步的，所述导向限位滑套靠近电磁活塞一端固定连接有一对通气支杆，且通气支杆与相对应的柔性封闭弧形塞相配合。通气支杆在电磁活塞返程消磁后，对柔性封闭弧形塞进行按压，使柔性封闭弧形塞产生形变，使电磁活塞具有透气性，辅助电磁活塞通过弧形磁性槽完成吸气动作，提高电磁活塞的可调节性。
25.进一步的，所述透气隔板靠近电磁活塞一端固定连接有套着在可调电磁线圈外侧的线圈护套，所述可调电磁线圈靠近电磁活塞一端固定连接有磁力传导块。线圈护套对可调电磁线圈进行保护，减少可调电磁线圈的磁力损耗，提高磁传导效率，并且通过控制可调电磁线圈上的电压大小，进而控制其的磁力大小，有效对电磁活塞的移动速度进行控制，进而便于调节气流量和气流压力。
26.3.有益效果
27.相比于现有技术，本发明的优点在于：
28.(1)本方案通过在搅拌熔炼时增加侧吹式消泡搅拌杆，以辅助光学玻璃熔液内气泡的排除，减少微小气泡的存在，进而有效提高光学玻璃的制备质量，有效使成型后的光学玻璃能够加工成较薄的厚度，进而提高光学玻璃的折射率，并且通过增设机械结构的方式对提高气泡释放的效率，进而有效降低光学玻璃的制备难度，减低对工艺人员的技术要求，利于光学玻璃的批量生产，进而提高光学玻璃制备的经济效益。
29.(2)通过侧吹式消泡搅拌杆、浮球气板和半透性浮球组件实现向光学玻璃熔液内通入气体，进而在搅拌时辅助细微气泡的排出，根据注入气压和气量的大小控制消泡效果，有效降低光学玻璃制备过程中的制备难度，缩短调试时间，减少调试废品率，进而降低了原料的损耗。
30.(3)通过搅拌机构向疏气通道内输送气体，形成气流通路，在提高光学玻璃制备质量的同时，有效减少其他零配件的使用，在其自身搅拌力的作用下，促进气流对光学玻璃熔液中分散的微小气泡进行收集，提高气泡释放效率。
31.(4)收缩式透气半球套、透气硬性半球套和轻质气浮球的相互配合，有效起到仿半透膜的效果，使得光学玻璃熔液内的气体不会反向进入消泡支管内部，进而影响气泡的释放，有效控制气泡释放方向，提高消泡的精准度。
32.(5)通过透气隔板、电磁活塞和可调电磁线圈的相互配合，使得电磁活塞能够在消泡支管内移动，形成活塞式注气动作，有效辅助消泡支管将气流分散成带有压力的气流束，以提高气流束在光学玻璃熔液内的移动速度，提高气泡的上升和破裂的效率，并且能够有效带走侧吹式消泡搅拌杆附近的机械气泡，减少搅拌过程中微小气泡的产生。
33.(6)通过柔性封闭弧形塞和弧形磁性槽的配合，改变电磁活塞的密封性质，使电磁活塞能够与有效加压和吸气，提高电磁活塞的适用性。
34.(7)磁性伸缩弧形条在电磁活塞产生磁性后与弧形磁性槽吸附，进而提高电磁活塞的密封程度，提高气流输送压力。
35.(8)通过导向限位滑套和导向限位滑杆形成的伸缩杆结构对电磁活塞的移动进行导向和限位，在减少机械损耗的同时，有效避免电磁活塞移动过量，造成活脱或者粘连现象。
36.(9)通气支杆在电磁活塞返程消磁后，对柔性封闭弧形塞进行按压，使柔性封闭弧形塞产生形变，使电磁活塞具有透气性，辅助电磁活塞通过弧形磁性槽完成吸气动作，提高电磁活塞的可调节性。
37.(10)线圈护套对可调电磁线圈进行保护，减少可调电磁线圈的磁力损耗，提高磁传导效率，并且通过控制可调电磁线圈上的电压大小，进而控制其的磁力大小，有效对电磁活塞的移动速度进行控制，进而便于调节气流量和气流压力。
附图说明
38.图1为本发明的制备工艺流程结构示意图；
39.图2为本发明的熔炼设备主视剖面结构示意图；
40.图3为本发明的侧吹式消泡搅拌杆局部剖面结构示意图；
41.图4为本发明的吹气时消泡支管主视剖面结构示意图；
42.图5为本发明的吹气时浮球气板轴测结构示意图；
43.图6为本发明的吹气时半透性浮球组件主视剖面结构示意图；
44.图7为本发明的透气隔板和电磁活塞配合爆炸结构示意图；
45.图8为本发明的柔性封闭弧形塞轴测结构示意图；
46.图9为本发明的吸气时消泡支管主视剖面结构示意图；
47.图10为本发明的吸气时浮球气板轴测结构示意图；
48.图11为本发明的搅拌机构消泡作用时气流反向轴测结构示意图。
49.图中标号说明：
50.1熔炼设备、2搅拌机构、201侧吹式消泡搅拌杆、202疏气通道、3消泡支管、4浮球气板、5半透性浮球组件、501收缩式透气半球套、502透气硬性半球套、503轻质气浮球、6透气隔板、7电磁活塞、701弧形磁性槽、702限位转杆、8可调电磁线圈、801线圈护套、802磁力传导块、9柔性封闭弧形塞、901磁性伸缩弧形条、10导向限位滑套、11导向限位滑杆、12通气支杆。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
52.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
