阅读说明：本技术 一种舞动式低条纹气泡率的光学玻璃制造方法 (Method for manufacturing waving type optical glass with low stripe bubble rate ) 是由 沈杰 于 2020-05-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种舞动式低条纹气泡率的光学玻璃制造方法,属于光学玻璃领域,一种舞动式低条纹气泡率的光学玻璃制造方法,通过向隔离膨胀条层内充气,可以使熔融物料与舞动隔离容器内壁分隔,相较于现有技术,有效避免舞动隔离容器上隔热材料腐蚀使得熔融物料内掺入杂质的情况发生,进而有效避免成型的光学玻璃上条纹的发生率,提高产品质量,同时舞动气条膨胀成条状,通过控制充气和放气,条状的舞动气条呈现动态,不断起伏,实现在熔炼过程中不断对熔融物料的隔断式搅动,同时由于物料与舞动隔离容器的分隔,使得字啊熔炼过程,始终进行隔断式搅动,从而有效释放其内部的气泡,降低光学玻璃成品的气泡率,进一步提高光学玻璃的质量。(The invention discloses a method for manufacturing waved optical glass with low stripe bubble rate, belonging to the field of optical glass, which can separate a molten material from the inner wall of a waved isolation container by charging air into an isolation expansion strip layer, effectively avoiding the occurrence of impurity doped in the molten material due to the corrosion of a heat insulating material on the waved isolation container, further effectively avoiding the occurrence rate of stripes on the formed optical glass, improving the product quality, simultaneously expanding the waved air strips into strips, controlling the charging and discharging of the air strips to enable the strip-shaped waved air strips to be dynamic and to fluctuate continuously so as to realize the continuous isolated stirring of the molten material in the smelting process, and simultaneously enabling the character isolated smelting process to be constantly stirred due to the isolation of the material and the waved isolation container so as to effectively release bubbles in the interior of the glass, the bubble rate of the optical glass finished product is reduced, and the quality of the optical glass is further improved.)

一种舞动式低条纹气泡率的光学玻璃制造方法

技术领域

本发明涉及光学玻璃领域，更具体地说，涉及一种舞动式低条纹气泡率的光学玻璃制造方法。

背景技术

能改变光的传播方向，并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃。狭义的光学玻璃是指无色光学玻璃；广义的光学玻璃还包括有色光学玻璃、激光玻璃、石英光学玻璃、抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃、声光玻璃、磁光玻璃和光变色玻璃。光学玻璃可用于制造光学仪器中的透镜、棱镜、反射镜及窗口等。由光学玻璃构成的部件是光学仪器中的关键性元件。

传输光线的非晶态(玻璃态)光介质材料。可用以做成棱镜、透镜、滤光片等各种光学元件，光线通过后可改变传播方向、位相及强度等。根据不同的要求，可把光学玻璃分为三大类：①无色光学玻璃——在可见及近红外相当宽广波段内几乎是全透明的，是使用量最大的光学玻璃。按折射率和色散的不同有上百个牌号，可分为两个品种，即冕牌光学玻璃(以K代表)和火石光学玻璃(以F代表)。冕牌玻璃是硼硅酸盐玻璃，加入氧化铝后成为火石玻璃。二者的主要区别是火石玻璃的折射率和色散都较大，因而光谱元件多用它制造。②耐辐射光学玻璃——具有无色光学玻璃的各项性质，并能在放射性照射下基本不改变性能。用于受γ辐照的光学仪器，其品种及牌号与无色光学玻璃相同。其化学成分是在无色光学玻璃的基础上，添加少量二氧化铈来消除高能辐射在玻璃中形成的色心，使这种玻璃在受辐照后光吸收变化很小。③有色光学玻璃——对某些波长的光具有特定吸收或透射性能。亦称滤光玻璃，有百余个品种。颜色滤光片对某些颜色能选择吸收，中性滤光片对所有波长的光的吸收相同，只是减低光束强度而不改变其颜色。干涉滤光片则是根据光的干涉原理，将不需要的颜色反射掉而不是吸收。

