环保化将是光学玻璃行业未来发展最主要的方向之一
光学玻璃是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。光学玻璃是光电技术产业的基础和重要组成部分。特别是在20世纪90年代以后,随着光学与电子信息科学、新材料科学的不断融合,作为光电子基础材料的光学玻璃在光传输、光储存和光电显示三大领域的应用更是突飞猛进,成为社会信息化尤其是光电信息技术发展的基础条件之一。
光学玻璃的发展和光学仪器的发展是密不可分的。光学系统新的改革往往向光学玻璃提出新的要求,因而推动了光学玻璃的发展,同样,新品种玻璃的试制成功也也往往反过来促进了光学仪器的发展。
随着光电技术的突飞猛进,光学玻璃材料的应用领域不断扩展,特别是具有照相功能的智能终端普及应用,一定程度上推动了光学镜头产业的发展,成为光学玻璃行业发展的重要推动力。高端环保光学玻璃技术含量高,附加值大,其销售价格可达到传统光学玻璃的数十倍,是目前光学玻璃行业主要的利润增长点,已成为光学玻璃行业的主流产品,并将成为此产业未来的发展方向。传统普通光学玻璃由于技术含量低,使用功能有限,已经逐步被技术含量更高、使用功能更广泛的镧系及环保类特种光学玻璃所替代。
随着国内信息化建设的持续推进,光电技术突飞猛进,光学玻璃的应用领域不断扩展。特别是安防监控、车载镜头、拍照手机等光电子产品中光学玻璃使用量约占镧系及环保类特种光学玻璃总销售量的70%,形成需求的主流市场。加速推动了光学镜头产业的发展,成为光学玻璃行业发展的重要推动力。
随着现代光学、光电子及信息技术的发展而兴起的光电数码产品和信息产品所应用的技术含量高、制作难度大、光学性能优越的光学材料,一般是指镧系光学玻璃、环保系列光学玻璃、低熔点及磷酸盐光学玻璃等。
为了降低成本、增强竞争力,全球的光电相关产业纷纷向中国大陆进行转移。其中日本的佳能、奥林巴斯、理光、尼康、美能达、索尼等公司纷纷将数码相机、LCD投影机等产品转入中国大陆沿海地区。目前我国光学材料的开发水平与发达国家相比还存在着一定的差距,特别是与日本和德国等国际知名光学材料生产厂家相比,无论是从光学玻璃品种还是生产工艺及设备等方面都存在着明显的差距。
目前,光学材料的种类多达几十种:无色光学玻璃和有色光学玻璃,红外光学材料,光学晶体,光学石英玻璃,人造光学石英晶体,微晶玻璃,光学塑料,光学纤维,航空有机玻璃,乳白漫射玻璃以及有关液体材料等。其中光学玻璃在成像元件中使用得最多。塑料透镜的质量在很多地方可以达到玻璃透镜的质量要求,特别是在眼镜行业,大有取而代之的趋势,但是由于它受到折射率低、散射高、不均匀性以及其它方面的使用限制,所以使它的使用范围不如光学玻璃广泛。
随着人类对生存环境保护意识的日趋加强,发达国家陆续颁布实施了环保法。如果禁止在玻璃中使用对人体有害的氧化铅和氧化砷,则要求在光学仪器及光电产品中必须使用环保化光学玻璃。
光学材料中的稀土光学玻璃,也称为镧系光学玻璃,在其组分中含有较多的稀土氧化镧具有高折射率低色散的特性。其特点是能有效地扩大镜头的视场,改善仪器的成像质量,使镜头小型化、轻量化,是目前在数码摄相机、数码照相机、扫描仪、LCD投影仪、数码复印机、CD-ROM和DVDROM读取镜头中广泛应用的高端光学电子信息材料,近期又被用于可拍照手机的光学系统,其发展前景相当可观。它随着光电信息产业的迅猛发展,已逐渐成为光学材料的主导产品。
我国镧系光学玻璃的生产到20世纪末一直处于工艺技术落后、设备陈旧、产量小、品种少、质量低、成本高的状况。该玻璃在高温熔制过程中粘度小、易析晶、成型困难,光学常数波动大,色散差,气泡与条纹不易消除,并对熔制用的陶瓷坩埚腐蚀严重。因此使用传统生产设备和工艺无法解决产量低、质量差、成本高等问题。高端光学产品所需的光学玻璃和光学原器件基本上需从国外进口。
未来新型光学玻璃,包括未来光学和光电子等光电信息技术领域中可能应用到的光学玻璃、电子玻璃、半导体玻璃陶瓷、激光玻璃、I线高均匀玻璃、高透过低光学系数玻璃、DWDM薄膜滤光片、玻璃陶瓷衬基、超低膨胀玻璃陶瓷、玻璃光盘(用于磁头浮动测试)、PLC用玻璃陶瓷衬基和负热膨胀玻璃陶瓷等,这些产品在国外的一些大公司正在开发研究,部分产品已开始应用。光学材料已经向高精密、多功能的光电信息材料方向发展。
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