[发明专利]一种氟磷酸盐光学玻璃的熔化装置及制造方法

说明书

本发明名称为一种氟磷酸盐光学玻璃的熔化装置及制造方法。属于光学玻璃制造技术领域。它主要是解决现有氟磷酸盐光学玻璃熔化不充分及易产生异物的问题。它主要由铂金或铂强化材料制作的熔化坩埚、通气装置、热交换器、烟囱、连通管几部分组成，利用该装置并辅助特定的工艺方法可将氟磷酸盐配合料充分熔化成玻璃后，再经澄清、均化，制造出合格的光学玻璃产品。

技术领域

本发明属于光学玻璃制造技术领域。具体涉及一种用于氟磷酸盐光学玻璃的熔化装置及制造方法。

背景技术

氟磷酸盐光学玻璃是一种综合了氟化物玻璃和磷酸盐玻璃优点的新型光学材料，具有低折射率、低色散、低软化点、透紫外等特性，在光学系统中可以消除二级光谱的特殊色散，提高分辨率，改善光学系统的成像质量，因此被广泛地应用于各种光学成像系统。由于该类玻璃配方中含有大量的氟化物及偏磷酸盐，其形成玻璃能力较弱，玻璃的粘度小，析晶能力强，易产生铂金等异物，导致该类玻璃的生产难，因此需要特殊的熔化装置。

氟磷酸盐光学玻璃配方中的偏磷酸盐容易被还原成单质的磷，与铂金质坩埚作用，会让铂金器皿发生中毒，造成铂金坩埚龟裂，大颗粒的铂金粒片剥落或铂磷合金进入玻璃液中会形成异物。氟磷酸盐光学玻璃原料熔解时气、固、液三相共存，对铂金具有极强的侵蚀性和破坏性，导致铂金微粒进入玻璃液内部，大量铂金微粒的存在造成光的漫散射，形成“丁达尔效应”，会降低玻璃的内透过率，造成光学玻璃的内部缺陷。氟磷酸盐光学玻璃配方中含有大量的氟化物，高温下该类氟化物极易挥发，熔化坩埚上部空间内壁上粘附的玻璃液会因为氟化物的挥发，组分发生变化，形成高熔点玻璃组分，而此类组分的粘附物进入氟磷酸盐玻璃液中不容易溶解，从而产生结石类异物，形成光学玻璃缺陷。

现有专利技术包括：专利文献1：特開2007-186421；专利文献2：CN 1590325A。

发明内容

本发明目的就是针对上述情况提出的一种适用于氟磷酸盐光学玻璃的熔化装置及制造方法。

本发明氟磷酸盐光学玻璃的熔化装置的技术解决方案是：一种氟磷酸盐光学玻璃的熔化装置，包括由铂金或铂强化材料制作的熔化坩埚、投料口和连通管，其特征在于：还包括通气装置、热交换器和烟囱；所述的熔化坩埚为除投料口、烟囱外的其余部分形成与外界空气隔离的相对密闭空间；所述热交换器设置于坩埚内液面上、下位置区间内的熔化坩埚内壁上；所述通气装置包括设置于坩埚内玻璃液下方的环形鼓泡管，并与热交换器相通；所述烟囱设置于熔化坩埚液面的上方；所述连通管设置于熔化坩埚侧壁底部。

本发明氟磷酸盐光学玻璃的熔化装置的技术解决方案中所述的通气装置还包括进气管、出气管；进气管与热交换器的进气口连接，热交换器的出气口分别与出气管和环形鼓泡管连接。

本发明的氟磷酸盐光学玻璃的熔化装置的技术解决方案中所述的热交换器呈带状贴于熔化坩埚内壁，热交换器中心高度位置与玻璃液面线齐平，且与坩埚内壁牢固固定。目的是在液面部位形成铂金器皿的保护，对玻璃熔化最恶劣环境部位进行局部降温，增加该部位的玻璃液粘度，使该处玻璃液长期滞留于热交换器表面，防止新形成的玻璃液与铂金直接接触，这样就可以防止新形成玻璃液中含有的磷单质与铂金接触，防止该部位铂金与单质磷反应，产生铂金中毒；同时该处大粘度的玻璃液包裹在铂金表面，阻止了铂金微小碎片的向玻璃液内扩散，降低了氟磷酸盐玻璃液内铂金粒子的浓度，而铂金粒子一旦进入玻璃液内就不容易去除，会形成结石存在于玻璃内，明显降低氟磷酸盐玻璃的品质；该处热交换器沉浸在氟磷酸盐玻璃液内，热交换器内的气体因吸收热量，气体温度大幅上升，可以防止鼓泡器出口处玻璃液因气体过冷却出现降温，由于氟磷酸盐玻璃属于易析晶玻璃，过冷的温度极易产生析晶，造成鼓泡器出口的阻塞，使鼓泡工艺不能稳定工作。