DE1496549B2 - Hochbrechende, kristallisation stabile, farbarme, verschmelzbare optische Gläser mit einem mittleren Ausdehnungskoeffizienten alpha.10 hoch 7 (25 bis 400 Grad C) von 84 bis 95 - Google Patents
Hochbrechende, kristallisation stabile, farbarme, verschmelzbare optische Gläser mit einem mittleren Ausdehnungskoeffizienten alpha.10 hoch 7 (25 bis 400 Grad C) von 84 bis 95Info
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf hochbrechende, kristallisationsstabile, farbarme, verschmelzbare optische
Gläser mit einem mittleren Ausdehnungskoeffizienten α · 107 (25 bis 4000C) von 84 bis 95 sowie
folgender optischer Lage:
(nd = 1,77, vd = 40) bis (nd = 1,71,. vd = 36),
(nd = 1,77, vd = 37) bis (nd = 1,71, vd = 34).
(nd = 1,77, vd = 37) bis (nd = 1,71, vd = 34).
Die Gläser sind frei von Thoriumoxid und enthalten nur geringe Mengen an Blei- und Cadmiumoxid.
Die Gläser besitzen einen für Verschmelzzwecke sowohl mit einem anderen Glas wie mit einem Metall
geeigneten mittleren Ausdehnungskoeffizienten und zeichnen sich zusätzlich durch besonders gute Lichtdurchlässigkeit
aus. Der Reintransmissionsgrad R τ beträgt bei λ — 420 nm bei einer Schichtdicke von
10 mm mindestens 80%. Die Gläser besitzen eine sehr gute chemische Beständigkeit (Fleckenanfälligkeit
»Klasse 0«, Klimawechselbeständigkeit Klasse 1). Bekannte Gläser dieser optischen Lage sind:
a) Cadmiumlanthanboratgläser, wobei der CdO-Gehalt 12 bis 80 Gewichtsprozent, der La2O3-Gehalt
maximal 45 Gewichtsprozent beträgt, die entweder mit ThO2 oder mit TiO2 + WO3 kristallisationsstabilisiert
werden. Die mit TiO2 + WO3 stabilisierten Gläser können bis zu Einheiten
von 10 kg erschmolzen werden, ohne zu entglasen.
b) Bleiborate, wobei der PbO-Gehalt größer als 18 Gewichtsprozent ist.
c) Bleiphosphate mit 80 bis 90 Gewichtsprozent Pb3(POJ2-GeIIaIt.
d) Bariumbleiborate, wobei der BaO-Gehalt > 50 Gewichtsprozent
ist und der PbO-Gehalt mindestens 5 Gewichtsprozent beträgt.
e) Lanthanborate, wobei der La2 O3-Gehalt
> 50 Gewichtsprozent ist und die Kristallisationsstabilisierung mit TiO2 5 bis 25 Gewichtsprozent
+Ta2O5 bis 10 Gewichtsprozent und/oder Nb2O5-5
Gewichtsprozent und WO3 vorgenommen wird.
f) Thorhaltige Lanthanerdalkalititanborate, wobei der ThO2 + TiO2-Gehalt zwischen 12 bis 18 Gewichtsprozent
beträgt und der ThO2-Gehalt größer als 5 Gewichtsprozent sein muß.
g) Seltene-Erden-Borate, wobei die Bedingung erfüllt werden muß: Die Summe der Oxide von Ti,
La, Ytt, Nb, Ta, W, Th größer als 50 Gewichtsprozent.
Diese bekannten Gläser weisen folgende Nachteile auf:
a) bis d). Sie enthalten hohe PbO- bzw. CdO-Gehalte, die im Verschmelzprozeß zur Reduktion
und Verdampfung neigen und deren Metalle Vergiftungserscheinungen an empfindlichen Kathodenschichten
hervorrufen.
