中國制造-光學(xué)玻璃退火爐
　　
　　作者：江蘇前錦爐業(yè)設備有限公司
　　
　　一、什么是光學(xué)玻璃
　　
　　能改變光的傳播方向，并能改變紫外、可見(jiàn)或紅外光的相對光譜分布的玻璃。狹義的光學(xué)玻璃是指無(wú)色光學(xué)玻璃；廣義的光學(xué)玻璃還包括有色光學(xué)玻璃、激光玻璃、石英光學(xué)玻璃、抗輻射玻璃、紫外紅外光學(xué)玻璃、纖維光學(xué)玻璃、聲光玻璃、磁光玻璃和光變色玻璃。光學(xué)玻璃可用于制造光學(xué)儀器中的透鏡、棱鏡、反射鏡及窗口等。由光學(xué)玻璃構成的部件是光學(xué)儀器中的關(guān)鍵性元件。
　　
　　用于制造光學(xué)儀器或機械系統的透鏡、棱鏡、反射鏡、窗口等的玻璃材料。包括無(wú)色光學(xué)玻璃(通常簡(jiǎn)稱(chēng)光學(xué)玻璃)、有色光學(xué)玻璃、耐輻射光學(xué)玻璃、防輻射玻璃和光學(xué)石英玻璃等。光學(xué)玻璃具有高度的透明性、化學(xué)及物理學(xué)(結構和性能)上的高度均勻性，具有特定和準確的光學(xué)常數。它可分為硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、氟化物和硫系化合物系列。品種繁多，主要按他們在折射率(nD)-阿貝值(VD)圖中的位置來(lái)分類(lèi)。傳統上nD>1.60，VD>50和nD<1.60，vd>55的各類(lèi)玻璃定為冕(K)玻璃，其余各類(lèi)玻璃定為火石(F)玻璃。冕玻璃一般作凸透鏡，火石玻璃作凹透鏡。通常冕玻璃屬于含堿硼硅酸鹽體系，輕冕玻璃屬于鋁硅酸鹽體系，重冕玻璃及鋇火石玻璃屬于無(wú)堿硼硅酸鹽體系，絕大部分的火石玻璃屬于鉛鉀硅酸鹽體系。隨著(zhù)光學(xué)玻璃的應用領(lǐng)域不斷拓寬，其品種在不斷擴大，其組成中幾乎包括周期表中的所有元素。
　　
　　通過(guò)折射、反射、透過(guò)方式傳遞光線(xiàn)或通過(guò)吸收改變光的強度或光譜分布的一種無(wú)機玻璃態(tài)材料。具有穩定的光學(xué)性質(zhì)和高度光學(xué)均勻性。
　　
　　光學(xué)玻璃
　　
　　二、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、X酸鹽和碳酸鹽,并根據配方的要求,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(zhù)色雜質(zhì)的含量，如鐵、鉻、銅、錳、鈷、鎳等。配料時(shí)要求準確稱(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。
　　
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　　有單坩堝間歇熔煉法和池窯連續熔煉法。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，并嚴格控制溫度和攪拌，使玻璃液達到高度均勻。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氣氛有一定要求的玻璃，則可采用高頻加熱。
　　
　?、诔尚凸鈱W(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。
　　
　?、弁嘶馂榱朔浅４笙薅鹊厍謇聿ＡУ膬葢?，提高光學(xué)均勻性，必須制定嚴格的退火制度，進(jìn)行準確退火。
　　
　?、軝z驗測定的指標有：光學(xué)常數、光學(xué)均勻度、應力雙折射、條紋、氣泡等。
　　
　　三、光學(xué)玻璃質(zhì)量?jì)?yōu)劣的重要影響因素
　　
　　光學(xué)玻璃質(zhì)量的好壞受哪些因素影響呢？我們可以從光學(xué)玻璃的熔煉過(guò)程開(kāi)始分析，光學(xué)玻璃熔煉后，須制成一定大小和形狀的毛坯，經(jīng)退火，一些品種再經(jīng)顯色，檢驗后作為成品出貨。成型和顯色是有色光學(xué)玻璃生產(chǎn)過(guò)程中重要的工序之一，成型方法和顯色的技術(shù)水平高低是決定成品率高低和質(zhì)量好壞的重要因素之一。
　　
　　玻璃的成型：
　　
　　用坩堝熔煉的有色光學(xué)玻璃，成型都采用澆注法。澆注法又可分為大粘度澆注和稀粘度澆注。黑色透紫玻璃ZWB1，ZWB3成型采用稀粘度澆注，其他品種采用大粘度澆注。
　　
　　玻璃的退火：
　　
