工程結構防振

[拼音]：guangxue boli

[英文]：optical glass

一種能改變光的傳播方向，並能改變紫外、可見或紅外光的相對光譜分佈的玻璃。狹義的光學玻璃是指無色光學玻璃；廣義的光學玻璃還包括有色光學玻璃、鐳射玻璃、石英光學玻璃、抗輻射玻璃、紫外紅外光學玻璃、纖維光學玻璃、聲光玻璃、磁光玻璃和光變色玻璃。光學玻璃可用於製造光學儀器中的透鏡、稜鏡、反射鏡及視窗等。由光學玻璃構成的部件是光學儀器中的關鍵性元件。

為了使光學系統傳遞的影象清晰、不畸變，要求玻璃具有高度的均勻性以及特定而且精確的光學常數。

1768年，法國人P.L.紀南在粘土坩堝中採用攪拌的方法首創均勻的光學玻璃。中國在50年代開始研製光學玻璃，60年代已能生產出50～60個牌號，在近10～20年來發展了特殊相對色散玻璃、熱光畸變小的光學玻璃，並改善了它們的化學穩定性和析晶效能。

主要品種

有無色光學玻璃和抗輻射玻璃。

無色光學玻璃

按色散又分為兩類：色散較小的為冕類(K)，色散較大的為火石類(F)。

（1）冕類光學玻璃分為氟冕(FK)、輕冕(QK)、磷冕(PK)、重磷冕 (ZPK)、冕(K)、重冕(ZK)、鋇冕(BaK)、鑭冕(LaK)、鈦冕(TiK)和特冕(TK)等。

（2）火石類光學玻璃分為輕火石(QF)、火石(F)、重火石(ZF)、鋇火石(BaF)、重鋇火石 (ZBaF)、鑭火石(LaF)、重鑭火石(ZLaF)、鈦火石(TiF)、冕火石(KF)和特種火石(TF)等。它們在折射率nd與色散係數v的關係影象（見圖）中分佈在不同的領域。

抗輻射玻璃

是廣義光學玻璃的一種。包括防輻射玻璃和耐輻射玻璃。

（1）防輻射玻璃主要是對 γ射線和X射線有較大吸收能力的玻璃。當γ射線或X射線進入防護玻璃時，由於玻璃內部產生光電效應、生成正負電子對，同時產生激發態和自由態電子，使射入的 γ射線或X射線能量減小，穿透力下降，起到了防護作用。

當防輻射玻璃的密度增加時，遮蔽能力也相應增加。防γ射線的玻璃的密度通常不小於4.5g/cm3。近年來，已開始用密度為6.2～6.5g/cm3的玻璃，常用的有ZF系列。

（2）耐輻射光學玻璃主要指在γ射線作用下不易著色的光學玻璃。耐輻射光學玻璃牌號的命名，仍根據光學玻璃牌號，註明能耐輻射的倫琴數，例如，K509耐輻射光學玻璃的光學常數同K9，且能耐105倫琴劑量的γ射線。普通玻璃受高能射線輻射後產生自由電子，它與玻璃內部的缺位結合，形成色心。同時也可使原子核移位，破壞了正常的結構，也產生色心，使玻璃著色。

耐輻射光學玻璃中引入了CeO2，在高能γ射線輻照後，由於

，能俘獲電子，不使玻璃內部產生色心，且因Ce4+和Ce3+的吸收帶在紫外區。當CeO2含量過高時，在紫外、紅外的吸收帶延伸到可見光區，使可見光的藍色區域吸收增加，導致玻璃呈黃色。同時，也會因玻璃中其他成分的影響而加深顏色，所以CeO2的含量不能太高，在K509中CeO2的含量約為0.4％～0.5％，在K709中CeO2約為1％。

生產方法

生產光學玻璃的原料是一些氧化物、氫氧化物、硝酸鹽和碳酸鹽，並根據配方的要求，引入磷酸鹽或氟化物。為了保證玻璃的透明度，必須嚴格控制著色雜質的含量，如鐵、鉻、銅、錳、鈷、鎳等。配料時要求準確稱量、均勻混合。主要的生產過程是熔鍊、成型、退火和檢驗。

（1）熔鍊有單坩堝間歇熔鍊法和池窯(見窯)連續熔鍊法。單坩堝熔鍊法又可分為粘土坩堝熔鍊法和鉑坩堝熔鍊法。不論採用何種熔鍊方式均需用攪拌器攪拌，並嚴格控制溫度和攪拌，使玻璃液達到高度均勻。粘土坩堝能熔鍊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鉑的使用溫度時採用。鉑坩堝可熔鍊質量較高、對粘土坩堝有嚴重侵蝕作用的玻璃，如重冕、重鋇火石、稀土玻璃和氟磷玻璃。鉑坩堝用電加熱，一般採用矽碳棒或矽鉬棒電爐。但製造析晶傾向大、要求迅速降溫以及對氣氛有一定要求的玻璃，則可採用高頻加熱。

60年代以來，各國相繼採用內襯鉑的連續池窯熔鍊，使光學玻璃的產量大大提高，質量也好，這是目前光學玻璃生產工藝發展的主要趨勢。

（2）成型光學玻璃的成型法有古典破堝法、滾壓法和澆注法，但目前越來越廣泛地採用漏料成型（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）退火為了最大限度地消除玻璃的內應力，提高光學均勻性，必須制定嚴格的退火制度，進行精密退火。

（4）檢驗測定的指標有：光學常數、光學均勻度、應力雙折射、條紋、氣泡等。