DE102021109897A1

DE102021109897A1 - Gläser mit hohem Brechwert und geringer Dichte

Info

Publication number: DE102021109897A1
Application number: DE102021109897.1A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Fotheringham; Simone Monika Ritter; Bernd Rüdinger; Peter Nass
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2021-04-20
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2022-10-20
Also published as: TW202300469A; CN115215542A; JP2022165938A; US20220332630A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Gläser mit hoher Brechzahl bei geringer Dichte sowie die Verwendung der Gläser und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Description

Die Erfindung betrifft Gläser mit hoher Brechzahl bei geringer Dichte sowie die Verwendung der Gläser und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Stand der Technik
Gläser mit hoher Brechzahl und geringer Dichte werden insbesondere auf dem Gebiet der sogenannten „augmented reality“ gebraucht. „Augmented reality“ ist eine hochaktive Technologieentwicklung, die viele Anwendungen bedient, beispielsweise Medizin, Erziehung, Konstruktionswesen, Transport und Unterhaltung. Im Gegensatz zu „virtual reality“ als verwandter Technologie fokussiert sich „augmented reality“ auf die dichte Integration von Multimediainformationen und den Messdaten „echter“ Sensorik, typischerweise durch Einblenden eines digitalen Bildes in eine Brille.
Die technischen Herausforderungen dieses Gebietes ergeben sich aus der gleichzeitigen Erfordernis einer guten optischen Abbildung der realen Welt, einer guten Einblendung der digitalen Information und eines guten Tragekomforts.
Aufgabe
Im Stand der Technik fehlt es an Gläsern mit hohem Brechwert, typischerweise über 2,1, und gleichzeitig relativ geringer Dichte, typischerweise unter 5,25g/cm³, sowie geringer Kristallisationsneigung. Die im Stand der Technik enthaltenen Gläser mit den gewünschten Werten für Brechzahl und Dichte zeichnen sich durchweg durch eine geringe Anzahl von konstituierenden Phasen aus, was zu einer regelmäßigen Struktur und damit zur Kristallisationsanfälligkeit führt.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche gelöst.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch eine gezielte Kombination von stöchiometrischen Gläsern, also Gläsern, die in derselben Stöchiometrie auch als Kristalle existieren und deren Eigenschaft wegen der - wie in der Literatur an vielen Beispielen durch NMR-Messungen o.ä. überprüft - identischen Topologie der Baugruppen jeweils für Glas und Kristall als sehr ähnlich angenommen werden können, gelöst. Hierfür werden solche stöchiometrischen Gläser ausgewählt, deren Mischung ein Verhalten im Sinne einer Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erzielbar macht. In dieser Anmeldung werden diese stöchiometrischen Gläser auch als „Grundgläser“ bzw. „konstituierende Phasen“ bezeichnet.
Es ist kein neues Konzept, Gläser anhand der ihnen zuzuordnenden konstituierenden Phasen zu beschreiben. Durch die Angabe der Grundgläser lassen sich Rückschlüsse auf die chemische Struktur eines Glases ziehen (vgl. Conradt R: „Chemical structure, medium range order, and crystalline reference state of multicomponent oxide liquids and glasses“, in Journal of Non-Crystalline Solids, Volumes 345-346, 15 October 2004, Pages 16-23).