现有技术中在对光学玻璃进行生产时，由于熔炼过程，耐热材料再高温下受到腐蚀，会产生一定的杂质，同时在熔炼时搅拌的操作，导致杂质较大范围的扩散在熔炼物料内，导致成品的光学玻璃会产生条纹，影响质量，为了降低条纹的分布范围，在熔炼过程中的搅拌不能始终进行，需要短时间分次搅拌，从而降低杂质的扩散，然而短时间的搅拌，不能有效去除熔炼物料内的气泡，导致成品中气泡量较多，影响光学玻璃的成品质量。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种舞动式低条纹气泡率的光学玻璃制造方法，它在隔离膨胀条层的设置下，通过向隔离膨胀条层内充气，可以使熔融物料与舞动隔离容器内壁分隔，相较于现有技术，有效避免舞动隔离容器上隔热材料腐蚀使得熔融物料内掺入杂质的情况发生，进而有效避免成型的光学玻璃上条纹的发生率，提高产品质量，同时舞动气条膨胀成条状，通过控制充气和放气，条状的舞动气条呈现动态，不断起伏，实现在熔炼过程中不断对熔融物料的隔断式搅动，同时由于物料与舞动隔离容器的分隔，使得字啊熔炼过程，始终进行隔断式搅动，从而有效释放其内部的气泡，降低光学玻璃成品的气泡率，进一步提高光学玻璃的质量。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种舞动式低条纹气泡率的光学玻璃制造方法，包括以下步骤：

S1、首先将光学玻璃的原料打碎并均匀混合，然后在1400-1450℃温度下熔化，得到熔融物料；

S2、将熔融物料通入舞动隔离容器中升温进行熔炼，熔炼时间保持在5-7小时，在熔炼过程中进行隔断式搅动；

S3、将熔炼后的物料浇筑至模具中，并进行退火处理，后自然冷却，使得玻璃成型；

S4、进行条纹，气泡部分进行机械切除处理，从而得到光学玻璃成品。

进一步的，所述S2中的熔炼温度为不低于1400℃。

进一步的，所述熔炼容器舞动隔离容器内壁固定连接有隔离膨胀条层，所述舞动隔离容器左右两底端分别固定连接有左气管和右气管，所述舞动隔离容器内壁内底端固定连接有密封隔断环，所述密封隔断环内部固定连接有多输出气管，所述多输出气管均贯穿密封隔断环，多输出气管两端均带有电磁阀，可以有效控制充气时，进入到隔离层和舞动隔离容器内壁之间的量，且左气管、右气管均与多输出气管相通，所述多输出气管上端固定连接有多个均匀分布的承载通道，所述承载通道与隔离膨胀条层相互匹配，承载通道一方面可以用作充气通道，另一方面可以将舞动气条撑起，使其呈现凸起的状态，便于充气使其发生向上的凸起膨胀，便于对熔融物料进行搅动。

进一步的，所述承载通道包括竖向气管以及连接在竖向气管上端的承载球端，所述竖向气管与多输出气管相通。

进一步的，所述承载球端为球形结构，使其在对舞动气条形成支撑时，不易对舞动气条形成较为锐利的点受力，从而保护其不易受到损伤，且承载球端中部开凿有与竖向气管相通的贯通孔，便于气体从该处溢出，从而使得舞动气条膨胀。

进一步的，所述隔离膨胀条层包括与舞动隔离容器内壁相贴附的隔离层、与舞动隔离容器内底端相对的底平层以及多个镶嵌在底平层上的舞动气条，所述舞动气条与承载通道相匹配，充气时，部分气体通过多输出气管进入到隔离层与舞动隔离容器内壁之间，从而使其膨胀，使得熔融物料与舞动隔离容器内壁分隔，相较于现有技术，有效避免舞动隔离容器上隔热材料腐蚀使得熔融物料内掺入杂质的情况发生，同时有效避免因搅拌造成杂质较大范围分布在熔融物料内的情况，从而有效避免成型的光学玻璃上条纹的发生率，提高产品质量。

进一步的，所述底平层下端与舞动隔离容器内底端之间固定连接有多对非弹性绳，多对所述非弹性绳分别与舞动气条相间分布，通过非弹性绳使得底部舞动气条周围的底平层在非弹性绳的拉扯作用下，不易向上发生较大的形变，从而有效保证底平层不易发生较大形变，导致底平层和舞动气条呈块状向上膨胀，使得舞动气条可以以条状与熔融物料接触，从而使其内部的熔融物料搅拌效果更好。

