光学玻璃的分类及命名等说明

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光学玻璃工艺[11](1)

光学玻璃工艺[11](1)

按组成种类


玻璃没有特有的固定组成,通常按主要成分分成氧 化物玻璃和非氧化物玻璃两大类。 非氧化物玻璃的品种及数量均很少,主要有硫系 玻璃和卤化物玻璃。 氧化物玻璃有硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼酸 盐玻璃、磷酸盐玻璃等。硅酸盐玻璃指基本成分为 SiO2的玻璃,是品种最多、用途最广的一类玻璃。 按玻璃中SiO2含量和所含碱金属和碱土金属氧 化物的不同,它可分为石英玻璃、高硅氧玻璃、钠 钙硅酸盐玻璃、铅硅酸盐玻璃和铝硅酸盐玻璃等。

熔制 普通玻璃的配合料在池窑、坩埚窑等玻璃窑内进行高温加热
形成均匀无气泡并符合成型要求的玻璃。此过程包括下列物理和 化学变化阶段: ①硅酸盐形成。配合料加热到800~900℃,组分间相互反应生 成硅酸盐和氧化硅为主的烧结物。 ②玻璃形成。当加热至1200℃时,开始出现液相,硅酸盐与氧化 硅互溶,直至变为透明体,但仍存在较多气泡。 ③玻璃澄清。继续加热到1400~1500℃时,气泡全部排除。 ④玻璃均化。在高温排除气泡的同时,使玻璃液的化学组成也 趋向于均一,其中的条纹也已基本消除。 ⑤冷却。玻璃液温度降至1200~1300℃时,玻璃液达到成型所 具有的粘度。

制造方法:分熔融法和非熔融法两种。




熔融法 传统的玻璃制造方法。生产过程为:原料预加 工,配合料制备,熔制,成型,再经退火和后加工,即得成品。 工业化生产普通玻璃多用熔融法。 非熔融法 分为凝胶法、气相沉积法和冲击波法等。 ①凝胶法:又称液相合成法。将玻璃组成的醇化物加入有机溶 剂,混合成均匀溶液,经分解、蒸发制成凝胶,再将凝胶烧结成 玻璃。此法可用于石英玻璃和硼酸盐等玻璃的制造。 ②气相沉积法:使气态物质在一固体表面进行化学反应,生成 的固态沉积物即为玻璃。此法不会因熔制设备的杂质污染玻璃, 因此可以得到杂质很低的高纯度玻璃,用于拉制光导纤维。但 局限于用在制造含有能成气态的组成的玻璃。 ③冲击波法:用高能量的冲击波作用于晶体,使其产生大量缺 陷,晶格极度变形而非晶态化,从而形成玻璃。此法还处于试 验阶段。

光学镜片知识整理

光学镜片知识整理

镜片知识整理一、光学材料二、无色光学玻璃1.系列、类型和牌号1.1系列1.2类型1.3. 1光学玻璃牌号分类1.3.2光学玻璃牌号命名1.3.3无铅、碎、镉玻璃牌号的命名1.3.4低软化点玻璃牌号的命名1.3.5高透过玻璃牌号的命名1.4牌号2.质量指标、类别和级别2.1质量指标3.2分类分级1.2.1折射率、色散系数2.2. 2光学均匀性3.2. 3应力双折射4.2.4条纹度5.2. 5.气泡度6.2. 6光吸收系数7.2.7耐辐射性能3.光学性能3.1折射率4.化学性能4.1抗潮湿大气作用稳定性RC (S)(表面法)5.光学玻璃的物理参数4.22抗酸作用稳定性RA(S)(表面法)4.3各种氧化物对玻璃性质的影响6.玻璃牌号对照表三、其它光学玻璃1.有色光学玻璃1.1有色玻璃的种类1.1. 1截止型玻璃(硒镉着色玻璃)2.1.2选择吸收玻璃(离子着色玻璃)1. 1. 3中性玻璃1.2有色光学玻璃的特点和用途1.3有色玻璃牌号2.特种光学玻璃2.1石英玻璃四、微晶玻璃1.概述2.微晶玻璃的性能及应用3.光学晶体主要性能参数五、光学塑料1.光学塑料大致分类2.常用光学塑料2.1聚苯乙烯PS (火石塑料)2.2聚碳酸酯PC2.33聚甲基丙烯酸甲脂(Polymethyl methacrylate简称PMMA,也称Acrylic)2.4 4 烯丙基二甘醇碳酸酯(Allgl diglycol carbonate,简称 ADC 或 CR-39)2.5苯乙烯-丙烯睛共聚物NAS2.66苯乙烯-丁二烯-丙烯酯ABS3.光学塑料的主要优缺点2.7苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物4.光学塑料零件的镀膜技术六.光学镜片镀膜技术1.光学零件镀膜分类,符号及标注2.镀膜种类3.镀膜材料一、光学材料透射材料分为光学玻璃、光学晶体和光学塑料三大类,它们的光学特性主要由其对各种色光的透过率和折射率决定。