Im hier vorliegenden Fall ist die Beschreibung durch konstituierende Phasen von erheblichem Vorteil, da sich, wie im Folgenden gezeigt wird, die beiden entscheidenden Zielgrößen, nämlich die Dichte und die Brechzahl, in guter Näherung zwanglos aus der in konstituierenden Phasen angegebenen Zusammensetzung berechnen lassen, wohingegen die Berechnung aus der in einfachen Oxiden angegebenen Zusammensetzung sehr mühsam ist.
Die Auswahl der geeigneten konstituierenden Phasen berücksichtigt, dass die Brechzahl von den atomaren Polarisierbarkeiten abhängt, die ihrerseits vom Volumen der einzelnen Atome bzw. Ionen abhängen. Den größten Beitrag liefern dazu bei oxidischen Gläsern i.a. die Sauerstoffionen. Für eine hohe Brechzahl ist daher eine möglichst dichte Packung von Sauerstoffionen notwendig. Dies erreicht man v.a. durch den Einsatz von Ionen hoher Valenz, deren Radius so groß ist, daß sich nach den Paulingschen Packungsregeln eine oktaedrische Koordination ergeben kann. Zudem sollten diese Ionen wegen der geforderten geringen Dichte nicht zu schwer sein. Wenn man im Hinblick darauf, dass die konstituierenden Phasen für sich als Glas existieren sollen, gleichzeitig fordert, dass es sich bei diesen Ionen mindestens um sogenannte „imperfect glassformers“ im Sinne der Nomenklatur von Prof. Reinhardt Conradt, Vorlesung Glas-Chemie, RWTH Aachen 2010, handelt, kommen dafür Titan, Vanadium, Niob und Molybdän in Frage, wobei Vanadium wegen der damit verbundenen Redoxprobleme nicht bevorzugt wird. Die jeweilige konstituierende Phase entsteht durch Kombination eines „imperfect glassformers“ mit einem „network modifier“, im vorliegenden Fall einem (wegen der dichten Packung der Sauerstoffatome) hochvalenten „network modifier“ wie Lanthan, Yttrium oder Gadolinium.
Wir wählen als konstituierende Phasen daher zunächst aus: Lanthantitanat, Lanthanniobat, und optional Lanthanmolybdänborat.
In der letztgenannten konstituierenden Phase ist mit Bor noch ein „richtiger“ („perfect“) „glassformer“ dabei. Um ein Glas zu erhalten, dass keine technisch nicht handhabbare Kristallisationsneigung hat, ist ein gewisser Anteil an „richtigen“ „glassformers“ vonnöten.
Wir wählen daher als weitere konstituierende Phasen noch Lanthanborat, Yttriumborat und optional Gadoliniumborat sowie die reinen „glassformer“ Dibortrioxid und optional Siliziumdioxid.
Ferner wählen wir als konstituierende Phase noch Zirkonsilicat. Zirkonium hat die oben gewünschten Eigenschaften hohe Valenz und passender Radius, ist aber kein „glassformer“, so dass es nur in Kombination mit einem „glassformer“ als konstituierende Phase einsetzbar ist.
Die größeren der genannten Ionen, also alle bis auf Bor und Silizium, sind alle so dimensioniert, daß eine oktaedrische Koordination möglich ist, haben aber doch hinreichend unterschiedliche Radien, vgl. Robert Shannon, Revised Effective lonic Radii and Systematic Studies of Interatomic Distances in Halides and Chalcogenides, Acta Cryst. (1976) A32, 751, so dass auch niedrigere und höhere Koordinationen vorkommen können. Dieser Effekt ist erwünscht, da er einem regelmäßigen atomaren Aufbau und der Kristallisationsneigung entgegenwirkt.

