DE102011056873A1

DE102011056873A1 - Fluorphosphatgläser

Info

Publication number: DE102011056873A1
Application number: DE102011056873A
Authority: DE
Inventors: Dr. Schreder Bianca; Dr. Ritter Simone Monika; Stefanie Hansen; Ute Wölfel
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2012-06-28
Also published as: TWI555717B; JP2012148964A; US20120165178A1; TW201228981A; KR20120072345A; CN102653450B; US8785335B2; JP5921877B2; CN102653450A

Abstract

Diese Erfindung betrifft ein Glas, das einen optimierten Vernetzungsgrad von Phosphat im Glasnetzwerk aufweist. Dadurch wird hervorragende Witterungsbeständigkeit sichergestellt. Diese Gläser sind Fluorphosphatgläser, die für ihre Anwendung als Filtergläser Kupferoxid als farbgebende Komponenten aufweisen. Die Gläser können ferner Alkali- und Erdalkalioxide enthalten und sindüber ein Herstellungsverfahren mit einem Bubblingschritt erhältlich.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fluorphosphatgläser, die für den Einsatz als Filtergläser blau eingefärbt sind.
Bei den erfindungsgemäßen Gläsern handelt es sich um so genannte optische Bandpassfilter, also Filter mit einem mehr oder weniger schmalen Wellenlängenbereich hoher Transmission (Durchlassbereich), der von zwei Sperrbereichen umgeben ist. Derartige Gläser finden als optische Glasfilter Verwendung zum Beispiel als Farbkorrektionsfilter in Farbvideokameras und Digitalkameras. Neben der hohen Transparenz zwischen 350 und 650 nm ist für die erfindungsgemäßen Gläser eine steile Kante im daran anschießenden UV und eine sehr geringe Transmission oberhalb 700 nm typisch. Während der UV-Bereich möglichst vollständig geblockt werden soll, zum Beispiel um Beschädigungen empfindlicher elektronischer Anordnungen durch die energiereiche Strahlung zu vermeiden, soll die Intensität der einfallende Strahlung im Bereich größer 700 nm abgeschwächt werden, so dass zum Beispiel bei der Verwendung in Kameras der durch die CCD verursachte Rotstich der Aufnahme kompensiert wird.
Fluorphosphatgläser sind für den Einsatz als Filtergläser grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Diese Gläser haben jedoch den Nachteil, dass sie eine schlechte Witterungsbeständigkeit aufweisen und ihre Herstellung aufgrund der oftmals sehr hohen Fluorgehalte schwierig ist, weil Fluor selbst und die Fluoride vieler Glaskomponenten unter den Bedingungen üblicher Herstellungsverfahren flüchtig sind. Es wurden daher viele Anstrengungen unternommen, die Zusammensetzungen von Fluorphosphatgläsern mit dem Ziel zu optimieren, Gläser zu erhalten, die einerseits eine gute Beständigkeit aufweisen und andererseits über ökonomische Herstellungsverfahren zugänglich sind. Außerdem weisen die Gläser dieser Erfindung eine sehr steile Absorptionskante auf. Das bedeutet, dass der oben genannte Bereich hoher Transparenz in einem Bereich von 338 bis 640 nm sehr schnell in einen Bereich niedriger Transparenz übergeht. Mit anderen Worten, die Transmissionskurve hat in Wellenlängenbereichen, die dem Bereich hoher Transparenz benachbart sind, eine große (positive oder negative) Steigung. Damit wird erreicht, dass Farbfehler verringert werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Fluorphosphatgläser bereitzustellen, welche die Probleme des Standes der Technik lösen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist mit den Gegenständen der Patentansprüche gelungen.

Die Lösung der Aufgabe gelingt insbesondere mit Gläsern der folgenden Zusammensetzung in Gew.-%:

Gew.-%	von	bis
P₂O₅	25	60
Al₂O₃	1	13
MgO	1	10
CaO	1	16
BaO	1	26
SrO	0	16
ZnO	0	10
Li₂O	0	13
Na₂O	0	10
K₂O	0	11
CuO	1	7
ΣRO(R = Mg, Ca, Sr, Ba)	15	40
ΣR₂O(R = Li, Na, K)	3	18

wobei das Masseverhältnis von Kupferoxid (CuO) zu Phosphat (P₂O₅) vorzugsweise einen Wert von 0,1 bis 0,21 hat und im Glas ausgehend von der genannten Zusammensetzung bis zu 39 Molprozent der Oxidionen (O^2–) durch Fluoridionen (F^–) ersetzt sind.

