Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes unter Aneinanderschweissen von aus thermisch kristallisierbarem Glas bestehenden Teilen und nach dem Verfahren erhaltener Teleskopspiegelrohling
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes unter Aneinanderschweissen von aus thermisch kristallisierbarem Glas bestehenden Teilen sowie einen durch Ausübung des Verfahrens erhaltenen Teleskopspiegelrohling.
Schwierig zu lösende Probleme treten auf in der Herstellung von Teleskopspiegelrohlingen aus thermisch kristallisierbarem Glas, besonders wenn diese Rohlinge verhältnismässig grosse Abmessungen haben. Da der Zustand und die Form der reflektierenden Fläche des fertiggestellten Spiegels die Genauigkeit des gespiegelten Bildes bestimmen und da der Spiegel genügend starr sein muss um auch die geringste Bewegung oder Verformung der reflektierenden Spiegelfläche zu verhindern, muss die Dicke des Spiegels recht gross sein, damit sich die genügende Festigkeit und Starrheit ergibt. Zunehmende Dicke ergibt aber zusätzliches Gewicht, und dies gibt zusätzliche Schwierigkeiten hinsichtlich der Abstützung von grossen Spiegeln.
Da das Verhältnis des Durchmessers des Spiegelrohlings zur Dicke desselben meistens etwa sechs zu eins beträgt, ist leicht einzusehen, dass ein Spiegelrohling mit einem Durchmesser von 100, 200, 400 oder gar 600 Zoll eine recht grosse Glasmenge enthält. Das Giessen eines solchen Spiegelrohlings aus Quarzglas, Borsilikatglas oder aus anderen bekannten Gläsern stellt einen langen und mühsamen Vorgang dar. Die Schwierigkeiten, die sich beim Abkühlen und Anlassen des Glases einstellen, um eine gleichmässige Ausdehnung desselben sicher zu stellen in allen Abschnitten, sind vielfältig. Natürlich wird eine Veränderung der Ausdehnungscharakteristiken eines bestimmten Abschnittes des Glases mit denen eines anderen Abschnittes die reflektierende Fläche ungünstig beeinflussen ebenso wie die Güte des durch eine solche Fläche gespiegelten Bildes.
Es ist wichtig, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient sehr niedrig und im Idealfall nullwertig ist, damit praktisch keine Ausdehnung erfolgt, wenn der Spiegel während der Benützung des Teleskopes ver änderlichen Temperaturen ausgesetzt ist.
Es wurde bereits versucht, das Gesamtgewicht von solchen Teleskopspiegeln herabzusetzen durch Anfertigung eines Spiegelrohlings von minimaler Dicke und nachträgliches Verbinden der Unterseite des Spiegelrohlings mit Glasgliedern derselben Zusammensetzung, welche Glasglieder als Ganzes dem letztendlich erhaltenen Spiegel eine gewisse Starrheit verleihen.
Ein Beispiel einer solchen Konstruktion sieht die Verwendung einer sogenannten Eiertragrostkonstruktion vor, in welcher eine Vielzahl von länglichen, üblicherweise rechteckigen Glasstreifen, die an ihrem einen Längsrand in regelmässigen Abständen Einschnitte haben, mit ähnlichen Glasstreifen verbunden sind, die sich rechtwinklig zu ihnen erstrecken, wobei die Verbindung jeweils im Bereich der Einschnitte vollzogen wird, so dass die letztendlich erhaltene Struktur die gleiche Dicke oder Höhe hat wie der einzelne Glasstreifen, ähnlich wie dies der Fall ist bei miteinander verbundenen Kartongliedern, die in Eiertragrosten verwendet werden, um die einzelnen Eier voneinander getrennt zu halten.
Wegen der Gesamtgrösse der Glasstreifen und der Dicke des Spiegelrohlings ergeben sich aber erhebliche Schwierigkeiten, wenn die Glasstreifen Temperaturen ausgesetzt werden, bei denen ein Zusammenschmelzen von benachbarten Abschnitten der Glasstreifen und auch der Oberseite der Tragrostkonstruktion mit der Unterseite des Spiegelrohlings erfolgt. Eine gläserne Rückwand von genügender Dicke, um dem Spiegel Starrheit zu verleihen, wird üblicherweise auch an die andere Oberfläche der Tragrostkonstruktion angeschmolzen. Da die Fertigung von Spiegeln ein sehr heikler Vorgang ist und die Temperatur welcher das Glas bei dessen Abkühlung ausgesetzt ist, sehr sorgfältig gesteuert werden muss, treten mannigfaltige Schwierigkeiten auf, sobald man versucht, die Tragrostkonstruktion an die Unterseite des gläsernen Spiegelrohlings und an die Rückwand anzuschmelzen.
Dies mit Erfolg durchzuführen, verlangt sehr viel sorgfältige und zeitverschlingende Arbeit, welche den Gestehungspreis des Endproduktes erheblich erhöht.
Die oben erläuterten Schwierigkeiten treten schon auf bei der Herstellung von Spiegeln, die etwa aus Borsilikatglas bestehen, werden aber noch viel grösser, wenn der Spiegel aus einem thermisch kristallisierbaren Glas herzustellen ist, das nachträglich kristallisiert wird.
Zu den zusätzlichen Schwierigkeiten gehört unter anderem die vorzeitige Keimbildung und demzufolge die unerwünschte Kristallisation. Wegen der hohen Temperatur, die erforderlich ist, um die Einzelteile aneinander zu schmelzen, besonders wenn Spiegelrohlinge von gro ssem Durchmesser herzustellen sind, ist es schwierig, die Erhitzungsgeschwindigkeit und auch die Kernbildung und Kristallisation, welche während der Erhitzung und während des Zusammenschmelzens erfolgen, zu steuern.
Es ist ebenfalls schwierig, die Einzelteile miteinander zu verbinden unter gänzlicher oder weitgehender Vermeidung der Keimbildung und der Kristallisation.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes unter Aneinanderschweissen von aus thermisch kristallisierbarem Glas besiehenden Teilen, dadurch gekennzeichnet, dass man zumindest die aneinander zu schweissenden Oberflächen-Partien der besagten Glasteile auf eine Temperatur erhitzt, die bei oder über dem Entspannungspunl;
;t des Glases liegt, dann diese Oberflächen-Partien zusammenschweisst, und zwar unter Erhitzung der ganzen Teile bis zu einer Temperatur, bei der die Viskosität des Glases zwischen 10 und 10 Poise beträgt, oder durch nur oberflächliche Erhitzung der zusammenzuschweissenden Oberflächen Partien, auf eine Temperatur, bei der sie bei gegenseitiger Berührung sogleich aneinanderschweissen, - man den so erhaltenen Verbundkörper auf eine Temperatur im Kristallkeimbildungs-Temperaturbereich herabkühlt, in welchem die Viskosität des Glases zwischen 1010 und 1014 Poise beträgt, - man den Verbundkörper in diesem Temperaturbereich belässt, bis die Keimbildung im wesentlichen abgeschlossen ist, und dass - man schliesslich den Verbundkörper thermisch kristallisiert, bis ein thermsich kristallisierter Gegenstand vorliegt.