Die vorliegende Erfindung betrifft mithin ein Glas mit einer Zusammensetzung, die durch die folgenden das Glas konstituierenden Phasen gekennzeichnet ist: Tabelle 1

konstituierende Phase	Min (Mol%)	Max (Mol%)
Lanthan-Titanat	20	80
Lanthan-Niobat	10	50
Lanthan-Molybdän-Borat	0	60
Lanthan-Borat	2	40
Yttrium-Borat	2	40
Gadolinium-Borat	0	40
Zirkon-Silicat	2	40
Dibortrioxid	2	40
Siliziumdioxid	0	20

Ferner soll das erfindungsgemäße Glas weitere Bedingungen erfüllen, die mit der Zusammensetzung aus konstituierenden Phasen in formelmäßigen Zusammenhängen stehen, die weiter unten aufgezeigt werden.
Wir geben zunächst Umrechnungsmatrizen für die gegenseitige Umrechnung der Zusammensetzungsangaben in einfachen Oxiden und in konstituierenden Phasen an.
Umrechnung von der Zusammensetzung aus konstituierenden Phasen in Zusammensetzung aus einfachen Oxiden und umgekehrt:

Die Zusammensetzung in konstituierenden Phasen wird zum Zweck der Umrechnung in der folgenden normierten Form angegeben: Tabelle 2

konstituierende Phase	Formel (auf ein einfaches Oxid normiert)
Lanthan-Titanat	(2La₂O₃·9TiO₂)/11
Lanthan-Niobat	(La₂O₃·Nb₂O₅)/2
Lanthan-Molybdän-Borat	(La₂O₃·2MoO₃·B₂O₃)/4
Lanthan-Borat	(La₂O₃·B₂O₃)/2
Yttrium-Borat	(Y₂O₃·B₂O₃)/2
Gadolinium-Borat	(Gd₂O₃·B₂O₃)/2
Zirkon-Silicat	(ZrO₂·SiO₂)/2
Dibortrioxid	B₂O₃
Siliziumdioxid	SiO₂

Die Umrechnung dieser Zusammensetzungen in eine Zusammensetzungsangabe in Mol% bezüglich der folgenden einfachen Oxide ...

#	Oxid
1.	La₂O₃
2.	Y₂O₃
3.	Gd₂O₃
4.	ZrO₂
5.	TiO₂
6.	Nb₂O₅
7.	MoO₃
8.	B₂O₃
9.	SiO₂

... erfolgt mit Hilfe der hier angegebenen Matrix. Dabei wird die Zusammensetzungsangabe in Mol-% hinsichtlich der Grundgläser als Spaltenvektor von rechts an die Matrix multipliziert: Matrix

2/11	1/2	1/4	1/2	0	0	0	0	0	×	(2La₂O₃·9TiO₂)/11
0	0	0	0	1/2	0	0	0	0		(La₂O₃·Nb₂O₅)/2
0	0	0	0	0	1/2	0	0	0		(La₂O₃·2MoO₃·B₂O₃)/4
0	0	0	0	0	0	1/2	0	0		(La₂O₃·B₂O₃)/2
9/11	0	0	0	0	0	0	0	0		(Y₂O₃·B₂O₃)/2
0	1/2	0	0	0	0	0	0	0		(Gd₂O₃·B₂O₃)/2
0	0	1/2	0	0	0	0	0	0		(ZrO₂·SiO₂)/2
0	0	1/4	1/2	1/2	1/2	0	1	0		B₂O₃
0	0	0	0	0	0	1/2	0	1		SiO₂

Als Ergebnis der Multiplikation des Spaltenvektors an die Matrix erhält man die Zusammensetzung des Glases in Molprozenten.
Umgekehrt lässt sich eine Zusammensetzung in Molprozenten einfach über die jeweilige inverse Matrix in eine Grundglaszusammensetzung überführen. Dabei gelten natürlich nur solche Grundglaszusammensetzungen als erfindungsgemäß, die bei Umrechnung keine negativen Werte für die Grundgläser ergeben.
Bedeutung der konstituierenden Phasen und deren Auswahl im Hinblick auf die Aufgabe der Erfindung
Die Zusammensetzung ist im Hinblick auf die das Glas konstituierenden Phasen innerhalb der hierin beschriebenen Grenzen gewählt. Die das Glas konstituierenden Phasen liegen als solche im Glasprodukt selbstverständlich nicht kristallin, sondern amorph vor. Das heißt aber nicht, dass die konstituierenden Phasen im amorphen Zustand völlig andere Baugruppen als im kristallinen Zustand haben. Wie oben gesagt, ist die Topologie der Baugruppen vergleichbar, also z.B. die Koordination der beteiligten Kationen mit umgebenden Sauerstoffatomen oder der sich aus der Koordination und der Stärke der Bindung zwischen diesen Kationen und umgebenden Sauerstoffatomen ergebende interatomare Abstand. Daher lassen sich viele Eigenschaften des Glases der Erfindung gut anhand der konstituierenden Phasen beschreiben, insbesondere um die erfinderische Leistung und die mit der Erfindung überwundenen Probleme darzustellen (vgl. dazu Conradt R., loc. cit.). Dabei kann das Glas natürlich nicht nur unter Verwendung der entsprechenden Kristalle hergestellt werden, sondern auch unter Verwendung der üblichen Glasrohstoffe, solange nur die stöchiometrischen Verhältnisse die Ausbildung der entsprechenden Baugruppen der Grundgläser ermöglichen.
Im folgenden werden Berechnungsverfahren angegeben, wie sich die oben genannten Schlüsselgrößen Dichte und Brechzahl aus einer vorgegebenen Zusammensetzung aus konstituierenden Phasen berechnen lassen. Diese Berechnungsverfahren sind maßgeblich bei der Auswahl der Zusammensetzung eines erfindungsgemäßen Glases aus diesen konstituierenden Phasen.
Dichte
Bemerkenswerterweise lässt sich die Dichte ρ sehr einfach per Hebelregel aus den Molmassen M_i und Dichten ρ_i der konstituierenden Phasen berechnen: $ρ = \frac{\sum_{i = 1}^{n} c_{i} \cdot M_{i}}{\sum_{i = 1}^{n} c_{i} \cdot \frac{M_{i}}{ρ_{i}}}$
Der Zähler von (1) ist dabei die Molmasse, der Nenner das Molvolumen V_Mol des Glases.

