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光学行业工作离不开它们,一览新型光学材料

2019-11-26(717)次浏览

目前我国光学材料行业仍以生产传统的光学玻璃为主,一些新型材料需从国外进口,不能完全满足我国高科技发展的需要。在光学材料方面,我国急待需要进行技术研究和技术创新工作,即开发新型的光学材料,研究先进的制造工艺以及测试技术,尽快形成我国的产业化规模生产。

  目前我国光学材料行业仍以生产传统的光学玻璃为主,一些新型材料需从国外进口,不能完全满足我国高科技发展的需要。在光学材料方面,我国急待需要进行技术研究和技术创新工作,即开发新型的光学材料,研究先进的制造工艺以及测试技术,尽快形成我国的产业化规模生产。


  新型光学材料对促进我国光学材料行业优化升级,提高工艺技术和产品质量,改善环境质量,赶超世界先进水平起到了积极地带动作用,对中国光学材料行业的发展具有重要的意义。

  光学材料的现状

  在过去,光电信息技术取得了很大的成就。为了适应这一迅速发展的要求,必须在较宽的前沿领域寻求新的突破,如传输、开关、数据存储和显示技术等。


  由于现代光学、光电子学等的迅猛发展,光学材料也取得了快速的发展。目前,光学材料的种类多达几十种:无色光学玻璃和有色光学玻璃,红外光学材料,光学晶体,光学石英玻璃,人造光学石英晶体,微晶玻璃,光学塑料,光学纤维,航空有机玻璃,乳白漫射玻璃以及有关液体材料等。其中光学玻璃在成像元件中使用得最多。塑料透镜的质量在很多地方可以达到玻璃透镜的质量要求,特别是在眼镜行业,大有取而代之的趋势,但是由于它受到折射率低、散射高、不均匀性以及其它方面的使用限制,所以使它的使用范围不如光学玻璃广泛。


  为了降低成本、增强竞争力,全球的光电相关产业纷纷向中国大陆进行转移。从20世纪90年代开始,日本、台湾等十几个光学加工厂纷纷到中国大陆办厂。中国东南沿海地区已逐渐形成了实力雄厚的世界光电产品生产基地,也由此促进了国内光学玻璃行业的发展。


  目前我国光学材料的开发水平与发达国家相比还存在着一定的差距,特别是与日本和德国等国际知名光学材料生产厂家相比,无论是从光学玻璃品种还是生产工艺及设备等方面都存在着明显的差距。目前我国光学材料行业仍以生产传统的光学玻璃为主,一些新型材料需从国外进口,不能完全满足我国高科技发展的需要,急需要进行技术研究和技术创新工作。开发新型的光学材料,研究先进的制造工艺和测试技术,只要这样才能尽快形成我国产业化规模生产。


  镧系光学玻璃

  光学材料中的稀土光学玻璃,也称为镧系光学玻璃,在其组分中含有较多的稀土氧化镧(La2O3),具有高折射率低色散的特性。其特点是能有效地扩大镜头的视场,改善仪器的成像质量,使镜头小型化、轻量化,是目前在数码摄相机、数码照相机、扫描仪、LCD投影仪、数码复印机、CD2ROM和DVD2ROM读取镜头中广泛应用的高端光学电子信息材料,近期又被用于可拍照手机的光学系统,其发展前景相当可观。它随着光电信息产业的迅猛发展,已逐渐成为光学材料的主导产品。


  我国镧系光学玻璃的生产到20世纪末一直处于工艺技术落后、设备陈旧、产量小、品种少、质量低、成本高的状况;该玻璃在高温熔制过程中粘度小、易析晶、成型困难,光学常数波动大,色散差,气泡与条纹不易消除,并对熔制用的陶瓷坩埚腐蚀严重。因此使用传统生产设备和工艺无法解决产量低、质量差、成本高等问题。高端光学产品所需的光学玻璃和光学原器件基本上需从国外进口。为了加快发展我国的光电信息产业和稀土工业,成都光明光电信息材料有限公司将镧系光学玻璃的产业化工程作为重点攻关项目投入了很大的资金和研发力量,解决了高质量镧系光学玻璃的产业化生产难题,并能够生产过去许多难以制造的高难度镧玻璃品种及环保系列镧玻璃。


  环保系列光学玻璃

  随着人类对生存环境保护意识的日趋加强,发达国家陆续颁布实施了环保法。如果禁止在玻璃中使用对人体有害的氧化铅和氧化砷,则要求在光学仪器及光电产品中必须使用环保化光学玻璃。为达到这一规定,世界上生产光学玻璃的主要厂家,已经开发出了多种系列的环保光学玻璃。所以光学玻璃环保化已是世界光学材料行业发展的必然趋势。


  从化学稳定性、高折射率高色散和价格等方面考虑,在普通光学玻璃中需加入PbO;从改善气氛条件、澄清除泡等方面考虑,在普通光学玻璃中需加入As2O3。大部分光学玻璃都含有这两种成分。由于光学玻璃的折射率和色散在组成中是由各氧化物的比例决定的,为取代PbO和As2O3,必须用具有性质相似的氧化物替代。PbO可以由TiO2和Nb2O5取代,As2O3可以由Sb2O3取代。对于铅含量较高的火石(F)和重火石(ZF)类玻璃来说,需要用较多的氧化钛(TiO2)替代。

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