和铝酸盐玻璃。引入LaO,Ta,O3,Nb2Os、WO、YO,等可大大提高 玻璃的折射率。特殊色散玻璃(TK、TF)是通过引入氟化物、磷酸盐、 砷酸盐和锑化物制造的。F-B,O,-BaO系统则是低热光学常数的良好基 础组成。现代光学玻璃的组成中，几乎包括周期表中所有的元素。 B有色光学玻璃 有色光学玻璃或滤光玻璃是在基础光学玻璃中加入一种或多种者色 剂使之对特定波长的光具有选择性吸收或透过而呈现不同色调。白光找 射到透明物体上，若全部透过，则呈现无色：如果吸收某些波长的光， 而透过另一部分波长的光，则呈现与透过部分相应的颜色。 有色光学玻璃若按其基础玻璃系统分为硅酸盐玻璃，硼酸盐玻璃和磷 酸盐玻璃等：按者色剂者色机理分为离子者色、胶体者色和化合物者色的 玻璃三类。 a离子着色 (1)钴离子着色。钴在玻璃中主要以C02+状态存在，它在玻璃结 构中的配位状态主要是[CoO,使玻璃着成蓝色。 (2)镍离子着色。镍在玻璃中以+状态存在，亦有四、六两种 配位结构，前者使玻璃呈带灰色调的紫色，后者则使玻璃呈现黄色。镍 主要用来制造透紫外光而不透可见光的玻璃。 (3)铁离子着色。铁在玻璃中常以Fe2和Fe+状态存在，受基础 玻璃组成、玻璃原料中氧化还原剂的用量及熔制气氛影响极大。在硼硅 酸盐玻璃中，当于还原气氛下熔制时，铁离子使玻璃在可见光区有较为 平坦的吸收，呈灰色，常用来制造中性有色光学玻璃AB。利用F®2的 红外吸收可以制造隔热玻璃。 隔热玻璃是指既可透过可见光，又能吸收产生热量的红外光（波长 1~2μm)的玻璃材料。在电影拷贝、电影放映、彩色印制、炎热地区建 筑物用的窗玻璃、方血应用。 (4)铜离子着色。铜在玻璃中能以Cu2、Cu和Cu”状态行在，其 中C为无色，Cu°为胶体态，使玻璃产生红色，亦可用来制造铜金星 玻璃。Cu2+在玻璃中一般以[CuO状态存在，是典型的天蓝色。在不 同的熔制气氛下，由于配位状态的改变，可使玻璃产生从蓝到绿甚至
棕色。铜可用来制造蓝色或蓝绿色有色光学玻璃，也可制造色温变换玻 璃。 色温变换玻璃是指用来改变光源色温的玻璃。用不同的照明光源照 射同一物体时，该物体所反映的颜色不同。 (5)锰离子着色。锰能形成二价到七价的多种氧化物，在玻璃中 主要以Mm2和Mn3存在，其他高价氧化物在格制中一般均分解为Mn 和Mm。Mm2若色能力很弱，Mn的着色强度比Mm2人得多，在玻 璃中一般以[Mn0]状态存在，在：500nm处有强烈吸收，M血在紫色和 红色部分有较高的透过，呈现紫红色，在红外光部分有较高的透过。 (6)铬离子着色。铬在玻璃中主要以C”和C存在。在钠钙玻 璃中，C使玻璃呈绿色，C使玻璃呈黄色。在极端还原的条件下， 可得到C,使玻璃呈蓝色。基础玻璃红成对铬离了的着色性能影响很 人 (7)钠离子着色。轴是放射性元素。钠离了在玻璃中以U0,2原了 团存在时，一般会产生绿色全黄绿色的荧光，透过峰在可见光530nm和 560nm处，紫外、红外透过率均较低。以Ca、Zn、Ba组成并含人量K,0 和B,0,可保证荧光：但含有Pb0时，会因吸收紫外线而失去荧光。对 玻璃荧光变化的测定，可以帮助确定玻璃中微量杂质含量的变化。 b胶体着色 玻璃通过细分散状态的金属对光的选择性吸收而着色，其选择性吸 收以均匀分散在玻璃中的胶态金属的微小粒子（小于可见光波长）对光 的吸收和散射为基础。这种有色玻璃需要经过适当的热处理以便析出胶 体。用于玻璃者色的金属胶体有铜、银和金等贵金属。 化合物着色 化合物者色的玻璃主要是硫-硒镉者色。这类玻璃的者色是由于经 特殊热处理，显色形成CdS或CdS-CdSe固溶体胶体。玻璃色调主要决 定于固溶体中CdS、CSc的混合比，而与胶体粒了人小无关。 C眼镜玻璃组成 &普通眼镜玻璃组成 一普通眼镜玻璃：属钠钙硅酸盐系统，其化学红成范围为Si0270~75%: 12
Ca03-7%;Na,012-18%。折射率为1.510-1.523. 光学眼镜玻璃：属钾钡硅酸盐系统，常选用光学玻璃冕牌或钡冕类的 化学组成，即Si0260-65%,K012-15%,Ba0(Zn0) 1416%。折射率在1.523左右，透光度、机械及化学 性能均比较好。 普通无色眼镜玻璃需用适当的化学脱色剂以提高白度。高折射率低 比重的眼晴玻璃可采用SiO2-B2O-NaO-CaO-ZrO2(TiO2)系统，折射 率m为1.561.70，比重为2.65-3.10. 吸收式遮阳眼镜玻璃为有含Ce和Tⅰ的吸收紫外线玻璃(UV),含 Ni00.006%、Fez0,1.0%的吸收紫外线与近红外线玻璃等。 