进一步的，所述舞动气条外端固定连接有多个均匀分布的半封闭气管，所述半封闭气管与舞动气条内部相通，半封闭气管可以有效增大舞动气条端部与熔融物料接触范围，使得搅动范围更广，进而使得舞动气条对于熔融物料的搅动效果更好。

进一步的，所述隔离膨胀条层和半封闭气管均为聚亚胺酯气凝胶以及新型轻质气凝胶按照1:1.5-2的体积比混合制备而成，聚亚胺酯气凝胶具有类似橡胶一样的弹性，可以在形变后恢复形变，使得舞动气条能够具有形变的弹性，同时新型轻质气凝胶主要组成成分为氮化硼薄层，氮化硼是一种由氮原子和硼原子构成的晶体。研究表示，该气凝胶材料在1400℃的高温下存放一周，其机械强度仅损失了不到1％，从而有效保证隔离膨胀条层在高温熔炼的情况下，能够保持正常的机械形变性能，不易老化，使其在该温度下，具有长的使用寿命。

进一步的，所述S2中隔断式搅动的具体操作步骤为：

S21、首先通过左气管和右气管同时向舞动隔离容器和隔离膨胀条层之间充气，直至多个舞动气条和半封闭气管逐渐被气体挤压膨胀至同样的高度，同时隔离膨胀条层在气体作用下与舞动隔离容器内壁分离；

S22、控制左气管继续进气，右气管放气，使得左侧的舞动气条保持较高的膨胀度，而右侧的舞动气条膨胀度逐渐下降；

S23、放气时间达到S21中充气时间的1/2-2/3后，控制左气管继续放气，右气管进气，使得而左侧的舞动气条膨胀度逐渐下降，右侧的舞动气条保持较高的膨胀度；

S24、在熔炼过程中始终不断重复S22-S23，使得多个舞动气条不断呈现起伏状，实现在熔炼过程中不断对熔融物料的隔断式搅动。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过向隔离膨胀条层内充气，可以使熔融物料与舞动隔离容器内壁分隔，相较于现有技术，有效避免舞动隔离容器上隔热材料腐蚀使得熔融物料内掺入杂质的情况发生，进而有效避免成型的光学玻璃上条纹的发生率，提高产品质量，同时舞动气条膨胀成条状，通过控制充气和放气，条状的舞动气条呈现动态，不断起伏，实现在熔炼过程中不断对熔融物料的隔断式搅动，同时由于物料与舞动隔离容器的分隔，使得字啊熔炼过程，始终进行隔断式搅动，从而有效释放其内部的气泡，降低光学玻璃成品的气泡率，进一步提高光学玻璃的质量。

(2)S2中的熔炼温度为不低于1400℃。

(3)熔炼容器舞动隔离容器内壁固定连接有隔离膨胀条层，舞动隔离容器左右两底端分别固定连接有左气管和右气管，舞动隔离容器内壁内底端固定连接有密封隔断环，密封隔断环内部固定连接有多输出气管，多输出气管均贯穿密封隔断环，多输出气管两端均带有电磁阀，可以有效控制充气时，进入到隔离层和舞动隔离容器内壁之间的量，且左气管、右气管均与多输出气管相通，多输出气管上端固定连接有多个均匀分布的承载通道，承载通道与隔离膨胀条层相互匹配，承载通道一方面可以用作充气通道，另一方面可以将舞动气条撑起，使其呈现凸起的状态，便于充气使其发生向上的凸起膨胀，便于对熔融物料进行搅动。

(4)承载通道包括竖向气管以及连接在竖向气管上端的承载球端，竖向气管与多输出气管相通。

(5)承载球端为球形结构，使其在对舞动气条形成支撑时，不易对舞动气条形成较为锐利的点受力，从而保护其不易受到损伤，且承载球端中部开凿有与竖向气管相通的贯通孔，便于气体从该处溢出，从而使得舞动气条膨胀。