Die erfindungsgemäßen Gläser erscheinen für das menschliche Auge blau, blaugrün, türkis oder cyan und werden als IR-Cut-Filter eingesetzt. Die Farben sind dabei nebensächlich. Vielmehr ist die Filtercharakteristik durch die Absorption im UV bis ca. 320 nm und im nahen IR bei ca. 850 nm durch die Zugabe des farbgebenden Oxides CuO entscheidend für die Anwendung als Filter vor dem Sensor digitaler Kameras. Die UV-Blockung wird dabei durch das Grundglas selbst sowie Cu₂O verursacht und kann durch Zugabe von CeO₂ verstärkt werden.
Der Vernetzungsgrad von Phosphatgläsern beschreibt das Ausmaß der Vernetzung der Phosphoratome im Glas. Dabei kann jedes P⁵⁺ höchstens mit drei Sauerstoffatomen vernetzt sein, die wiederum mit einer weiteren Valenz Bindungen zum nächsten Phosphoratom eingehen können, also zum Netzwerk beitragen. Der vierte Sauerstoff im PO₄-Tetraeder ist aufgrund der 5-Bindigkeit des Phosphors doppelt an das Phosphoratom gebunden, so dass dieser Sauerstoff keine Bindung zu anderen Partnern eingehen kann und somit nicht zum Netzwerk beiträgt. In einem Netzwerk, in welchem jedes Phosphoratom in der Oxidationsstufe 5+ vorliegt und an drei Sauerstoffatome gebunden ist, die zur Ausbildung von Bindungen mit anderen Bindungspartnern zur Verfügung stehen, ist der Vernetzungsgrad 100%. Dem Fachmann sind diese Umstände bekannt.
Es hat sich nun erfindungsgemäß als besonders vorteilhaft erwiesen, den Vernetzungsgrad der Gläser auf einen Wert von wenigstens 65% und vorzugsweise höchstens 99%, weiter bevorzugt höchstens 95% und besonders bevorzugt höchstens 90% einzustellen. Dies erfolgt einerseits durch die Auswahl geeigneter Komponenten, andererseits aber auch durch mögliches Einleiten von Sauerstoff, vorzugsweise Sauerstoff mit einem Reinheitsgrad von größer 99%, in die Glasschmelze. Dieser Bubblingschritt ermöglicht die Einstellung des Redoxverhältnisses der Glaskomponenten zu Gunsten der höheren Wertigkeitsstufen, das sich u. a. günstig auf die Filtercharakteristik auswirkt. Nebeneffekt des Bubblings ist das Heraustreiben eines Anteils des Fluors aus dem Glas. Dabei sind enge Prozessbedingungen einzuhalten, weil es ansonsten schnell zu einem Glas mit zu hohem Vernetzungsgrad kommen kann.
Zum einen wird das Fluor zur Einstellung der Filtercharakteristik (Transmission) benötigt und zum anderen setzt es in Abhängigkeit vom Konzentrationsbereich die Beständigkeit des Glases herab. Anteile an Fluoridionen in Phosphatgläsern besitzen aber auch netzwerkbildenden Charakter.
Das erfindungsgemäße Glas ist insbesondere über ein Verfahren herstellbar, bei dem für eine Dauer von 10 bis 40 Minuten, vorzugsweise 10 bis 30 Minuten, ein Sauerstoffbubbling in der Schmelze durchgeführt wird. Dieses Bubbling soll bei Temperaturen von über 900°C, bevorzugt sogar über 925°C und weiter bevorzugt über 1000°C durchgeführt werden, wobei eine Temperatur von 1200°C bevorzugt nicht überschritten wird und in besonders bevorzugten Ausführungsformen eine Temperatur von höchstens 1100°C nicht überschritten wird. Die Flussrate des Sauerstoffes liegt dabei vorzugsweise bei einem Wert von wenigstens 40 Litern pro Stunde, weiter bevorzugt wenigstens 50 l/h und ferner bei vorzugsweise höchstens 80 l/h und weiter bevorzugt höchstens 70 l/h. Werden diese Parameter berücksichtigt, wird bei Einhaltung der im Folgenden ausgeführten Zusammensetzungsbereiche ein erfindungsgemäßes Glas erhalten. Das hier beschriebene Herstellungsverfahren ist genauso Bestandteil dieser Erfindung wie das damit herstellbare Glas.
Die Gläser dieser Erfindung weisen ferner bevorzugt einen Vernetzungsgrad von wenigstens 68% auf, weil die Vernetzung hauptsächlich über PO₄-Tetraeder erfolgt und der 4. Sauerstoff wegen der Doppelbindung zum Phosphor nicht zur Vernetzung zur Verfügung steht. Weiter bevorzugt sind Vernetzungsgrade von mindestens 72%. Dieser Vernetzungsgrad wird mit den erfindungsgemäßen Gläsern dann ermöglicht; wenn auch ausreichend Al₂O₃ vermittelt durch einen erfindungsgemäß genügend großen Anteil an Alkalien eher als Netzwerkbildner denn als Netzwerkwandler wirken wird. Das molare Verhältnis des R₂O zu Al₂O₃ ist deshalb in den erfindungsgemäßen Gläsern vorzugsweise > 1, bevorzugt > 1,5. Der Vernetzungsgrad wird deshalb insbesondere durch die Einhaltung der unten angegebenen Grenzen und Verhältnisse hinsichtlich der Komponenten Al₂O₃ und P₂O₅ und F erzielt. Die hohe Vernetzung des Glases ist erforderlich um die hohen Beständigkeiten, insbesondere die Klimabeständigkeit des Glases zu realisieren. Ferner trägt das skizzierte Herstellungsverfahren zu Vernetzungsgraden bei. Allerdings darf der Vernetzungsgrad nicht zu niedrig und ebenso nicht zu hoch sein, weil ansonsten die Filtercharakteristik (Transmission) nicht erreicht wird. Daher beträgt der Vernetzungsgrad bevorzugt wenigstens 70% und insbesondere höchstens 88%.
Der Vernetzungsgrad kann mit ³¹P-NMR-Analysen ermittelt werden, insbesondere im Wege einer MAS(magic angle spinning)-Analyse. Dem Fachmann ist diese Messmethode bekannt.
