DE102010012524A1

DE102010012524A1 - Glaskeramik als Dielektrikum im Hochfrequenzbereich, Verfahren zur Herstellung und Verwendung einer solchen

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Publication number: DE102010012524A1
Application number: DE102010012524A
Authority: DE
Inventors: Dr. Letz Martin; Dr. Rüdinger Bernd; Daniela Seiler; Bernd Hoppe; Michael Kluge; Stephan Knöner
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2012-02-16
Anticipated expiration: 2030-03-20
Also published as: JP2011195440A; DE102010012524B4; JP5473970B2

Abstract

Es wird eine Glaskeramik angegeben, die als Dielektrikum zur Anwendung im Hochfrequenzbereich, insbesondere als dielektrischer Resonator, als elektronisches Frequenzfilterelement oder als Antennenelement besonders geeignet ist. Die Glaskeramik weist mindestens die folgenden Bestandteile (in Mol-Proz20% Al2O3, 0–25% B2O3, 0–25% BaO, 10–60% TiO2, 5–35% Re2O3, wobei Ba teilweise durch Sr, Ca, Mg ersetzt sein kann, wobei Re ein Lanthanoid oder Yttrium ist, und wobei Ti teilweise durch Zr, Hf, Y, Nb, V, Ta ersetzt sein kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Glaskeramik, die als Dielektrikum im Hochfrequenzbereich (Frequenz > 200 Mhz), insbesondere im Gigahertzbereich (Frequenz f > 1 GHz) anwendbar ist.
Für eine Reihe von Anwendungen im Hochfrequenzbereich sind spezielle Werkstoffe erforderlich, die eine möglichst hohe relative Permittivität ε bei einem möglichst geringen dielektrischen Verlust (tanδ) aufweisen. Um Verstimmungen im Nahbereich durch den Körper eines Benutzers (sog. „Body Loading”) zu vermeiden, ist eine dielektrische Aufladung bei Antennen, Filtern und andern Einrichtungen von besonderer Bedeutung. Hierzu sind Dielektrika erforderlich, die eine hohe relative Permittivität aufweisen, mit ε ≥ 15, sowie einen geringen dielektrischen Verlust (tanδ) von höchstens 10^–2 vorzugsweise geringer, im Hochfrequenzbereich. Ferner soll die Temperaturabhängigkeit der Resonanzfrequenz τ_f möglichst gering sein. Schließlich soll sich ein derartiges Material auf möglichst einfache und kostengünstige Weise verarbeiten lassen, um endformnahe Konturen (Near-Net-Shape) kostengünstig zu ermöglichen.
Im Stand der Technik sind eine Reihe von keramischen Materialien bekannt, die durch Sinterprozesse verarbeitet werden. Hierzu gehört ein BiNbO₄-System, das aus Mirsaneh et al., "Cirularly Loaded Dielectric-Loaded Antennas: Current Technology and Future Challanges", Adv. Funct. Materials 18, (2008), S. 1–8 zur Anwendung bei dielektrisch geladenen Antennen für den Gigahertzbereich offenbart ist. Dieses Material wird zur Herstellung der beiden hauptsächlich genutzten Formen von Antennen, der zirkular polarisierten DLA-Helixantenne (D-LQH-Antenne) und der quadratischen Patch-Antenne, genutzt. Hierzu wird zunächst ein Glas der Zusammensetzung von 30 Mol-% Bi₂O₃, 30 Mol-% Nb₂O₅, 30 Mol-% B₂O₃ und 10 Mol-% SiO₂ in herkömmlicher Weise bei 1250°C zwei Stunden lang erschmolzen.
Dieses Glas wurde in zylindrische Formen gegossen, bei 500 bis 520°C entspannt und langsam auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend erfolgte eine Kristallisierung bei verschiedenen Temperaturen zwischen 600°C und 1000°C. Als optimaler Wert für Antennenanwendungen wird bei einer Wärmebehandlung bei 960°C eine relative Permittivität ε von 15 angegeben mit einem Gütefaktor Q·f₀ von 15.000 GHz und einem Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz τ_f von –80 MK^–1. Als kristalline Phase wurde hierbei im Wesentlichen orthorhombisches BiNbO₄ charakterisiert.
Dieses System unter Verwendung von Wismut und Niob ist im Hinblick auf die Rohmaterialien sehr teuer.
Daneben gibt es eine Reihe von gesinterten Keramikmaterialien (vgl. US 6,184,845 B1 , US 2007/063902 A1 ). Darin wird als dielektrisches Material für den Keramikkern einer dielektrisch geladenen D-LQH-Antenne ein gesintertes Keramikmaterial auf der Basis von Zirkon-Titanat bzw. auf der Basis von Zirkon-Zinn-Titanat mit einer relativen Permittivität von etwa 36 angegeben. Das Material soll durch Extrudieren oder Pressen und anschließendes Sintern hergestellt werden.
Weitere gesinterte Materialien sind in der Übersicht von M. T. Sebastian et al., "Low loss dielectric materials for LTCC applications", International Materials Reviews, Vol. 53, 2008, S. 57–90 angegeben. Auch wenn diese Materialien teilweise als ”Glaskeramiken” bezeichnet sind, so handelt es sich hierbei doch um gesinterte Materialien, da sie durch das Sintern einer Mischung von glasigen und kristallinen Pulvern hergestellt werden.
Durch Sintern hergestellte Dielektrika weisen eine Reihe von Nachteilen auf: So ist jeder Sinterprozess immer mit einer gewissen Schrumpfung verbunden, was zur Geometrieungenauigkeiten und entsprechender Nachbearbeitung führt. Ferner ergibt sich bei jedem Sinterprozess eine gewisse Restporosität, die nachteilig bei einer Metallisierung der Oberfläche ist. Das Metall dringt in die Poren ein und erhöht den dielektrischen Verlust des Dielektrikums.
Außerdem ist die Herstellung gesinterter Materialien grundsätzlich relativ aufwändig und teuer.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Werkstoff anzugeben, der als Dielektrikum für hochfrequente Anwendungen einsetzbar ist, eine hohe relative Permittivität und einen geringen dielektrischen Verlust aufweist. Ferner soll der Werkstoff auf möglichst einfache und kostengünstige Weise herstellbar und verarbeitbar sein.
Diese Aufgabe wird durch eine Glaskeramik gelöst, die mindestens die folgenden Bestandteile (in Mol-Prozent auf Oxidbasis) aufweist:

SiO₂ 5–50

Al₂O₃ 0–20

B₂O₃ 0–25

BaO 0–25

TiO₂ 10–60

RE₂O₃ 5–35,

wobei Ba teilweise, vorzugsweise bis zu 10%, durch Sr, Ca, Mg ersetzt sein kann, wobei RE Lanthan, ein anderes Lanthanoid oder Yttrium ist, und wobei Ti teilweise, vorzugsweise bis zu 10%, durch Zr, Hf, Y, Nb, V, Ta ersetzt sein kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Es hat sich gezeigt, dass mit einer derartigen Glaszusammensetzung homogene Gläser erschmolzen werden können, die anschließend durch eine Keramisierungsbehandlung in eine homogene Glaskeramik überführt werden können, die sich durch eine hohe relative Permittivität, einen geringen dielektrischen Verlust und eine geringe Temperaturabhängigkeit der Resonanzfrequenz auszeichnet. Das Material lässt sich als Glaskeramik auf einfache und kostengünstige Weise herstellen und ermöglicht eine endkonturnahe Formgebung durch schmelztechnologische Verfahren, insbesondere durch Gießen oder gegebenenfalls durch Pressen.
Im Rahmen dieser Anmeldung wird unter dem Begriff ”Glaskeramik” ein Material verstanden, das ausgehend von einem homogenen, schmelztechnologisch hergestellten Glas durch eine gezielte Temperaturbehandlung in einen teilweise kristallinen Körper überführt wird, wobei eine Vielzahl von Kristalliten im Wesentlichen homogen verteilt in einer glasigen Restphase eingebettet ist.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist die Glaskeramik die folgenden Bestandteile (in Mol-Prozent auf Oxidbasis) auf:

SiO₂ 10–40

Al₂O₃ 0–10

B₂O₃ 5–25

BaO 0–20

TiO₂ 15–50

Re₂O₃ 10–30,

wobei Ba teilweise, vorzugsweise bis zu 10% durch Sr, Ca, Mg ersetzt sein kann, wobei Re ein Lanthanoid oder Yttrium ist, und wobei Ti teilweise, vorzugsweise bis zu 10% durch Zr, Hf, Y, Nb, V, Ta ersetzt sein kann.
Ferner kann die Glaskeramik Läutermittel in üblichen Mengen enthalten, wobei es sich vorzugsweise um 0,01 bis 3 Mol-% eines Läutermittels handeln kann, das vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt ist, die durch Sb₂O₃ und As₂O₃ gebildet ist.
Die erfindungsgemäße Glaskeramik weist vorzugsweise einen dielektrischen Verlust (tanδ) von höchstens 10^–2, vorzugsweise von höchstens 10^–3 bei Hochfrequenzanwendungen (f > 200 MHz) auf.
Ferner weist die Glaskeramik vorzugsweise eine relative Permittivität ε von mindestens 15, vorzugsweise > 18, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 80 auf.
Die erfindungsgemäße Glaskeramik zeichnet sich ferner vorzugsweise durch eine Temperaturabhängigkeit der Resonanzfrequenz τ_f von höchstens 200 ppm/K, vorzugsweise höchstens 50 ppm/K, besonders bevorzugt von höchstens 10 ppm/K aus.
In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Glaskeramik mindestens eine Mischkristallphase auf der Basis von RE, Ti, Si, O und ggf. Ba auf, wobei Ba zumindest teilweise durch Sr, Ca, Mg ersetzt sein kann, wobei RE ein Lanthanoid oder Yttrium ist und wobei Ti zumindest teilweise durch Zr, Hf, Y, Nb, V, Ta ersetzt sein kann.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße Glaskeramik mindestens eine Mischkristallphase enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die durch Ba, RE, TiO, RE₂Ti₂O₇, RE₂Ti₂SiO₉ und RE₄Ti₉O₂₄ gebildet ist, wobei RE Lanthan, ein anderes Lanthanoid oder Yttrium ist, wobei bis zu 10% von Ba durch Sr, Ca, Mg ersetzt sein können, und wobei bis zu 10% Ti durch Zr, Hf, Y, Nb, V, Ta ersetzt sein können.
Die erfindungsgemäße Glaskeramik kann vorzugsweise einen kristallinen Anteil von mindestens 30 Vol.-%, vorzugsweise bis zu 95 Vol.-%, aufweisen.
Die durchschnittliche Kristallitgröße beträgt vorzugsweise 10 nm bis 50 μm und liegt vorzugsweise im Bereich von 100 nm bis 1 μm.
Die erfindungsgemäße Glaskeramik ist insbesondere als Dielektrikum für einen dielektrischen Resonator, ein elektronisches Frequenzfilterelement oder ein Antennenelement im Hochfrequenzbereich (f > 200 MHz) geeignet.
Insbesondere ist eine Verwendung als Dielektrikum für ein zylindrisches Antennenelement oder ein Patch-Antennenelement geeignet.
Ein erfindungsgemäßes Dielektrikum mit einem dielektrischen Verlust von höchstens 10^–2 im Hochfrequenzbereich lässt sich mit den folgenden Schritten herstellen:

– Erschmelzen und Homogenisieren eines Ausgangsglases, was die Bestandteile (in Mol-Prozent auf Oxidbasis) enthält:

SiO₂	5–50
Al₂O₃	0–20
B₂O₃	0–25
BaO	0–25
TiO₂	10–60
RE₂O₃	5–35,

– Gießen des Ausgangsglases in eine gewünschte Form;
– Abkühlen des Ausgangsglases auf Raumtemperatur;
– Keramisieren des Ausgangsglases durch eine Wärmebehandlung.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung weist das Ausgangsglas mindestens die folgenden Bestandteile (in Mol-Prozent auf Oxidbasis) auf:

