光学冷加工光学材料下

哈喽~大家周末过的好吗?小编终于将材料篇整理好了,欧耶!

9、玻璃的特征

·各向同性:玻璃的物理化学性质在各个方向都是相同(近程有序、远程无序);

·介稳性(亚稳性):玻璃内部具有比较高的内能处于比较稳定的状态;

·无固定熔点的可逆性:玻璃有固体转变为液体时在一定的温度范围内进行的,也可能是玻璃熔体在冷却过程中没有新相的出现,而是逐渐的稠化了。在上面所说的两个过程中没有规定熔点且是可逆的;

·玻璃转变过程中的物理、化学性质还是渐变:玻璃的冷却(融化)过程是在一个相当宽的温度饭内完成的,变化过程是连续的,物理化学性质也是具有连续渐变性。粘度,比热、比熔、热膨胀系数、硬度···

10、光学玻璃类型

应用特征:无色光学玻璃、有色光学玻璃、特种光学玻璃;

网络体的基本成分:氧化物:硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐···

非氧化物:氧化物、硫化物、硒化物

·火石玻璃

·冕牌玻璃

11、五无色光学玻璃的牌号

无色光学玻璃的牌号是对某一类型的玻璃有具体的描述,按国家的标准GB-87规定分为:普通(P)、耐辐射(N)这两个光学玻璃系列,其序号分别是1~99/~;

·比如:K-表示普通(P)的冕牌光学玻璃9号,色散系数51.7,折射率1.;

·比如:K表示耐辐射(N)的冕牌光学玻璃号;

·比如:BaF表示耐辐射(N)的钡火石光学玻璃号。

12、光学玻璃主要性能

(1)光学常数:主要是折射率和色散系数;

·光学玻璃可以控制光的传播和改变光波的相对谱能量分布,是由于折射率决定的;

·光学玻璃折射率随不同波长的变化而变化,即色散存在;

·光学设计根据光学玻璃的常数名义值设计成像要求和成像质量;

(2)化学性能

a、耐潮湿稳定性

·是指光学玻璃抗水气、CO2、SO2等潮湿大气的侵蚀能力;

·侵蚀过程:玻璃表面某些离子吸附空气中的水分子,水分子以OH-1离子基因形式覆盖在表面,并不断吸收其他水分子或其它的物质,形成了几十个分子厚的薄层,玻璃表面的碱金属氧化物,就会和水

膜作用成碱金属氢氧化物的溶液,并进一步吸收水分,使得玻璃的表面受到破坏,产生白斑、雾蚀等变质层。

b、耐酸稳定性

·一般酸并不能直接与玻璃反应,酸通常都是在玻璃产生水解后才参与;

·氢氧酸对于玻璃的硅离子有比较强的作用,对玻璃的腐蚀也是比较大的;

·一般是用酸度为PH2.9醋酸、PH4.6标准醋酸盐、PH6.0的蒸馏水来侵蚀玻璃的样品,以此开判断耐酸的稳定性;

(3)机械性能

密度:石英---最小2.2克/立方厘米;

重火石玻璃---6.5克/立方厘米;

普通的钠、硅、钙玻璃---约2.5克/立方厘米;

硬度:是指抵抗其它物体入侵能力。硬度是影响零件加工的重要因素,不同硬度的玻璃工艺条件也是不一样的;

·硬度是取决于化学的成分,石英和含有10~12%的硼硅酸盐玻璃的硬度最大,多铅或者碱性氧化物含量大的玻璃硬度最小;

·克氏硬度HK(努普硬度)采用对称棱角为.5度和度的四角锥金刚石压头,加压负荷F(0.98N),垂直压在样品表面,保持一定时间(5s)后,撤出负荷,6min内测出样品上压痕的长度d,用HK=0./0.d2求出。

(4)热学性能

·线膨胀系数:一定温度范围内温度升高1℃时玻璃单位长的伸长量;

·玻璃转变温度:玻璃在某一温度区逐渐由固态转变为可塑态,把室温到软化温度间的伸长曲线延伸,交点所对应的温度;

·驰垂温度:玻璃试样在升温过程中停止膨胀时的温度。

13、无色光学玻璃质量指标

质量指标是设计人员提出的对玻璃的要求,用于满足质量指标要求的光学玻璃,生产加工出的零件才能满足光学系统的要求,所以生产加工要按照质量指标要求来采购玻璃的材料;

质量指标有:

1、折射率色散系数允许差值:△nd、△vd,可分为6级00、0、1、2、3、4;

2、同批玻璃折射率及色散系数的一致性,分为4级A、B、C、D;

3光学均匀性:同一块玻璃中各点的折射率是不同的,分为1、2、3、4;

4·应力双折射:玻璃有残余应力产生双折射现象。通过测量光通过玻璃所产生的光程差来判断双折射现象。分为5级1、1a、2、3、4;

玻璃内能不均匀造成,玻璃存在内应力,通过退火来消除内应力,但完全消除是不太可能的,使玻璃具有各向异性,产生双折射现象。在光学系统中产生与杂散光相类似的影响,使相质变坏。内应力越大,双折射现象越严重。(双折射现象:一束光通过玻璃,将会分成两束,一束光是遵守折射定律“o”寻常光;另一束按折射定律传播“e”非常光);

5、光吸收系数:每厘米厚玻璃对光的吸收,测量通过光玻璃前后光通量的变化。分为8个等级:00、0、1、2、3、4、5、6;

6、条纹:熔炼过程中,各部分化学成分的不均匀引起的折射率不同,光线是通过时呈现条纹影像。可分为:00、0、2和另3个等级:A、B、C;

7、气泡:玻璃在熔炼过程中残余气体所致引起光的散射和折射。可分为7个等级:A00、A0、A、B、C、D、E。




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