Es besteht z. B. die Möglichkeit, dass man die zusammengesetzte Spiegelrohlingsstruktur aus kristallisierbarem Glas einer Temperatur aussetzt, die genügend hoch ist, um Keime zu lösen, welche sich während des Formens der einzelnen Teile gebildet haben mögen, und die auch genügend hoch ist, um das Zusammenschmelzen voneinander berührenden Flächenabschnitten her beizuführen. Die Struktur wird auf dieser Temperatur gehalten. bis ein solches Zusammenschmelzen vollzogen ist; die Struktur wird danach einer Keimbildungswärmebehandlung unterworfen, bei einer Temperatur, die erheblich niedriger ist als diejenige, die angewendet wurde für das Zusammenschmelzen, und sie wird kristallisiert zwecks Erhaltens eines zusammengesetzten Spiegelrohlings aus kristallisiertem Glas mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten .
Eine weitere Möglichkeit besteht in der individuellen Formung der Teile des Spiegelrohlings aus thermisch kristallisierbarem Glas und darin, dass diese Teile einem Abschreckvorgang unterworfen werden, um das Glas bis unter den Anlasspunkt abzukühlen. Die geformten Glasteile werden vorzugsweise so rasch abgeschreckt, wie dies tunlich ist unter Vermeidung eines thermischen Schocks, der zu Sprüngen oder dergleichen im Glas führen könnte. Das rasche Abschrecken vermindert weitgehend die Bildung von Kernen, wenn der Keimbildungstemperaturbereich durchlaufen wird.
Danach werden die Teile zur gewünschten Spiegelrohlingskonstruktion zusammengesetzt und wird die Konstruktion erhitzt. Sobald hierbei das Glas über seinen Entspannungspunkt hinaus erhitzt ist, wird es rasch weiterhin erhitzt auf eine Temperatur, bei der sich das Zusammenschmelzen der miteinander in Berührung stehenden Flächenabschnitte vollzieht, worauf diese Temperatur beibehalten wird, bis das Zusammenschmelzen vollzogen ist. Danach wird das Glas kristallisiert in der oben angeführten Vorgehensweise.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass man eine Fläche an einen Teil aus thermisch kristallisierbarem Glas mit einer Fläche in einem entsprechenden anderen Teil verbindet durch Erhitzen des Teiles bis über seinen Entspannungspunkt hinaus mit einer normalen Geschwindigkeit, um einen thermischen Schock auf den Teil zu vermeiden, und dann den Teil rasch, und zwar mit einer Geschwindigkeit von mehr als 100 C pro Minute, auf eine Temperatur zu erhitzen, bei welcher die Viskosität des Glases zwischen 10' und 109 Poise beträgt. Der Teil wird dann auf dieser Temperatur gehalten, bis die Flächen zusammengeschmolzen sind. Dieser Vorgang ist insbesondere anwendbar für das Zusammenschmelzen von einander berührenden Flächen von Teilen aus thermisch kristallisierbarem Glas.
In einer Variante werden die Glasteile bei ihrer ursprünglichen Formung abgeschreckt ohne vorsätzlich verzögertes Anlassen, zwecks möglichst weitgehender Vermeidung der Keimbildung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 ist eine isometrische Ansicht eines Teleskopspiegelrohlings aus thermisch kristallisierbarem Glas.
Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 1.
Fig. 3 ist eine isometrische Ansicht von Teilen von zwei Abstandhaltegliedern veranschaulicht, wie diese Glieder miteinander verbunden werden.
Fig. 4 ist eine Draufsicht einer anderen Ausfüh rungsform eines Teleskopspiegelrohlings aus durchsichtigem thermisch kristailisierbarem Glas.
Fig. 5 ist eine isometrische Ansicht von noch voneinander getrennten Bestandteilen dieses Spiegelrohlings, und
Fig. 6 ist eine isometrische Ansicht eines Abstandhaltegliedes.
In einer beispielsweisen Ausführungsfonn der Erfindung erhält man einen Teleskopspiegelrohling durch Zusammenschmelzen von zwei Lagen mit einer Vielzahl von einzelnen Abstandhaltegliedern, die unter sich entweder verbunden sein können oder voneinander getrennt sein können. Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungs- beispiel eines Teleskopspiegelrohlings 9 weist eine obere Lage 10 aus thermisch kristallisiertem Glas auf, deren untere Oberfläche an ein aus Abstandhalteglie dem 11, 12 gebildetes Gitter angeschmolzen ist, welche Glieder ebenfalls aus thermisch kristallisiertem Glas bestehen und an eine Fläche einer anderen Lage 13 aus thermisch kristallisiertem Glas angeschmolzen sind.
Die obere Fläche 14 der Lage 10 kann nachträglich geschliffen, poliert und bis zur Erreichung der gewünschten Krümmung nachbehandelt werden und dann in bekannter Weise mit einem Aluminiumüberzug versehen werden zur Bildung der spiegelnden Fläche eines Teleskopspiegels. Obwohl die Lage 10 flach und rechteckförmig dargestellt ist, kann sie irgendeine andere, z. B. kreisförmige oder ovale, Form haben. Desgleichen ist die Oberfläche 14 flach dargestellt, obwohl sie nachträglich bearbeitet sein kann zur Bildung der spiegelnden Fläche; diese Oberfläche kann aber von Anfang an konkav ausgebildet sein, um die nachfolgenden Bearbeitungsvorgänge auf ein Minimum zu reduzieren.
Jedes der Abstandhalteglieder 11, 12 ist als länglicher, rechteckiger Streifen gezeigt, dessen Querschnitt eine Höhe hat, die dem Abstand zwischen der Bodenfläche 15 der Lage 10 und der oberen Fläche 16 entspricht, welche Höhe über der ganzen Länge des Streifens gleichmässig ist. Dies gibt dafür Gewähr, dass die oberen Flächen 17, 17' und die unteren Flächen 18, 18' der Abstandhalteglieder 11, 12 mit den benachbarten Flächen 15 bzw. 16 der Lagen 10 bzw. 13 in voller Berührung stehen. Somit können die Abstandhalteglieder 11, 12 als Tragglieder für die Platte 10 angesehen werden, deren äussere Fläche 14 schlussendlich behandelt wird zur Bildung der spiegelnden Fläche.