SiO₂ 10–40

Al₂O₂ 0–10

B₂O₃ 5–25

BaO 0–20

TiO₂ 15–50

RE₂O₃ 10–30,

wobei Ba teilweise, vorzugsweise bis zu 10% durch Sr, Ca, Mg ersetzt sein kann, wobei RE ein Lanthanoid oder Yttrium ist, und wobei Ti teilweise, vorzugsweise bis zu 10% durch Zr, Hf, Y, Nb, V, Ta ersetzt sein kann.
Das Ausgangsglas wird vorzugsweise durch ein Heißformgebungsverfahren, insbesondere durch Gießen, Rohrziehen, Stabziehen oder Extrudieren in eine endformnahe Form (Near-Net-Shape) gebracht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Die einzige 1 zeigt das Ergebnis einer Röntgenfeinstrukturuntersuchung (X-Ray Diffraction-Analysis).
Beispiele
In Tabelle 1 sind verschiedene Glaszusammensetzungen für ein Ausgangsglas im System Ba-La-Ti-Si-O zusammengestellt.
Die verschiedenen Glasproben gemäß Beispiel 1 bis 9 werden zunächst unter Verwendung von üblichen Ausgangsmaterialien in üblicher Weise geschmolzen und homogenisiert, wobei Platintiegel, PT/RI-Tiegel, PT/RH-Tiegel, Quarztiegel oder Aluminiumoxidtiegel verwendet werden können. Die Proben werden zunächst 2 Stunden bei 1350°C erschmolzen, dann 30 Minuten bei 1400°C geläutert, 20 Minuten mit einem Platinrührer gerührt und homogenisiert, 10 Minuten stehen gelassen und dann in geeignete Formen etwa aus Stahl, Graphit, Aluminiumoxid oder Quarzglas abgegossen und damit in eine endkonturnahe Form gebracht.
Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wird das Glas einem Keramisierungsschritt unterzogen, was etwa durch ein Infrarotheizverfahren oder durch ein herkömmliches Verfahren erfolgen kann.
Ein typischer Keramisierungszyklus mit Hilfe von einem Infrarot-Heizofens lautet wie folgt:

– Aufheizen mit 300 K/min auf 1050°C;
– Halten bei 1050°C für 7 Sekunden;
– Aufheizen auf 1200°C mit einer Heizrate von 50 K/min;
– Halten bei 1200°C 15 Minuten lang;
– Abkühlen auf etwa 500°C durch Abschalten des Ofens mit einer Abkühlgeschwindigkeit von ca. 50 K/min;
– Entnahme der Probe aus dem Ofen, wenn eine Temperatur von etwa 500°C erreicht ist.

Ein Keramisierungszyklus in einem konventionellen Ofen wird durch Tempern bei 925°C über 15 Stunden durchgeführt.
Sofern notwendig, können die Formkörper nach dem Gießen noch durch eine Schleif- oder Polierbehandlung nachgearbeitet werden bzw. im Falle der Herstellung von zylindrischen Formkörpern durch spitzenloses Außenrundschleifen bearbeitet werden.
1 zeigt eine Röntgendiffraktionsanalyse von Probe 9 nach der Keramisierung. Die klar überwiegende Kristallphase ist La₂Ti₂SiO₉. Daneben wurden geringe Anteile an Rutil TiO₂ bestimmt.
Der Volumenanteil der kristallinen Phase bei dieser Probe liegt in der Größenordnung von etwa 50 bis 70 Vol.-%.
An den Proben 1 bis 9 wurden relative Permittivitäten ε gemessen, die sämtlich größer 15 waren und im Bereich von 20 bis 50 lagen.
Die Proben zeichnen sich ferner durch einen geringen dielektrischen Verlust bzw. durch eine hohe Güte aus.
Als Güte Q bezeichnet man den Kehrwert des dielektrischen Verlustes (tanδ): Q = 1/tan(δ).
Die Güte wird nach der Resonanzmethode nach Hakki-Coleman gemessen. Hierbei wird der Gütefaktor als Produkt aus Güte Q und Messfrequenz f₀ ermittelt.
Sämtliche Proben 1 bis 9 wiesen einen Gütefaktor Q·f₀ im Bereich von 2000 bis 3000 GHz auf. Für die Probe 1 wurde bei 10,09 GHz eine relative Permittivität ε von 22,4 und eine Güte Q von 205 gemessen, also ein Gütefaktor von 2068 gemessen.
Der Temperaturkoeffizient τ_f der Resonanzfrequenz ist bei sämtlichen gemessenen Proben sehr niedrig und liegt im Bereich von –40 ppm/K < τ_f < 40 ppm/K.

