DB42 T 863-2012 红外光学玻璃.pdf

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1、ICS 81.040.10Q37备 案 号 ： DB42湖 北 省 地 方 标 准DB 42/ T8632012红 外 光 学 玻 璃 Infrared optical glass文 稿 版 次 选 择 2012 -10- 17发 布 2013- 04-24实 施湖 北 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布 DB42/ T8632012 I 前 言本 标 准 按 照 GB/T 1.1-2009规 则 编 写 。本 标 准 由 湖 北 新 华 光 信 息 材 料 有 限 公 司 提 出 并 归 口 。本 标 准 起 草 单 位 ： 湖 北 新 华 光 信 息 材 料 有 限 公 司 ， 襄 阳

2、 市 标 准 信 息 研 究 所 。本 标 准 起 草 人 ： 胡 向 平 、 唐 雪 琼 、 梁 立 新 、 张 卫 、 赵 仲 勋 、 赵 颖 。 DB42/ T8632012 1 红 外 光 学 玻 璃1 范 围本 标 准 规 定 了 红 外 光 学 玻 璃 的 产 品 分 类 、 要 求 、 检 验 方 法 、 检 验 规 则 、 标 志 、 包 装 、 运 输 及 储 存 。本 标 准 适 用 于 制 造 红 外 光 学 玻 璃 零 件 的 红 外 光 学 玻 璃 材 料 。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 对 于 本 文 件 的 应 用 是 必 不 可 少 的 。 凡

3、是 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 仅 所 注 日 期 的 版 本 适 用 于 本 文件 。 凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 其 最 新 版 本 （ 包 括 所 有 的 修 改 单 ） 适 用 于 本 文 件 。GB/T 191 包 装 储 运 图 示 标 志 GB/T 903-1987 无 色 光 学 玻 璃GB/T 7962.1 无 色 光 学 玻 璃 测 试 方 法 第 1 部 分 ： 折 射 率 和 色 散 系 数GB/T 7962.5 无 色 光 学 玻 璃 测 试 方 法 第 5 部 分 ： 应 力 双 折 射GB/T 7962.7 无 色 光 学 玻 璃 测

4、试 方 法 条 纹 度 检 测 方 法GB/T 7962.8 无 色 光 学 玻 璃 测 试 方 法 第 8 部 分 ： 气 泡 度GB/T 7962.14 无 色 光 学 玻 璃 测 试 方 法 第 14 部 分 ： 耐 酸 稳 定 性GB/T 7962.15 无 色 光 学 玻 璃 测 试 方 法 第 15 部 分 ： 耐 潮 稳 定 性GB/T 7962.16 无 色 光 学 玻 璃 测 试 方 法 第 16 部 分 ： 线 膨 胀 系 数 、 转 变 温 度 和 弛 垂 温 度GB/T 7962.18 无 色 光 学 玻 璃 测 试 方 法 第 18 部 分 ： 克 氏 硬 度GB/T

5、 7962.20 无 色 光 学 玻 璃 测 试 方 法 第 20 部 分 ： 密 度GB/T 14148-1993 光 学 玻 璃 眼 镜 片 毛 坯3 产 品 分 类 3.1 分 类 原 则产 品 按 玻 璃 透 光 波 段 分 为 ： 中 红 外 光 学 玻 璃 、 远 红 外 光 学 玻 璃 。3.2 牌 号3.2.1 牌 号 的 命 名 方 式IRG 表 示 产 品 序 号表 示 玻 璃 的 透 光 波 段 ： 1-表 示 中 红 外 波 段 ； 2-表 示 远 红 外 波 段表 示 “红 外 光 学 玻 璃 ” 示 例 ： IRG203表 示 透 远 红 外 波 段 序 号 为 0

6、3的 红 外 光 学 玻 璃 。 DB42/ T8632012 2 3.2.2 产 品 牌 号3.2.2.1 红 外 光 学 玻 璃 部 分 光 学 常 数 及 物 化 性 能 参 数 见 附 录 A。4 要 求4.1 外 观 质 量4.1.1 切 割 件 外 观 质 量 应 符 合 表 1 的 规 定 。表 1 切 割 件 外 观 质 量项 目 指 标 崩 边 （ 圆 柱 面 上 总 面 积 ） ， mm2 10缺 边 （ 圆 周 任 何 部 位 ） 不 允 许表 面 缺 陷 （ 深 度 ） ， mm 0.3裂 纹 不 允 许4.1.2 毛 坯 料 外 观 质 量 应 符 合 表 2 的 规