e) bis g).. Die Gläser mit hohen Seltenen-Erdoxid-Gehalten sind sehr wenig kristallisationsstabil und
erreichen nicht den für Verschmelzzwecke notwendigen hohen Ausdehnungskoeffizienten der neuen Gläser
gemäß der Erfindung. Das gleiche gilt auch für die mit Thoriumoxid > 5% stabilisierten Gläser, die außerdem
wegen ihrer Radioaktivität unerwünscht sind. Aufgabe der Erfindung ist es, Gläser zu schaffen,
die eine außergewöhnlich gute chemische Beständigkeit besitzen und so kristallisationsstabil sind, daß sie in
hoher optischer Qualität in großen Einheiten, z. B. größer als 50 kg, als Blöcke, Barren und lange Rundstäbe
erschmolzen werden können, ohne zu entglasen und auch für die kontinuierliche und/oder automatische
Produktion, z. B. von Preßlingen und Tropfen, geeignet sind.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gläser aus
SiO2 15 bis 20
B2O3 8 bis 10
SiO2 + B2O3 23 bis 28,9
BaO ....: 27 bis 37
CaO + SrO 0 bis 3
La2O3 15 bis 24
ZrO2 3,5 bis 5,5
TiO2 6 bis 13
Ta2O5 5 bis 7
ZrO2 + TiO2 + Ta2O5 15 bis 23
CdO und/oder PbO und/oder
Bi2O3 und/oder WO3 0,5 bis 4,5
As2O3 0,5 bis 1,5
Alkalioxid O bis 1
davon
Li2O O bis 0,5
bestehen.
Der Gehalt an CdO und/oder PbO und/oder Bi2O3
und/oder WO3 soll höchstens 3 Gewichtsprozent betragen, um bei hoher Kristallisationsstabilität den
mittleren Ausdehnungskoeffizienten in den gewünschten Werten zu erhalten. Der CdO-Gehalt soll
< 2,5 Gewichtsprozent, der PbO- oder Bi2O3-Gehalt
< 1,0 Gewichtsprozent und der WO3-Gehalt
< 2,5 Gewichtsprozent sein, um Reduktionen beim Verschmelzprozeß zu vermeiden.
Der Alkalioxidgehalt darf nicht höher als 1 Gewichtsprozent sein, wobei für Li2O
< 0,5 Gewichtsprozent gelten soll, weil die Kristallisationsneigung bei höheren Alkalioxidzusätzen bei den Gläsern gemaß
der Erfindung schlagartig zunimmt. Das bedeutet, daß die Kristallisationswachstumsgeschwindigkeit
durch die durch Alkalioxid verminderte Viskosität erhöht wird.
Al2O3 kann bis zu 0,5 Gewichtsprozent zugefügt werden, wodurch allerdings keine besonderen Vorteile für die Gläser erzielt werden.
Al2O3 kann bis zu 0,5 Gewichtsprozent zugefügt werden, wodurch allerdings keine besonderen Vorteile für die Gläser erzielt werden.
Ein Teil des La2O3-Gehaltes kann in bekannter
Weise durch ThO2 ersetzt werden, wenn die Radioaktivität
der Gläser nicht stört.
Maximal 3 Gewichtsprozent des BaO-Gehaltes können durch BeO und/oder SrO und/oder CaO und
maximal 2 Gewichtsprozent des BaO-Gehaltes durch MgO ersetzt werden. Maximal 3 Gewichtsprozent
des BaO-Gehaltes sind auch durch ZnO zu ersetzen.
Desgleichen kann Ta2O5 durch Nb2O5 ersetzt
werden.
Beispiele gemäß der Erfindung sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
Gewichtsprozent
Oxide
SiO2
B2O3
Li2O
Na2O
(K2O) .,
CaO
BaO
CdO
ZnO
PbO
La2O3
Bi2O3
ZrO2
TiO2
Ta2O5
WO3
As2O3
nd
"d
α·107 (25 bis 400° C) Tg0C
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
19,5 | 15,6 | 16,8 | 15,8 | 15,7 | 18,1 |
9,4 | 8,0 | 8,2 | 8,2 | 8,2 | 9,1 |
— | 0,5 | — | — | 0,3 | — |
— | 0,5 | — | — | — | — |
2,6 | 2,6 | ||||
28,8 | 36,7 | 29,0 | 34,1 | 34,6 | 27,8 |
— | — | 1,7 | 0,5 | 0,3 | — |
0,1 | — | 0,3 | — | — | — |
— | — | 1,5 | — | — | — |
17,9 | 20,7 | 21,3 | 20,4 | 20,4 | 17,9 |
3,8 | 5,0 | 4,9 | 4,9 | 4,8 | 3,6 |
9,7 | 7,5 | 8,3 | 10,0 | 10,0 | 12,8 |
6,6 | 5,0 | 5,8 | 5,1 | 5,1 | 6,6 |
0,6 | — | 1,2 | — | 0,3 | 0,6 |
1,0 | 0,5 | 1,0 | 1,0 | 0,3 | 1,0 |
1,781 | 1,785 | 1,804 | 1,807 | 1,808 | 1,809 |
37,2 | 38,3 | 36,4 | 36,0 | 35,9 | 34,2 |
85 | 95 | 88 | 92 | 93 | 85 |
675 | 647 | 667 | 675 | 656 | 675 |