光学玻璃光学玻璃是最常用的光学材料,其制造工艺成熟,品种齐全。

光学零件加工流程综述(完整版)

光学零件加工流程综述(完整版)
光学零件加工技术

概述
光学零件加工技术
光学零件加工技术
光学零件加工技术

光学零件(按形状分)
透镜:
棱镜:
光学零件加工技术
平面镜:

工艺条件

特殊零件加工
形状特殊、材料特殊
第一章 光学材料

一、光学材料的种类
光学玻璃:
光学晶体:
KDP类型晶体
第一章 光学材料
光学塑料:
光学玻璃: ①是光学设计最常用的光学材料; ②为满足光学设计对多种光学常数、高度均匀性、高度透明性 及化学稳定性的要求,应具有复杂的组成和严格的熔炼过程。
第一章 光学材料
(一)光学玻璃与普通玻璃的区别: ①折射率: 普通玻璃的组成:SiO2+Na2O+CaO 光学玻璃的组成:成分复杂
现代光学玻璃所含元素几乎遍及化学元素周期表,每一 种光学玻璃都要由硅、磷、硼、铅、钾、钠、钡、钙、砷、 铝等多种氧化物组成。
②高度透明: ③高度均匀性:各点各处的光学常数和其它一些物理化学性质
以毛坯光程差最大方向之最大部分测的为准。
第一章 光学材料
选取原则:
①干涉仪和天文仪,只能使用双折射为第1类的玻璃。
②对于高精度的望远镜、准直镜和复制显微镜的物镜以及反射镜,玻璃 的应力双折射应该是第2~3类。 ③照相物镜使用双折射第3~4类玻璃。 ④聚光镜、普通仪器的目镜、放大镜采用双折射第4~5类玻璃。
(四)石英玻璃
1.优良的光谱特性,在0.2~4.7μm光谱范围内。
2.耐高温、热膨胀系数小,它的熔化温度在1713℃以上,软 化温度是1580℃±10℃。
3.化学稳定性好,耐碱性差。
4.机械性能高。 (五)光学功能材料

光学玻璃科普

光学玻璃科普

光学玻璃科普本文所说的玻璃,除非特别说明,均指无机玻璃。

提纲1、定义玻璃是一个非常广泛的概念,在实际生活中,玻璃是一类有着类似物理特性的物质。

但是从化学上讲,什么是玻璃,却困绕了现代科学很久,但是还是没有一个完全统一的认识。

了解什么是玻璃,就需要了解玻璃的结构。

目前比较流行的和得到大家认同的玻璃结构学说有2种:无规则网络学说、晶子学说。

2个学说从不同的玻璃性质研究中发现的现象,从不同的角度解释玻璃的性质,但是谁也说服不了谁。

具体这些学说研究的什么内容,我们不去考虑,概括的说:无规则网络学说认为:玻璃是由硅氧骨架组成,但是是无规则的,加入某些金属离子后,骨架被无规则断裂,在骨架的空间里无规则的排列着金属离子。