7、 定 。表 2 毛 坯 料 外 观 质 量项 目 指 标崩 边 （ 圆 柱 面 上 总 面 积 ） ， mm 2 10缺 边 （ 圆 周 任 何 部 位 ） 不 允 许表 面 缺 陷 （ 深 度 ） ， mm 1裂 纹 ， mm 80 100 0.40100 135 0.50135 180 0.60有 延 伸 性 不 允 许椭 圆 度 ， mm 80 100 0.50 100 0.604.2 规 格 允 差4.2.1 切 割 件 厚 度 、 长 度 和 宽 度 偏 差 应 不 大 于 1.0mm。 4.2.2 毛 坯 料 厚 度 偏 差 应 不 大 于 2.0mm、 长 度 和 宽 度 偏 差

8、 应 不 大 于 5.0mm。4.3 质 量 指 标质 量 指 标 应 符 合 表 3的 规 定 。 DB42/ T8632012 3 表 3 质 量 指 标项 目 指 标IRG1系 列 IRG2系 列 nd 20 10-4 n10.6 50 10-4 (g/cm 3) 0.01 0.013.5 m 4.8 m平 均 透 过 率 80% 65%2.5 m 12 m 平 均 透 过 率 65%12.5 m透 过 率 50%注 1： nd ： 表 示 红 外 光 学 玻 璃 nd值 与 标 准 nd值 的 差 值 。注 2： n 10.6： 表 示 红 外 光 学 材 料 10.6 m折 射 率

9、值 与 标 准 10.6 m值 的 差 值 。注 3： ： 表 示 密 度 。4.4 气 泡 和 杂 质4.4.1 IRG1系 列 红 外 光 学 玻 璃 的 气 泡 和 杂 质 应 符 合 表 4的 规 定 。表 4 IRG1系 列 红 外 光 学 玻 璃4.4.2 IRG2系 列 红 外 光 学 玻 璃 的 气 泡 和 杂 质 应 符 合 表 5的 规 定 。表 5 IRG2系 列 红 外 光 学 玻 璃 项 目 指 标红 外 显 微 镜 视 场 内 （ 300倍 ） 杂 质 气 泡 数 ， 个 100允 许 最 大 气 泡 、 杂 质 直 径 ， mm 0.3直 径 大 于 0.3mm的

10、 气 泡 ， 个 24.5 红 外 光 学 玻 璃 条 纹 度条 纹 度 应 符 合 GB/T 903-1987中 2.2.4的 规 定 。4.6 应 力 双 折 射中 部 应 力 双 折 射 应 不 大 于 20nm/cm。 5 试 验 方 法5.1 环 境 条 件 环 境 温 度 ： 5 35 ； 相 对 湿 度 ： 不 大 于 85%； 项 目 指 标100cm3玻 璃 中 气 泡 、 杂 质 等 的 总 截 面 积 ， 2 4允 许 最 大 气 泡 、 杂 质 直 径 ， mm 0.5 DB42/ T8632012 4 供 电 电 源 ： 电 压 220v 22v， 频 率 50Hz

11、0.5Hz； 室 内 不 应 有 易 燃 、 易 爆 和 腐 蚀 气 体 、 避 免 强 烈 机 械 振 动 和 电 磁 干 扰 。5.2 外 观 质 量5.2.1 崩 边 、 缺 边 、 表 面 缺 陷 及 椭 圆 度用 精 度 不 大 于 0.01mm 及 0.5mm 的 长 度 测 量 工 具 和 6 倍 放 大 镜 进 行 检 验 。5.2.2 裂 纹5.2.2.1 IRG1系 列 玻 璃在 60W光 源 下 转 动 毛 坯 进 行 目 视 观 察 ， 或 用 10 倍 读 数 放 大 镜 测 试 ； 或 用 显 微 气 泡 仪 观 察 和 测 试 。5.2.2.2 IRG2系 列 玻

