Детальна інформація про характеристики скла - ЛЗОС - Литкаринський Завод Оптичного Скла
Даний огляд ставить за мету ознайомити традиційних та постійних покупців з номенклатурою та основними характеристиками скла, що випускаються ВАТ "ЛЗОС", допусками на показники якості, формою поставки, з метою надання допомоги покупцям у правильному та економічно доцільному виборі необхідної їм продукції. Оптичне безбарвне неорганічне скло є основним матеріалом для виготовлення лінз, призм, пластин та інших деталей оптичних приладів та систем, що приймають, передають та трансформують оптичне випромінювання. Завдяки використанню у складах різних хімічних сполук оптичні скла мають різноманіття оптичних та інших фізико-хімічних властивостей, що дозволяє створювати оптичні системи з високим ступенем дозволу передачі зображення. Висока якість виробленого скла забезпечується передовою технологією, застосуванням високочистих сировинних матеріалів та нормуванням допусків на основні параметри оптичного скла. Скло за бажанням замовника поставляється у вигляді блоків, пластин, або заготовок - пресувань, близьких за формою та розмірами до готової деталі. Детальна інформація:
Оптичніпостійні характеристики скла Основними оптичними постійними оптичного скла є: Показник заломлення. Показник заломленняn визначається як відношення швидкості розповсюдження електромагнітного випромінювання в повітрі до швидкості його розповсюдження у склі. Показник заломлення залежить від довжини хвилі випромінювання. Як основний показник заломлення оптичного скла конкретної марки відповідно до ІСО 7944-84 встановлено показник заломлення ne для довжини хвилі 546,97 нм спектральної лінії ртутіe. Ця лінія розташована у зеленій частині спектра світла в області максимуму чутливості ока людини. В огляді наведено значенняn для довжин хвиль різних спектральних ліній хімічних елементів в діапазоні 365 - 2325,4 нм, а також для довжин хвиль, що генеруються лазерами найбільш уживаних типів. Значення показника заломлення відносяться до скла, що пройшов тонкий відпал (температура витримки відповідає в'язкості 10*13 дПа/с, швидкість охолодження 2,5 град/год). Вимірювання показника заломлення здійснюється при температурі 20+/- 3 o З і наведеному до атмосферного тиску 760 мм.рт.ст. Середня дисперсія. Дисперсійні властивості скла характеризуються величиною середньої дисперсії, що представляє різницю показників заломлення для двох відносно далеко віддалених довжин хвиль. Як основна середня дисперсія прийнята різниця показників заломлення nf-nc для довжин хвиль 479,99 і 643,85 нм спектральних ліній F і C кадмію, що обмежують видиму частину спектра (ІСО 7944 - 84) прийнятий: v = (n1-1)/(n2-n3) де n2 і n3 - показники заломлення для довжин хвиль, що обмежують якийсь діапазон спектру, а n1 - показник заломлення для довжини хвилі,розташованої всередині діапазону. Якосновний коефіцієнт дисперсії, званого також числом Аббе (ІСО 7944-84) прийнятий: Вторинний спектр Розмір відносної приватної дисперсії Px,y дорівнює відношенню приватної дисперсії на ділянці (довжина хвилі x - довжина хвилі y) до середньої дисперсії nf - nc: Як зауважено Аббе, якщо нанести на діаграму залежність значень відносних приватних дисперсій Px,y від коефіцієнта дисперсії ve, розрахованих для тих самих довжин хвиль, то виявляється, що для більшості стекол точки лежать близько до деякої прямої лінії, званої "нормальної". Тангенс кута т нахилу цієї прямої виражається у вигляді рівняння: В огляді прийнято, що "нормальна" пряма визначається за значеннями Px, y та ve стекол марок К18 та Ф13. Оптичні характеристики цього скла дані нижче: |
| марка скла | ve | Px,y на ділянках | |||
| i - F | y - F | F - e | F - r | ||
| К18 | 60,15 | 1,697 | 0,4811 | 0,5086 | 1,223 |
| Ф13 | 36,09 | 1,921 | 0,5168 | 0,5223 | 1,205 |
Для виправлення вторинного спектру delta S об'єктиву апохромату необхідною умовою є те, щоб різниця відносних приватних дисперсій скла була мінімальною і значення tg т було близьким до нуля. Це можливо тільки за наявності скла, що мають "аномальні" властивості з характеристиками, що не лежать на нормальній прямій. Таке скло отримало назву "особливих" і виділено в каталозі в окремі типи. У каталозі наведено відхилення відносних приватних дисперсій та коефіцієнтів дисперсій від "нормальної"прямий для чотирьох ділянок спектра в УФ та видимій областях.
