N-BK7
N-BK7 là loại kính quang học được sử dụng rộng rãi, được đánh giá cao vì hiệu suất quang học vượt trội và hiệu quả về mặt chi phí. Vật liệu này, chủ yếu bao gồm silica (SiO2) và boron oxide (B2O3), nổi bật với các ứng dụng trong phạm vi từ khả kiến đến gần hồng ngoại, khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến trong lĩnh vực quang học chính xác.
Thành phần và tính chất
N-BK7 là loại thủy tinh vương miện borosilicate có thành phần chính là silica và oxit bo, cùng với một lượng nhỏ natri oxit (Na2O), kali oxit (K2O) và bari oxit (BaO).
Hiệu suất quang học
- Chỉ số khúc xạ (nd): 1.51680 (ở 587.6 nm)
- Số Abbe (vd): 64.17
- Phạm vi truyền dẫn: 350 nm đến 2,5 μm
Tính chất vật lý
- Mật độ: 2,51 g/cm³
- Độ cứng Knoop: 610 kg/mm²
- Hệ số giãn nở nhiệt: 7,1 x 10⁻⁶ K⁻¹
- Nhiệt độ chuyển đổi: 557°C
Ứng dụng
N-BK7 được sử dụng rộng rãi trong sản xuất thấu kính, lăng kính và cửa sổ quang học, đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng khả kiến và gần hồng ngoại. Đây là lựa chọn phổ biến cho quang học chính xác và các ứng dụng công nghiệp.
Ưu điểm và hạn chế
Sản xuất và các biến thể
Kính quang học này có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, thường là dạng khối thủy tinh. Nó cần được mài, đánh bóng và định hình để chế tạo thành các thành phần quang học. N-BK7 là phiên bản thân thiện với môi trường của BK7 ban đầu, không chứa chì và asen, vẫn giữ được tất cả các ưu điểm của vật liệu ban đầu.
N-BK7 vẫn là một trong những loại kính quang học được sử dụng phổ biến nhất do tính linh hoạt, tính chất quang học tốt và chi phí tương đối thấp. Nó đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng trong quang phổ khả kiến, nơi cần độ chính xác cao nhưng không phải lo ngại về điều kiện môi trường khắc nghiệt. Khi lựa chọn vật liệu quang học phù hợp, điều cần thiết là phải xem xét cả yêu cầu ứng dụng và đặc điểm vật liệu để đưa ra lựa chọn tốt nhất.
H-K9L
H-K9L là loại kính borosilicate crown được biết đến với chất lượng quang học và độ bền cao. Nó chủ yếu bao gồm silica, boron oxide, natri oxide, kali oxide, bari oxide và một lượng nhỏ asen oxide. Loại kính này được công nhận là thân thiện với môi trường, tuân thủ các tiêu chuẩn RoHS 2.0 bằng cách loại trừ các chất có hại như chì, cadmium và asen.
Các tính chất quang học và vật lý quan trọng
Tính chất quang học của H-K9L rất đáng chú ý, với chiết suất là 1,51680 ở bước sóng 587,56 nm và số Abbe là 64,20. Nó thể hiện tốc độ truyền tuyệt vời trên phổ khả kiến đến hồng ngoại gần, trong phạm vi từ 350 nm đến 2,0 μm. Về mặt vật lý, H-K9L có mật độ trong phạm vi từ 2,51 đến 2,52 g/cm³ và thể hiện độ cứng đáng kể với độ cứng Knoop là 610 kg/mm². Hệ số giãn nở nhiệt của nó là 7,1 x 10^-6 K^-1 ở nhiệt độ từ 20°C đến 300°C.
Đặc điểm nhiệt và ứng dụng
Về tính chất nhiệt, H-K9L mềm ở 719°C, có điểm ủ từ 557°C đến 657°C và điểm biến dạng ở 624°C. Những đặc điểm này khiến H-K9L trở thành lựa chọn lý tưởng để sản xuất các thành phần quang học như thấu kính, lăng kính và cửa sổ, cùng với tiện ích của nó trong các ứng dụng laser, chất nền gương và lớp phủ quang học, đặc biệt là khi độ chính xác cao trong quang phổ khả kiến là rất quan trọng.
