具有高折射率和低密度的硅硼酸盐和硼硅酸盐玻璃的制作方法

技术特征：
1.一种玻璃，其包含：sio2为14.0摩尔％至50.0摩尔％；b2o3为大于0.0摩尔％；tio2为5.0摩尔％至40.0摩尔％；nb2o5为2.2摩尔％至50.0摩尔％；zro2为2.5摩尔％至25.0摩尔％；稀土金属氧化物的总含量(re
m
o
n
)为0.0摩尔％至30.0摩尔％；以及其他氧化物物质，当存在时，以0.5摩尔％或更少存在，以及其中，以氧化物的摩尔％计，b2o3的量与sio2的量之比(b2o3/sio2)是至少0.050，以及其中，玻璃基本不含y2o3。2.如权利要求1所述的玻璃，其中，玻璃包含以下至少一种：tio2为12.0摩尔％至40.0摩尔％；zro2为2.5摩尔％至13.0摩尔％；以及nb2o5为2.2摩尔％至30.0摩尔％。3.如权利要求1或权利要求2所述的玻璃，其中，玻璃包含b2o3为10.0摩尔％至40.0摩尔％。4.如权利要求1-3中任一项所述的玻璃，其中，稀土金属氧化物的总含量(re
m
o
n
)为10.0摩尔％至30.0摩尔％。5.如权利要求4所述的玻璃，其中，所述一种或多种稀土金属氧化物中的至少一种选自下组：la2o3、gd2o3和yb2o3。6.如权利要求1-5中任一项所述的玻璃，其中，玻璃陶瓷还包含以下至少一种：nb2o5为3.0摩尔％至12.0摩尔％。7.如权利要求1-6中任一项所述的玻璃，其中，玻璃具有：1.90至2.10的折射率n
d
，这是在587.56nm波长处测得的；以及5.5g/cm3或更小的密度d
rt
，这是在25℃测得的。8.如权利要求1-7中任一项所述的玻璃，其中，玻璃具有：587.56nm波长测得的折射率n
d
；以及25℃测得的密度d
rt
(单位为g/cm3)，以及其中，玻璃满足如下方程式(iii)：n
d
–
(0.815 0.25*d
rt
)>0.000(iii)。9.如权利要求1-8中任一项所述的玻璃，其中，基于每种氧化物的量，以氧化物的摩尔％计，玻璃满足如下方程式(i)和方程式(ii)中的至少一个：0.0≤(sio2 nb2o5 zro2–
re
m
o
n
)≤12.0(i)以及式中，re
m
o
n
是稀土金属氧化物的总含量，以摩尔％计。10.如权利要求1-9中任一项所述的玻璃，其中，玻璃表征为在空气中在2.5分钟内从
1100℃冷却到500℃而不发生结晶的能力。11.如权利要求1-10中任一项所述的玻璃，其中，玻璃包含：sio2为14.0摩尔％至36.0摩尔％；以及b2o3为14.0摩尔％至48.0摩尔％，以及其中，玻璃包含的(sio2 b2o3)之和为50.0摩尔％或更少。12.一种玻璃，其包含：b2o3为1.0摩尔％至40.0摩尔％；la2o3为13.5摩尔％或更多；sio2为大于或等于0.0摩尔％，其中，(sio2 b2o3)之和为1.0摩尔％至50.0摩尔％；以及选自以下的至少一种氧化物：稀土金属氧化物、al2o3、nb2o5、tio2、tho2、geo2、p2o5、zno、y2o3、bao、bi2o3、cao、er2o3、gd2o3、k2o、la2o3、li2o、na2o、nd2o3、pbo、teo2、wo3、yb2o3和zro2，要求的前提条件是：nb2o5为0.0摩尔％至12.3摩尔％；tio2为0.0摩尔％至33.0摩尔％；tho2为0.0摩尔％至5.0摩尔％；geo2为0.0摩尔％至10.0摩尔％；p2o5为0.0摩尔％至20.0摩尔％；al2o3为0.0摩尔％至2.5摩尔％，以及(zno y2o3)之和为0.0摩尔％至2.5摩尔％，以及其中，玻璃满足如下方程式(x)：p
n
–
(0.815 0.25*p
d
)>0.000(x)式中，p
n
是玻璃的折射率参数并且根据如下方程式(viii)计算：以及p
d
是密度参数并且根据如下方程式(ix)计算：
并且方程式(viii)和方程式(ix)中所列出的每种氧化物指的是玻璃中的氧化物的量，表述为摩尔％。13.如权利要求12所述的玻璃，其中，玻璃具有：587.56nm波长测得的折射率n
d
；以及25℃测得的密度d
rt
(单位为g/cm3)，以及其中，玻璃满足如下方程式(iii)：n
d
–
(0.815 0.25*d
rt
)>0.000(iii)。14.如权利要求12或13所述的玻璃，其中，玻璃包含：b2o3为10.0摩尔％至40.0摩尔％；la2o3为13.5摩尔％至30.0摩尔％；以及sio2为大于或等于0.0摩尔％至20.0摩尔％。15.如权利要求12-14中任一项所述的玻璃，其中，玻璃包含以下至少一种：tio2为0.3摩尔％至33.0摩尔％；以及nb2o5为0.3摩尔％至12.3摩尔％。16.如权利要求12-15中任一项所述的玻璃，其中，玻璃包含以下至少一种：zro2为0.3摩尔％至15.0摩尔％；cao为0.0摩尔％至30.0摩尔％；bao为0.0摩尔％至15.0摩尔％；以及k2o为0.0摩尔％至5.0摩尔％。17.如权利要求12-16中任一项所述的玻璃，其中，玻璃具有：1.90至2.10的折射率n
d
，这是在587.56nm波长处测得的；以及5.5g/cm3或更小的密度d
