《超高清(4K)成像用氟磷酸盐光学玻璃的成套工艺技术和装备开发及应用》

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该项目研制的超高清光学成像用低折射、低色散特种氟磷酸盐光学玻璃,属于无机非金属材料领域,特种光学玻璃制造技术范畴。

氟磷光学玻璃因具有低折射率、高透过率、较大相对部分色散以及负折射率温度系数而成为现代光学系统的宠儿。该类玻璃在光学系统设计中通常会与其他光学元件组合使用,减少透镜片数,简化光学系统,减小光学系统的体积和重量;尤其重要的是,可消除二级光谱的特殊色散,提高成像质量,满足长焦距、大视场和高精度光学系统的发展需求,是光学成像系统不可或缺的高端光学材料。该类光学玻璃广泛应用于单反数码相机、监控系统、投影机、天文望远镜等高精密、高分辨率的光学系统中,为国家军工、航空、航天等领域的光电系统发展提供更高端、更广泛的支持。但是,氟磷光学玻璃的研制极其困难,主要表现在:1)熔制时极易挥发,光性控制困难,且对铂金侵蚀严重会造成异物;2)粘度随温度变化快,成型温区窄,成型难度极大。因此,国际上已将氟磷光学玻璃的研究、开发和生产能力作为光学玻璃国际先进企业的标准之一。

项目围绕高端光学行业产业链对氟磷光学玻璃产品的迫切需求,以阿本-干福熹玻璃结构理论和玻璃化学理论为基础,开展了多个氟磷酸盐玻璃产品组成、熔炉结构、熔制工艺和成型技术研究,突破了配方组分、熔炉设计、熔制工艺、玻璃成型等关键技术,解决了氟化物挥发、产品条纹、丁达尔效应等核心技术难题。建成了高端氟磷光学玻璃的生产示范线一条,开发出拥有自主知识产权的高端氟磷光学玻璃新产品,实现了典型应用。自主研发的超高清光学系统用H-FK61低折射低色散玻璃,产品性能达到国外同类产品水平,化学稳定性、着色度及400nm以下的光谱内部透过率指标优于国外同类产品。且新华光的H-FK61产品各项性能优异,克服了该类产品不能使用超声波清洗的工艺路线,进一步降低了客户的工艺成本。H-FK69产品的密度低,有利减小光学系统的重量;化学稳定性优于国内外同类产品,且磨耗度FA小,更适合透镜的加工。该产品的开发使新华光公司成为国际上第二家可以稳定生产氟磷酸盐光学玻璃的企业,填补了国内空白。同时打破了日本、德国等发达国家对该产品的垄断状态和捆绑销售局面,提升了该省乃至中国在该领域的核心竞争力,巩固和提升了“湖北省光学材料工程技术研究中心”的研发能力,授权专利10项,推动该省高端光学成像领域产业链的良好发展。

该项目开发的产品提供给联合光电、高佳光电、久隆光电、福迪科和科利尔等公司使用,得到业内人士的高度评价与认可。截止2018年底,实现销售收入10152万元,新增利润1712万元,带动公司其它光学玻璃的销售超过8000万元。预计未来每年将以20-30%的销售量递增。

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