17,3 8,4
32,2
0,6
0,5
1,0 17,3
0,6
5,0 10,3
5,2
0,6
1,0
1,812 35,1
87 673
Claims (8)
1. Hochbrechende, kristallisationsstabile, farbarme, verschmelzbare optische Gläser mit einem
mittleren Ausdehnungskoeffizienten von α · (25 bis 4000C) von 84 bis 85, die frei von Thoriumoxid
sind und nur geringe Mengen an Blei- und Cadmiumoxid enthalten im optischen Lagebereich,
der durch folgende Brechwerte begrenzt ist:
(nd = 1,77, vd = 40) bis (nd = 1,81, vd = 36)
(nd = 1,77, vd = 37) bis (nd = 1,81, vd = 34),
dadurch gekennzeichnet daß sie aus
SiO2 15 bis 20
B2O3 8 bis
SiO2 + B2O3 23 bis 28,9
BaO 27 bis
CaO + SrO 0 bis 3 ,0
La2O3 15 bis
ZrO2 3,5 bis 5,5
TiO2 6 bis
Ta2O5 .., 5 bis
ZrO2 + TiO2 + Ta2O5 .... 15 bis 23 „
CdO und/oder PbO und/ oder Bi2O3 und/oder WO3
As2O3 0,5 bis 1,5
Alkalioxid 0 bis
davon
Li2O 0 bis 0,5
bestehen.
2. Optische Gläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an CdO und/oder
PbO und/oder Bi2O3 und/oder WO3 höchstens
3 Gewichtsprozent beträgt.
3. Optische Gläser nach einem der Ansprüche und 2, dadurch gekennzeichnet, daß maximal
Gewichtsprozent des BaO-Gehaltes durch BeO und/oder SrO und/oder CaO und maximal 2 Gewichtsprozent
des BaO-Gehaltes durch MgO ersetzt sind.
4. Optische Gläser nach einem der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß maximal
Gewichtsprozent des BaO-Gehaltes durch ZnO ersetzt sind.
5. Optische Gläser nach einem der Ansprüche bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ta2O5 durch
Nb2O5 ersetzt ist.
6. Optisches Glas nach einem der Ansprüche bis 5, mit nd = 1,804 und vd = 36,4, gekennzeichnet
durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent :
SiO2 16,8
B2O3 8,2
BaO 29,0
CdO 1,7
ZnO 0,3
PbO 1,5
La2O3 21,3
ZrO2 4,9
TiO2 8,3
Ta2O5 5,8
WO3 1,2
As2O3 1,0
7. Optisches Glas nach einem der Ansprüche bis 5, mit nd = 1,781 und vd = 37,2, gekennzeichnet
durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
SiO2 19,5
B2O3 9,4
CaO 2,6
5 6
BaO 28,8 net durch folgende Zusammensetzung in Ge-
ZnO 0,1 wichtsprozent:
La2O3 17,9 ς·,-. <
c ο
g'7 , B2O3. ..J. 8,2
„ „ 2' 5 BaO : 34,1
W°3 0,6 La2Q3 204
ASzU3 1>υ ZrO2 4,9
TiO2 10,0
8. Optisches Glas nach einem der Ansprüche 1 I0 Ta2O5 5,1
bis 5, mit nd = 1,807 und vd = 36,0, gekennzeich- As2O5 0,3
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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---|---|
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DE1496549B2 true DE1496549B2 (de) | 1970-11-05 |
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ID=7203447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19651496549 Withdrawn DE1496549B2 (de) | 1965-09-04 | 1965-09-04 | Hochbrechende, kristallisation stabile, farbarme, verschmelzbare optische Gläser mit einem mittleren Ausdehnungskoeffizienten alpha.10 hoch 7 (25 bis 400 Grad C) von 84 bis 95 |
Country Status (3)
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DE (1) | DE1496549B2 (de) |
GB (1) | GB1089597A (de) |
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US3870531A (en) * | 1971-07-28 | 1975-03-11 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen | Optical flint glass with relatively low refractive indices and high dispersion |
US3964918A (en) * | 1974-02-22 | 1976-06-22 | Corning Glass Works | Barium borosilicate optical glasses |
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1966
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Also Published As
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---|---|---|---|
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