| найменування типу скла | коротке позначення |
| легкий крон | ЛК |
| фосфатний крон | ФК |
| важкий фосфатний крон | ТФК |
| крон | До |
| баритовий крон | БК |
| важкий крон | ТК |
| надважкий крон | СТК |
| особливий (з особливим перебігом дисперсії) крон | ОК |
| кронфлінт | КФ |
| баритовий флінт | БФ |
| важкий баритовий флінт | ТБФ |
| легкий флінт | ЛФ |
| флінт | Ф |
| важкий флінт | ТФ |
| надважкий флінт | СТФ |
| особливий (з особливим перебігом дисперсії) флінт | ОФ |
У міру збільшення номенклатури стекол і застосування в якості склоутворювальної основи поряд з кремнеземом інших речовин з'явилася необхідність розмежування скла флінт і крон на типи, а всередині типів на марки. Оптичні безбарвні скла класифікують за типами залежно від значень показника заломлення та коефіцієнта дисперсії. Марка присвоюється склам певного типу, що мають різний хімічний склад та оптичні характеристики. Позначення марки містить літерну назву типу скла, порядковий номер. Для позначення марок стекол використовують також код, що є шестизначною цифрою, в якій перші три цифри відповідають трьом цифрам після коми значення показника заломлення ne, другі три - трьом цифрам значення коефіцієнтазаломлення ve. Наприклад, ТФ5 або 762273 - скло типу важкий флінт, що має п'ятий номер у цьому типі, показник заломлення 1,76171 коефіцієнт дисперсії 27,32.
Діаграма Аббе
Для зручності вибору типів та марок скла будується діаграма Аббе в координатах ne, ve. Скло кожного типу розташовуються на полі діаграми на строго обмежених ділянках, за винятком стекол типу ОФ і ОК, які можуть бути на різних ділянках поля діаграми.
Фізико-хімічні властивості
Світлопропускання.Спектральний коефіцієнт внутрішнього (чистого) пропускання тi визначається, як відношення вихідного потоку випромінювання Фex до вхідного потоку Фin. При цьому втрати на відображення граничних поверхонь виключені.
Нормовані значення показника ослаблення ма та інтегрального коефіцієнта внутрішнього пропускання для білого світла та наведені в розділіНормовані показники якості скла
Стійкість скла до впливу радіаційного випромінювання. При дії жорсткого радіаційного випромінювання більшість оптичних стекол забарвлюються (темніють), зменшується світлопропускання до певного значення, що залежить від дози радіації та хімічного складу. Стійкість скла до впливу радіаційного випромінювання характеризується збільшенняоптичної щільності DD на 1 см товщини скла при опроміненнідозою гамма-променів 10"4 і 10"5 Р від джерела Со60.
Dо - оптична щільність скла в товщині 10 мм до опромінення та збільшення DD після опромінення. Підвищення радіаційної стійкості скла досягається введенням у їх склад добавок, зазвичайокису церію СеО2, що запобігають утворенню центрів забарвлення. за оптичними характеристиками та фізико-хімічнимивластивостям радіаційно-стійкого скла практично не відрізняються від своїх аналогів основних стекол. Дляпозначення радіаційно-стійкого скла до порядкового номеру марки основного скла додається цифра 100 або 200 залежно від ступеня стійкості. Наприклад, радіаційностійке скло марки Ф1 позначається Ф101.
Механічні властивості
Щільність p (г/см 3 ) - Відношення маси скла до його обсягу.
Відносна твердість зі сошліфування Ho Визначається як відношення обсягу сошліфованого вільним абразивом скла марки К8 до обсягу скла даної марки, сошліфовану в тих же умовах. ЗначенняHo є технологічним критерієм швидкості знімання скла при шліфуванні.
Міцнісні властивості Міцнісні властивості скла як конструкційного матеріалу характеризуються стандартними параметрами:модулем пружності Е імодулем зсуву G, пов'язаним між собою співвідношеннямE= 2G(1+mu), де mu - коефіцієнт поперечної деформації (коефіцієнт Пуассона ).
Фотопружні властивості Фотопружність скла характеризується фотопружними постійнимиС1 іС2, що виражають збільшення значень показника заломлення скла для променів світла, поляризованих у напрямках, паралель напруги, що дорівнює 10 5 Па, а також оптичним коефіцієнтом напругиВ=С1 - С2. Оптичний коефіцієнт напругиВ визначає різницю оптичного ходу променів у склі і характеризує двопроменезаломлення, що виникає при напрузі 10 5 Па.
Термічні властивості
Температурний коефіцієнт лінійного розширення at Характеризує відносне подовження зразка скла при нагріванні його на 1o C. Значенняat змінюється в залежності від діапазону температури, в якому він вимірюється. У каталозі дано значенняat для діапазону температур від +20 до -60 o З від +20 до +120 o З.
Коефіцієнт теплопровідності lambda Характеризує здатність скла передавати тепло від нагрітих ділянок до менш нагрітих. Він визначається кількістю тепла (у кілокалоріях), що проходить через площу в 1м 2 за годину за умови, що градієнт температури, що викликає тепловий потік, дорівнює 1 o С. Теплопровідність залежить від температури.
Хімічна стійкість Встановлено два показники хімічної стійкості скла:
-
стійкість полірованої поверхні деталі до впливу вологої атмосфери без конденсації парів (