12、 璃 5.2.2.2.1 仪 器 设 备红 外 裂 纹 测 试 仪 ： 透 射 波 长 ： 0.94 m； 解 析 度 ： 200万 像 素 。5.2.2.2.2 测 试 方 法利 用 红 外 成 像 原 理 对 IRG2系 列 玻 璃 毛 坯 进 行 裂 纹 检 测 。 设 备 工 作 原 理 见 图 1， 采 用 940nm的 红 外发 光 二 极 管 阵 列 和 玻 璃 组 镜 ， 对 红 外 光 进 行 散 射 形 成 红 外 面 光 源 。 将 样 片 放 置 在 载 物 台 上 ， 调 节 测 试 仪焦 距 到 成 像 清 晰 的 位 置 ， 通 过 软 件 处 理 反 映 到 计

13、 算 机 上 ， 观 察 玻 璃 裂 纹 状 况 。 图 1 IRG2系 列 玻 璃 裂 纹 测 试 原 理 框 图5.3 规 格 允 差5.3.1 长 宽 及 直 径 允 差用 精 度 不 低 于 0.02mm 的 长 度 测 量 工 具 进 行 测 试 。5.3.2 厚 度 允 差 DB42/ T8632012 5 用 精 度 为 0.01mm 的 长 度 测 量 工 具 测 量 距 毛 坯 边 缘 5.0mm 处 ， 同 一 子 午 线 上 的 对 称 两 点 厚 度 ， 计 算差 值 ； 每 个 毛 坯 测 量 点 应 不 少 4 处 ， 取 厚 度 差 值 的 最 大 值 。5.4

14、质 量 指 标5.4.1 nd折 射 率 偏 差按 GB/T 7962.1 中 折 射 率 和 色 散 系 数 测 试 方 法 进 行 测 试 nd值 ， 计 算 出 nd。5.4.2 n 10.6折 射 率 偏 差按 附 录 B中 规 定 的 方 法 进 行 测 试 得 到 n10.6的 折 射 率 值 ， 计 算 n10.6。5.4.3 透 过 率 （ 3.5 m 4.8 m平 均 透 过 率 2.5 m 12 m 平 均 透 过 率 12.5 m透 过 率 ）按 附 录 C规 定 的 方 法 进 行 测 试 ， 得 到 透 过 率 值 ， 计 算 出 各 波 段 的 平 均 透 过 率

15、。5.4.4 克 氏 硬 度按 照 GB/T 7962.18 规 定 的 克 氏 硬 度 测 试 方 法 进 行 测 试 。5.4.5 热 膨 胀 系 数 、 转 变 温 度 、 驰 垂 温 度按 照 GB/T 7962.16 规 定 的 线 膨 胀 系 数 、 转 变 温 度 和 驰 垂 温 度 测 试 方 法 进 行 测 试 。5.4.6 密 度 按 照 GB/T 7962.20 规 定 的 密 度 测 试 方 法 进 行 测 试 。5.4.7 耐 酸 稳 定 性按 照 GB/T 7962.14 规 定 的 耐 酸 稳 定 性 测 试 方 法 进 行 测 试 。5.4.8 耐 潮 稳 定

16、性按 照 GB/T 7962.15 规 定 的 耐 潮 稳 定 性 测 试 方 法 进 行 测 试 。5.5 气 泡 和 杂 质5.5.1 仪 器 设 备放 大 镜 、 显 微 气 泡 仪 或 红 外 显 微 镜 ， 放 大 倍 数 ： 50倍 、 100倍 、 200倍 。5.5.2 测 试 方 法 5.5.2.1 IRG1系 列 玻 璃 采 用 黑 色 背 景 ， 在 60瓦 电 灯 下 转 动 毛 坯 进 行 目 视 观 察 ， 当 判 断 有 困 难 时 ， 使用 10 倍 读 数 放 大 镜 测 试 ； 若 判 断 仍 有 困 难 ， 则 用 显 微 气 泡 仪 观 察 和 测 试

