首页 > 技術信息 > 化學性質

化學性質

在透鏡的加工工序過程中和保存過程中產生的白霉、青霉、潛傷等表面劣化、是在玻璃缺少化學耐久性的情況下、因玻璃成份和水或者洗滌劑成份產生化學反應而發生的。

白霉
在玻璃表面附著了水滴、或者因溫度、濕度的急遽變化、空氣中的水分在玻璃表面凝結成水滴的情況下、會有玻璃中的可溶成份和水發生反應、玻璃表面被侵蝕變得粗糙、析出水分蒸發後的溶出成份和溶出成份與空氣中的氣體(例如CO2)發生反應的生成物、表面看上去白色發烏的現象。這種現象叫做白霉。

図2

図2

用粉末法耐水性*(DW)來評價白霉發生的容易程度。

青霉
被研磨後的光學玻璃的表面因水分、酸等受到侵蝕、在表面可以看見幹涉色的反射光的現象。這種現象叫做青霉。這是因為玻璃與水和酸接觸、就會產生化學反應(玻璃中的陽離子和水中的水合氫離子發生離子交換反應)、在表面生成比母體玻璃折射率更低的薄層、從而呈現出幹涉色。

図3

図3

青霉發生的容易程度、用粉末法耐酸性*(DA)以及表面法耐青霉值(TBlue)來評價。

潛傷
在研磨工序中玻璃表面產生的微小傷痕、或在洗淨工序特別是洗滌劑溶液中含有的無機洗滌輔助劑使玻璃表面受到侵蝕、甚至擴大到肉眼也可以看見的程度、這種現象叫做潛傷。

図4

図4

在無機洗淨輔助劑溶液中的侵蝕有兩種情況、即Na2CO3等洗淨輔助劑加水分解產生的氫氧離子侵蝕玻璃、和聚合磷酸鹽加水分解產生的聚合磷酸侵蝕玻璃。用耐潛傷性(DNaOH)評價前者的侵蝕程度、用耐潛傷性(DSTPP)評價後者的侵蝕程度。

1. 粉末法耐水性* (DW)

在白金筐中裝入相當於比重的質量的粉末玻璃(粒度425〜600μm)、將之浸漬在裝有80ml純水(pH=6.5〜7.5)的石英玻璃制圓底燒瓶內、在沸騰的燒杯中處理60分鐘、根據其質量減(%)分類成表5所示的等級。

表5 粉末法耐水性 (DW)的等級

質量減(%)
1 <0.05
2 ≧0.05〜<0.10
3 ≧0.10〜<0.25
4 ≧0.25〜<0.60
5 ≧0.60〜<1.10
6 ≧1.10

 

2. 粉末法耐酸性*(DA)

與DW的測定方法相同、在燒瓶內裝入0.01mol/l的硝酸水溶液進行處理、根據其質量減(%)分類成表6所示的等級。

表6 粉末法耐酸性(DA)的等級

質量減(%)
1 <0.20
2 ≧0.20〜< 0.35
3 ≧0.35〜< 0.65
4 ≧0.65〜< 1.20
5 ≧1.20〜< 2.20
6 ≧2.20

 

3. 表面法耐青霉值(TBlue

將直徑為43.7mm(兩面為30cm2)、厚度約5mm的經過對面研磨的玻璃試樣浸漬在以每分鐘1的速度通過離子交換樹脂層進行循環、保持50℃、pH=7.0±0.2、充分攪拌了的純水中、在100W的鎢絲燈泡的光下每隔一定時間目視觀察產生的青霉層的幹涉色、根據是否確定有青色(n.d=約120〜130nm)的青霉層生成分類成表7所示的等級。
注︰n是青霉層的折射率、d是青霉層的厚度。

表7 表面法青霉值 (TBlue)的等級

TBlue
hours
1 >45
2 45
3 25
4 10
5 5
注参照 Note

注︰由於玻璃表面全體溶出而觀察不到青霉層的玻璃種類、或者幹涉色的變化不規則的玻璃種類。

4. 耐潛傷性 (DNaOH)

根據將直徑43.7mm(兩面為30cm2)、厚度約5mm的經過對面研磨的玻璃試樣浸漬在充分攪拌了的50℃、0.01mol/l的D NaOH水溶液中15個小時後的單位面積平均質量減﹝mg/(cm2.15h)﹞分類成表8所示的等級。

表8 耐潛傷性(DNaOH)的等級

質量減〔mg / (cm2・15h)〕
1 <0.02
2 ≧0.02〜< 0.10
3 ≧0.10〜< 0.20
4 ≧0.20〜< 0.30
5 ≧0.30

 

5. 耐潛傷性 (DSTPP)

根據將直徑43.7mm(兩面為30cm2)、厚度約5mm的經過對面研磨的玻璃試樣浸漬在充分攪拌了的50℃、0.01mol/l的Na5P3O10(STPP)水溶液中1個小時後的單位面積平均質量減﹝mg/(cm2.h)﹞分類成表9所示的等級。

表9 耐潛傷性(DSTPP)的等級

質量減〔mg / (cm2・h)〕
1 <0.02
2 ≧0.02〜< 0.20
3 ≧0.20〜< 0.40
4 ≧0.40〜< 0.60
5 ≧0.60

 

6. 對水的真實化學耐久性 (D0)

可以考慮、在水中的玻璃表面、同時發生可溶性離子的選擇性容出反應和玻璃骨格(SiO2、B2O3)加水分解產生的表面全體的溶解反應。可以說這些(溶出+溶解)反應難度表示著玻璃對水的本質性強度。
反應的程度以對水真的化學耐久性(D0)來加以評價。
根據表面法耐青霉素(TBlue)相同的條件下浸漬規定時間的單位時間、單位面積平均質量減﹝10-3mg/(cm2・h)﹞分類成表10所示的等級。

表10 耐水的真實化學耐久性(D0) 的等級

質量減〔10-3mg / (cm2・h)〕
1 <0.4
2 ≧ 0.4〜< 5.0
3 ≧ 5.0〜<10.0
4 ≧10.0〜<15.0
5 ≧15.0

 

7. 耐候性*(DH)

用30×30×3mm對面研磨玻璃試料、按日本光學玻璃工業協會規格JOGIS07-2009中規定的高溫高濕度的溫度循環環境下、48小時處理後海支(%)的減少量以表11來區分等級。

表11 耐候性(DH)的級

Haze(%)
1 < 2
2 ≧ 2〜< 10
3 ≧10〜< 20
4 ≧20〜< 30
5 ≧30
返回頁首