Wie einleitend erwähnt, ist das erfindungsgemäße Glas ein blaues Filterglas. Daher umfasst es als farbgebende Komponente Kupferoxid (CuO) in Mengen von wenigstens 1 Gew.-%. Wird Kupferoxid in zu geringen Mengen eingesetzt, reicht die farbgebende Wirkung für die Zwecke dieser Erfindung nicht aus. Wird indes ein zu hoher Gehalt an Kupferoxid gewählt, wird die Transmission des Glases negativ beeinflusst. Der Gehalt an Kupferoxid beträgt insbesondere wenigstens 2 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 2,3 Gew.-% und besonders bevorzugt wenigstens 3 Gew.-%.
In einer Ausführungsform dieser Erfindung beträgt der Kupferoxidgehalt im Glas von 1 Gew.-% bis < 3 Gew.-%, bevorzugt 2 bis < 3 Gew.-%. Wird ein so niedriger Kupfergehalt gewählt, lässt ein breiter Passbereich mit hoher Transmission in den Gläsern erzielen.
In einer anderen Ausführungsform beträgt der Kupferoxidgehalt wenigstens 3 Gew.-% und höchstens 7 Gew.-%, vorzugsweise sogar höchstens 5 Gew.-%. Dadurch werden eine noch steilere Absorptionskante im IR-Cut-Bereich und eine höhere Absorption um 850 nm erreicht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Kupfergehalt im Glas entweder 1 bis < 3 Gew.-% oder 3 bis 7 Gew.-%.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das Masseverhältnis von Kupferoxid zu Phosphat so einzustellen, dass ein Wert von höchstens 0,21, insbesondere höchstens 0,15, erreicht wird. Ein Wert von wenigstens 0,04, insbesondere 0,05 und besonders bevorzugt 0,09, soll dabei vorzugsweise nicht unterschritten werden. Die Erfinder haben festgestellt, dass gerade das Masseverhältnis von Kupferoxid zu Phosphat entscheidenden Einfluss auf die erhaltene Farbqualität hat. Daher sollten die verwendeten Mengen so eingesetzt werden, dass das beschriebene Masseverhältnis erzielt werden kann. Vorteilhafterweise soll die Untergrenze dieses Masseverhältnisses CuO/P₂O₅ einen Wert von 0,1 und insbesondere 0,06 nicht unterschreiten. In bevorzugten Ausführungsformen beträgt dieses Verhältnis höchstens 0,18 und weiter bevorzugt höchstens 0,14. Damit kommt es in erster Linie auf das Verhältnis des farbgebenden Oxides zum Hauptglasbildner im erfindungsgemäßen Glas an.
Ausgehend von dieser Erkenntnis hat es sich als ganz besonders vorteilhaft erwiesen, bei der Wahl einer geeigneten Menge an Farboxid auch den weiteren Glasbildner Aluminiumoxid (Al₂O₃) zu berücksichtigen. Hierbei hat sich ein Masseverhältnis CuO/Al₂O₃ von 0,5 bis 2,2 als bevorzugter Bereich herausgebildet, wobei sich Bereiche von 0,5 bis 1 (vorzugsweise bis 0,8) und von 1,1 (vorzugsweise 1,8) bis 2,2 gleichermaßen als vorteilhaft erwiesen haben. Besonders bevorzugt beträgt dieses Masseverhältnis wenigstens 0,8 und besonders bevorzugt wenigstens 0,9. Besonders bevorzugt beträgt dieses Verhältnis höchstens 1,2.
Das erfindungsgemäße Glas weist vorzugsweise auf wenigstens einer Seite wenigstens eine Beschichtung auf. Dabei handelt es sich vorzugsweise um Antireflexions-(AR) und/oder UV/IR-Cut-Beschichtung. Diese Schichten verringern Reflexionen und erhöhen die Transmission bzw. verstärken die IR-Blockung und machen die Absorptionskante um 650 nm steiler. Bei diesen Schichten handelt es sich um Interferenzschichten.
Im Falle einer Antireflexionsschicht trägt das Glas auf wenigstens einer Seite 4 bis 10 dieser Schichten, im Falle einer Cut-Beschichtung sind es vorzugsweise sogar 50 bis 70 Schichten. Diese Schichten bestehen bevorzugt aus harten Metalloxiden wie insbesondere SiO₂, Ta₂O₃, TiO₂ oder Al₂O₃. Diese Schichten werden bevorzugt auf verschiedenen Seiten des Filterglases aufgebracht. Solche Beschichtungen erhöhen außerdem weiter die Witterungsbeständigkeit/Klimabeständigkeit.
Das Glas dieser Erfindung umfasst wenigstens ein Alkalimetalloxid. Alkalimetalloxide erleichtern die Verarbeitung des Glases, indem sie als Flussmittel in der Schmelze wirken, also die Viskosität des Glases verringern und die Glasübergangstemperatur absenken. Allerdings beeinträchtigen zu große Mengen dieser Oxide die Beständigkeit der Gläser und erhöhen den Ausdehnungskoeffizienten des Glases. Ist letzterer besonders hoch, lässt sich das Glas nicht mehr optimal kaltnachverarbeiten. Desweiteren sinkt die Wärmefestigkeit und die Entspannbarkeit des Glases im Kühlofen.
Daher soll der Gehalt an Alkalimetalloxiden einen Wert von 3 Gew.-% vorzugsweise nicht unterschreiten. In bevorzugten Ausführungsformen wird ein Wert von 4 Gew.-%, weiter bevorzugt 8 Gew.-% und am meisten bevorzugt 10 Gew.-% nicht unterschritten. Um die Stabilität der Gläser nicht zu gefährden, soll der Gehalt dieser Oxide einen Wert von 18 Gew.-%, bevorzugt 15 Gew.-% und am meisten bevorzugt 14,5 Gew.-% nicht überschreiten. Erfindungsgemäß werden bevorzugt Lithiumoxid (Li₂O), Kaliumoxid (K₂O) und Natriumoxid (Na₂O) eingesetzt.
Erfindungsgemäße Gläser enthalten vorzugsweise wenigstens zwei Vertreter der Gruppe der Alkalioxide Lithiumoxid, Kaliumoxid und Natriumoxid. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Alkalimetalloxide Lithiumoxid und Kaliumoxid oder Kaliumoxid und Natriumoxid zu kombinieren, weil diese Kombinationen einen stabilisierenden Effekt im Sinne eines Mischalkalieffektes auf das Glas ausüben.