Bei Anwendungen als Dielektrikum für Antennen, die insbesondere als mobile GPS-Antennen für Handys geeignet sind, liegt der Frequenzbereich oberhalb von 200 MHz, insbesondere im Bereich von etwa 800 MHz bis 70 GHz. Durch die dielektrische Aufladung der Antenne wird die Sensitivität der Antenne gegen Verstimmung durch den Benutzer reduziert.

Probennummer	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Komponente	Gehalt Mol-%	Gehalt Mol-%	Gehalt Mol-%	Gehalt Mol-%	Gehalt Mol-%	Gehalt Mol-%	Gehalt Mol-%	Gehalt Mol-%	Gehalt Mol-%
SiO₂	21,00	23,00	27,00	19,00	23,00	19,00	27,00	21,00	21,00
Al₂O₃	6,00	4,00	2,00	2,00	2,00	4,00	2,00	4,00	6,00
B₂O₃	12,60	10,50	10,50	14,50	12,50	12,50	10,50	10,50	12,60
BaO	0,00	14,75	14,25	15,25	14,75	15,25	14,25	15,25	0,00
TiO₂	40,20	34,90	33,90	35,90	34,90	35,90	33,90	35,90	40,20
Sb₂O₃	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
La₂O₃	20,10	12,75	12,25	13,25	12,75	13,25	12,25	13,25	20,10
Summe	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00

Tab. 1

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6184845 B1 [0006]
US 2007/063902 A1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Mirsaneh et al., ”Cirularly Loaded Dielectric-Loaded Antennas: Current Technology and Future Challanges”, Adv. Funct. Materials 18, (2008), S. 1–8 [0003]
M. T. Sebastian et al., ”Low loss dielectric materials for LTCC applications”, International Materials Reviews, Vol. 53, 2008, S. 57–90 [0007]

Claims

Glaskeramik, die mindestens die folgenden Bestandteile (in Mol-% auf Oxidbasis) aufweist: SiO₂ 5–50 Al₂O₃ 0–20 B₂O₃ 0–25 BaO 0–25 TiO₂ 10–60 RE₂O₃ 5–35,

wobei Ba teilweise, vorzugsweise bis zu 10%, durch Sr, Ca, Mg ersetzt sein kann, wobei RE Lathan, ein anderes Lanthanoid oder Yttrium ist, und wobei Ti teilweise, vorzugsweise bis zu 10%, durch Zr, Hf, Y, Nb, V, Ta ersetzt sein kann.
Glaskeramik nach Anspruch 1, die mindestens die folgenden Bestandteile (in Mol-% auf Oxidbasis) aufweist: SiO₂ 10–40 Al₂O₃ 0–10 B₂O₃ 5–25 BaO 0–20 TiO₂ 15–50 RE₂O₃ 10–30,