(6)隔离膨胀条层包括与舞动隔离容器内壁相贴附的隔离层、与舞动隔离容器内底端相对的底平层以及多个镶嵌在底平层上的舞动气条，舞动气条与承载通道相匹配，充气时，部分气体通过多输出气管进入到隔离层与舞动隔离容器内壁之间，从而使其膨胀，使得熔融物料与舞动隔离容器内壁分隔，相较于现有技术，有效避免舞动隔离容器上隔热材料腐蚀使得熔融物料内掺入杂质的情况发生，同时有效避免因搅拌造成杂质较大范围分布在熔融物料内的情况，从而有效避免成型的光学玻璃上条纹的发生率，提高产品质量。

(7)底平层下端与舞动隔离容器内底端之间固定连接有多对非弹性绳，多对非弹性绳分别与舞动气条相间分布，通过非弹性绳使得底部舞动气条周围的底平层在非弹性绳的拉扯作用下，不易向上发生较大的形变，从而有效保证底平层不易发生较大形变，导致底平层和舞动气条呈块状向上膨胀，使得舞动气条可以以条状与熔融物料接触，从而使其内部的熔融物料搅拌效果更好。

(8)舞动气条外端固定连接有多个均匀分布的半封闭气管，半封闭气管与舞动气条内部相通，半封闭气管可以有效增大舞动气条端部与熔融物料接触范围，使得搅动范围更广，进而使得舞动气条对于熔融物料的搅动效果更好。

(9)隔离膨胀条层和半封闭气管均为聚亚胺酯气凝胶以及新型轻质气凝胶按照1:1.5-2的体积比混合制备而成，聚亚胺酯气凝胶具有类似橡胶一样的弹性，可以在形变后恢复形变，使得舞动气条能够具有形变的弹性，同时新型轻质气凝胶主要组成成分为氮化硼薄层，氮化硼是一种由氮原子和硼原子构成的晶体。研究表示，该气凝胶材料在1400℃的高温下存放一周，其机械强度仅损失了不到1％，从而有效保证隔离膨胀条层在高温熔炼的情况下，能够保持正常的机械形变性能，不易老化，使其在该温度下，具有长的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的主要的流程框图；

图2为本发明的舞动隔离容器正面的结构示意图；

图3为本发明的舞动隔离容器底部部分的结构示意图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为本发明的舞动隔离容器内多个舞动气条膨胀程度一致时的结构示意图；

图6为本发明的多个舞动气条左低右高时的结构示意图；

图7为本发明的多个舞动气条左高右低时的结构示意图。

图中标号说明：

1舞动隔离容器、2隔离膨胀条层、21隔离层、22底平层、23舞动气条、31左气管、32右气管、33多输出气管、5密封隔断环、6非弹性绳、7承载通道、71竖向气管、72承载球端、8半封闭气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种舞动式低条纹气泡率的光学玻璃制造方法，包括以下步骤：

S1、首先将光学玻璃的原料打碎并均匀混合，然后在1400-1450℃温度下熔化，得到熔融物料；

S2、将熔融物料通入舞动隔离容器1中升温进行熔炼，熔炼温度为不低于1400℃，熔炼时间保持在5-7小时，在熔炼过程中进行隔断式搅动；

S21、请参阅图5，首先通过左气管31和右气管32同时向舞动隔离容器1和隔离膨胀条层2之间充气，直至多个舞动气条23和半封闭气管8逐渐被气体挤压膨胀至同样的高度，同时隔离膨胀条层2在气体作用下与舞动隔离容器1内壁分离；

S22、请参阅图7，控制左气管31继续进气，右气管32放气，使得左侧的舞动气条23保持较高的膨胀度，而右侧的舞动气条23膨胀度逐渐下降；

S23、请参阅图6，放气时间达到S21中充气时间的1/2-2/3后，控制左气管31继续放气，右气管32进气，使得而左侧的舞动气条23膨胀度逐渐下降，右侧的舞动气条23保持较高的膨胀度；