In bevorzugten Ausführungsformen umfassen die erfindungsgemäßen Gläser Kaliumoxid in Mengen von wenigstens 0,01 Gew.-% und bevorzugt wenigstens 4 Gew.-%, weiter bevorzugt wenigstens 5 Gew.-%. Allerdings soll der Gehalt an Kaliumoxid einen Wert von 11 Gew.-%, vorzugsweise 10 Gew.-%, mehr bevorzugt 9 Gew.-%, besonders bevorzugt 8 Gew.-% nicht übersteigen. Andernfalls würde die chemische Beständigkeit des Glases zu sehr beeinträchtigt.
Das erfindungsgemäße Glas umfasst bevorzugt Lithiumoxid in Mengen von wenigstens 1,5 Gew.-%, weiter bevorzugt wenigstens 2 Gew.-%. Allerdings soll der Gehalt dieser Komponente vorzugsweise nicht oberhalb von 13 Gew.-% liegen, weil sie stark zur Verdampfung neigt, insbesondere wenn sie mit größeren Mengen an Fluorid eingesetzt wird. In bevorzugten Ausführungsformen liegt ihr Anteil daher bei lediglich bis zu 10 Gew.-%, weiter bevorzugt bis zu 7 Gew.-%, insbesondere höchstens 6 Gew.-% aber am meisten bevorzugt bis zu 5 Gew.-%. Bestimmte Ausführungsformen sind frei von Lithiumoxid.
Die erfindungsgemäßen Gläser umfassen im übrigen auch vorzugsweise Natriumoxid in Mengen von wenigstens 2 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 3,5 Gew.-% und weiter bevorzugt wenigstens 4 Gew.-%. Mit diesem Bestandteil kann die Entglasungsstabilität verbessert werden. Wird sie in zu geringen Mengen eingesetzt, wird dieser Effekt nicht erreicht. Dabei sollte aus Stabilitätserwägungen ein Gehalt von höchstens 10 Gew.-%, weiter bevorzugt 8 Gew.-% und besonders bevorzugt 7 Gew.-% nicht überschritten werden.
Erfindungsgemäß umfassen die Gläser auch Erdalkalioxide. Erdalkalioxide dienen der Einstellung der Viskosität. Sie dienen genau wie die Alkalioxide als Netzwerkwandler. Ihr Gehalt soll einen Wert von 40 Gew.-% nicht überschreiten. Die Erdalkalioxide der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise Magnesiumoxid (MgO), Calciumoxid (CaO), Bariumoxid (BaO) und Strontiumoxid (SrO).
Um noch herstellungsfreundliche Viskositäten einstellen zu können, sollte der Gehalt der Erdalkalioxide nicht unter 15 Gew.-% liegen. In bevorzugten Ausführungsformen beträgt der Gehalt an Erdalkalioxiden höchstens 37,5 Gew.-%, weiter bevorzugt höchstens 35,5 Gew.-%. Der Mindestgehalt soll bevorzugt 17 Gew.-%, weiter bevorzugt 18 Gew.-% nicht unterschreiten.
Besondere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gläser umfassen Phosphat in Mengen von mehr als 45 Gew.-%. In diesen Ausführungsformen soll der Gehalt an Erdalkalioxiden wenigstens 16 Gew.-% und weiter bevorzugt wenigstens 19 Gew.-% und besonders bevorzugt wenigstens 20 Gew.-% oder wenigstens 20,5 Gew.-% betragen. In anderen Ausführungsformen, welche Phosphat in Mengen von weniger als 40 Gew.-% aufweisen, soll der Gehalt an Erdalkalioxiden wenigstens 25 Gew.-% und weiter bevorzugt 26 Gew.-% und höchstens 40 Gew.-%, bevorzugt höchstens 38 Gew.-% und weiter bevorzugt 37 Gew.-% betragen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Erdalkalioxide im erfindungsgemäßen Glas so zu wählen, dass der Massenanteil von Bariumoxid größer ist als der Massenanteil an Strontiumoxid. Es ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt, wenn die Summe der Massenanteile von Bariumoxid und Calciumoxid mindestens 12 Gew.-% beträgt. Dadurch wird die Beständigkeit der Gläser weiter verbessert. Dabei ist es bevorzugt, dass die Massenanteile von Bariumoxid und Calciumoxid zusammen um wenigstens den Faktor 1,3 und weiter bevorzugt wenigstens 2,0 größer sind als die Summe der Massenanteile von Magnesiumoxid und Strontiumoxid.
Die erfindungsgemäßen Gläser umfassen vorzugsweise wenigstens drei, am meisten bevorzugt aber alle oben genannten Erdalkalioxide. Dabei soll der Gehalt an Magnesiumoxid, Calciumoxid und Bariumoxid jeweils wenigstens 1 Gew.-% betragen; der Gehalt an Strontiumoxid ist vorzugsweise wenigstens 0,01 Gew.-%. In bevorzugten Ausführungsformen ist der Mindestgehalt an Bariumoxid wenigstens 3 Gew.-%, weiter bevorzugt wenigstens 9 Gew.-% und besonders bevorzugt wenigstens 11,5 Gew.-%. Eine Obergrenze von 26 Gew.-% soll nicht überschritten werden; in bevorzugten Ausführungsformen wird eine Obergrenze von 16 Gew.-% nicht überschritten und in besonders bevorzugten Ausführungsformen beträgt der Maximalgehalt an Bariumoxid höchstens 5 Gew.-%.
Der Gehalt an Magnesiumoxid beträgt vorzugsweise wenigstens 1 Gew.-%, weiter bevorzugt wenigstens 4 Gew.-% und besonders bevorzugt wenigstens 5 Gew.-%. Der Maximalgehalt dieser Komponente beträgt bevorzugt höchstens 10 Gew.-%, mehr bevorzugt höchstens 9 Gew.-%, weiter bevorzugt höchstens 8 Gew.-% und am meisten bevorzugt höchstens 7 Gew.-%. Der Gehalt an Calciumoxid beträgt vorzugsweise wenigstens 1 Gew.-% und bevorzugt höchstens 16 Gew.-%, mehr bevorzugt höchstens 14 Gew.-%, weiter bevorzugt höchstens 12 Gew.-%.
Der Gehalt an Strontiumoxid soll vorzugsweise wenigstens 0,01 Gew.-% betragen, weiter bevorzugt höchstens 16 Gew.-%, mehr bevorzugt höchstens 15 Gew.-% und am meisten bevorzugt höchstens 13 Gew.-%.