Ausserdem ist jedes der Abstandhalteglieder 11, 12 mit einer Vielzahl von Spitzen bzw. Einschnitten 19 bzw. 20 versehen, die in wesentlichen Abständen voneinander angeordnet sind und in eine der Oberflächen 17, 17' der Glieder 11 bzw. 12 einmünden. Nach dem Zusammensetzen der Glieder erstreckt sich jedes der Glieder 11 winkelrecht zu jedem der Glieder 12, und da die Abstände zwischen den Einschnitten 19, 20 einheitlich gross sind, ergibt sich eine Eiertragrostkonstruktion .
An sich ist es möglich, die Einschnitte 19, 20 zur genauen Einhaltung der Masse zu schleifen; dies ist aber für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich. Ebenso wenig ist es erforderlich, dass die Seitenflächen 21, 22 der Einschnitte 19 und 20 die cntsprecnenden äusseren Flächen der Abstandhalteglieder 11, 12 nach dem Zusammensetzen berühren.
Eine genügende Steifigkeit ergibt sich schon, wenn nur die Flächen 17, 17 und 18, 18' der Glieder 11, 12 an die Bodenflächen 15, 16 der Lagen 10 bzw. 13 angeschmolzen sind. Es schadet aber auch nichts, wenn die Flächen 21, 22 nach dem Zusammensetzen der Aussenflächen die Glieder 11, 12 berühren und danach an sie angeschmolzen werden; unter Umständen kann auf diese Weise eine besonders grosse Steifigkeit des Ganzen erzielt werden.
Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 werden die untere Lage 24 und die obere Lage 23, beide aus thermisch kristallisierbarem Glas, in gleichmässigem Abstand voneinander gehalten durch eine Vielzahl von einzelnen Abstandhaltegliedern 25, welche im Querschnitt die Form eines Kreuzes haben, dessen Schenkel zueinander winkelrecht stehen. Alle diese Abstandhalteglieder haben eine einheitliche, gleichmässige Höhe, so dass die obere Fläche 26 jedes solchen Gliedes 25 mit der unteren Fläche 27 der Lage 23 und die untere
Fläche 28 jedes solchen Gliedes 25 mit der oberen
Fläche der Lage 24 in Berührung steht. Dies ergibt ein Anschinelzen der in gegenseitiger Berührung stehenden Flächen und eine grosse Steifheit des ganzen Rohlings.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Anzahl und die gegenseitige Anordnung der Abstandhalteglieder 25 nicht von Belang ist. Es genügt, dass eine hinreichende Anzahl von Abstandhaltegliedern 25 zwischen den Lagen 23, 24 vorgesehen ist, um die erforderliche Steifigkeit zu gewährleisten. Vorzugsweise können die Glieder in Reihen, etwa gemäss Fig. 4, angeordnet sein. Anstelle von Abstandhaltegliedern 25 können z. B. solche 29 gemäss Fig. 6 verwendet werden oder solche mit anderer Form. Es ist aber wichtig, dass alle Abstandhalteglieder eine einheitliche Höhe haben, damit sich ein gleichmässiger Abstand zwischen den Lagen 23, 24 ergibt. Es können auch verschiedenartige Abstandhalteglieder Verwendung finden.
In ähnlicher Weise kann die gegenseitige Anordnung der Abstandhalteglieder nach Fig. 1 abgewandelt werden, so dass sie nicht mehr winkelrecht zueinander stehen. Schliesslich wäre es denkbar, das Gitter aus einem einheitlichen gegossenen Stück von gleichmässiger Höhe vorzusehen.
In der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion sind zwischen der oberen und der unteren Lage und zwischen den Abstandhaltegliedern mehrere Hohlräume vorhanden. Es kann in diesem Falle vorgesehen werden, in den Hohlraumwandungen Öffnungen vorzusehen, um die Hohlräume mit der Aussenatmosphäre in Verbindung zu halten; dadurch wird vermieden, dass sich in den Hohlräumen Drücke aufbauen könnten, die zu Verformungen führen könnten. Ausserdem ist es möglich, durch solche Öffnungen hindurch ein Fluidum in die Hohlräume hinein- und aus ihnen herauszuführen zwecks Temperaturregulierung. Hierbei hat natürlich die Temperatur des Fluidums in der mittleren Region des Spiegelrohlings im wesentlichen gleich zu sein wie an den Aussenoberflächen.
Das Erfindungskonzept kann auch verwendet werden, wenn die Bodenfläche einer oberen Lage aus thermisch kristallisierbarem Glas eine konvexe Form hat.
Es ist dann nur erforderlich, der oberen Fläche der Abstandhalteglieder eine entsprechende konkave Form zu geben, damit sich eine gute gegenseitige Berührung ergibt. In einer solchen Konstruktion werden aber nicht alle Abstandhalteglieder die gleiche Höhe haben, es sei denn, die untere Lage habe eine obere Fläche mit konkaver Form, die der konvexen Bodenfläche der oberen Lage entspricht.
Bei der Fertigung des zusammengesetzten Teleskopspiegelrohlings aus thermisch kristallisiertem Glas wird das aus den Abstandhaltegliedern 11, 12 gebildete Gitter auf die obere Fläche der Lage 13 aufgesetzt und danach die Lage 10 auf die Oberseite des Gitters aufgesetzt, damit sich eine Konstruktion etwa nach Fig. 1 ergibt. Die Flächen 17, 17', 18, 18' stehen dann mit den Flächen 15 bzw. 16 in Berührung. Das Ganze kann dann auf ein nicht gezeigtes Stützglied aufgesetzt werden vor Durchführung der Wärmebehandlung, aus der sich dann ein steifer einheitlicher Spiegelrohling aus kristallisierter Glaskeramik ergibt.
Meistens wird das Gewicht der oberen Lage 10 genügen zum Ausüben des erforderlichen Berührungsdruckes auf die Flächen
17, 17'; es mag aber erforderlich sein, auf die Lage 10 einen zusätzlichen Druck auszuüben zur Unterstützung des Anschmelzens derselben an die Gegenflächen der
Konstruktion.
Diese letztere wird danach genügend lang und bei genügend hoher Temperatur wärmebehandelt, um das Anschmelzen zu vollziehen.
In der vorliegenden Erfindung bestehen alle Komponenten der Spiegelrohlingkonstruktion aus thermisch kristallisierbarem Glas. Vorzugsweise sollen die Glasteile nach dem Formen gekühlt werden durch relativ rasches Abkühlen, eher als durch einen verzögerten Anlassvorgang. Ein geeigneter Vorgang besteht darin, die Glasteile in Luft abzuschrecken, um die Bildung von Kernen auf ein Mindestmass zu verringern.