53.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
54.实施例1：
55.请参阅图1
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11，一种具有高折射率的光学玻璃制备工艺，包括如下步骤：
56.s1.混合配料：按照配置配方将光学玻璃生产原料投入混料设备进行混料；
57.s2.熔炼：预先将熔炼设备1内温度提升至1400
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1600℃进行保温，再将混合完成的配料投入熔炼设备1内进行熔炼；
58.s3.搅拌消泡：在熔炼过程中，使用搅拌机构2对熔液进行搅拌，并通过侧吹式消泡搅拌杆201的间歇作用，消除光学玻璃熔液内产生的气泡；
59.s4.成型：熔炼完成后，将光学玻璃熔液输送至成型设备内，进行冷却成型；
60.s5.热处理：对成型后的光学玻璃进行淬火、退火处理；
61.s6.保温退火：再将热处理后的光学玻璃在温度为80
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100℃保温3h后，自然空冷退火；
62.s7.质检：对制备完成后的光学玻璃进行质量检测，判断其是否符合标准要求；
63.s8.包装入库：对质检合格的光学玻璃进行分装入库。通过在搅拌熔炼时增加侧吹式消泡搅拌杆201，以辅助光学玻璃熔液内气泡的排除，减少微小气泡的存在，进而有效提高光学玻璃的制备质量，有效使成型后的光学玻璃能够加工成较薄的厚度，进而提高光学玻璃的折射率，并且通过增设机械结构的方式对提高气泡释放的效率，进而有效降低光学玻璃的制备难度，减低对工艺人员的技术要求，利于光学玻璃的批量生产，进而提高光学玻璃制备的经济效益。
64.实施例2：
65.请参阅图1
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11，其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例2与实施例1的不同之处在于：请参阅图2和图3，熔炼设备1内安装有搅拌机构2，搅拌机构2下端延伸至熔炼设备1内部，并固定连接有多个侧吹式消泡搅拌杆201，侧吹式消泡搅拌杆201内固定连接有多个消泡支管3，消泡支管3外端延伸至侧吹式消泡搅拌杆201外侧，并固定连接有浮球气板4，浮球气板4上连接有多个半透性浮球组件5。通过侧吹式消泡搅拌杆201、浮球气板4和半透性浮球组件5实现向光学玻璃熔液内通入气体，进而在搅拌时辅助细微气泡的排出，根据注入气压和气量的大小控制消泡效果，有效降低光学玻璃制备过程中的制备难度，缩短调试时间，减少调试废品率，进而降低了原料的损耗。
66.请参阅图3和11，搅拌机构2上开设有吸气通道，侧吹式消泡搅拌杆201内开设有与吸气通道相接通的疏气通道202，且消泡支管3与疏气通道202相接通。通过搅拌机构2向疏气通道202内输送气体，形成气流通路，在提高光学玻璃制备质量的同时，有效减少其他零配件的使用，在其自身搅拌力的作用下，促进气流对光学玻璃熔液中分散的微小气泡进行收集，提高气泡释放效率。
67.请参阅图5、图6和图10，半透性浮球组件5包括有收缩式透气半球套501，浮球气板
4上开设有多个吹气通孔，浮球气板4外端固定连接有多个与吹气通孔相配合的收缩式透气半球套501，吹气通孔内固定连接有与收缩式透气半球套501相配合的透气硬性半球套502，收缩式透气半球套501和透气硬性半球套502之间设置有轻质气浮球503。收缩式透气半球套501、透气硬性半球套502和轻质气浮球503的相互配合，有效起到仿半透膜的效果，使得光学玻璃熔液内的气体不会反向进入消泡支管3内部，进而影响气泡的释放，有效控制气泡释放方向，提高消泡的精准度。
68.请参阅图1
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11，使用方法：通过启动搅拌机构2，使侧吹式消泡搅拌杆201在熔炼设备1内转动，对光学玻璃熔液进行搅拌，在需要消泡时，通过搅拌机构2上的吸气通道向侧吹式消泡搅拌杆201内的疏气通道202通气，使消泡支管3内具有气流(请参阅图11，气流的进气方向和吹气方向)，气流对通过浮球气板4上的吹气通孔对透气硬性半球套502进行吹动，进而使轻质气浮球503远离透气硬性半球套502，并对收缩式透气半球套501进行胀起(请参阅图5)，使得气流通过轻质气浮球503上的气孔进入光学玻璃熔液内，吸附其内带有的微小气泡，并在搅拌力的辅助下，形成沸泡，上浮至光学玻璃熔液表面进行破裂，进而减少光学玻璃熔液内的微小气泡，提高光学玻璃的质量；在不需要消泡时，消泡支管3内内有气流，此时收缩式透气半球套501恢复收缩(请参阅图10)，并对轻质气浮球503记性挤压，使轻质气浮球503分别与收缩式透气半球套501和轻质气浮球503进行贴紧，进而使吹气通孔封闭，使光学玻璃熔液内的气泡不会反向进入消泡支管3内，减少调控变量，降低调控难度。
