소다 석회 유리 기판

소다 석회 유리(소다 석회 실리카 유리라고도 함)는 전 세계에서 가장 널리 사용되는 유리 유형이며 광학 부품 제조에 사용되는 기본적이고 경제적인 기판 소재입니다. 특수 기술 유리와 같은 극한의 성능 특성을 갖추지는 않았지만, 광학적 투명도와 가공 용이성, 저비용의 균형이 우수하여 가시광 광학 부품과 코팅 광학 필터의 기재로 널리 사용됩니다.

조성 및 물리적 특성

소다 석회 유리의 화학 조성은 일반적으로 세 가지 주요 성분으로 이루어집니다.

• 실리카(SiO₂): 약 70–74%이며, 주된 유리 형성 산화물로 작용합니다.
• 소다(Na₂O): 약 13–15%이며, 실리카의 용융 온도를 낮추기 위한 융제로 첨가됩니다.
• 석회(CaO): 약 7–10%로, 유리가 수용성이 되는 것을 방지하고 화학적 내구성을 높이기 위한 안정제로 첨가됩니다.
• 유리의 내구성과 가공 특성을 더욱 개선하기 위해 산화마그네슘(MgO)이나 산화알루미늄(Al₂O₃) 같은 다른 화합물이 미량 첨가될 수 있습니다.

물리적으로 소다 석회 유리는 비교적 높은 열팽창 계수(CTE)를 갖는 것이 특징입니다. 따라서 붕규산 유리나 공학적으로 제조된 결정질 소재보다 열충격에 취약하며, 급격하고 극심한 온도 변화에 노출되면 균열이 생기거나 파손될 수 있습니다.

광학 특성

소다 석회 유리는 가시광 스펙트럼 영역(약 400 nm~700 nm)과 약 2.5 µm까지의 근적외선(NIR) 영역에서 뛰어난 광학 투과율을 나타냅니다.

그러나 이 범위를 벗어나면 투과율이 급격히 감소합니다.

• 자외선(UV) 영역: 일반적인 소다 석회 유리는 심자외선에 거의 불투명합니다. 심자외선 영역(~195 nm까지)에서 뛰어난 투과율을 제공하는 UV 용융 실리카 기판과 달리, 소다 석회 유리는 일반적으로 350 nm 미만에서 흡수가 급격히 증가하기 시작합니다.
• 적외선(IR) 범위: 2.5 µm를 지나면 투과율이 크게 감소하므로 넓은 파장 범위의 투명성이 필요한 중파 적외선(MWIR) 또는 고급 단파 적외선(SWIR) 이미징 시스템에는 적합하지 않습니다.

표준 소다 석회 유리의 굴절률(n_d)은 일반적으로 약 1.51 to 1.52이며, 아베수(V_d)는 약 58 to 60로 비교적 낮은 색 분산을 나타냅니다.