Die Molmassen, Dichtewerte und Molvolumina sind im folgenden tabelliert. Tabelle 3 Molmassen, Dichten und molare lonenvolumina der normierten konstituierenden Phasen

konstituierende Phase	Formel (auf ein einfaches Oxid normiert)	M _i /g	ρ _i / (g/cm ³ )	Molvolumen / cm ³
Lanthan-Titanat	(2La₂O₃·9TiO₂)/11	124,5820909	4,97	25,0668191
Lanthan-Niobat	(La₂O₃·Nb₂O₅)/2	295,81238	5,9	50,13769153
Lanthan-Molybdän-Borat	(La₂O₃·2MoO₃·B₂O₃)/4	170,8325	4,674	36,54952931
Lanthan-Borat	(La₂O₃·B₂O₃)/2	197,718	5,3	37,30528302
Yttrium-Borat	(Y₂O₃·B₂O₃)/2	147,71385	4,46	33,11969731
Gadolinium-Borat	(Gd₂O₃·B₂O₃)/2	216,058	5,965	36,22095557
Zirkon-Silicat	(ZrO₂·SiO₂)/2	91,653	3,961	23,13885382
Dibortrioxid	B₂O₃	69,619	1,82	38,2521978
Siliziumdioxid	SiO₂	60,084	2,203	27,27371766