Vor dem Zusammensetzen können die Abstandhalteglieder 11, 12 an ihren anzuschmelzenden Flächen 17, 17' und 18, 18' flach geschliffen und poliert werden, damit sich eine enge Berührung an den Flächen 15 Oberflächenkristallisation, kann während des Anund 16 ergibt, die auch flach geschliffen und poliert sein können. Ein sehr heikles Problem, nämlich die Ober flächenkristallisation, kann während des Anschmelzvorgangs auftreten. Die Oberflächenkristallisation wird begünstigt auf geschliffenen und polierten, gesagten oder andersweitig ungesäuberten Glasflächen, und die Glaskristallisation an der Oberfläche erfolgt sehr rasch bei Anschmelztemperaturen und kann eine gute Verbindung der Teile miteinander verhindern.
Die Oberflächenkristallisation kann jedoch verzögert werden durch Abwaschen mit Säure oder durch Ionenaustausch (Ersetzen von Li - - durch Na - oder K+-Ionen). Nachdem die Abstandhalteglieder 11, 12 und die Lagen 10, 13 in der oben besprochenen Weise miteinander verbunden worden sind, wird der Verband auf eine Temperatur erhitzt, bei welcher die Verbindung in einem ersten Schritt durchgeführt wird, um das gegenseitige Anschmelzen der Glasteile zu vollziehen. In einem ersten Ausführungsbeispiel wird dieses Anschmelzen bei einer Temperatur durchgeführt, die in einem Bereich liegt, der erheblich über dem Temperaturbereich des nachfolgenden Keimbiidungsvorganges liegt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Verband nach dem Erhitzen auf ungefähr Entspannungspunkt rasch weiter erhitzt bis über die Keimbildungstemperatur des Glases hinaus auf eine Temperatur, bei welcher die Viskosität der einander berührenden Flächen eine solche ist, dass das Verschmelzen stattfindet, somit die Bestandteile aneinander gleichsam angeschweisst werden zur Bildung des einheitlichen Spiegelrohlings. Während des raschen Erhitzens werden Kerne, die sich im Glas gebildet haben mögen, aufgelöst. Durch rasches Erhitzen des Glases auf die Schmelztemperatur wird die Bildung von gro ssen Keimen, deren Auflösung mit Schwierigkeiten verbunden wäre, vermieden.
Die drei grossen Schritte, die bei der thermischen Behandlung beteiligt sind, sind das Schmelzen, die Keimbildung und die Kristallisation. Obwohl es möglich ist, den ganzen Prozess isotherm durchzuführen, werden doch wie in diesem ersten Beispiel mit verschiedenen Schritten auf verschiedenen Temperaturniveaus bzw.
in verschiedenen Temperaturbereichen durchgeführt.
Zweckmässig werden Glastemperaturen ausgedrückt durch Nennung der Viskosität des Glases bei der betreffenden Temperatur, da es für eine grosse Anzahl von verschiedenen Glaszusammensetzungen notwendig sein könnte, eine entsprechende Anzahl von Temperaturen zu nennen, die für das Verständnis nicht förderlich wären. Deshalb wird besser die Temperatur für ein bestimmtes Glas durch Nennung der gewünschten Viskosität für das Arbeiten an diesem Punkt genannt. In diesem Beispiel ist der Temperaturbereich, in welchem der Hochtemperaturschmelzvorgang durchgeführt wird, derjenige, bei welchem die Viskosität der Gläser etwa zwischen 109 und 10 Poise beträgt und vorzugsweise zwischen 107s und 108a beträgt.
Beim Aufheizen auf den Schmelztemperaturbereich, nach Erreichen des ungefähren Entspannungspunktes durch Erhitzen bei normaler Geschwindigkeit zur Vermeidung von Schäden durch thermischen Schock, ist die Aufheizgeschwindigkeit vorzugsweise gross, nämlich mit mehr als 100 C pro Minute, damit sehr kleine Keime, die sich gebildet haben mögen, wieder aufgelöst werden und damit die Bildung und das Anwachsen von Keimen verhindert wird. Sobald das Glas über den Entspannungspunktbereich hinaus erhitzt worden ist, kann es sehr rasch weiter erhitzt werden, da die Spannung schon weg ist. Sobald der Temperaturbereich für den Anschmelzvorgang erreicht worden ist, wird der Verband bei dieser Temperatur bzw. in diesem Temperaturbereich belassen, bis das Anschmelzen vollzogen ist.
Das Verbinden der Teile miteinander erfolgt durch Anschmelzen und geringfügiges Einsinken, ohne dass eine vorzeitige Oberflächenkristallisation stattfinden würde, die das Verbinden verunmöglichen würde.
Nach dem Anschmelzen wird der Verband an Ort und Stelle der thermischen Keimbildungs- und Kristallisationswärmebehandlung unterworfen, damit das geeignete Ausmass von Kernbildung und nachträglicher Kristallisation stattfindet, zwecks Bildens eines Teleskopspiegelrohlings, der vorzugsweise durchsichtig ist und einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat.
Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel wird nach Vollzug des Anschmelzens der Verband abgekühlt auf den Temperaturbereich für die Durchführung des Keimbildungsvorganges, wobei dieser Temperaturbereich selbstverständlich von der Glaszusammensetzung abhängt. Es handelt sich dabei um eine Temperatur entsprechend einer Viskosität zwischen 1010 und 1014 Poise, meistens um 101 Poise. Selbstverständlich kann der Verband nach dem Anschmelzvorgang bis weit unter die Temperatur für den Keimbildungsvorgang und bis unter den Entspannungspunkt und gar bis auf Raumtemperatur abgekühlt werden, falls dies gewünscht ist. Ein Abkühlen auf so niedrige Temperaturen ermöglicht das Inspizieren des Glases oder den Versand an eine andere Bearbeitungsstelle.
Wenn dann später die Keimbildung und Kristallisation durchgeführt werden soll, kann der Verband wieder auf die hiezu erforderlichen Temperaturen erhitzt werden. Nachdem die Keimbildung vollzogen ist, wird die Temperatur des thermisch kristallisierbaren Glases bis auf eine solche erhöht, die in einem Bereich liegt, innerhalb welchem eine raschere Kristallisation erfolgt, aber üblicherweise nicht über die Temperatur, welche der Viskosität von 108 Poise des ursprünglichen Glases entspricht. Anderseits kann aber die Kristallisation durchgeführt werden bei der angegebenen Keimbildungstemperatur, die etwa einer Glasviskosität von etwa 1014 Poise entspricht.
wofür dann aber eine längere Zeitdauer erforderlich ist.
