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,近年来已经开发出了多种系列的环保光学玻璃。其中日本的OHARA公司从1993年开始就已向市场提供了31个品种的无铅、无砷的环保光学玻璃,1996年生产的环保光学玻璃已达到了93个品种,1997年在产品目录中的111个品种的光学玻璃中已全部不含铅和砷,已处于世界领先地位。日本的HOYA公司在产品目录的101个品种中,从1994年开始就已推出31个品种的环保玻璃,2002年已全部实现了无铅和无砷的环保光学玻璃。德国SHOTT公司从20世纪80年代开始开发环保型玻璃,2000年在产品目录的87个品种中,已有67个品种属于无铅和无砷的环保光学玻璃。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。而氧化钛属于变价态氧化物,加入过多将使生产技术的难度大大增加,所出现的问题是在短波范围内透过率下降,玻璃的耐失透性、透明性和除泡性变差。特别是铂熔制坩埚易对玻璃产生污染,使玻璃着色,在产品出口时着色度达不到要求。为了解决这些问题,从优化玻璃的组成、采用高纯度原料、改进熔化工艺等方面着手,已取得了比较好的效果。今后在用TiO2和Nb2O5取代PbO后,可能会对某些具有特殊色散性能的产品带来影响。
成都光明光电信息材料有限公司是我国生产光学玻璃品种最多的厂家,产品目录中共有141个牌号,在以前的大部分光学玻璃组成中含有对环境污染严重的铅和砷。该公司从1998年开始进行产品去除铅和砷的研究工作,且取得了很大的成就,目前已陆续开发出了108个牌号的环保光学玻璃,产品的内在质量得到了很大的提高。
世界上的一些主要公司在环保光学玻璃方面的一些表示方法如表1所示。
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