Die Dichtewerte finden sich in Optical Materials 33 (2011) 1853-1857 (2La₂O₃·9TiO₂), Optical Materials Express 4(4) April 2014 (La₂O₃·Nb₂O₅; aus den dort gelisteten Dichtewerten für verschiedene La₂O₃/Nb₂O₅-Mischungen folgt, dass die Dichte von glasigem La₂O₃·Nb₂O₅, das sich durch entsprechend schnelle Kühlung herstellen lassen muss, gleich der von kristallinen La₂O₃·Nb₂O₅ ist), Journal of Non-Crystalline Solids 429 (2015) 171-177 (La₂O₃·2MoO₃·B₂O₃), Dalton Trans., 2019, 48, 10804 (La₂O₃·B₂O₃), Applied Physics A (2019) 125:852 (Y₂O₃·B₂O₃, Gd₂O₃·B₂O₃; aus den dortigen Dichteangaben für das Y₂O₃·Gd₂O₃-B₂O₃-System werden die Dichtewerte von glasigem 30Mol%Y₂O₃·70Mol%B₂O₃ und glasigem 30Mol%Gd₂O₃·70Mol%B₂O₃ durch lineare Extrapolation ermittelt; die Dichtewerte von glasigem 50Mol%Y₂O₃·50Mol%B₂O₃ und glasigem 50Mol%Gd₂O₃·50Mol%B₂O₃ werden aus den Werten für glasiges B₂O₃, glasiges 30Mol%Y₂O₃·70Mol%B₂O₃ bzw. glasiges 30Mol%Gd₂O₃·70Mol%B₂O₃ und kristallines Y₂O₃ bzw. kristallines Gd₂O₃ mit quadratischer Interpolation abgeschätzt, Journal of Non-Crystalline Solids 69 (1985) 415-423 (ZrO₂·SiO₂), Journal of Non-Crystalline Solids 453 (2016) 118-124 (B₂O₃), Solid State Communications, Vol. 88, Nos. 11/12, pp. 1023-1027, 1993 (SiO₂).
Die nach Formel (1) berechnete Dichte der Gläser der Erfindung beträgt bevorzugt weniger als 5,30 g/cm³, höchstens 5,25 g/cm³, höchstens 5,20 g/cm³, höchstens 5,15 g/cm³, höchstens 5,10 g/cm³, höchstens 5,05 g/cm³, höchstens 5,00 g/cm³, höchstens 4,95 g/cm³, höchstens 4,90 g/cm³, höchstens 4,85 g/cm³, höchstens 4,80 g/cm³, höchstens 4,75 g/cm³, höchstens 4,70 g/cm³ oder höchstens 4,65 g/cm³. Die nach Formel (1) berechnete Dichte der Gläser kann insbesondere 4,00 g/cm³ oder mehr betragen, beispielsweise mindestens 4,05, mindestens 4,10 g/cm³, mindestens 4,15 g/cm³, mindestens 4,20 g/cm³, mindestens 4,25 g/cm³, mindestens 4,30 g/cm³, mindestens 4,35 g/cm³, mindestens 4,40 g/cm³, mindestens 4,45 g/cm³, oder mindestens 4,50 g/cm³. Die nach Formel (1) berechnete Dichte der Gläser der Erfindung kann beispielsweise in einem Bereich von 4,00 g/cm³ bis 5,30 g/cm³ liegen, insbesondere in einem Bereich von 4,05 g/cm³ bis 5,25 g/cm³, von 4,10 g/cm³ bis 5,20 g/cm³, von 4,10 g/cm³ bis 5,15 g/cm³, von 4,15 g/cm³ bis 5,10 g/cm³, von 4,20 g/cm³ bis 5,05 g/cm³, von 4,20 g/cm³ bis 5,00 g/cm³, von 4,25 g/cm³ bis 4,95 g/cm³, von 4,30 g/cm³ bis 4,90 g/cm³, von 4,30 g/cm³ bis 4,85 g/cm³, von 4,35 g/cm³ bis 4,80 g/cm³, von 4,40 g/cm³ bis 4,75 g/cm³, von 4,45 g/cm³ bis 4,70 g/cm³, oder von 4,50 g/cm³ bis 4,65 g/cm³. Die nach Formel (1) berechnete Dichte der Gläser der Erfindung kann beispielsweise auch in einem Bereich von 4,60 g/cm³ bis 5,25 g/cm³, von 4,75 g/cm³ bis 5,24 g/cm³, von 