Die Zeitdauer, die erforderlich ist für das Anschmelzen, die Keimbildung und die Kristallisation, hängt von der Glaszusammensetzung ab und auch von der Grösse des Teleskopspiegelrohlings oder sonstigen Gegenstandes, um den es sich handelt. Die Zeit mag zwei bis hundert Stunden betragen für einen kleinen Spiegelrohling; es können aber 1000, 3000 oder noch mehr Stunden er forderlich sein für einen Teleskopspiegelrohling, der einen Durchmesser von mehreren hundert Zoll und eine Dicke von etwa 1/6 dieses Durchmessers hat. Dies ist erforderlich, weil Glas ein sehr schlechter Wärmeleiter ist und deshalb viel Zeit erforderlich ist, um alle Abschnitte des Spiegelrohlings gleichmässig aufzuheizen.
Es wurde entdeckt, dass das vorbesprochene Verfahren zum Anschmelzen einer Fläche eines Teiles aus thermisch kristallisierbarem Glas an eine Fläche eines anderen Teiles, insbesondere eines solchen aus thermisch kristallisierbarem Glas, es in überraschend hohem Mass ermöglicht, die Schwierigkeiten zu vermeiden, die auftreten, wenn es sich darum handelt, Verbindungen unter thermisch kristallisierbaren Gläsern herzustellen unter Vermeidung von vorzeitiger, unkontrollierter und nicht homogener Kristallisation.
In dem eben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird der Anschmelzvorgang ausgeführt durch Erhitzen des ganzen Verbandes auf eine Temperatur entsprechend einer Viskosität von 109 bis 107 Poise, bis das Anschmelzen vollzogen ist. In einem zweiten Ausführungsbeispiel können der Keimbildungs- und der Kristallisationsvorgang wie im ersten Ausführungsbeispiel vollzogen werden, dagegen der Anschmelzvorgang bei erheblich höheren Temperaturen (niedrigeren Glasviskositäten) durch Anwendung einer lampworking Technik , darunter versteht man eine Technik, bei der Oberflächen-Partien der Glasteile auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der sich solche Oberflächen Partien, wenn sie miteinander in Bertihrung gebracht werden, sogleich aneinander schweissen.
Die zusammengesetzten Teile werden zuerst auf den Entspannungspunkt erhitzt zur Vermeidung eines thermischen Schokkes bei Durchführung der lampworking-Technik . Die lokale Wärmezufuhr kann vorzugsweise mittels Gasflammen erfolgen, die so angeordnet sind, dass nur die unmittelbar betroffenen Abschnitte erhitzt werden. Sobald die Flächenabschnitte genügend heiss geworden sind, um anschmelzfähig zu sein, werden sie in gegenseitige Berührung gebracht, um dadurch das Anschmelzen zu vollziehen. Die angeschmolzenen Teile lässt man dann abkühlen; die Keimbildungs- und Kristallisationsvorgänge werden dann wie weiter oben beschrieben durchgeführt. Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die verhältnismässig grosse Masse der Teile von selbst eine rasche Abkühlung der heissen, angeschmolzenen Teile durch Wärmeableitung begünstigt.
Teleskopspiegelrohlinge vorliegender Erfindung werden aus Gläsern besonderer Zusammensetzung hergestellt, nämlich aus thermisch kristallisierbaren Gläsern und insbesondere solchen des Lithium-Aluminosat Systems, die fähig sind, thermisch an Ort und Stelle kristallisiert zu werden und sogenannte Glaskeramiken zu bilden - vorzugsweise durchsichtige -, die einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten haben, der sehr niedrig ist und gleich null sein kann. Solche Glaskeramiken enthalten als vorherrschende Kristallarten lithiumhaltige Kristalle, entweder als Beta-Eucryptit- oder als Beta-eucryptitähnliche Kristalle oder als Beta-Spodumen- oder Beta-spodumenähnliche Kristalle oder beide, wie aus X-Strahlen-Diffraktionsmessungen hervorgeht.
Eine Vielheit von solchen Kristallen, in zufälliger Orientierung und verteilt in einer glasigen Matrix, die übrigbleibt als Folge der an Ort und Stelle durchgeführten Kristallisation, kann in dem glaskeramischen Spiegelrohling gefunden werden. Für einen durchsichtigen Spiegel sind praktisch alle Kristalle der Glaskeramik mit Abmessungen versehen, die einem Durchmesser von weniger als t/s Mikron entsprechen, gemessen als grösste Abmessung.
Obwohl glaskeramische Teleskopspiegelrohlinge, die nach der Erfindung hergestellt sind, vorzugsweise durchsichtig sind, können sie in anderen Fällen undurchsichtig bleiben. Es ist aber beträchtlich weniger schwierig, einen durchsichtigen Teleskopspiegel auf seinen Stützen zu montieren und sich Gewissheit zu verschaffen, dass er sich in spannungsfreiem Zustand befindet, als dies für einen undurchsichtigen Spiegel der Fall ist. Der Grund hierfiir liegt natürlich darin, dass das Innere eines durchsichtigen Spiegels inspiziert werden kann während des Montagevorgangs.
Teleskopspiegelrohlinge aus Glaskeramik mit niedrigem Ausehnungskoeffizienten können gebildet werden, indem man an Ort und Stelle die thermische Kristallisation von sich hiezu eignenden Gläsern durchführt. Diese thermisch kristallisierbaren Gläser haben eine Zusammensetzung mit im wesentlichen den folgenden Komponenten:
Tabelle A
Komponente Gewichtsprozent
SiO2 56-70 Al203 18-27 Li2O 3,4-4,5
CaO
ZnO 0-2
B203 e4 TiO 0-6
ZrO2 ( > 3
MgO
NaO P200 e3 (SiO2+AI203) mindestens 82 (SiO+Al2O:
:3QB2O1 PLO%,) 86-91 (CaO+MgO bZnO+Na2O) 2,5-6 (SiO2+AI203+P205+Li20) nicht mehr als 93 (TiO2+ZrO2) 2-6 wobei das Verhältnis von (CaO+ MgO +ZnOtNa2O B2O3) zu Li > O kleiner als 2,4 und das Verhältnis von SiO2 zu Al2O1 kleiner ist als 3,8.