17、。5.5.2.2 IRG2系 列 玻 璃 使 用 红 外 显 微 镜 ， 将 不 透 明 的 IRG2系 列 玻 璃 内 部 的 质 量 状 况 通 过 软 件 处 理 反应 到 计 算 机 上 进 行 判 断 。5.6 条 纹 度5.6.1 IRG2系 列 玻 璃 条 纹 度按 GB/T 7962.7规 定 的 条 纹 度 测 试 方 法 进 行 测 试 。 DB42/ T8632012 6 5.6.2 IRG2系 列 玻 璃 条 纹5.6.2.1 仪 器 设 备红 外 条 纹 仪 ： 透 射 波 长 0.9 2 m； 精 度 ： 2 10-3。5.6.2.2 测 试 方 法IRG2 系 列

18、 玻 璃 条 纹 测 试 原 理 如 图 5 所 示 。红 外 光 源 组 合 透 镜 组 待 测 样 品 红 外 电 子 目 镜 信 号 接 收 器 图 2 IRG2 系 列 玻 璃 条 纹 的 测 试 原 理 图红 外 点 光 源 L1 经 过 组 合 透 镜 组 L2 变 为 平 行 红 外 光 ， 平 行 红 外 光 穿 过 玻 璃 样 品 L3； 若 玻 璃 样品 内 部 有 条 纹 ， 平 行 红 外 光 线 发 生 偏 折 ， 在 光 束 截 面 上 呈 现 条 纹 影 像 ， 用 感 光 波 段 超 过 900nm 的红 外 电 子 目 镜 L4 接 收 条 纹 影 像 信 号

19、 ， 经 过 信 号 接 收 器 L5 后 ， 在 计 算 机 屏 幕 上 显 示 清 晰 的 条 纹 图象 。5.7 应 力 双 折 射IRG1或 透 可 见 光 的 IRG2系 列 红 外 玻 璃 按 GB/T 7962.5的 规 定 执 行 。6. 检 验 规 则6.1 检 验 分 类 产 品 检 验 分 为 出 厂 检 验 和 型 式 检 验 。6.2 出 厂 检 验产 品 出 厂 前 应 有 公 司 质 检 部 门 检 验 合 格 并 附 有 合 格 证 后 方 可 出 厂 。出 厂 检 验 项 目 为 透 过 率 、 外 观 尺 寸 、 气 泡 和 杂 质 。6.3 型 式 检 验

20、型 式 检 验 项 目 为 本 标 准 第 4章 规 定 的 全 部 内 容 ， 有 下 列 情 况 之 一 时 应 进 行 型 式 检 验 。 产 品 研 制 定 型 ， 准 备 投 入 生 产 时 ； 设 备 、 工 艺 、 配 方 等 有 较 大 的 改 变 可 能 影 响 到 产 品 质 量 时 ； DB42/ T8632012 7 正 常 生 产 每 年 至 少 进 行 一 次 ； 停 产 半 年 以 上 ， 准 备 投 入 生 产 时 ； 国 家 质 量 监 督 机 构 提 出 型 式 检 验 要 求 时 。6.4 抽 样 与 判 定按 照 GB/T 14148-2011 中 第

21、7 章 的 规 定 执 行 。7. 标 志 、 包 装 、 运 输 及 贮 存7.1 标 志7.1.1 每 批 产 品 合 格 证 上 应 标 明 公 司 名 称 、 地 址 、 产 品 标 准 号 、 产 品 名 称 、 数 量 、 生 产 批 次 号 、 出 厂 编号 、 检 验 数 据 及 出 厂 日 期 。 7.1.2 每 批 产 品 装 箱 单 上 应 标 明 公 司 名 称 、 地 址 、 产 品 标 准 号 、 产 品 规 格 （ 牌 号 ） 、 数 量 。7.1.3 外 包 装 箱 应 标 明 公 司 名 称 、 地 址 、 产 品 名 称 、 商 标 、 型 号 （ 牌 号

22、） 、 数 量 、 生 产 日 期 、 执 行 标 准号 ， 贮 运 图 示 标 志 应 符 合 GB/T 191 的 规 定 。7.2 包 装单 件 产 品 之 间 应 采 用 隔 离 包 装 ， 装 入 内 包 装 盒 时 应 卡 紧 ， 包 装 箱 内 应 填 实 装 牢 。7.3 运 输 和 贮 存7.3.1 产 品 应 贮 存 在 通 风 干 燥 ， 防 止 雨 淋 、 受 潮 的 仓 库 内 。7.3.2 产 品 在 运 输 过 程 中 应 避 免 碰 撞 、 震 动 、 应 轻 拿 轻 放 。 DB42/ T8632012 1 AA附 录 A（ 资 料 性 附 录 ）红 外 光

