玻璃為何要進(jìn)行退火處理 光學(xué)玻璃有哪些生產(chǎn)方法

        玻璃歷史悠久，性質(zhì)穩(wěn)定，是歷經(jīng)時(shí)間考驗(yàn)的優(yōu)良材料，不但能夠用于裝飾，也可在各種光學(xué)儀器中發(fā)揮重要作用，甚至能夠用來(lái)幫助建筑節(jié)能降噪。通過(guò)使用不同的加工方法，我們能夠讓玻璃具有不同的特性。接下來(lái)我們將介紹玻璃為何要進(jìn)行退火處理，并說(shuō)明光學(xué)玻璃有哪些生產(chǎn)方法。

一、玻璃為何要進(jìn)行退火處理

        玻璃的準(zhǔn)確退火常用線性退火曲線采用較高退火溫度,以后按應(yīng)力的允許值要求,恒速降溫至快冷階段,所以從開(kāi)始降溫到快冷階段的范圍內(nèi)退火曲線是一直線。這種退火制度的優(yōu)點(diǎn)是:退火溫度高,質(zhì)量好;規(guī)程簡(jiǎn)單,易于自動(dòng)控制;可準(zhǔn)確計(jì)算退火后的折射率,便于光學(xué)常數(shù)的生產(chǎn)控制;退火時(shí)間較短。

        光學(xué)玻璃的退火,除清理其殘留的較好應(yīng)力外,還要具有高度的均勻性和一定的光學(xué)常數(shù)才能滿足使用要求,因此需采用準(zhǔn)確退火。若玻璃從高于Tg 溫度的某一溫度Ti冷卻時(shí),在不同的冷卻過(guò)程中性質(zhì)上必然會(huì)有所差異，如淬火玻璃的折射率和密度比低溫退火玻璃的要小。如果將玻璃在高退火溫度附近保溫相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后,玻璃各部分的結(jié)構(gòu)將趨于均一,其折射率也就趨于均一而達(dá)到平衡值。然后,以適當(dāng)緩慢的速率冷卻,使其以更小的溫差降至退火溫度,這樣就可以得到折射率較為均一的玻璃。

二、光學(xué)玻璃有哪些生產(chǎn)方法

        生產(chǎn)光學(xué)玻璃的原料是一些氧化物、氫氧化物、硝酸鹽和碳酸鹽,并根據(jù)配方的要求,引入磷酸鹽或氟化物。為了保證玻璃的透明度，必須嚴(yán)格控制著色雜質(zhì)的含量，如鐵、鉻、銅、錳、鈷、鎳等。配料時(shí)要求準(zhǔn)確稱(chēng)量、均勻混合。主要的生產(chǎn)過(guò)程是熔煉、成型、退火和檢驗(yàn)。

        ①熔煉　有單坩堝間歇熔煉法和池窯(見(jiàn)窯)連續(xù)熔煉法。單坩堝熔煉法又可分為粘土坩堝熔煉法和鉑坩堝熔煉法。不論采用何種熔煉方式均需用攪拌器攪拌，并嚴(yán)格控制溫度和攪拌，使玻璃液達(dá)到高度均勻。粘土坩堝能熔煉絕大部分冕玻璃和火石玻璃，成本低，且在玻璃的熔化溫度超過(guò)鉑的使用溫度時(shí)采用。鉑坩堝可熔煉質(zhì)量較高、對(duì)粘土坩堝有嚴(yán)重侵蝕作用的玻璃，如重冕、重鋇火石、稀土玻璃和氟磷玻璃。鉑坩堝用電加熱，一般采用硅碳棒或硅鉬棒電爐。但制造析晶傾向大、要求迅速降溫以及對(duì)氣氛有一定要求的玻璃，則可采用高頻加熱。

        60年代以來(lái)，各國(guó)相繼采用內(nèi)襯鉑的連續(xù)池窯熔煉，使光學(xué)玻璃的產(chǎn)量大大提高，質(zhì)量也好，這是目前光學(xué)玻璃生產(chǎn)工藝發(fā)展的主要趨勢(shì)。

        ②成型　光學(xué)玻璃的成型法有古典破堝法、滾壓法和澆注法，但目前越來(lái)越廣泛地采用漏料成型（用單坩堝或連熔流出料液），能直接拉棒或滴料壓型或漏料成型大尺寸的毛坯，提高料滴利用率和成品率。

        ③退火　為了更大限度地清理玻璃的內(nèi)應(yīng)力，提高光學(xué)均勻性，必須制定嚴(yán)格的退火制度，進(jìn)行準(zhǔn)確退火。

        ④檢驗(yàn)　測(cè)定的指標(biāo)有：光學(xué)常數(shù)、光學(xué)均勻度、應(yīng)力雙折射、條紋、氣泡等。

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