Реферат: Производство оптического стекла
СТЕКЛО ОПТИ ЧЕСКОЕ — прозрачное стекло любого химического состава, обладающее высокой
стептнью однородности. С одержат 46,4% РЬО, 47,0% Si0 и другие оксиды. Оптическое стекло применяется для изготовления линз, призм, кювет и др.Специальные оптические стёкла изготавливается на основе группы неорганических, оксидных нанопорошковых прозрачных керамических материалов, органических, минералоорганических стекол и др. материалов. Отдельные сорта характеризуются избирательной прозрачностью к разным лучам видимого и невидимого участков спектра света, особой прозрачностью и другими специальными свойствами (например, разной твёрдостью, упругостью, биологической совместимосью). Особые требования предъявляют к стеклам для изготовления контактных линз, кремниевых оптических стекол, апохроматов, линз для ИК-лучей, рентгеновского излучения и т.д.
Создание специальной отрасли - производства оптического стекла
Для обработки оптического стекла используют специальное оборудование и технологии. В силу исключительно высоких требований, предъявляемых к качеству изображения, расширения области применения оптических устройств, возникла необходимость в изготовлении широкого ассортимента специальных сортов стёкол, различных по свойствам и составу. Оптическое стекло в отличие от обыкновенного должно обладать особенно высокой прозрачностью, чистотой, однородностью, заданным коэффициентом преломления, в нужных случаях — избирательной прозрачностью к определённым спектрам длин волн (например, в приборх ночного видения - прозрачность к ИК-излучению, в фильтрах, покрытия в апохроматах и т.д.). Выполнение этих требований значительно изменяет его химический состав, применяет совершенную технологию изготовления и обработку оптических стекол, позволяющую их изготовление. Состав оптического стекла на базе оптических неорганических материалов как оксид кремния (SiO2 ), сода, борная кислота, соли бария,оксид свинца, фториды, оксид германия, оптических органических материалов — материалы полиметилметакрилата (ПММА), минералоорганических оптических стекол позволяет улучшать оптические возможности оптических систем с дополнительными новыми свойствами.
Виды оптического стекла
Оптические стёкла делятся на:
Стёкла из неорганических материалов (Неорганическое стекло);
Стёкла из органических материалов (Органическое стекло);
Стёкла из минералоорганических материалов.(Минералоорганическое стекло)
Оптические стёкла из неорганических материалов
Стёкла из кварца
Линзы, получаемыые из оптического кварцевого стекла, обладают рядом дополнительных оптических свойств, необходимых для специальных, прецизионных оптических систем, по сравнению с основной группой линз из природного кварцевого стекла, применяемых в зоне видимого спектра света и отличаются:
Наименьшим среди стёкол на основе SiO2 показателем преломления (nD = 1,4584) и наибольшим светопропусканием, особенно для ультрафиолетовых лучей.
Высокой термической стойкость, коэффициент линейного термического расширения менее 1·10-6 К-1 (в диапазоне температур от 20 до 1400°С).
Температурой размягчения кварцевого стекла — 1400°C.
Как хороший диэлектрик — удельная электрическая проводимость при 20 °С — 10−14 — 10−16 Ом-1 ·м-1 , тангенс угла диэлектрических потерь при температуре 20 °C и частоте 106 Гц — 0,0025—0,0006.
Стёкла из кремния
В настоящее время в производстве изготовления различных стекол используются современные технологии получения и обработки. Применение новых абразивных в том чисое алмазных инструментов, специальных паст при шлифовании, суперфинише и полировки дало возможность наладить производство твёрдых и сверхтвёрдых оптических стекол, сочетающих сверхвысокую изотропию, низкую дисперсию с самым высоким значением коэффициента преломления (например, стёкла, линзы, зеркала из кремния, в диапазоне длин волн 1—7 мкм имеют показатель преломления nD = 3,49!, созданы параболические линзы из кремния, преломляющие и фокусирующие Х-лучи — Оптические элементы из кремния).
Оптические стёкла из кремния имеют :
сверхвысокую изотропию;
низкую дисперсию;
самый большой с абсолютным значением коэффициент преломления nD =3,49 !;
прозрачные в ИК области 2 мм - 760 нм шкалы электромагнитных волн;
стойкость работы в зоне Х-излучения;
возможность сохранять свои свойства и характеристики в течение длительного времени при возможном воздействии внешних факторов (механических, климатических, лучевых, химических, бактериологических и т.п.);
высокую плотность = 2,33 г/см3.
биологическую совместимость для медицинского применения (биостекло).
Стёкла из германия
Германий в виде диоксида GeO2 находит широкое применение в изготовлении оптических устройств как линз, объективов и др., применяемых в оптической промышленности.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--