【洞察】氟磷酸盐玻璃（氟磷玻璃）属于特殊色散玻璃生产难度较大

2024-08-30 15:49

氟化物折射率低、色散小，因此在玻璃中添加氟化物受到关注，氟磷酸盐玻璃成为重要的特殊色散玻璃产品类型，开发应用受到重视。

氟磷酸盐玻璃，也称氟磷玻璃，为网络状结构与线状大分子结构混合体，是一种特殊色散玻璃，具有消色差功能。

氟磷酸盐玻璃兼具氟化物玻璃、磷酸盐玻璃的优点，硬度大、热膨胀系数低、光学透过率高、折射率低、色散低，并且长波相对部分色散小、绿光及短波相对部分色散大，具有优良的消色差性能。此外，氟磷酸盐玻璃可以吸收紫外光，对近红外光透过性较好。

光学仪器不断升级，对光学材料性能要求不断提高，早期主要采用人工萤石（氟化钙晶体）作为特殊色散玻璃来制造镜片，但其易潮解、易碎，且加工难度大。氟化物折射率低、色散小，因此在玻璃中添加氟化物受到关注，氟磷酸盐玻璃成为重要的特殊色散玻璃产品类型，开发应用受到重视。

根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国氟磷酸盐玻璃（氟磷玻璃）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，氟磷酸盐玻璃可以提高成像精度、扩大成像视场，能够广泛应用在3C电子（照相机、投影仪）、汽车（车载摄像头）、安防（监控摄像头）、仪器仪表（光学成像）、航天（航天器高分辨率仪器）等高品质光学系统透镜制造领域。

制备氟磷酸盐玻璃可以采用的氟化物主要有，氟化钠（NaF）、氟化钙（CaF2）、氟化钾（KF）、氟化镁（MgF2）、氟化钡（BaF2）、氟化锶（SrF2）、三氟化铝（AlF3）等，常采用的磷酸盐主要有磷酸锶（Sr3(PO4)2）等正磷酸盐，偏磷酸钠（NaPO3）、偏磷酸镁（Mg(PO3)2）、偏磷酸铝（Al(PO3)3）等偏磷酸盐。此外，还可掺杂稀土元素对氟磷酸盐玻璃进行改性。

由于含有易挥发的氟化物，制备时对生产设备腐蚀大，需要避免析出晶体，难以获得质地均匀产品，氟磷酸盐玻璃生产难度大。在全球范围内，20世纪60年代以后，德国、美国、日本、中国等部分国家才实现氟磷酸盐玻璃工业化生产。

新思界行业分析人士表示，在我国，代表性氟磷酸盐玻璃研究机构主要是中国科学院长春光机所，在配方选择、制备工艺上率先作出突破。从生产方面来看，湖北新华光信息材料有限公司开发出氟磷酸盐玻璃H-FK95，具有折射率低、色散低、异常色散性较大、光学消色差性能优异等特点。

除特殊色散玻璃外，氟磷酸盐玻璃也可用作激光玻璃。为提高功率密度，激光器非线性折射率降低成为关注重点，氟磷酸盐玻璃折射率低，掺杂钕离子（Nd3+）可获得高功率激光介质，能够应用在固体激光器制造中。总的来看，氟磷酸盐玻璃行业发展前景广阔。

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