4,78 g/cm³ bis 5,23 g/cm³, von 4,85 g/cm³ bis 5,21 g/cm³, von 4,90 g/cm³ bis 5,20 g/cm³, von 4,91 g/cm³ bis 5,19 g/cm³, von 4,92 g/cm³ bis 5,18 g/cm³, von 4,93g/cm³ bis 5,17 g/cm³, von 4,94 g/cm³ bis 5,16 g/cm³, von 4,95 g/cm³ bis 5,15 g/cm³, von 4,96 g/cm³ bis 5,14 g/cm³, von 4,97 g/cm³ bis 5,13 g/cm³, von 4,98 g/cm³ bis 5,12 g/cm³, von 4,99 g/cm³ bis 5,11 g/cm³, oder von 5,00 g/cm³ bis 5,10 g/cm³ liegen.
In Ausführungsformen der Erfindung kann die nach Formel (1) berechnete Dichte der Gläser 5,00 g/cm³ oder mehr betragen, beispielsweise mindestens 5,01, mindestens 5,02 g/cm³, mindestens 5,03 g/cm³, mindestens 5,04 g/cm³, mindestens 5,05 g/cm³, mindestens 5,06 g/cm³, mindestens 5,07 g/cm³, mindestens 5,08 g/cm³, mindestens 5,09 g/cm³, oder mindestens 5,10 g/cm³. Die nach Formel (1) berechnete Dichte der Gläser der Erfindung kann insbesondere in einem Bereich von 5,00 g/cm³ bis 5,30 g/cm³, von 5,01 g/cm³ bis 5,25 g/cm³, von 5,02 g/cm³ bis 5,20 g/cm³, von 5,03 g/cm³ bis 5,15 g/cm³, oder von 5,04 g/cm³ bis 5,10 g/cm³ liegen.
Brechzahl
Die Brechzahl (BZ) bezieht sich auf die Wellenlänge 589.3 nm; es handelt sich also um den üblicherweise mit „n_D“ bezeichneten Wert. Die Berechnung dieser Brechzahl erfolgt nach Shannon und Fischer, American Mineralogist, Volume 101, pages 2288-2300, 2016.
Die Berechnungsmethode von Shannon und Fischer bezieht sich auf Kristalle; man kann sie aber auch auf Glas übertragen, wenn man wie folgt vorgeht: (1) Man geht von der in konstituierenden Phasen angegebenen Zusammensetzung aus. (2) Für jede Phase rechnet man nach Shannon und Fischer die Polarisierbarkeit einer molekularen Einheit aus; dabei verwendet man dem Conradtschen Ansatz folgend für die Polarisierbarkeit der Kationen den Wert, der sich jeweils für die im Kristall gegebene Koordinationszahl ergibt, benutzt aber bei der Berechnung der Polarisierbarkeit der Sauerstoffionen für das dazu notwendige Molekularvolumen den Wert, der sich bei Verwendung der Dichte in glasigem Zustand ergibt; die Werte der Polarisierbarkeiten der konstituierenden Phasen sind unten tabelliert. (3) Die Polarisierbarkeit α einer molekularen Einheit des Glases berechnet man, indem man die Polarisierbarkeiten α_i der konstituierenden Phasen mit dem jeweiligen molaren Anteil multipliziert und aufsummiert. $α = \sum_{i = 1}^{n} c_{i} \cdot α_{i}$
(4) Das Molekularvolumen V_m (übliche Einheit Å³) wird aus dem Molvolumen V_Mol (übliche Einheit cm³) durch Division durch die Avogadrozahl 6.023*10²³ berechnet. $\frac{V_{m}}{Å^{3}} = \frac{10^{24}}{N_{A}} \cdot \frac{V_{M o l}}{{cm}^{3}}$
(5) Die Brechzahl n_D wird nach Shannon und Fischer, loc. cit., berechnet. $n_{D} = \sqrt{\frac{4 π α}{(2.26 - \frac{4 π}{3}) α + V_{m}} + 1}$