示意图如下:晶子学说认为:玻璃由有序排列的晶子分散在无定形介质中构成,晶子和介质之间没有明显的界限。

这个学说的一个很重要的现象就是未经过淬火的玻璃和经过淬火的玻璃在温度变化时的折射率变化的不同。

上面2个学说,都有不同的实验基础做依托,谁也说服不了谁。

我读书的时候也被弄糊涂了,问老师,老师说:2个学说都只能解释部分现象,所以说,2个都是对的。

而且在一次国际大会的时候,这2个学说从某一程度上已经统一了。

经过统一后的说法概括如下:玻璃是一种具有近程有序(晶子)区域的无定形物质。

我们通过一个示意图说明一下:上图是石英晶体的结构示意,可以看到从小范围到大范围,它都是有序的。

上图是熔石英玻璃的结构示意,从小范围看,还可以看到是有规律的(有序),但是从总体看,它是无规律的(无序)。

从上面的论述里,我们可以看到光的波粒二象性的影子,就是你中有我,我中有你。

科学看来是相通的。

上面谈的是玻璃的内在结构,实际中我们是无法观察到的,如何从宏观上界定玻璃呢?一般情况下,玻璃需要有以下特性:比较高的硬度/比较大的脆性/对可见光有一定的透明度/裂开时具有蜡状的折断面/各向同性/从熔融状态到固体状态的性质变化过程是连续的并且是可逆的/比晶体有比较高的内能,在一定条件下可自动析出晶体/那,什么是光学玻璃呢?光学玻璃除了有以上的特性外,还需要一些特性:相对稳定的光学参数、化学特性和机械性能,非常小的内应力,非常少的条纹,非常好的光学均匀性等等。

光学玻璃桉色散系数分类

光学玻璃桉色散系数分类

光学玻璃桉色散系数分类
光学玻璃的色散系数通常按照其折射率的大小来进行分类。

以下是一些常见的分类:
1. 高折射率光学玻璃:这类玻璃的折射率大于1.5,具有较高的色散性能,常用于制作透镜、棱镜等高精度光学元件。

2. 中折射率光学玻璃:这类玻璃的折射率在1.5到1.4之间,色散性能适中,常用于制作光学仪器的窗口、透镜等元件。

3. 低折射率光学玻璃:这类玻璃的折射率小于1.4,色散性能较低,常用于制作光学仪器的底座、支撑等结构元件。

4. 超高分辨率光学玻璃:这类玻璃的折射率大于1.7,具有极高的色散性能,常用于制作高分辨率的光学仪器。

需要注意的是,这些分类并不是绝对的,不同的光学玻璃可能会有不同的性能特点,需要根据具体的应用需求来选择。

第一讲 概述

第一讲 概述

一般来讲,冕牌玻璃为低折 射率,低色散;火石玻璃为高 折射率,高色散。光学玻璃的 折射率和阿贝常数之间有一定 规律,右图为我国光学玻璃曲 线图。由图可知,大多数玻璃 符合折射率高,色散也高的规 律。这对高性能光学系统设计 有一定限制。近年来已生产了 许多高折射率低色散光学玻璃, 如LaK,LaF等,使光学系统设 计有很大的进步展。
第一讲 概述
表面处理
其余
△nD 对 玻 璃 的 要 求 △(nF-nC) 光学均匀性 应力双折射 光吸收系数 条 纹 度 气 泡 度 对 零 件 的 要 求 N=3 △N=0.5 C=0.05 △R=B B=Ⅴ q= 0.5/D0 238.43 -335.68 236.05±2.5 50 3C 3C 3 4 3 1C 5D (参考)
n1 n 2
n 1 n 2 nF nC
为了设计质量高的光学系统,需要很多种类的光学玻璃。光学玻璃中 使用量最大的是无色光学玻璃。光学玻璃大体上可分为两大类:冕牌玻璃 (以字母K表示,其中PbO的含量小于3% )及火石玻璃(以字母F表示, 其中PbO的含量大于3% )。
冕牌玻璃与火石玻璃的差异 冕牌玻璃(K) 折射率低(nd为1.50~1.55) 色散系数大(vd为55~62) 性硬、质轻、透明度好 火石玻璃(F) 折射率高(nd为1.53~1.85) 色散系数小(vd为30~45) 性较软、质较轻、稍带黄绿色
光学零件面形精度等级分类
精度等级 高精度 中精度 一般精度
N 0.1~1.0 1.0~5.0 5.0~10
△N
0.05~0.2 0.2~0.5 0.5~1.0
(2)表面粗糙度 表面粗糙度是指加工表面上的较小间距的峰谷所组成的微观几何 形状特征。它反映了零件表面的加工质量。峰、谷越小,其表面越光 滑,反之,表面越粗糙。表面粗糙度国家标准(GB/T1031—1995)规定, 评定表面粗糙度的主要参数从轮廓算术平均偏差Ra、微观不平度十点 高度Rz、轮廊最大高度Ry等三个参数中选取。 标注时,对抛光表面,通常选择微观不平度十点高度Rz,在图纸 的右上角用其余Rz0.05来标注所有的抛光表面。