Zinkoxid dient zur Herabsetzung des Ausdehnungskoeffizienten und erhöht somit die Wärmefestigkeit und die Entspannbarkeit des Glases im Kühlofen. Aufgrund der besonderen Zusammensetzung der Gläser dieser Erfindung kann erfindungsgemäß bevorzugt auf Zinkoxid verzichtet werden. Wird es doch eingesetzt, sollte der Gehalt höchstens 10 Gew.-% betragen, in besonderen Ausführungsformen beträgt der Gehalt höchstens 5 Gew.-%. In bevorzugten Ausführungsformen ist das Glas dieser Erfindung frei von Zinkoxid.
Boroxid neigt wie das Fluor zur Verdampfung, so dass der Gehalt an Boroxid nur sehr gering sein darf. Erfindungsgemäß ist der Boroxidgehalt höchstens 1 Gew.-%. Es ist besonders bevorzugt, dass der Boroxidgehalt unter 0,5 Gew.-% liegt und ganz besonders bevorzugt ist das Glas der vorliegenden Erfindung frei von Boroxid.
Als Glasbildner ist der Gehalt des Phosphats (P₂O₅) in den erfindungsgemäßen Gläsern mit wenigstens 25 Gew.-% relativ hoch. Dabei beträgt die Obergrenze des Phosphatgehaltes 60 Gew.-%, bevorzugt 57 Gew.-%. In bevorzugten Ausführungsformen umfassen die Gläser dieser Erfindung höchstens 42 Gew.-% Phosphat. Besondere Ausführungsformen umfassen wenigstens 43 Gew.-% und höchstens 60 Gew.-%, bevorzugt höchstens 57 Gew.-% Phosphat. Andere erfindungsgemäße Gläser umfassen mehr als 57 Gew.-% bis höchstens 60 Gew.-% Phosphat.
Aluminiumoxid (Al₂O₃) ist in den erfindungsgemäßen Gläsern in Mengenanteilen von 1 bis 13 Gew.-% enthalten. In bevorzugten Ausführungsformen umfassen die Gläser wenigstens 2 Gew.-% Aluminiumoxid. Es ist besonders bevorzugt, dass der Gehalt an Aluminiumoxid höchstens 12 Gew.-%, weiter bevorzugt höchstens 11 Gew.-%, am meisten bevorzugt höchstens 10 Gew.-% beträgt. In besonderen Ausführungsformen, beträgt der Gehalt an Aluminiumoxid bis zu 6 Gew.-%.
Als Läutermittel kann den Gläsern vorzugsweise Arsenoxid und/oder Antimonoxid zugesetzt werden. Der Anteil dieser Komponenten soll 0,5 Gew.-% nicht überschreiten. Die Läuterung erfolgt bei diesem Glas vorrangig über physikalische Läuterung, d. h. das Glas ist bei den Schmelz-/Läutertemperaturen so dünnflüssig, dass die Blasen austeigen können. Der Zusatz an As₂O₃ und/oder Sb₂O₃ fördert die Abgabe bzw. Aufnahme von Sauerstoff in der Schmelze. Außerdem können die polyvalenten Oxide ins Redoxverhalten eingreifen und damit die Bildung des Cu(II)O fördern. Trotzdem sind diese Oxide giftig und werden vom Kunden nicht mehr ohne Weiteres akzeptiert. Daher sind bevorzugte Ausführungsformen der Gläser frei von Arsen und Antimon.
Besondere Ausführungsformen dieser Erfindung umfassen auch Ceroxid (CeO₂) in Mengen von bis zu 1 Gew.-%, bevorzugt bis zu 0,8 Gew.-%, weiter bevorzugt bis zu 0,6 Gew.-%. Bevorzugte Ausführungsformen sind frei von Ceroxid. Ceroxid erhöht die Beständigkeit des Glases gegenüber UV-Strahlung, in dem es im UV-Bereich absorbiert. Der Zusatz dieser Komponente sollte vermieden werden, weil es aufgrund seiner UV-Absorption die UV-Kante in den längerwelligen Bereich verschiebt und damit den Passbereich verkleinert. Gewünscht ist jedoch ein großer Passbereich.
Um in den Gläsern dieser Erfindung eine ausreichende Stabilität zu gewährleisten, soll der Anteil der Glasbildner, also von Phosphat und Aluminiumoxid, zusammen vorzugsweise mehr als 37,5 Gew.-% betragen. Bevorzugt beträgt die Summe der beiden Komponenten höchstens 63 Gew.-%, weiter bevorzugt höchstens 62 Gew.-% und besonders bevorzugt höchstens 57,5 Gew.-%. In einer besonderen Ausführungsform beträgt der Anteil dieser Glasbildner > 57,5 Gew.-% und höchstens 63 Gew.-%.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das Massenverhältnis von Phosphat zu Aluminiumoxid auf einen Wert von wenigstens 3, weiter bevorzugt wenigstens 5 und besonders bevorzugt wenigstens 15 einzustellen. Dieser Wert soll bevorzugt höchstens 20 betragen. In weiter bevorzugten Ausführungsformen beträgt dieser Wert höchstens 19 und weiter bevorzugt höchstens 18,7 und insbesondere höchstens 18,5.
Dabei kommt es im Grunde genommen nicht so sehr auf das Masseverhältnis dieser Oxide als vielmehr auf das Stoffmengenverhältnis der entsprechenden Kationen an, zumal diese Gläser nicht nur Oxide als Anionen aufweisen. So ist es insbesondere bevorzugt, dass die Stoffmenge der Phosphorkationen (P⁵⁺) die Stoffmenge der Aluminiumkationen (Al³⁺) übersteigt. Vorzugsweise ist der Stoffmengenanteil von Phosphorkationen wenigstens um den Faktor 2,25 größer als der Anteil der Aluminiumionen. In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist der Phosphoranteil wenigstens um den Faktor 3,75 größer als der Aluminiumanteil. Weiter bevorzugt beträgt dieses Stoffmengenverhaltnis P/Al sogar wenigstens 10 und mehr bevorzugt wenigstens 12.
Wenn in dieser Beschreibung der Begriff „Stoffmenge” erwähnt wird, so ist die Stoffmenge in Mol gemeint, also die Anzahl des jeweiligen Ions, Atoms oder Moleküls.