S24、在熔炼过程中始终不断重复S22-S23，使得多个舞动气条23不断呈现起伏状，实现在熔炼过程中不断对熔融物料的隔断式搅动；

S3、将熔炼后的物料浇筑至模具中，并进行退火处理，后自然冷却，使得玻璃成型；

S4、进行条纹，气泡部分进行机械切除处理，从而得到光学玻璃成品。

请参阅图2-3，熔炼容器舞动隔离容器1内壁固定连接有隔离膨胀条层2，舞动隔离容器1左右两底端分别固定连接有左气管31和右气管32，舞动隔离容器1内壁内底端固定连接有密封隔断环5，密封隔断环5内部固定连接有多输出气管33，多输出气管33均贯穿密封隔断环5，多输出气管33两端均带有电磁阀，可以有效控制充气时，进入到隔离层21和舞动隔离容器1内壁之间的量，且左气管31、右气管32均与多输出气管33相通，多输出气管33上端固定连接有多个均匀分布的承载通道7，承载通道7与隔离膨胀条层2相互匹配，承载通道7一方面可以用作充气通道，另一方面可以将舞动气条23撑起，使其呈现凸起的状态，便于充气使其发生向上的凸起膨胀，便于对熔融物料进行搅动。

请参阅图4，承载通道7包括竖向气管71以及连接在竖向气管71上端的承载球端72，竖向气管71与多输出气管33相通，承载球端72为球形结构，使其在对舞动气条23形成支撑时，不易对舞动气条23形成较为锐利的点受力，从而保护其不易受到损伤，且承载球端72中部开凿有与竖向气管71相通的贯通孔，便于气体从该处溢出，从而使得舞动气条23膨胀。

请参阅图2，隔离膨胀条层2包括与舞动隔离容器1内壁相贴附的隔离层21、与舞动隔离容器1内底端相对的底平层22以及多个镶嵌在底平层22上的舞动气条23，舞动气条23与承载通道7相匹配，充气时，部分气体通过多输出气管33进入到隔离层21与舞动隔离容器1内壁之间，从而使其膨胀，使得熔融物料与舞动隔离容器1内壁分隔，相较于现有技术，有效避免舞动隔离容器1上隔热材料腐蚀使得熔融物料内掺入杂质的情况发生，同时有效避免因搅拌造成杂质较大范围分布在熔融物料内的情况，从而有效避免成型的光学玻璃上条纹的发生率，提高产品质量；

底平层22下端与舞动隔离容器1内底端之间固定连接有多对非弹性绳6，多对非弹性绳6分别与舞动气条23相间分布，通过非弹性绳6使得底部舞动气条23周围的底平层22在非弹性绳6的拉扯作用下，不易向上发生较大的形变，从而有效保证底平层22不易发生较大形变，导致底平层22和舞动气条23呈块状向上膨胀，使得舞动气条23可以以条状与熔融物料接触，从而使其内部的熔融物料搅拌效果更好，舞动气条23外端固定连接有多个均匀分布的半封闭气管8，半封闭气管8与舞动气条23内部相通，半封闭气管8可以有效增大舞动气条23端部与熔融物料接触范围，使得搅动范围更广，进而使得舞动气条23对于熔融物料的搅动效果更好，隔离膨胀条层2和半封闭气管8均为聚亚胺酯气凝胶以及新型轻质气凝胶按照1:1.5-2的体积比混合制备而成，聚亚胺酯气凝胶具有类似橡胶一样的弹性，可以在形变后恢复形变，使得舞动气条23能够具有形变的弹性，同时新型轻质气凝胶主要组成成分为氮化硼薄层，氮化硼是一种由氮原子和硼原子构成的晶体。研究表示，该气凝胶材料在1400℃的高温下存放一周，其机械强度仅损失了不到1％，从而有效保证隔离膨胀条层2在高温熔炼的情况下，能够保持正常的机械形变性能，不易老化，使其在该温度下，具有长的使用寿命。

在隔离膨胀条层2的设置下，通过向隔离膨胀条层2内充气，可以使熔融物料与舞动隔离容器1内壁分隔，相较于现有技术，有效避免舞动隔离容器1上隔热材料腐蚀使得熔融物料内掺入杂质的情况发生，进而有效避免成型的光学玻璃上条纹的发生率，提高产品质量，同时舞动气条23膨胀成条状，通过控制充气和放气，条状的舞动气条23呈现动态，不断起伏，实现在熔炼过程中不断对熔融物料的隔断式搅动，同时由于物料与舞动隔离容器1的分隔，使得字啊熔炼过程，始终进行隔断式搅动，从而有效释放其内部的气泡，降低光学玻璃成品的气泡率，进一步提高光学玻璃的质量。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。