(整理)光学材料大全

(整理)光学材料大全

有色玻璃牌号无色光学玻璃类型光学晶体主要性能参数添加日期:2002-10-29常用光学塑料-聚甲基丙烯甲酯PMMA密度(kg/m3):(1.17~1.20)×10E3nD ν:1.49 57.2~57.8透过率(%):90~92吸水率(%):0.3~0.4玻璃化温度:10E5熔点(或粘流温度):160~200马丁耐热:68热变形温度:74~109(4.6 ×10Pa) 68~99(18.5×10Pa)线膨胀系数:(5~9)×10E-5计算收缩率(%):1.5~1.8比热J/kgK:1465导热系数W/m K:0.167~0.251燃烧性m/min:慢耐酸性及对盐溶液的稳定性:出强氧化酸外,对弱碱较稳定耐碱性:对强碱有侵蚀对弱碱较稳定耐油性:对动植物油,矿物油稳定耐有机溶剂性:对芳香族,氯化烃等能溶解,醇类脂肪族无影响日光及耐气候性:紫外透过滤73.5%常用光学塑料-苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物密度(kg/m3):(1.12~1.16)×10E3nD ν:1.533 42.4透过率(%):90吸水率(%):0.2玻璃化温度:熔点(或粘流温度):马丁耐热:<60热变形温度:85~99 (18.5×105Pa)线膨胀系数:(6~8)×10E-5计算收缩率(%):比热J/kgK:导热系数W/m K:0.125~0.167燃烧性m/min:慢耐酸性及对盐溶液的稳定性:除强氧化酸外,对酸盐水均稳定耐碱性:对强碱有侵蚀,对弱碱较稳定耐油性:对动植物油,矿物油稳定耐有机溶剂性:对芳香族,氯化烃等能溶解,醇类脂肪族无影响日光及耐气候性:紫外透过滤73.5%常用光学塑料-聚碳酸酯PC密度(kg/m3):1.2 ×10E3nD ν:1.586(25) 29.9透过率(%):80~90吸水率(%):23CRH50% 0.15 水中0.35玻璃化温度:149熔点(或粘流温度):225~250(267)马丁耐热:116~129热变形温度:132~141(4.6×105Pa) 132138(18.5×105Pa)线膨胀系数:6×10-5计算收缩率(%):0.5~0.7比热J/kgK:1256导热系数W/m K:0.193燃烧性m/min:自熄耐酸性及对盐溶液的稳定性:强氧化剂有破坏作用,在高于60水中水解,对稀酸,盐,水稳定耐碱性:强碱溶液,氨和胺类能腐蚀和分解,弱碱影响较轻耐油性:对动物油和多数烃油及其酯类稳定耐有机溶剂性:溶于氯化烃和部分酮,酯及芳香烃中,不溶于脂肪族,碳氢化合物,醚和醇类日光及耐气候性:日光照射微脆化常用光学塑料-烯丙基二甘碳酸酯CR39密度(kg/m3):25 1.32×10E3nD ν:1.498 53.6~57.8透过率(%):92吸水率(%):0.2 24h 25玻璃化温度:熔点(或粘流温度):马丁耐热:热变形温度:8×10-5(-40~+25)11.4×10-5(25~75)14.3×10-5(75~125)线膨胀系数:计算收缩率(%):比热J/kgK:导热系数W/m K:燃烧性m/min:耐酸性及对盐溶液的稳定性:耐碱性:耐油性:耐有机溶剂性:日光及耐气候性:常用光学塑料-苯乙烯-丙烯腈共聚物AS密度(kg/m3):(1.075~1.1)×10E3nD ν:1.498 53.6~57.8透过率(%):92吸水率(%):0.2~0.3 24h玻璃化温度:熔点(或粘流温度):马丁耐热:热变形温度:线膨胀系数:3.6×10E-5计算收缩率(%):比热J/kgK:导热系数W/m K:燃烧性m/min:耐酸性及对盐溶液的稳定性:耐碱性:耐油性:耐有机溶剂性:日光及耐气候性:略变黄常用光学塑料-苯乙烯-丁二烯-丙烯酯ABS密度(kg/m3):(1.02~1.16)×10E3nD ν:透过率(%):吸水率(%):0.2~0.4 24h玻璃化温度:熔点(或粘流温度):130~160马丁耐热:63热变形温度:90~108(4.6×105Pa) 83~103(18.5×105Pa)线膨胀系数:7.0×10E-5计算收缩率(%):0.4~0.7比热J/kgK:1381~1675导热系数W/m K:0.173~0.303燃烧性m/min:慢耐酸性及对盐溶液的稳定性:对酸,水,无机盐几乎没有影响,在冰醋酸中会引起应开裂耐碱性:耐碱性能良好耐油性:对某些植物油会引起应力开裂耐有机溶剂性:在酮,醛,酯以及有些氯化烃中要溶解,长期接触烃类会软化和溶涨日光及耐气候性:比聚苯乙烯好。