wobei Ba teilweise, vorzugsweise bis zu 10%, durch Sr, Ca, Mg ersetzt sein kann, wobei RE Lanthan, ein anderes Lanthanoid oder Yttrium ist, und wobei Ti teilweise, vorzugsweise bis zu 10%, durch Zr, Hf, Y, Nb, V, Ta ersetzt sein kann.
Glaskeramik nach Anspruch 1 oder 2, die 0,01 bis zu 3 Mol-% mindestens eines Läutermittels enthält, das vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt ist, die durch Sb₂O₃ und As₂O₃ gebildet ist.
Glaskeramik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen dielektrischen Verlust (tanδ) von höchstens 10^–2, vorzugsweise von höchstens 10^–3, im Hochfrequenzbereich (Frequenz f > 200 MHz) aufweist.
Glaskeramik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer relativen Permittivität ε von mindestens 15, vorzugsweise > 18, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 80.
Glaskeramik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Betrag der Temperaturabhängigkeit der Resonanzfrequenz |τ_f| höchstens 200 ppm/K, vorzugsweise höchstens 50 ppm/K, besonders bevorzugt höchstens 10 ppm/K ist.
Glaskeramik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die mindestens eine Mischkristallphase auf der Basis von RE, Ti, Si, O und ggf. Ba enthält, wobei Ba zumindest teilweise durch Sr, Ca, Mg ersetzt sein kann, wobei RE ein Lanthanoid oder Yttrium ist und wobei Ti zumindest teilweise durch Zr, Hf, Y, Nb, V, Ta ersetzt sein kann.
Glaskeramik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die mindestens eine Mischkristallphase enthält, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die durch BaRETiO, RE₂Ti₂O₇, RE₂Ti₂SiO₉ und RE₄Ti₉O₂₄ gebildet ist, wobei RE Lanthan, ein anderes Lanthanoid oder Yttrium ist, wobei bis zu 10% von Ba durch Sr, Ca, Mg ersetzt sein können, und wobei bis zu 10% Ti durch Zr, Hf, Y, Nb, V, Ta ersetzt sein können.
Glaskeramik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen kristallinen Anteil von mindestens 30 Vol.-%, vorzugsweise bis zu 95 Vol.-% aufweist.
Glaskeramik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer durchschnittlichen Kristallitgröße von 10 Nanometer bis 50 Mikrometer, vorzugsweise von 100 Nanometer bis 1 Mikrometer.
Verwendung einer Glaskeramik nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Dielektrikum für einen dielektrischen Resonator, ein elektronisches Frequenzfilterelement oder ein Antennenelement für den Hochfrequenzbereich.
Verwendung nach Anspruch 11 als Dielektrikum für ein zylindrische Antennenelementes oder eine Patch-Antennenelement.
Herstellung eines Dielektrikums mit einem dielektrischen Verlust von höchstens 10^–2 im Hochfrequenzbereich mit den folgenden Schritten: – Erschmelzen und Homogenisieren eines Ausgangsglases, das die Bestandteile (in Mol-% auf Oxidbasis) enthält SiO₂ 5–50 Al₂O₃ 0–20 B₂O₃ 0–25 BaO 0–25 TiO₂ 10–60 RE₂O₃ 5–35,

wobei Ba teilweise, vorzugsweise bis zu 10%, durch Sr, Ca, Mg ersetzt sein kann, wobei RE Lanthan, ein anders Lanthanoid oder Yttrium ist, und wobei Ti teilweise, vorzugsweise bis zu 10%, durch Zr, Hf, Y, Nb, V, Ta ersetzt sein kann; – Gießen des Ausgangsglases in eine gewünschte Form; – Abkühlen des Ausgangsglases auf Raumtemperatur; – Keramisieren des Ausgangsglases durch eine Wärmebehandlung.
Herstellung nach Anspruch 13, bei dem das Ausgangsglas mindestens die folgenden Bestandteile (in Mol-% auf Oxidbasis) aufweist: SiO₂ 10–40 Al₂O₃ 0–10 B₂O₃ 5–25 BaO 0–20 TiO₂ 15–50 RE₂O₃ 10–30,

wobei Ba teilweise, vorzugsweise bis zu 10%, durch Sr, Ca, Mg ersetzt sein kann, wobei RE Lanthan, ein anderes Lanthanoid oder Yttrium ist, und wobei Ti teilweise, vorzugsweise bis zu 10%, durch Zr, Hf, Y, Nb, V, Ta ersetzt sein kann.
Herstellung nach Anspruch 14, bei dem das Ausgangsglas durch ein schmelztechnologisches Verfahren in eine endformnahe Form (Near-Net-Shape) gebracht wird.