Ưu điểm và thông tin nhà sản xuất
H-K9L nổi bật với chất lượng quang học cao, hàm lượng bọt khí và tạp chất tối thiểu, cùng các đặc tính cơ học mạnh mẽ mang lại khả năng chống trầy xước tuyệt vời. Nó cũng thể hiện tính ổn định về mặt hóa học, đơn giản hóa các quy trình mài và đánh bóng. Đáng chú ý, H-K9L được sản xuất bởi CDGM (ChengDuGuangMing), một nhà sản xuất kính quang học hàng đầu của Trung Quốc, cung cấp một giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí cho các sản phẩm tương đương của phương Tây như Schott N-BK7. Giá cả phải chăng này, cùng với các đặc tính quang học và vật lý tương đương, khiến H-K9L trở thành lựa chọn ưa thích cho nhiều ứng dụng quang học.
Tóm lại, các đặc tính quang học và vật lý vượt trội của H-K9L, cùng với tính tuân thủ môi trường và hiệu quả về chi phí, khiến nó trở thành lựa chọn linh hoạt và phổ biến trong ngành quang học. Phạm vi ứng dụng rộng rãi và sự hỗ trợ của một nhà sản xuất có uy tín như CDGM chỉ làm tăng thêm sức hấp dẫn của nó, củng cố vị thế của nó như một sự thay thế cạnh tranh cho các loại kính quang học tương tự do phương Tây sản xuất.
N-BK7 so với H-K9L
Về mặt tính chất quang học, cả hai loại kính đều có chiết suất giống hệt nhau (nd) là 1,51680, với số Abbe (vd) gần giống nhau — N-BK7 ở mức 64,17 và H-K9L cao hơn một chút ở mức 64,20. Phạm vi truyền dẫn của N-BK7 kéo dài từ 350 nm đến 2,5 μm, trong khi đối với H-K9L, nó kéo dài từ 350 nm đến 2,0 μm.
Về mặt vật lý, hai loại kính này gần như giống hệt nhau, mỗi loại có mật độ khoảng 2,51 g/cm3 (với H-K9L lên tới 2,52 g/cm3) và độ cứng Knoop là 610 kg/mm2. Cả hai vật liệu đều có hệ số giãn nở nhiệt là 7,1 x 10^-6 K^-1 trong phạm vi nhiệt độ từ 20-300°C. Các tính chất nhiệt cho thấy nhiệt độ biến đổi là 557°C đối với N-BK7; H-K9L có phạm vi rộng hơn, kéo dài từ 557 đến 657°C, đánh dấu điểm ủ của nó.
Cả N-BK7 và H-K9L đều được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các thành phần quang học như thấu kính, lăng kính và cửa sổ, có thể áp dụng trong quang phổ khả kiến và gần hồng ngoại. Chúng được đánh giá cao vì chất lượng quang học vượt trội, hàm lượng bọt khí và tạp chất tối thiểu, tính chất cơ học đáng khen ngợi và khả năng chống trầy xước, cùng với độ ổn định hóa học giúp đơn giản hóa các quy trình mài và đánh bóng.
SCHOTT, một công ty Đức, sản xuất N-BK7, định vị nó là một lựa chọn thân thiện với môi trường không có chì và asen. Ngược lại, H-K9L được sản xuất bởi CDGM (ChengDuGuangMing) tại Trung Quốc và chứa một lượng nhỏ oxit asen. Trong khi N-BK7 được tiếp thị là một lựa chọn thay thế thân thiện với môi trường hơn, H-K9L cung cấp mức giá cạnh tranh hơn.
Cuối cùng, sự lựa chọn giữa N-BK7 và H-K9L phụ thuộc vào các yếu tố như tính khả dụng, chi phí và các yêu cầu cụ thể về môi trường hoặc quy định, trong khi cả hai loại kính này đều có thể thay thế cho nhau cho hầu hết các ứng dụng.