Im Ausführungsbeispiel, bei welchem das Anschmelzen bei einer Temperatur erfolgt, die höher als jene beim Keimbildungsvorgang und bei welchem die aneinander anzuschmelzenden Teile massiv sind, muss dafür Sorge getragen werden, dass Zusammensetzungen gewählt werden, die sich dafür eignen. Sind zum Beispiel die Bestandteile in den Fig. 1-3 dicker als etwa 4 Zoll, so sollten Zusammensetzungen gewählt werden, die eine relativ niedrige Geschwindigkeit der Keimbildung und auch eine niedrige Geschwindigkeit des Anwachsens von grösseren Kristallen aufweisen.
Die Gründe für die Notwendigkeit niedriger Keimbildungsgeschwindigkeit und niedriger Kristallwachstumsgeschwindigkeit in diesem Beispiel sind vielfältig.
Erstens, wenn die Glasteile vor dem Zusammensetzen gekühlt werden, und zwar sogar rasch, so werden sich Keime bilden und sogar bis zu einer Grösse anwachsen, dass sie nicht mehr aufgelöst werden beim raschen Anheizen auf die Anschmelztemperatur, falls die Keimbildungsgeschwindigkeit zu hoch ist. Sodann könnten sich noch mehr Keime bilden beim Übergang durch den Temperaturbereich mit hoher Keimbildungsge schwindigkeit (entsprechend etwa einer Viskosität von 1012 bis 1011 Poise). Wenn solches stattfindet, so können sich Kristalle zu rasch bilden, als dass noch Zeit übrigbleibt für das Anschmelzen von Glas an Glas, da nämlich ein solches Anschmelzen meistens bei Temperaturen durchgeführt wird, bei welchen die Kristall wachstumsgeschwindigkeit für ein gegebenes Glas ihren Höchstwert erreichen.
Auch die Kristallwachstumsgeschwindigkeit muss verhältnismässig klein sein, sogar wenn die Keim bildungsgeschwindigkeit des massiven Glases niedrig ist, weil bekanntlich das Glas in der Oberfläche leichter kristallisiert als im Innern, was auf Energieumsetzungen an der Oberfläche oder auf Oberflächenunreinheiten aus der umgebenden Atmosphäre und möglicherweise auf andere Umstände zurückzuführen ist. Die Bildung von oberflächlichen Kristallen steht der Erzielung eines sauberen Anschmelzens entgegen.
Eine andere Schwierigkeit besteht darin, dass sogar, nachdem das Anschmelzen erfolgreich durchgeführt ist, bei einer Temperatur entsprechend einer Viskosität von etwa 108 Poise, der Verband aus aneinander angeschmolzenen Bestandteilen auf eine Temperatur abgekühlt werden muss, bei welcher die Keimbildungsgeschwindigkeit einen erheblichen Wert erreicht und bei der die KristalIwachstumsgeschwindigkeit recht niedrig ist.
Wegen der grossen Dicke der Bestandteile in dem Verband kann dieses Abkühlen nicht so rasch durchgeführt werden, wie dies erwünscht wäre, und es wird eine Kristallisation stattfinden (nach der Bildung von wenigen Keimen), während des Abkühlens von der Anschmelztemperatur hinab auf den Temperaturbereich, der für die Keimbildung erwünscht ist; dies führt zu unerwünscht grossen Kristallen, undurchsichtigen Körpern oder ungleichmässig kristallisierten Produkten.
Somit bleibt beim Abkühlen das Innere längere Zeit heiss als Teile, die nahe bei der Oberfläche gelegen sind; dies kann zu ungleichmässigen Ausdehnungskoeffizienten in einem Querschnitt eines gegebenen Teiles führen wegen ungleichmässiger Kristallisation und vorzeitiger Kristallisation in den inneren heissen Teilen des Spiegels, falls das Glas nicht so beschaffen ist. dass sowohl die Keimbildungsgeschwindigkeit als auch die Kristallwachstumsgeschwindigkeit gering ist.
Um diese beiden Geschwindigkeiten zu begrenzen, speziell beim Anschmelzen von verhältnismässig massiven Teilen in diesem Ausführungsbeispiel mit hoher Anschmelztemperatur, sollen vorzugsweise die Glaszusammensetzungen aus dem nachfolgenden. gegenüber dem weiter oben angegebenen Bereich eingeengten Bereich gewählt werden.
Tabelle B
Komponente Gewichtsprozent 5102 56-70 Al Oö 18-27 Li,O 3,44,5
CaO 0¯3
ZnO 0-weniger als 0,5
B2O3 0-4
TiO2 0-2
Tabelle B (Fortsetzung)
Komponente Gewichtsprozent ZrO2 0-3
MgO e3 Na2O 0-1 P Os O-weniger als 1,5 (SiOo+Al)Os) mindestens 82
SiO2 + Al203 + B2O3 + PeO) 86-91 (CaO+MgO+ZnO +Na2O) 2,5-6 (SiO2+Al20s+P O,+Li20) nicht mehr als 93 (TiO2+ZrO 2-3,5 wobei das Verhältnis von (CaO + MgO +ZnO + <RTI
ID=6.25> Na2O + Bs03) zu Li2O kleiner ist als 2,4 und das Verhältnis von 510-.
zu Al > O: höchstens gleich 3,8 ist.
Noch weiter vorzuziehen ist, dass in der oben angegebenen Zusammenstellung der Gehalt an TiO2 = 0-1,5 % und der Gesamtgehalt an TiO2 + ZrO2 = 2-3 % beträgt.
Andere Zusammensetzungen, die sich für die Produkte eignen und für die Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens, sind in den spezifischen Beispielen angeführt.
Die, wie oben angegeben, gebildete durchsichtige kristallisierte Glaskeramik enthält als vorherrschende Kristallart Lithium, welches kristalline Phasen enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus Beta Eucryptit oder Beta-eucryptitähnlichen Kristallen und Beta-Spodumen oder Beta-spodumenähnlichen Kristallen oder Mischungen derselben besteht, wie aus X-Strah len-Diffraktionsmessungen hervorgeht. Das erhaltene keramische Produkt enthält eine Vielzahl von solchen Kristallen, die in zufälliger Orientierung durch die ganze kristallisierte Glaskeramik verteilt sind und in einer glasigen Matrix verstreut sind, welche als Folge der an Ort und Stelle durchgeführten Kristallisation sich ergibt.
Es haben im wesentlichen alle Kristalle dieser Keramik einen Durchmesser von weniger als l/s Mikron, gemessen als grösste Abmessung der Kristalle. Die Glaskeramik hat einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa -10.10-7 bis + 10.10-7 (0-3000 C) und vorzugsweise von etwa - 3.10 - bis +3.10-7, wobei auch Glaskeramiken mit nullwertigem Ausdehnungskoeffizienten ohne weiteres erhalten werden können.