光学玻璃膨胀系数

光学玻璃膨胀系数

光学玻璃膨胀系数一、前言光学玻璃是一种非常重要的材料,广泛应用于光学仪器、电子设备、医疗器械等领域。

在使用过程中,温度变化会对光学玻璃的性能产生影响,其中之一就是光学玻璃的膨胀系数。

本文将从以下几个方面对光学玻璃膨胀系数进行详细介绍。

二、什么是膨胀系数膨胀系数是指物体在温度变化时,单位温度变化下长度、面积或体积的相对变化量。

通常用线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数来表示。

三、光学玻璃的分类及特点1. 光学玻璃的分类根据其成分和用途不同,可以将光学玻璃分为硼硅酸盐玻璃、硅酸盐玻璃和氟化物玻璃等几类。

2. 光学玻璃的特点(1)折射率高:光学玻璃具有较高的折射率,透过率好;(2)色散小:光学玻璃的色散系数较小,能够有效地抑制色差;(3)化学稳定性好:光学玻璃不易被化学物质侵蚀;(4)机械强度高:光学玻璃具有较高的机械强度,不易破碎。

四、影响光学玻璃膨胀系数的因素1. 成分不同成分的光学玻璃其膨胀系数也会有所不同。

例如,硼硅酸盐玻璃的膨胀系数比硅酸盐玻璃大。

2. 制备工艺制备工艺也会对光学玻璃的膨胀系数产生影响。

例如,氧化物掺杂和加入氟化物等措施可以降低光学玻璃的膨胀系数。

3. 温度变化范围温度变化范围越大,光学玻璃的膨胀系数也会越大。

因此,在使用过程中要尽量避免温度剧烈变化。

五、如何测量光学玻璃的膨胀系数1. 热膨胀法热膨胀法是利用热膨胀原理测量光学玻璃的膨胀系数。

具体方法是将样品加热,同时测量其长度、面积或体积的变化。

2. 光学法光学法是利用光学仪器测量样品在温度变化时折射率的变化,从而计算出其膨胀系数。

3. 拉伸法拉伸法是将样品制成细丝,在不同温度下进行拉伸,通过测量其直径和长度的变化计算出其膨胀系数。

六、常见光学玻璃的膨胀系数以下是几种常见光学玻璃的膨胀系数数据:1. BK7:7.1×10^-6/K2. SF11:10.5×10^-6/K3. Fused Silica:0.55×10^-6/K4. CaF2:18.85×10^-6/K七、结论本文介绍了光学玻璃的分类及特点,探讨了影响其膨胀系数的因素,并介绍了几种常见的测量方法和几种常见光学玻璃的膨胀系数数据。

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光学玻璃的分类及命名等说明
光学玻璃的分类及命名等说明
1.有色光学玻璃的命名和分类
有色光学玻璃的牌号,是以颜色或用途及玻璃的汉语拼音的第一个字母来表示类别。

