Research on chemical strengthening technology for K9 optical glass

为提高K9光学玻璃在一些特殊应用领域（如高压、温度变化剧烈等）的力学性能，并保证其光学性能符合精密光学仪器要求，对K9光学玻璃进行了化学钢化技术研究。以脆性材料断裂过程微裂纹扩展理论为基础，导出化学钢化玻璃强度应力因子计算模型，分析化学钢化表面应力与表面微裂纹深度、韧性之间的关系，指出化学钢化工艺应注意的事项。通过实验研究，分析化学钢化温度和钢化时间对K9光学玻璃抗弯强度、表面应力及应力层厚度的影响，优化得出K9光学玻璃化学钢化温度为400 ℃、钢化时间为40 h。采用优化工艺，获得了表面应力为500 MPa、应力层厚度为50 μm量级及规格为220 mm×110 mm×22 mm的化学钢化K9光学玻璃样件。钢化后，样件抗弯强度提高了3.5倍以上，且表面疵病、光学鉴别率、透过率等光学性能指标未见明显变化。