Wird die Zusammensetzung der Glasbildner Phosphat und Aluminiumoxid wie hier beschrieben eingehalten, können hervorragende Vernetzungsgrade erzielt werden. Damit kann die Farbeinstellung der Gläser flexibler über den F-Anteil erfolgen. Gleichzeitig wird trotz des hohen Fluoridanteils eine hervorragende Stabilität gewahrt und ökonomische Verarbeitbarkeit sichergestellt. Dabei sollte aber berücksichtigt werden, dass der Phosphorgehalt an der Gesamtmenge der Kationen einen Wert von 30% vorzugsweise nicht unterschreiten soll, weil andernfalls häufig nicht die erforderliche Stabilität erzielt werden kann.
In denjenigen Ausführungsformen, die einen Phosphatgehalt von mehr als 45 Gew.-% aufweisen, liegt das Massenverhältnis von Phosphat zu Aluminiumoxid bei einem Wert von vorzugsweise wenigstens 15 und bevorzugt höchstens 20. In jenen Ausführungsformen, die Phosphat in Mengen von weniger als 40 Gew.-% aufweisen, liegt dieser Wert bei wenigstens 3 und vorzugsweise höchstens 6.
Um eine für die Anwendung als IR-Cut-Filter erforderliche Transmission der Gläser zu erreichen, müssen die Oxide teilweise durch Fluoride ersetzt werden. Allerdings besteht bei der Zugabe von Fluoridionen stets die Gefahr, dass Fluor aus dem Gemenge während des Herstellungsverfahrens entweicht. Daher darf die Menge an Oxiden, welche durch Fluoride ersetzt werden, nicht zu hoch sein. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass höchstens 35% der Stoffmenge der Oxidionen durch Fluoridionen ersetzt werden. Besonders bevorzugt, werden höchstens 23% und weiter bevorzugt höchstens 20% der Stoffmenge der Oxidionen durch Fluoride ersetzt. Damit die Vorteile eines Fluoridzusatzes Auswirkung zeigen, müssen vorzugsweise mindestens 4%, weiter bevorzugt mindestens 5%, besonders bevorzugt mindestens 6% und insbesondere mindestens 7% der Stoffmenge der Oxidionen durch Fluoridionen ersetzt werden.
In solchen Gläsern, die Phosphat in Anteilen von mehr als 45 Gew.-% aufweisen, sind vorzugsweise bis zu 12 Gew.-% der Oxidionen durch Fluoridionen ersetzt, weiter bevorzugt sind es bis zu 10 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 8 Gew.-%. In solchen Gläsern, welche Phosphat in Mengen von weniger als 40 Gew.-% aufweisen, sind vorzugsweise wenigstens 9 Gew.-% und besonders bevorzugt wenigstens 12 Gew.-% der Oxidionen durch Fluoride ersetzt.
Aufgrund der oben erwähnten Zusammenhänge stellen die Fluoridionen und Sauerstoffionen ein Gemisch von Anionen dar, dessen Zusammensetzung einen großen Einfluss auf die Stabilität der erfindungsgemäßen Gläser hat. Insbesondere ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Stoffmengenanteil des Fluorids an diesem Gemisch einen Wert von 37% nicht überschreitet. In besonders bevorzugten Ausführungsformen liegt dieser Anteil bei lediglich weniger als 25%, weiter bevorzugt sogar weniger als 20% und am meisten bevorzugt weniger als 17%.
Vorzugsweise sind die erfindungsgemäßen Gläser frei von Vanadiumoxid (V₂O₅), weil dieses Oxid die Transmissionseigenschaften der Gläser negativ beeinflussen kann. Aus demselben Grund sind die Gläser vorzugsweise frei von Eisenoxid (Fe₂O₃). Sofern alternative Ausführungsformen doch Eisenoxid enthalten, ist sein Gehalt auf höchstens 0,25 Gew.-% beschränkt. Fe₂O₃ kann als Verunreinigung durch andere Komponenten ins Glas gelangen. In bevorzugten Ausführungsformen umfassen die erfindungsgemäßen Gläser neben Kupferoxid keine weiteren färbenden Oxide.
Bevorzugte Ausführungsformen sind frei von Seltenerdionen wie Yttrium, Lanthan, Gadolinium und Ytterbium. Insbesondere ist das Glas frei von Yttrium. Vorzugsweise ist das hier beschriebene Glas frei von hier nicht als Glasbestandteil erwähnten Komponenten.
Wenn es in dieser Beschreibung heißt, die Gläser seien frei von einer Komponente oder enthalten eine gewisse Komponente nicht, so ist damit gemeint, dass diese Komponente allenfalls als Verunreinigung in den Gläsern vorliegen darf. Das bedeutet, dass sie nicht in wesentlichen Mengen zugesetzt wird. Nicht wesentliche Mengen sind erfindungsgemäß Mengen von weniger als 100 ppm, bevorzugt weniger als 50 ppm und am meisten bevorzugt weniger als 10 ppm. Die Einheit „ppm” bezieht sich in dieser Beschreibung im Zweifel auf Massen.
Damit die erfindungsgemäß gewünschte erhöhte Witterungsbeständigkeit der Gläser erzielt werden kann, soll vorzugsweise ein bestimmtes Stoffmengenverhältnis von Sauerstoff zu Phosphor in den Gläsern vorherrschen. Dieses Stoffmengenverhältnis beträgt erfindungsgemäß bevorzugt wenigstens 2,3. Weiter bevorzugt beträgt dieses Stoffmengenverhältnis höchstens 4 und weiter bevorzugt höchstens 3,7. Wird das Stoffmengenverhältnis – im Zusammenhang des Konzeptes der erfindungsgemäßen Filtergläser – entsprechend eingestellt, so kann im Glas ein erfindungsgemäßer Vernetzungsgrad erzielt werden.
Die Gläser dieser Erfindung sind bevorzugt frei von Blei und Cadmium sowie radioaktiven Bestandteilen.
Die kationischen Bestandteile der Gläser dieser Erfindung bestehen vorzugsweise zu mindestens 90 Stoffmengenprozent, vorzugsweise 95 Stoffmengenprozent und am meisten bevorzugt 97,5 Stoffmengenprozent aus den Kationen von Phosphor, Aluminium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Lithium, Natrium, Kalium und Kupfer.
in einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegen die Zusammensetzungen der Gläser innerhalb der folgenden Bereiche in Gew.-%:

Gew.-% von bis

P₂O₅ 25 42

Al₂O₃ 3 12

MgO 1 6

CaO 1 11

BaO 9 26

SrO 0 16

Li₂O 2 10

Na₂O 0 7

K₂O 0 11

CuO 1 7
In einer alternativen Ausführungsform, die einen höheren Phosphatanteil aufweist, haben die erfindungsgemäßen Gläser folgende Zusammensetzung in Gew.-%:

Gew.-% von _bis

P₂O₅ 43 60

Al₂O₃ 1 6

MgO 3 10

CaO 3 16

BaO 1 16

SrO 0 2

Li₂O 0 7

Na₂O 2 10

K₂O 2 11

CuO 1 7
Ein wichtiger Aspekt dieser Erfindung ist auch das Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Gläser. Werden die im Folgenden beschriebenen Schritte befolgt, können die beanspruchten Gläser mit dem bevorzugten Vernetzungsgrad erhalten werden.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Gläser wird als Rohstoff bevorzugt komplexes Phosphat dem Gemenge zugegeben. Der Ausdruck „komplexes Phosphat” bedeutet, dass dem Gemenge kein Phosphat in Form von „freiem” P₂O₅ zugegeben wird, sondern übrige Komponenten wie Na₂O, K₂O nicht in oxidischer Form oder als Carbonat, sondern als Phosphat dem Gemenge zugegeben werden, wie z. B. Al(PO₃)₃, Ba(H₂PO₄)₂, Ca(H₂PO₄)₂, LiH₂PO₄, KPO₃, NaPO₃.
Das bedeutet, dass das Phosphat als anionische Komponente eines Salzes zugegeben wird, wobei die entsprechende kationische Komponente dieses Salzes selbst ein Glasbestandteil ist. Das hat den Vorteil, dass der Anteil komplexer Phosphate zulasten des freien P₂O₅ steigt, was zu einer guten Beherrschbarkeit im Schmelzverhalten und deutlich verringerten Verdampfungs- und Verstaubungseffekten, einhergehend mit einer verbesserten inneren Qualität, führen kann.
Zusätzlich stellt ein erhöhter Anteil an freiem Phosphat erhöhte Anforderungen an die Sicherheitstechnik des Produktionsbetriebes, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme verbessert sich Verarbeitbarkeit der Glaszusammensetzung erheblich: Die Verdampfungs- und Verstaubungsneigung des Gemenges sinken drastisch ab und es werden deutlich verbesserte Homogenitäten der Glasschmelze erreicht, die sich besonders in der Qualität und Homogenität der optischen Daten des entstehenden Glases widerspiegelt. Erkennbar ist aber auch eine generell verbesserte innere Qualität des Glases hinsichtlich beispielsweise Blasen und/oder Schlieren des aufgrund seiner Kürze ansonsten recht schlierenanfälligen hochphosphathaltigen Materials.
Das Fluor wird in das Glas vorzugsweise in Form von Fluoriden wie z. B. AlF₃, LiF, NaF, KF, MgF₂, CaF₂, SrF₂ eingebracht.
Die Alkalioxide und Erdalkalioxide können auch als Carbonate eingeführt werden.
Das erfindungsgemäße Glas wird aus einem einheitlichen zuvor gut gemischten Gemenge entsprechender Zusammensetzung in einem diskontinuierlichen wie z. B. Pt-Tiegel oder kontinuierlichem Schmelzaggregat wie z. B. AZS (Al₂O₃-ZrO₂-SiO₂)-Wanne, Pt-Wanne oder Quarzglaswanne bei Temperaturen von vorzugsweise 930 bis 1100°C geschmolzen, danach geläutert und homogenisiert.
Beim Schmelzen des Glases können die im Tiegel oder Wannenmaterial enthaltene Komponenten in das Glas eingebracht werden. Das heißt, dass nach einer Schmelze in einer Quarzglaswanne bis zu 2 Gew.-% SiO₂ im Glas enthalten sein können, auch wenn diese explizit nicht zugegeben wurden.
Die Schmelztemperaturen hängen von der gewählten Zusammensetzung ab. Das Glas wird zur Einstellung des Redoxverhältnisses in der Schmelze vorzugsweise mit einem Gas, das Sauerstoff enthält (insbesondere Sauerstoff), gebubbelt. Das Bubbling soll bevorzugt 10 bis 40 Minuten dauern. Dieses Bubbling dient außerdem zur Homogenisierung der Schmelze. Das Bubbling ermöglicht neben seinen oben beschriebenen Effekten auch die Ausbildung des erfindungsgemäßen Vernetzungsgrades.
Die Läuterung des Glases wird vorzugsweise bei 950 bis 1100°C durchgeführt. Die Temperaturen sind generell niedrig zu halten, um die Verdampfung der leicht flüchtigen Komponenten wie Fluor, Li₂O und P₂O₅ so gering wie möglich zu halten.
Erfindungsgemäß ist auch die Verwendung erfindungsgemäßer Gläser als Filtergläser, insbesondere IR-Cut-Gläser. Außerdem ist die Verwendung dieser Gläser zum Schutz von CCDs in Kameras erfindungsgemäß.
Beispiele

Tabelle 1: Schmelzbeispiel für 100 kg berechnetes Glas (gemäß Beispiel 1)

Oxid	Gew.-%	Rohstoff	Einwaage (g)
P₂O₅	37,73	Al(PO₃)₃,	19875,61
		Ba(H₂PO₄)₂	siehe BaO
Al₂O₃	6,92	AlF₃	5923,06
MgO	3,04	MgF₂	4698,24
CaO	2,07	CaCO₃	3692,52
BaO	23,09	Ba(H₂PO₄)₂	50959,86
Li₂O	2,25	Li₂CO₃	5601,93
Na₂O	3,74	Na₂CO₃	6386,58
K₂O	7,10	KF	8785,10
F	9,30	AlF₃, MgF₂, KF	siehe Al₂O₃, MgO und K₂O
CuO	4,76	CuO	4804,58
Summe	100		110727,5

Zur Herstellung von 100 kg eines Fluorphosphatfilterglases mit der Zusammensetzung von Beispiel 1, gemäß Synthese in Tab. 1, wird ein Glasgemenge intensiv vermischt. Dieses Gemenge wird in einer Zeit von ca. 3 Stunden bei 950°C eingeschmolzen und ca. 30 Minuten mit Sauerstoff gebubbelt. Die Läuterung erfolgt aufgrund der niedrigen Viskosität ebenfalls bei 950°C. Nach dem Abstehen von ca. 15 bis 30 Minuten erfolgt der Guss bei einer Temperatur von ca. 940°C.
Die zeigt das Transmissionsspektrum eines erfindungsgemäßen Glases (Beispielglas 1) und belegt, dass diese Gläser hervorragende Filtereigenschaften aufweisen. Diese Transmission bezieht sich auf eine Dicke der Probe von 0,35 mm. Auf der Abszisse ist die Transmission aufgetragen, auf der Ordinate die Wellenlänge.
zeigt entsprechende Transmissionsspektren der Beispielgläser 7 und 8. Auf der Abszisse ist die Transmission aufgetragen, auf der Ordinate die Wellenlänge. Es ist erkennbar, dass die Gläser einen sehr breiten Passbereich hoher Transmission im Wellenlängenbereich von etwa 330 bis 640 nm aufweisen. Beispielglas 8 weist im Wellenlängenbereich von um 400 nm hinsichtlich der Transmission ein Plateau auf, während Beispielglas 7 dort eine erhebliche Steigung zeigt. Ursache dafür ist der höhere Kupfergehalt im Beispielglas 7.
Es ist in Tabelle 2 erkennbar, dass der Wellenlängenbereich hoher Transmissionswerte (τ ≥ 0,8) von Bereichen niedriger Transmissionswerte flankiert wird (steile Absorptionskante). Dies ist ein wesentlicher Vorteil der Filtergläser dieser Erfindung.

Die folgende Tabelle 2 zeigt weitere Glaszusammensetzungen dieser Erfindung (in Gew.-%):

Glas Nr.	1	2	3	4	5
P₂O₅	38,79	30,37	47,24	53,48	56,42
Al₂O₃	7,03	9,11	2,60	2,95	3,17
B₂O₃	0	0,05	0	0,05	0,05
MgO	2,92	2,31	6,35	5,99	6,65
CaO	2,05	7,65	6,46	11,75	10,66
SrO	0,03	12,60	0,03	0,01	0,01
BaO	22,94	12,62	13,70	3,05	3,19
Li₂O	2,32	4,51	1,97	0	0
Na₂O	4,09	0	6,35	5,27	5,45
K₂O	7,78	0	5,32	7,76	8,00
As₂O₃	0,03	0,02	0,03	0,03	0,03
Sb₂O₃	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01
CeO₂	0	0,23	0	0	0
CuO	4,78	5,22	5,53	5,74	3,06
F/F₂	7,24	15,29	4,42	3,91	3,31
Summe	100	100	100	100	100
P₂O₅+ Al₂O₃	45,81	39,47	49,83	56,43	59,59
P₂O₅/Al₂O₃	5,5	3,3	18,2	18,1	17,8
CuO/P₂O₅	0,12	0,17	0,12	0,11	0,05
CuO/Al₂O₃	0,68	0,57	2,13	1,95	0,96
Eigenschaften
Vernetzungsgrad	84,7%	79,1%	90,1%	90,0%	92,4%
α_(20,300°C)[10^–6/K]	15,42	14,27	15,00	13,66	na
Tg[°C]	366	364	365	405	na
ρ[g/cm³]	3,2578	3,4204	3,0768	2,8805	na
τ(d = 0,35 mm) >= 0,5 [nm]	361	na	360	355	341
τ(d = 0,35 mm) >= 0,8 [nm]	435 bis 545	na	460 bis 553	433 bis 551	368 bis 572
τ(d = 0,35 mm) <= 0,5 [nm]	599	na	610	604	632