目录中的滤光片共列有20类,120个牌号。

根据有色光学玻璃的光谱特性分成三大类。

1.1 截止型光学玻璃
玻璃的命名是以玻璃的透过界限滤长来表示,共分5类36个牌号。

例如玻璃的透过界限是490nm,为金黄色玻璃,则命名JB490。

1.2 选择吸收型玻璃
以玻璃的颜色或用途分14类,共72个牌号。

玻璃按序号排列,序号无特殊意义。

1.3中性型玻璃
玻璃是按其汉语拼音第一个字母组合命名的,其序号是以玻璃的厚度为2mm时,为400nm 至700nm的平均透射比特性来表示,例如2mm厚的玻璃平均透射比是70%,则命名为AB70,这类玻璃共有10个牌号,其中AB65、AB30、AB5三个牌号的波长范围是400nm-660nm。

2. 光谱特性
根据有色光不璃的光谱特性,可分三大类
2.1 截止型光学玻璃
玻璃的光谱曲线见图1.它们挑谱特性指标以透过界限波长λ
透过界限允许偏差,规定波长的透射比Tλ0和曲线斜率K
tj
等来表示。

透过界限波长是指规定玻璃厚度时,指导光谱透射比曲线上
规定波长的透射比(Tλ0)50%处的波长一为适过界限波长,
并以λtj表示。

Tλ0表示规定波长的透射比,是指光谱曲线上,规定某一波
长λ0所对应的透射比,也是曲线上高透射比。

光谱曲线斜率(K)是在规定玻璃厚度时,以波长为λtj-20nm和波长为λtj nm处相对应的光密度D的差值来表示。

K = D λtj-20nm- Dλtj
2.2 选择吸收型光学玻璃
玻璃只透过(或吸收)某一个(或几个)波长范围内的光线,
参见图2.它的光谱特性指标是以规定玻璃厚度在特定波长λ
处的透射比值和允许透射比偏差值表示。

2.3 中性型光学玻璃
玻璃在可见光中各波长的光
线无选择地均匀吸收,光谱透射比曲线见图3,其光谱特性指标是以平均透射比Tp,平均透射比允许偏差范围ΔTp。

最大允许偏差值Qz 来表示。

平均透射比是指规定厚的玻璃在规定波长范围内,玻璃每隔20nm测得的透射比的平均值,以TP表示。

平均透射比允许偏差范围是指该牌号玻璃的平均透射比所允许的偏差值,以ΔTp表示。

最大允许偏差值指玻璃在规定波长范围内平均透射比偏差最大的透射比与平均透射比的绝对差值,以Qz表示。

3.物理特性
3.1 折射率(N D)
玻璃的折射率是以是以钠元素的特征谱线D=5.893.nm测定的,以N D表示。

3.2 比重(s)
用流体静力学称量法测定玻璃的比重。

3.3 色度值(x,y,Y)
依据国际照明委员会(CIE)1931年和1964年规定的方法,测定出在A和D65标准光源照明下玻璃的色度值。

3.4 热特性
3.4.1 线膨胀系数(α)
当玻璃温度升高1 ℃其长度相对变化率。

本目标所列膨胀系数a,
远的为20 ℃~ 300 ℃温度范围内的平均值。

3.4.2 转变温度(Tg)
当玻璃的膨胀量发生骤变化,其对应的温度即为试样的转变温度,此温度时玻璃的粘度近于1013帕.秒。

3.43 软化温度(Ts)
当玻璃的物理性质发生急剧变化,其膨胀量也接近于零时的温度,即为玻璃的软化温度,这时玻璃的粘度接近于10''帕.秒。

3.5 色温变换能力(v)
色温玻璃由升色温和降色温两类玻璃组成,其变换能力以密勒德(mired)值来表示。

升色温玻璃呈蓝色,牌号为SSB,具有负密勒德。

降色温玻璃呈琥珀色,其密勒德值为正值。

色温玻璃的序号是依据密勒德值来排列的。

例如SSB130表示由3200K升至5400K,其变换能力为负130Mired值的升色温玻璃。

SJB130表示由5400K降至3200K,其变换能力为正130 Mired的降色温玻璃。

4.化学稳定性
玻璃的化学稳定性,是由粉未法测耐水性(D W)和耐酸性(D A)来表示的,其测定方法和分级都参照日本光学玻璃工业协会协准JOGIS光学玻璃化学稳定性测定方法(粉未法)06-1975。

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