23、学 玻 璃 部 分 光 学 常 数 及 物 化 性 能 参 数表 A.1 红 外 光 学 玻 璃 部 分 光 学 常 数 及 物 化 性 能 参 数项 目 指 标IRG101 IRG102 IRG103 IRG104 IRG105 IRG201 IRG202 IRG203 IRG204 IRG205nd 1.6553 1.6817 1.8637 1.6656 1.9526 n 10.6 2.7675 2.4977 2.4944 2.5842 2.5984DW 3 4 1 4 4 2 1 2 2 1DA 2 1 4 2 2 1 1 1 1 1Tg（ ） 749 750 490 717 675 1

24、50 362 282 266 277Ts（ ） 800 850 530 764 725 185 385 341 298 313 20 120 （ 10-7/k） 59.3 70.59 60.05 52.9 55.6 194 120 159 154 140HK（ 20 ， kgf /mm2） 670 650 350 670 571 115 150 152 137 132 （ g/cm3） 3.20 3.10 5.30 3.40 5.03 4.72 4.42 4.41 4.71 4.68透 过 波 段 （ m） 0.5 5 0.5 5.5 0.5 6.0 0.5 6.5 0.5 6.5 0.8 1

25、7 0.7 15 0.7 15 0.8 15 1 14注 1： n10.6:10.6um 处 的 折 射 率 。注 2： DA:耐 酸 作 用 稳 定 性 （ 粉 末 法 ） 。注 3： D W:耐 酸 作 用 稳 定 性 （ 粉 末 法 ） 。注 4： Tg： 转 变 温 度 。注 5： Ts： 弛 垂 温 度 ： 是 指 玻 璃 试 样 在 升 温 过 程 中 停 止 膨 胀 时 的 温 度 。注 6： ： 线 膨 胀 系 数 。注 7： HK:克 氏 硬 度 。注 8： :密 度 。 DB42/ T8632012 1 BB附 录 B（ 规 范 性 附 录 ） n10.6折 射 率 偏 差

26、 试 验 方 法B.1 样 片 制 备IRG2系 列 红 外 光 学 玻 璃 样 片 见 图 B.1。 图 B.1 IRG2系 列 红 外 材 料 样 片注 ： 样 片 角 度 为 20o10， 但 塔 差 不 应 超 过 2； 第 二 光 学 平 行 差 应 控 制 在 3以 内 ； A、 B面 为 透 光 面 ， 要 求 N=1， N=0.2。其 它 面 为 非 透 光 面 。B.2 仪 器 设 备 折 射 率 测 定 仪 ； 红 外 光 学 材 料 折 射 率 测 角 仪 ， 精 度 ： 2 10 -4。B.3 测 试 方 法在 精 密 测 角 仪 上 测 出 顶 角 A 的 角 度 値

27、 ， 然 后 把 样 片 放 在 折 射 率 测 定 仪 的 测 角 载 物 台 上 ， 如 图 3 所 示 。 DB42/ T8632012 2 由 红 外 光 源 产 生 的 红 光 ， 经 过 红 外 单 色 仪 分 光 成 单 色 光 后 ， 在 出 射 狭 缝 处 发 出 红 外 光 束 ， 红 外 光 束 经准 直 镜 变 为 平 等 红 外 光 。 平 行 红 外 光 入 射 到 被 测 样 品 的 AB 面 上 ， 入 射 光 的 一 部 分 由 AB 面 反 射 ， 另 外 一 部分 进 入 样 品 后 由 AC面 折 射 ， 转 动 具 有 精 密 测 角 功 能 的 光

