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光學行業工作離不開它們,一覽新型光學材料

2019-11-26(1601)次瀏覽

目前我國光學材料行業仍以生產傳統的光學玻璃為主,一些新型材料需從國外進口,不能完全滿足我國高科技發展的需要。在光學材料方面,我國急待需要進行技術研究和技術創新工作,即開發新型的光學材料,研究先進的制造工藝以及測試技術,盡快形成我國的產業化規模生產。

  目前我國光學材料行業仍以生產傳統的光學玻璃為主,一些新型材料需從國外進口,不能完全滿足我國高科技發展的需要。在光學材料方面,我國急待需要進行技術研究和技術創新工作,即開發新型的光學材料,研究先進的制造工藝以及測試技術,盡快形成我國的產業化規模生產。


  新型光學材料對促進我國光學材料行業優化升級,提高工藝技術和產品質量,改善環境質量,趕超世界先進水平起到了積極地帶動作用,對中國光學材料行業的發展具有重要的意義。

  光學材料的現狀

  在過去,光電信息技術取得了很大的成就。為了適應這一迅速發展的要求,必須在較寬的前沿領域尋求新的突破,如傳輸、開關、數據存儲和顯示技術等。


  由于現代光學、光電子學等的迅猛發展,光學材料也取得了快速的發展。目前,光學材料的種類多達幾十種:無色光學玻璃和有色光學玻璃,紅外光學材料,光學晶體,光學石英玻璃,人造光學石英晶體,微晶玻璃,光學塑料,光學纖維,航空有機玻璃,乳白漫射玻璃以及有關液體材料等。其中光學玻璃在成像元件中使用得最多。塑料透鏡的質量在很多地方可以達到玻璃透鏡的質量要求,特別是在眼鏡行業,大有取而代之的趨勢,但是由于它受到折射率低、散射高、不均勻性以及其它方面的使用限制,所以使它的使用范圍不如光學玻璃廣泛。


  為了降低成本、增強競爭力,全球的光電相關產業紛紛向中國大陸進行轉移。從20世紀90年代開始,日本、臺灣等十幾個光學加工廠紛紛到中國大陸辦廠。中國東南沿海地區已逐漸形成了實力雄厚的世界光電產品生產基地,也由此促進了國內光學玻璃行業的發展。


  目前我國光學材料的開發水平與發達國家相比還存在著一定的差距,特別是與日本和德國等國際知名光學材料生產廠家相比,無論是從光學玻璃品種還是生產工藝及設備等方面都存在著明顯的差距。目前我國光學材料行業仍以生產傳統的光學玻璃為主,一些新型材料需從國外進口,不能完全滿足我國高科技發展的需要,急需要進行技術研究和技術創新工作。開發新型的光學材料,研究先進的制造工藝和測試技術,只要這樣才能盡快形成我國產業化規模生產。


  鑭系光學玻璃

  光學材料中的稀土光學玻璃,也稱為鑭系光學玻璃,在其組分中含有較多的稀土氧化鑭(La2O3),具有高折射率低色散的特性。其特點是能有效地擴大鏡頭的視場,改善儀器的成像質量,使鏡頭小型化、輕量化,是目前在數碼攝相機、數碼照相機、掃描儀、LCD投影儀、數碼復印機、CD2ROM和DVD2ROM讀取鏡頭中廣泛應用的高端光學電子信息材料,近期又被用于可拍照手機的光學系統,其發展前景相當可觀。它隨著光電信息產業的迅猛發展,已逐漸成為光學材料的主導產品。


  我國鑭系光學玻璃的生產到20世紀末一直處于工藝技術落后、設備陳舊、產量小、品種少、質量低、成本高的狀況;該玻璃在高溫熔制過程中粘度小、易析晶、成型困難,光學常數波動大,色散差,氣泡與條紋不易消除,并對熔制用的陶瓷坩堝腐蝕嚴重。因此使用傳統生產設備和工藝無法解決產量低、質量差、成本高等問題。高端光學產品所需的光學玻璃和光學原器件基本上需從國外進口。為了加快發展我國的光電信息產業和稀土工業,成都光明光電信息材料有限公司將鑭系光學玻璃的產業化工程作為重點攻關項目投入了很大的資金和研發力量,解決了高質量鑭系光學玻璃的產業化生產難題,并能夠生產過去許多難以制造的高難度鑭玻璃品種及環保系列鑭玻璃。


  環保系列光學玻璃

  隨著人類對生存環境保護意識的日趨加強,發達國家陸續頒布實施了環保法。如果禁止在玻璃中使用對人體有害的氧化鉛和氧化砷,則要求在光學儀器及光電產品中必須使用環?;鈱W玻璃。為達到這一規定,世界上生產光學玻璃的主要廠家,已經開發出了多種系列的環保光學玻璃。所以光學玻璃環?;咽鞘澜绻鈱W材料行業發展的必然趨勢。


  從化學穩定性、高折射率高色散和價格等方面考慮,在普通光學玻璃中需加入PbO;從改善氣氛條件、澄清除泡等方面考慮,在普通光學玻璃中需加入As2O3。大部分光學玻璃都含有這兩種成分。由于光學玻璃的折射率和色散在組成中是由各氧化物的比例決定的,為取代PbO和As2O3,必須用具有性質相似的氧化物替代。PbO可以由TiO2和Nb2O5取代,As2O3可以由Sb2O3取代。對于鉛含量較高的火石(F)和重火石(ZF)類玻璃來說,需要用較多的氧化鈦(TiO2)替代。

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