rt
，这是在25℃测得的。18.如权利要求11-17中任一项所述的玻璃，其中，基于每种氧化物的量，以氧化物的摩尔％计，玻璃满足如下方程式(i)和方程式(ii)中的至少一个：0.0≤(sio2 nb2o5 zro2–
re
m
o
n
)≤12.0(i)以及
式中，re
m
o
n
是稀土金属氧化物的总含量，以摩尔％计。19.如权利要求12-18中任一项所述的玻璃，其中，玻璃表征为在空气中在2.5分钟内从1100℃冷却到500℃而不发生结晶的能力。20.一种玻璃，其包含：b2o3为14.5摩尔％或更多；sio2为2.0摩尔％或更多，以及其中，(sio2 b2o3)之和为3.0摩尔％至50.0摩尔％；nb2o5为1.0摩尔％至45.0摩尔％；以及选自以下的至少一种氧化物：单价金属氧化物、二价金属氧化物、稀土金属氧化物、as2o3、sb2o3、al2o3、tio2、moo3、ta2o5、geo2、p2o5、zno、y2o3、bao、bi2o3、cao、er2o3、gd2o3、ga2o3、k2o、la2o3、li2o、na2o、nd2o3、pbo、teo2、wo3、yb2o3和zro2，要求的前提条件是：tio2为0.0摩尔％至36.0摩尔％；zro2为0.0摩尔％或更多；y2o3为0.0摩尔％至1.0摩尔％；ta2o5为0.0摩尔％至1.5摩尔％；geo2为0.0摩尔％至0.5摩尔％；cao为0.0摩尔％至15.0摩尔％；p2o5为0.0摩尔％至20.0摩尔％；al2o3为0.0摩尔％至2.5摩尔％；zno为0.0摩尔％至5.5摩尔％；moo3为0.0摩尔％至3.0摩尔％；mgo为0.0摩尔％至15.0摩尔％；ga2o3为0.0摩尔％至5.0摩尔％；li2o为0.0摩尔％至8.0摩尔％；teo2为0.0摩尔％至10.0摩尔％；单价金属氧化物的总含量(r2o)为0.0摩尔％至15.0摩尔％；稀土金属氧化物的总含量(re
m
o
n
)为0.0摩尔％至50.0摩尔％；(as2o3 sb2o3)之和为0.0摩尔％至1.0摩尔％；(re
m
o
n
tio2 nb2o5 zro2 bi2o3 wo3)之和为25.0摩尔％或更高；(r2o ro
–
bao)之和为0.0摩尔％至20.0摩尔％，式中，ro是二价金属氧化物的总含量；以及玻璃基本不含氟，以及其中，玻璃满足如下方程式(xii)：p
n
–
(0.815 0.25*p
d
)
–
(0.16
–
0.38*t
i
)>0.000(xii)式中，p
n
是折射率参数，其数值为1.85或更大并且根据如下方程式(viii)计算：
式中，p
d
是根据如下方程式(ix)计算的密度参数：是根据如下方程式(ix)计算的密度参数：以及式中，t
i
是根据如下方程式(vi)计算的透射率指数：并且方程式(viii)、方程式(ix)和方程式(vi)中所列出的每种氧化物指的是玻璃中的氧化物的量，表述为摩尔％。21.如权利要求20所述的玻璃，其中，玻璃具有：至少1.85的折射率n
d
，这是在587.56nm波长处测得的；以及25℃测得的密度d
rt
(单位为g/cm3)，以及其中，玻璃满足如下方程式(v)：n
d
–
(0.815 0.25*d
rt
)
–
(0.16
–
0.38*t
i
)>0.000(v)。22.如权利要求20所述的玻璃，其中，玻璃满足如下方程式(xiii)：p
n
–
(0.850 0.25*p
d
)
–
(0.20
–
0.38*t
i
)>0.000(xiii)。23.如权利要求20所述的玻璃，其中，玻璃具有：至少1.95的折射率n
d
，这是在587.56nm波长处测得的；以及25℃测得的密度d
rt
(单位为g/cm3)，以及
其中，玻璃满足如下方程式(vii)：n
d
–
(0.850 0.25*d
rt
)
–
(0.20
–
0.38*t
i
)>0.000(vii)。24.如权利要求20-23中任一项所述的玻璃，其中，玻璃具有：1.90至2.10的折射率n
d
，这是在587.56nm波长处测得的；以及5.5g/cm3或更小的密度d
rt
，这是在25℃测得的。25.如权利要求20-23中任一项所述的玻璃，其中，基于每种氧化物的量，以氧化物的摩尔％计，玻璃满足如下方程式(i)和方程式(ii)中的至少一个：0.0≤(sio2 nb2o5 zro2–
re
m
o
n
)≤12.0(i)以及式中，re
m
o
n
是稀土金属氧化物的总含量，以摩尔％计。26.如权利要求20-25中任一项所述的玻璃，其中，玻璃包含：sio2为2.0摩尔％至36.0摩尔％；以及b2o3为14.5摩尔％至48.0摩尔％。27.如权利要求20-26中任一项所述的玻璃，其中，玻璃表征为在空气中在2.5分钟内从1100℃冷却到500℃而不发生结晶的能力。

技术总结
提供了这样的玻璃，其含有二氧化硅(SiO2)和/或氧化硼(B2O3)作为玻璃成形剂且具有大于或等于1.9的折射率n


技术研发人员：罗健 马丽娜 A
受保护的技术使用者：康宁股份有限公司
技术研发日：2021.08.25
技术公布日：2023/8/2