69.实施例3：
70.请参阅图1
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11，其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例2相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例2的区别点。该实施例3与实施例2的不同之处在于：请参阅图4、图9和图7，消泡支管3内部远离浮球气板4一端固定连接有透气隔板6，消泡支管3内部靠近浮球气板4一端滑动连接有电磁活塞7，透气隔板6靠近电磁活塞7一端固定连接有与电磁活塞7相配合的可调电磁线圈8。通过透气隔板6、电磁活塞7和可调电磁线圈8的相互配合，使得电磁活塞7能够在消泡支管3内移动，形成活塞式注气动作，有效辅助消泡支管3将气流分散成带有压力的气流束，以提高气流束在光学玻璃熔液内的移动速度，提高气泡的上升和破裂的效率，并且能够有效带走侧吹式消泡搅拌杆201附近的机械气泡，减少搅拌过程中微小气泡的产生。
71.请参阅图7，电磁活塞7上开设有多个弧形磁性槽701，弧形磁性槽701中部固定连接有限位转杆702，限位转杆702上转动连接有与弧形磁性槽701相配合的柔性封闭弧形塞9。通过柔性封闭弧形塞9和弧形磁性槽701的配合，改变电磁活塞7的密封性质，使电磁活塞7能够与有效加压和吸气，提高电磁活塞7的适用性。
72.请参阅图8，柔性封闭弧形塞9侧壁固定连接有一圈磁性伸缩弧形条901，且磁性伸缩弧形条901与弧形磁性槽701相配合。磁性伸缩弧形条901在电磁活塞7产生磁性后与弧形磁性槽701吸附，进而提高电磁活塞7的密封程度，提高气流输送压力。
73.请参阅图4和图9，透气隔板6靠近电磁活塞7一端固定连接有多个导向限位滑套10，且多个导向限位滑套10围绕在可调电磁线圈8外侧，电磁活塞7靠近透气隔板6一端固定连接有导向限位滑杆11，且导向限位滑杆11与导向限位滑套10形成伸缩杆结构。通过导向限位滑套10和导向限位滑杆11形成的伸缩杆结构对电磁活塞7的移动进行导向和限位，在减少机械损耗的同时，有效避免电磁活塞7移动过量，造成活脱或者粘连现象。
74.请参阅图4，导向限位滑套10靠近电磁活塞7一端固定连接有一对通气支杆12，且通气支杆12与相对应的柔性封闭弧形塞9相配合。通气支杆12在电磁活塞7返程消磁后，对柔性封闭弧形塞9进行按压，使柔性封闭弧形塞9产生形变，使电磁活塞7具有透气性，辅助电磁活塞7通过弧形磁性槽701完成吸气动作，提高电磁活塞7的可调节性。
75.请参阅图10，透气隔板6靠近电磁活塞7一端固定连接有套着在可调电磁线圈8外侧的线圈护套801，可调电磁线圈8靠近电磁活塞7一端固定连接有磁力传导块802。线圈护套801对可调电磁线圈8进行保护，减少可调电磁线圈8的磁力损耗，提高磁传导效率，并且通过控制可调电磁线圈8上的电压大小，进而控制其的磁力大小，有效对电磁活塞7的移动速度进行控制，进而便于调节气流量和气流压力。
76.请参阅图1
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11，使用方法：在实施例2中方法的基础上，在消泡时，电磁活塞7和可调电磁线圈8同时通电，使得他们之间产生相斥磁力，进而使得电磁活塞7在导向限位滑套10和导向限位滑杆11的引导下向浮球气板4移动，由于电磁活塞7具有磁力，弧形磁性槽701对磁性伸缩弧形条901进行磁性吸附，使得电磁活塞7与浮球气板4之间为密封空间，进而对气流进行加压，提高其的流速，气流从半透性浮球组件5内吹出，作用于光学玻璃溶液进行消泡(请参阅图4)；在单程完成后，对电磁活塞7进行断电，使可调电磁线圈8对电磁活塞7进行磁力吸附，进而使得电磁活塞7在导向限位滑套10和导向限位滑杆11的引导下复位移动，电磁活塞7消磁后，弧形磁性槽701解除对磁性伸缩弧形条901的吸附，使得柔性封闭弧形塞9产生间隙，电磁活塞7通气，在电磁活塞7移动靠近导向限位滑套10使时，通气支杆12对柔性封闭弧形塞9进行按压，使柔性封闭弧形塞9产生动作，增加柔性封闭弧形塞9和弧形磁性槽701之间的间隙，提高进气效率(请参阅图9)，进而完成吸气返程；在电磁活塞7的往复移动过程中，对气流进行控制，提高控制效果。
77.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。