b工业防护眼晴玻璃组成 一般工业防护眼睛玻璃的组成为基础玻璃和着色氧化物。 X射线护目玻璃是引入硫硒镉化合物着色的深红色玻璃或含铅量 较高的火石玻璃，含铅量越高，铅当量越大，屏截X射线的能力越强。 c光色眼晴玻璃组成 光色玻璃指的是在光的照射下在可见光区产生光吸收使颜色或透 光度发生变化，停止光照后又回复到初始透明状态的玻璃材料，其应用 极为广泛。 均相型光色玻璃：组成是以结构缺陷为色心的还原型硅酸盐玻璃， 属Rz0-SiO2系统。熔融后，用253.7mm短波紫 外光照射后即成。但透明性差，过早老化。 异相型光色玻璃：组成有硼酸盐、硼硅酸盐、碱铝硼硅酸盐、锂硅 酸盐、磷酸盐及碱铝硅酸盐等。光敏剂有卤化银、 钼酸银、卤化铜、卤化锅、氧化铊等。 快速暗化复明型光色眼镜玻璃：快速暗化复明型光色眼镜玻璃具有 高的光响应速度 双焦型光色眼镜玻璃的组成 渐变型光色眼镜玻璃的组成 1.1.4.7电真空皲璃组成 电真空玻璃是制造电真空器件的主要材料之一。在电真空器件中， 13
玻璃主要用作玻壳、芯柱、排气管及连接件等。 A钨组电真空玻璃组成 钨组电真空玻璃与金属钨的线热膨胀系数相接近，能和钨杆直接封 接不易爆裂。该组玻璃熔化温度虽高，但介电损耗角小，且损耗角的温 度系数均比其他玻璃小，可用来制作高频电器、米波和厘米波器件，并 能承受30℃左右工作温度，也可用来制造大功率白炽灯、气体放电灯 和其他电真空器件的玻管和玻壳。 钨组玻璃主要是硼硅酸盐或铝硅酸盐玻璃。 B钼组电真空玻璃组成 钼组电真空玻璃与金属钼的线热膨胀系数相接近，能和钼杆或可伐 合金直接封接，其热稳定性好，软化温度和退火温度高，广泛用于制造 中型和大型的高功率器件，如整流器、电视显像管以及高功率的白炽灯、 气体放电灯等 钼组玻璃的主要组成是硼硅酸盐玻璃。 C铂组电真空玻璃组成 铂组电真空玻璃与金属铂钼的线热膨胀系数相接近，能和铂丝或镀 铜铁镍合金丝封接，可用于白炽灯、荧光灯或其他电真空器件的玻管、 玻壳和芯柱的生产。 其主要组成为钠钙硅酸盐玻璃、钠铅硅酸盐玻璃。 1.1.5特种玻璃组成 特种玻璃指使用精制或高纯原料，采取新型工艺在特殊条件下或严 格控制形成过程而制成的具有特殊功能或特殊用途的玻璃， 1.1.5.1防护玻璃组成 防护玻璃包括吸收中子、γ射线和X射线的玻璃。玻璃中含有B,O, 和CdO时具有吸收中子的能力. 吸收γ射线的玻璃一般同时具有吸收X射线的能力，只是前者比后 者有更高的铅含量，所以选用的玻璃系统大致一样。 1.1.5.2半导体驶璃 半导体玻璃也称玻璃半导体。一般半导体的电阻率介于导体和绝缘 体之间，达105-102m,分为本征半导体和杂质半导体，杂质半导体 14
又分为空穴型(p型)和电子型(n型)，玻璃半导体主要属于杂质半导 体一类。分为两大类： (1)含有大量钒、铁、钨、钴、镍等过渡元素的氧化物玻璃。 (2)非氧化物玻璃。通常为硫系玻璃，通过As、Sb、Ti、P、 G、Si等元素的硫化物、硒化物、碲化物以适当的比例混合熔融而成。 1.1.5.3激光波璃 激光玻璃由基础玻璃摻入激活离子钕而成。激光玻璃的物化性质主 要由基础玻璃决定，其光谱性质则主要由激活离子决定。 作为澈光的基础玻璃，大多采用光学玻璃，通常NdO,的适宜含量 为3~5%，过多会引起浓度的猝灭现象。N+在大部分玻璃系统中都获 得了受激发射，有实用意义的只有硅酸盐、硼酸盐及磷酸盐系统。 硅酸盐系统钕玻璃使用范围最广，组成大致为(mol%):S0,65~80 %,Rz00-5%,R05-10%,R2010-20%。 KO-Ba0-SiO2系统玻璃是最早的参钕激光基础玻璃，它的优点是 熔化温度较低，工艺条件成熟，荧光寿命长，激光输出效率高。缺点是 化学稳定性稍差，玻璃熔体对耐火材料的侵蚀较大，典型的硅酸盐基础 玻璃成分如表13所示。 表1.3典型的硅酸盐基玻璃成分 编号Si0Al,0 Sb03 K,0 1 56.9 2.7 (外1)1.025.2 12.4 2.8 2 59.0 1.0 25.0 15.0 3 63.0 6.0 11.0 Li015.0 4 71.01.0 1.0 12.0 15.0 1.1.5.4法拉笃旋转玻璃 法拉第效应指平行于磁场方向射入的直线偏振光，在通过磁场中的 透明物质时偏振面产生旋转的现象，用费尔德常数(V值)来表征，即 单位长度试样在单位磁场强度作用下偏振面旋转的角度。法拉第旋转玻 璃分两类，顺磁玻璃和逆磁玻璃。为了制得稳定的玻璃，稀土离子的含 量应控制在20-30mol%之间。含Ce3*、Pr3+、Tb3+或Dy2的玻璃，其 费尔德常数之所以很大，是由于C+和P一3+在近紫外区的色散大、而 15