Der schlussendlich erhaltene Teleskopspiegelrohling und der daraus angefertigte Teleskopspiegel haben einen durchschnittlichen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Glaskeramik von etwa +10.10-7 bis -10.10-7 pro 0 C im Temperaturbereich zwischen 0 und 3000 C, und er beträgt vorzugsweise etwa gleich 0 in diesem Temperaturbereich oder im Temperaturbereich, dem der Spiegel bei seiner Benützung ausgesetzt ist.
Ferner ist zu erwähnen, dass, obwohl der Durchmesser der Kristalle innerhalb der durchsichtigen Keramik vorzugsweise weniger als 1/3 Mikron als grösste Abmessung der Kristalle beträgt, dieser Durchmesser noch besser kleiner als etwa 1/4 Mikron ist; die besten Resultate ergeben sich, wenn dieser Durchmesser kleinr ist als etwa 1lto Mikron. Wie schon erwähnt, ist der schlussendliche Wärmeausdehnungskoeffizient der Glaskeramik bestimmt durch die Zusammensetzung des thermisch kristallisierbaren Glases und durch die Eigenheiten der Wärmebehandlung, welcher das Glas unter worfen wird. Die Wichtigkeit der Durchsichtigkeit liegt darin, dass sie das Schleifen und Polieren der reflektierenden Fläche 14 vor der Anbringung des Alu- miniumüberzuges erleichtert.
Es kann jedoch die Konstruktion undurchsichtig gemacht werden, indem man der Kristallisation erlaubt, bis zum Punkt fortzuschreiten, bei welchem die Kristalle gross genug sind, um den Rohling undurchsichtig zu machen. Dies kann erreicht werden, indem man eine schlussendliche Kristallisationstemperatur von über etwa 15000 F während einer längeren Zeitperiode oder über etwa 16000 F während einer kürzeren Zeitperiode einhält. Die Variablen Zeit und Temperatur hängen von der Zusammensetzung und von ihrer Viskosität bei der betreffenden Temperatur ab. Es können gelegentlich gewisse Schwierigkeiten auftreten wegen des Vorliegens von grossen Kristallen, weil solche das Schleifen und Polieren der reflektierenden Oberfläche behindern können. Werden beispielsweise nur grosse Kristalle entfernt, so kann die Oberfläche nicht bis zur gewünschten Glattheit geschliffen werden.
Es zeigt sich ferner, dass, wenn eine undurchsichtige Struktur benützt wird, der thermische Ausdehnungskoeffizient im allgemeinen wesentlich grösser ist als jener der durchsichtigen Glaskeramik der gleichen Zusammensetzung. Es muss deshalb darauf geachtet werden, dass das bis zur Undurch sichtigkeit kristallisierte Glas nicht einen zu hohen Ausdehnungskoeffizienten hat; dieser soll im Grössenbereich zwischen + 10.10-7 und - 10.10-7 (0-3000 C) liegen.
Ein Spiegelrohling mit konkaver Oberfläche kann nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden und nach dem üblichen Verfahren (Schleifen, Polieren und Nachbearbeiten) weiterbehandelt werden, um die erwünschte Krümmung zu erhalten. Die Krümmung kann auch schon von Anfang an vorgesehen sein, damit der Arbeitsaufwand für das Schleifen, Polieren und Nachbearbeiten erheblich verringert wird. Danach wird in üblicher Weise ein Aluminiumüberzug aufgebracht.
Die Begriffe Beta-Eucryptit-Kristalle und Betaeucryptitähnliche Kristalle sind als Alternativ-Begriffe benützt worden. Unter Beta-Eucryptit versteht man meistens eine Kristall art mit einem Mol Lithium, einem Mol Tonerde und zwei Molen Kieselerde; die beiden Begriffe werden im vorliegenden Zusammenhang verwendet für Kristalle, welche gemäss X-Strahlen-Diffraktion die Beta-Eucryptit-Struktur aufweisen, wobei aber die Spitzen leicht verschoben sein können, falls die tatsächlich vorhandene Menge von Kieselerde nicht genau zwei Mole beträgt, und zwar entweder etwas mehr oder etwas weniger.
In ähnlichem Sinne sind die Begriffe Beta-Spodumen-Kristalle und Beta-spodumen ähnliche Kristalle zu verstehen, wobei erstere genau 4 Mole Kieselerde auf ein Mol Tonerde und ein Mol Lithium enthalten, wogegen bei den letzteren der Gehalt an Kieselerde etwas nach unten oder oben von 4 Molen abweicht. In den Ansprüchen sind die Begriffe Beta Eucryptit und Beta-Spodumen in diesem erweiterten Sinne zu verstehen.
Beispiel I
Eine Glaszusammensetzung nach folgender Tabelle eignet sich für einen Spiegelrohling:
Komponente Gewichtsprozent
SiO2 68,4
A1203 22
CaO 2
Komponente Gewichtsprozent Li2O 3,9 TiO2 1 ZrO2 1,5
Na2O 0,7
K2O 0,2 So203 0,3
Das geschmolzene Glas wird in geeignete Formen gegossen zum Bilden der mit Einschnitten versehenen Glieder 11, 12 und der zwei Lagen 10 und 13; es folgt die Abschreckung in Luft, um die Keimbildung auf ein Mindestmass herabzusetzen. Danach werden die Bauteile zusammengesetzt und der Anschmelztemperatur von etwa 17500 F ausgesetzt während zwei Stunden. Daraufhin wird der erhaltene Verband einer Wärmebehandlung bei 13500 F während 260 Stunden und 16000 F während etwa einer Stunde ausgesetzt.
Es wurde auf diese Weise ein zufriedenstellend durchsichtiger, kristallisierter Spiegelrohling erhalten, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient beinahe gleich 0 (0 bis 3000 C) ist.
Beispiel II
Zur Herstellung eines kleinen Spiegelrohlings wird die folgende Glaszusammensetzung verwendet:
Komponente Gewichtsprozent
SiO2 69,3 A1203 20,2
CaO 2,9
Li2O 3,8
ZrO2 2,6 P2O5 1,2
Es wurden die Teile nach Fig. 1 bis 3 für einen kleinen Spiegelrohling angefertigt und vor dem Zusammensetzen geschliffen und poliert. Nach dem Zusammensetzen wurde das Ganze der folgenden Wärmebehandlung unterworfen:
Die Konstruktion wurde während einer Stunde auf 5950 C erhitzt, dann langsam auf die Anlasstemperatur von etwa 7250 C erhitzt; danach wurde die Erhitzung fortgesetzt mit einer Temperaturzunahme von mehr als 100 C pro Minute bis auf 9750 C; diese Temperatur wurde dann während zwei Stunden behalten.