28、电 瞄 准 系 统 ， 分 别 瞄 准 反 射 方 向 ， 入 射 方 向 和 折 射方 向 ， 并 分 别 测 量 三 个 方 向 与 零 位 之 间 的 夹 角 Sq1、 Sq2、 Sq3， 按 式 （ B.1） 计 算 入 射 角 ：i=90-0.5（ Sq3 - Sq1） .(B.1)式 中 ：Sq1是 反 射 方 向 与 零 位 之 间 的 夹 角 ；Sq3是 入 射 方 向 与 零 位 之 间 的 夹 角 ；i 是 入 射 角 。折 射 角 按 （ B.2） 式 计 算 ： = Sq2-0.5（ Sq3+Sq1） -（ 90-A） .(B.2)式 中 ：Sq1 是 反 射 方 向

29、与 零 位 之 间 的 夹 角 ； Sq2 是 折 射 方 向 与 零 位 之 间 的 夹 角 ； 是 折 射 角 ；Sq3 是 入 射 方 向 与 零 位 之 间 的 夹 角 ；A样 品 的 角 度 。再 把 A角 和 角 代 入 式 （ B.3） 中 计 算 折 射 率 ：n=(sin2+2sincosAsini+sin2i)1/2/ sinA.(B.3)式 中 ：n折 射 率是 折 射 角 ；i是 入 射 角 ；A样 品 的 角 度 。注 ： 其 它 红 外 波 段 处 的 折 射 率 也 可 参 照 执 行 。测 试 出 n 10.6计 算 n10.6。 DB42/ T8632012

30、3 CC附 录 C（ 规 范 性 附 录 ）透 过 率 （ 3.5 m 4.8 m平 均 透 过 率 2.5 m 12 m 平 均 透 过 率 12.5 m 透 过 率 ） 测 试 方 法C.1.1 样 片 制 备在 每 一 批 产 品 中 ， 随 机 抽 取 长 度 为 40.0mm 1.0mm， 宽 度 为 12.5mm， 厚 度 为 2.5mm的 毛 坯 样 品 ， 将 样 品加 工 成 厚 度 为 2.0mm， 表 面 平 行 度 0.2mm的 双 大 面 抛 光 的 样 片 ； 样 片 中 的 气 泡 及 表 面 缺 陷 的 直 径 应 不 大 于0.5mm； 气 泡 、 杂 质 及

31、 表 面 缺 陷 的 面 积 之 和 不 应 超 过 5.0mm 2。C.2 仪 器 设 备傅 立 叶 红 外 光 谱 仪 ： 通 光 孔 直 径 ： 30mm； 波 长 范 围 ： 2.5 m 25 m； 精 度 : 0.5%。C.3 测 试 方 法C.3.1 傅 立 叶 红 外 光 谱 仪 由 光 源 、 动 镜 、 定 镜 、 分 束 器 、 检 测 器 和 计 算 机 数 据 处 理 系 统 组 成 如 图 C.1所 示 。 图 C.1 傅 立 叶 变 换 红 外 光 谱 仪 原 理C.3.2 由 光 源 射 出 的 红 外 线 光 束 被 分 束 器 分 成 两 束 ： 一 束 经

32、定 镜 和 分 束 器 反 射 ； 另 一 束 经 动 镜 反 射 分 束器 透 射 ， 二 束 光 汇 合 后 形 成 干 涉 光 I(v)进 入 样 品 池 ， 被 检 测 器 检 测 。 动 镜 往 复 运 动 ， 两 束 光 的 光 程 差 X随 动 DB42/ T8632012 4 镜 移 动 而 呈 现 周 期 性 的 变 化 。 由 于 样 品 对 某 些 谱 带 红 外 光 的 吸 收 ， 在 检 测 器 得 到 样 品 的 干 涉 图 谱 ， 这 些 干涉 图 谱 是 光 程 差 x的 函 数 ， 则 B( )是 光 源 频 率 的 函 数 。 通 过 傅 立 叶 变 换 函 数 式 （ c.1） ：dxxCOSxIvB )2()()( .(C.1)式 中 ：B（ v） 被 测 样 品 入 射 光 强 度 ；I（ x） 干 涉 光 强 度 ；X 光 程 差 ；V 光 源 频 率 。通 过 计 算 机 对 检 测 器 收 集 的 信 号 进 行 函 数 数 据 处 理 ， 最 终 得 到 与 经 典 红 外 光 谱 仪 同 样 的 光 强 随 频 率 变化 的 红 外 吸 收 光 谱 图 。 _