　　無(wú)色光學(xué)玻璃制造的光學(xué)零件要有高度的光學(xué)均勻性，必須進(jìn)行準確退火。有色光學(xué)玻璃的光學(xué)均勻性要求沒(méi)有無(wú)色光學(xué)玻璃的多。它的退火要求主要是清理在成型中產(chǎn)生的較久應力，采用慢速退火即可。退火溫度、退火溫度范圍內保持的時(shí)間、降溫速度應根據不同品種和玻璃毛壞的尺寸，通過(guò)實(shí)驗方法制訂。對于有特殊光學(xué)均勻性要求的有色光學(xué)玻璃也需進(jìn)行準確退火。有些著(zhù)色劑(例如Mrl，Se等)的著(zhù)色狀態(tài)存退火階段中還會(huì )發(fā)生變化，對含這類(lèi)著(zhù)色劑的玻璃，退火溫度的確定不但要考慮應力的清理，也要考慮著(zhù)色狀態(tài)的變化。
　　
　　玻璃的顯色：
　　
　　所謂顯色，是指退火檢驗后的玻璃再重新加熱到一定溫度，在此溫度下保持一定時(shí)間(顯色時(shí)間)，使玻璃中的著(zhù)色化合物呈現一定的光潛特性。需要一次顯色的玻璃有顏色、橙色，紅色和近紅外截止型玻璃。顯色溫度和顯色時(shí)間通過(guò)實(shí)驗確定。從退火后的大塊玻璃中，取若干小塊試樣，在不同混度和不同時(shí)間下熱處理。冷卻后，研磨、拋光、涮定光譜特性、選定合適的溫度和時(shí)間．不同爐號玻璃，由于熔煉、成型、退火時(shí)的熱歷史不完全相同，每個(gè)爐號玻璃的顯色溫度和時(shí)間都要通過(guò)實(shí)驗確定。顯色玻璃的光譜特性受顯色溫度影響非常大，為使大塊玻璃的顏色達到均勻，顯色應在準確退火爐內進(jìn)行。準確退火爐的要求與無(wú)色光學(xué)玻璃退火用的準確退火爐相同。對于顯色溫度較高的近紅外截止型玻璃，顯色時(shí)玻璃已接近軟化，顯色時(shí)放置玻璃過(guò)程中要用石棉紙把玻璃隔開(kāi)．顯色玻璃的條紋、氣泡等質(zhì)量檢驗應在顯色前進(jìn)行，因為顯色后由于玻璃顏色深，難以檢驗。
　　
　　因此，光學(xué)玻璃質(zhì)量的優(yōu)劣，主要受成型方法和顯色的技術(shù)水平高低，玻璃的退火等諸多因素影響！
　　
　　四、關(guān)鍵制造設備介紹
　　
　　從上述描述不難看出退火工藝對光學(xué)玻璃性能的影響至關(guān)重要性。
　　
　　江蘇前錦爐業(yè)設備有限公司有經(jīng)驗生產(chǎn)光學(xué)玻璃準確退火爐，是尼康公司中國生產(chǎn)商。另外還有成都光明集團、日本光硝子等一批實(shí)力雄厚的企業(yè)。
　　
　　光學(xué)玻璃準確退火爐
　　
　　上圖為江蘇前錦爐業(yè)設備有限公司為尼康公司有經(jīng)驗定制的光學(xué)玻璃退火爐。
　　
　　簡(jiǎn)單介紹一下此光學(xué)玻璃準確退火爐技術(shù)性能：
　　
　　1、設備用途及性能概述
　　
　　設備用途：光學(xué)玻璃在氧化性氣氛（空氣）中的退火加熱。
　　
　　結構特征：全纖維爐膛結構、電阻絲加熱、可控硅程序控溫，配置熱風(fēng)循環(huán)系統。
　　
　　主要優(yōu)點(diǎn)：控溫準確、爐溫均勻、生產(chǎn)效率高、節能效果顯著(zhù)。
　　
　　使用環(huán)境：限于干燥、清潔的室內使用，設備內部及四周無(wú)易燃、易爆和腐蝕性氣體。
　　
　　2、主要技術(shù)參數
　　
　　額定溫度：750C
　　
　　常用溫度：650C
　　
　　額定功率：35KW
　　
　　額定電壓：380V
　　
　　爐溫穩定度：≤±1℃
　　
　　爐溫均勻度：≤±3℃
　　
　　溫度同步率：≤±1℃
　　
　　溫度過(guò)沖值：≤3℃
　　
　　升溫速率：0～150℃/h（連續可調）
　　
　　降溫速率：0.5～20℃/h(連續可調)
　　
　　爐膛尺寸（L×W×H）：1320×950×980mm
　　
　　工作區尺寸（L×W×H）：900×710×750mm
　　
　　爐體外形尺寸（L×W×H）：～1850×1440×1655mm
　　
　　設備外形尺寸（L×W×H）：～2400×1440×1655mm
　　
　　3、結構簡(jiǎn)介
　　
　　主要由爐體、爐門(mén)、裝料架和導風(fēng)罩、循環(huán)風(fēng)機、控制系統、快速風(fēng)冷組成
　　
　　五、總結
　　
　　在科技突飛猛進(jìn)的今天，光學(xué)玻璃在我們身邊無(wú)處不在，手機攝像頭、家電、望遠鏡、光通訊、醫學(xué)、大功率激光器、航天航空器、導彈技術(shù)、雷達技術(shù)等等領(lǐng)域都有光學(xué)玻璃的身影。也突顯出光學(xué)玻璃在國民生產(chǎn)甚至上升到國家安全的至關(guān)重要性。
　　
　　作為光學(xué)玻璃關(guān)鍵制造設備制造公司，江蘇前錦努力做好中國制造，發(fā)揚工匠技術(shù)，掌握核心制造技術(shù)，做好每一臺光學(xué)玻璃準確退火爐。
　　
　　本產(chǎn)品為非標產(chǎn)品，接受定制，價(jià)格根據實(shí)際需求詳細談。
　　
　　備注：可根據客戶(hù)要求設計制造，更多規格、參數以及詳細技術(shù)方案可來(lái)電索取。
　　
　　聯(lián)系作者：周飛