Das Ganze wurde dann rasch auf 7250 C abgekühlt, während 264 Stunden auf dieser Temperatur belassen und danach auf 8550 C erhitzt, welche Temperatur während 144 Stunden eingehalten wurde. Man erhält einen durchsichtigen kristallisierten Spiegelrohling mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten (0-3000 C) von weniger als + 10.10-7/0 C.
Beispiel 111
Beispiel II wird in dem Sinne abgewandelt, dass die Wärmebehandlung bei 7250 C während 264 Stunden, gefolgt von einer solchen bei 8550 C während 144 Stunden ersetzt wird durch eine solche bei 7250 C während 480 Stunden, gefolgt von einer solchen bei 8550 C während 24 Stunden. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des durchsichtig kristallisierten Spiegelrohlings beträgt in diesem Fall 0,5.10-7/0 C.
Nebst Teleskopspiegelrohlingen können gemäss der Erfindung auch andere Artikel aus Glas oder kristalli siertem Glas hergestellt werden, beispielsweise solche, die Verwendung finden als Trennwände, Feuertüren, Flüssigkeitsbehälterauskleidungen, dort, wo auf Festig- keit ein grosser Wert gelegt wird, Bodenbelagsblöcke, Behälter und andere mehr.
PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes unter Aneinanderschweissen von aus thermisch kristallisierbarem Glas bestehenden Teilen, dadurch gekennzeichnet, dass man zumindest die aneinander zu schweissenden Oberflächen-Partien der besagten Glasteile auf eine Temperatur erhitzt, die bei oder knapp über dem Entspannungspunkt des Glases liegt, dann diese Oberflächen-Partien zusammenschweisst, und zwar unter Erhitzung der ganzen Teile bis zu einer Temperatur, bei der die Viskosität des Glases zwischen 109 und 107 Poise beträgt.
oder durch nur oberflächliche Erhitzung der zusammenzuschweissenden Oberflächen-Partien auf eine Temperatur, bei der sie bei gegenseitiger Berührung sogleich aneinanderschweissen, man den so erhaltenen Verbundkörper auf eine Temperatur im Kristallkeim bildungs-Temperaturbereich herabkühlt, in welchem die Viskosität des Glases zwischen 1010 und 101 Poise beträgt, man den Verbundkörper in diesem Temperaturbereich belässt, bis die Keimbildung im wesentlichen abgeschlossen ist, und dass man schliesslich den Verbundkörper thermisch kristallisiert, bis ein thermisch kristallisierter Gegenstand vorliegt.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, zur Herstellung eines als Hohlkörper ausgebildeten Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Glasteile aus zwei Stirngliedern und aus mindestens einem Abstandhalteglied bestehen, wobei die Stirnglieder mit nur kleinen Anteilen ihrer einander gegenüberliegenden Oberflächen mit den Stirnflächen des oder der Abstandhalteglieder in Berührung gebracht und dann verschmolzen werden.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man einleitend mindestens zwei der Glastei!e aus einer Schmelze von thermisch kristallisierbarem Glas formt, dann diese Teile bis unter den Entspannungspunkt des Glases abkühlt, und zwar so rasch, dass ein Anlassen des Glases vermieden wird und das Glas unter innerer Spannung steht, dann eine Fläche eines der Glasteile mit einer solchen des anderen Glasteiles in Berührung bringt, dann die Glasteile auf eine knapp über dem Entspannungspunkt gelegene Temperatur bringt und sie anschliessend rasch, und zwar mit einem Temperaturanstieg von mehr als iOOC pro Minute.
erhitzt, bis die Viskosität des Glases zwischen 109 und 107 Poise beträgt, dann die Glasteile auf dieser Temperatur hält, bis die einander berührenden Flächen aneinander geschmolzen sind, und fortfährt mit der Abkühlung des so erhaltenen Verbundkörpers.
3. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Anheben der Temperatur auf den Wert, bei welchem die Viskosität des Glases zwischen 10 und 107 Poise beträgt, mit einem Temperaturanstieg von mehr als 100 C pro Minute durchführt, nachdem zuvor das Ganze bis auf oder knapp über den Entspannungspunkt erhitzt worden ist.
4. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorgang der thermischen Kristallisation bei einer höheren Temperatur durchgeführt wird als jene, die für den Keimbildungsvorgang zur Anwendung gelangt.
5. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Kristallisationsvorgang mindestens angenähert bei der gleichen Temperatur durchgeführt wird wie der Keimbildungsvorgang.
6. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalteglieder aus einer Vielzahl von länglichen, flachen Teilen bestehen, von denen jeder eine Vielzahl von Einschnitten besitzt, die in einen der Längsränder ausmünden, welche flachen Teile so zusammengesetzt sind, dass sie bei ihren Einschnitten ineinandergreifen.
7. Verfahren nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die länglichen, flachen Teile mindestens angenähert winkelrecht zu mindestens einer der beiden einander gegenüberliegenden, ausgedehnten Flä chen stehen.
8. Verfahren nach Unteranspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandhalteglied aus einem Rost besteht, der eine Vielzahl von in Abstand voneinander gelegenen Flächen aufweist. welche an Flächenabschnitte der beiden einander gegenüberliegenden Flä chen angeschmolzen werden.
9. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermisch kristallisierbare Glas als Hauptbestandteile LioO, Al.Os und SiO2 enthält.
10. Verfahren nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das thermisch kristallisierte Glas als vorherrschende kristalline Arten lithiumhaltige kristalline Phasen enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus Beta-Eucryptit, Beta-Spodumen und Mischungen von diesen besteht, wobei das kristallisierte Glas - eine Vielzahl von solchen Kristallen enthält in zufäliiger Orientierung durch das ganze kristallisierte Glas und verstreut in einer glasigen Matrix. die verbleibt als Resultat der Kristallisation. wobei die Kristalle einen Durchmesser von weniger als 1/;, Mikron als grösste Abmessung aufweisen.
11. Verfahren nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das kristallisierbare Glas eine Zusammensetzung hat, die im wesentlichen die folgende ist:
Komponente Gewichtsprozent SiO2 56-70 Al2O3 18-27 Li2O 3,44,5
CaO 0-3
ZnO 0-2
B203 e4
TiOz 0-6
ZrO2 0-3
MgO 0-3
Na2O
P2O e3 (SiO2+Al2O3) mindestens 82 SiO2+Al2Q +B2O+P5) 86-91 (CaO +MgO+ZnO+Na2O) 2,5-6 (SiO2 + AlO8 + P2O5 + LiO) nicht mehr als 93 (TiO2+ZrO2) 2-6
**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.