(na = nicht analysiert) Fortsetzung Tabelle 2

Glas Nr.	6	7	8	9	10
P₂O₅	55,89	55,52	56,40	57,00	56,80
Al₂O₃	3,13	3,08	3,15	3,20	3,16
B₂O₃	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
MgO	6,64	6,50	6,72	6,75	6,63
CaO	10,50	10,92	10,87	10,68	10,58
SrO	0,012	0,012	0,012	0,029	0,03
BaO	3,15	3,21	3,22	3,21	3,15
Li₂O	0	0	0,0	0	0
Na₂O	5,37	5,28	5,45	5,91	5,81
K₂O	7,88	7,87	7,94	7,95	7,89
As₂O₃	0,026	0,026	0,026	0,025	0,025
Sb₂O₃	0,01	0,01	0,012	0,011	0,011
CeO₂	0	0	0	0	0
CuO	3,42	3,45	2,84	2,78	2,76
F/F₂	3,92	4,07	3,33	2,40	3,13
Summe	100	100	100	100	100
P₂O₅ + Al₂O₃	59,02	58,60	59,56	60,20	59,95
P₂O₅/Al₂O₃	17,9	18,0	17,9	17,8	18,0
CuO/P₂O₅	0,06	0,06	0,05	0,05	0,05
CuO/Al₂O₃	1,09	1,12	0,90	0,87	0,87
Eigenschaften
Vernetzungsgrad	92,39%	92,87%	kA	93,55%	kA
α_(20,300°C)[10^–6K]	13,87	13,92	13,69	na	na
Tg[°C]	395	393	408	na	na
ρ[g/cm³]	2,8240	2,8237	2,8157	na	na
τ(d = 0,35 mm) >= 0,5 [nm]	343	342	ab 339	341	341
τ(d = 0,35 mm >= 0,8 [nm]	374 bis 568	376 bis 568	364 bis 578	362 bis 574	364 bis 576
τ(d = 0,35 mm) <= 0,5 [nm]	628	630	ab 638	634	635

(na = nicht analysiert) Fortsetzung Tabelle 2

Glas Nr.	11	12	13	14
P₂O₅	56,61	55,90	56,16	56,18
Al₂O₃	3,11	3,04	3,04	3,03
B₂O₃	0,05	0,05	0,05	0,05
MgO	6,389	6,425	6,48	6,45
CaO	11,015	11,238	11,13	11,15
SrO	0	0	0	0
BaO	3,282	3,291	3,34	3,34
Li₂O	0	0	0	0
Na₂O	5,23	5,29	5,32	5,27
K₂O	7,98	7,89	7,83	7,86
As₂O₃	0,026	0,026	0,026	0,026
Sb₂O₃	0,012	0,012	0,012	0,012
CeO₂	0	0	0	0
CuO	2,80	2,85	2,85	2,85
F/F₂	3,39	3,99	3,77	3,79
Summe	100	100	100	100
P₂O₅+ Al₂O₃	59,72	58,95	59,20	59,21
P₂O₅/Al₂O₃	18,2	18,4	18,4	18,6
CuO/P₂O₅	0,05	0,05	0,05	0,05
CuO/Al₂O₃	0,90	0,94	0,94	0,94
Eigenschaften
τ(d = 0,35 mm) >= 0,5 [nm]	339	340	338	340
τ(d = 0,35 mm) >= 0,8 [nm]	362 bis 578	364 bis 574	366 bis 578	364 bis 578
τ(d = 0,35 mm) <= 0,5 [nm]	640	636	640	638

Claims

Fluorphosphatglas mit einem Vernetzungsgrad von mindestens 68% mit der folgenden Zusammensetzung in Gew.-%: Gew.-% mm max P₂O₅ 25 60 Al₂O₃ 1 13 MgO 1 10 CaO 1 16 BaO 1 26 SrO 0 16 ZnO 0 10 Li₂O 0 13 Na₂O 0 10 K₂O 0 11 CuO 1 7 ΣRO(R = Mg, Ca, Sr, Ba) 15 40 ΣR₂O(R = Li, Na, K) 3 18

wobei im Glas ausgehend von der genannten Zusammensetzung bis zu 39 Stoffmengenprozent der O^2–-Ionen durch F^– ersetzt sind.
Fluorphosphatglas nach Anspruch 1 mit der folgenden Zusammensetzung in Gew.-%: Gew.-% min max P₂O₅ 25 42 Al₂O₃ 3 12 MgO 1 6 CaO 1 11 BaO 9 26 SrO 0 16 Li₂O 2 10 Na₂O 0 7 K₂O 0 11 CuO 1 7 ΣRO(R = Mg, Ca, Sr, Ba) 23 40 ΣR₂O(R = Li, Na, K) 3 18
Fluorphosphatglas nach Anspruch 1 mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%: Gew.-% min max P₂O₅ 43 60 Al₂O₃ 1 6 MgO 3 10 CaO 3 16 BaO 1 16 SrO 0 2 Li₂O 0 7 Na₂O 2 10 K₂O 2 11 CuO 1 7 ΣRO(R = Mg, Ca, Sr, Ba) 10 18 ΣR₂O(R = Li, Na, K) 15 32
Fluorphosphatglas nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gehalt an CuO weniger als 3 Gew.-% beträgt.
Fluorphosphatglas nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gehalt an CuO wenigstens 3 Gew.-% beträgt.
Fluorphosphatglas nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Glas neben CuO keine weiteren färbenden Oxide umfasst.
Fluorphosphatglas nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Glas auf wenigstens einer seiner Oberflächen eine Beschichtung aufweist.
Fluorphosphatglas nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Glas einen Vernetzungsgrad von höchstens 99% aufweist.
Verwendung eines Fluorphosphatglases nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche als Filterglas.
Verfahren zur Herstellung eines Filterglases der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, mit den Schritten: – Herstellen einer Schmelze der Glaskomponenten, – Bubbeln der Glasschmelze mit Sauerstoff.