Die Polarisierbarkeiten der konstituierenden Phasen sind im Folgenden tabelliert. Tabelle 4 Polarisierbarkeiten der normierten konstituierenden Phasen

konstituierende Phase	Formel (auf ein einfaches Oxid normiert)	α _i
Lanthan-Titanat	(2La₂O₃·9TiO₂)/11	9,119538223
Lanthan-Niobat	(La₂O₃·Nb₂O₅)/2	16,39292835
Lanthan-Molybdän-Borat	(La₂O₃·2MoO₃·B₂O₃)/4	8,874347232
Lanthan-Borat	(La₂O₃·B₂O₃)/2	8,98974281
Yttrium-Borat	(Y₂O₃·B₂O₃)/2	7,558043681
Gadolinium-Borat	(Gd₂O₃·B₂O₃)/2	8,376326033
Zirkon-Silicat	(ZrO₂·SiO₂)/2	5,193896624
Dibortrioxid	B₂O₃	5,075206993
Siliziumdioxid	SiO₂	3,533771705

Die für die Berechnung der Polarisierbarkeiten der konstituierenden Phasen notwendigen Angaben zu den Koordinationszahlen der Kationen finden sich in J. Phys. Chem. Solids, Vol. 56 No. 10, pp. 1297-1303, 1995 (2La₂O₃·9TiO₂), RSC Adv., 2017, 7, 16777 (La₂O₃·Nb₂O₅), Dalton Trans., 2008, 3709-3714 (La₂O₃·2MoO₃·B₂O₃), Acta Cryst. (2006). E62, i103-i105 (La₂O₃·B₂O₃), Solid State Sciences 10 (2008) 1173-1178 (Y₂O₃·B₂O₃), J. Am. Ceram. Soc., 95 [2] 696-704 (2012) (Gd₂O₃·B₂O₃), The American Mineralogist Vol. 56, 782-790, May - June (1971) (ZrO₂·SiO₂), Acta Cryst. (1970). B26, 906-915 (B₂O₃), J. Appl. Cryst. (1988). 21, 182-191 (SiO₂).
Die nach Formel (4) berechnete Brechzahl n_D der Gläser der Erfindung beträgt bevorzugt mindestens 2,00, beispielsweise mindestens 2,01, mindestens 2,02, mindestens 2,03, mindestens 2,04, mindestens 2,05, mindestens 2,06, mindestens 2,07, mindestens 2,08, mindestens 2,09, mindestens 2,10, beispielsweise mindestens 2,11, mindestens 2,12, mindestens 2,13, mindestens 2,14, mindestens 2,15, mindestens 2,16, mindestens 2,17, mindestens 2,18, mindestens 2,19, mindestens 2,20, mindestens 2,21, mindestens 2,22, mindestens 2,23 oder mindestens 2,24. Die nach Formel (4) berechnete Brechzahl n_D kann insbesondere weniger als 2,30 betragen, beispielsweise höchstens 2,29, höchstens 2,28, höchstens 2,27, höchstens 2,26 oder höchstens 2,25. Die nach Formel (4) berechnete Brechzahl n_D der Gläser der Erfindung kann beispielsweise in einem Bereich von 2,00 bis 2,30, von 2,01 bis 2,30, von 2,02 bis 2,30, von 2,03 bis 2,30, von 2,04 bis 2,30 von 2,05 bis 2,30, von 2,06 bis 2,30, von 2,07 bis 2,30, von 2,08 bis 2,30, von 2,09 bis 2,30, oder von 2,10 bis 2,30 liegen, insbesondere in einem Bereich von 2,11 bis 2,30, von 2,12 bis 2,30, von 2,13 bis 2,29, von 2,14 bis 2,29, von 2,15 bis 2,28, von 2,16 bis 2,28, von 2,17 bis 2,28, von 2,18 bis 2,27, von 2,19 bis 2,27, von 2,20 bis 2,26, von 2,21 bis 2,26, von 2,22 bis 2,25, von 2,23 bis 2,25, oder von 2,24 bis 2,25.
Auswahl geeigneter konstituierender Phasen
Die Anteile der erfindungsgemäßen Phasen werden derart gewählt, dass sich Gläser mit hoher Brechzahl bei vergleichsweise geringer Dichte ergeben. Insbesondere beträgt der Quotient aus der nach Formel (1) berechneten Dichte und der nach Formel (4) berechneten Brechzahl n_D bevorzugt höchstens 2,50 g/cm³, weiter bevorzugt höchstens 2,45 g/cm³, weiter bevorzugt höchstens 2,40 g/cm³, beispielsweise höchstens 2,35 g/cm³, höchstens 2,30 g/cm³, höchstens 2,25 g/cm³, höchstens 2,20 g/cm³ oder höchstens 2,15 g/cm³. Der Quotient aus der nach Formel (1) berechneten Dichte und der nach Formel (4) berechneten Brechzahl n_D kann insbesondere mindestens 2,00 g/cm³ betragen, beispielsweise mindestens 2,05 g/cm³, oder mindestens 2,10 g/cm³. Der Quotient aus der nach Formel (1) berechneten Dichte und der nach Formel (4) berechneten Brechzahl n_D kann beispielsweise in einem Bereich von 2,00 g/cm³ bis 2,50 g/cm³ liegen, insbesondere von 2,00 g/cm³ bis 2,45 g/cm³, von 2,00 g/cm³ bis 2,40 g/cm³, von 2,05 g/cm³ bis 2,35 g/cm³, von 2,05 g/cm³ bis 2,30 g/cm³, von 2,10 g/cm³ bis 2,25 g/cm³, von 2,15 g/cm³ bis 2,20 g/cm³, oder von 2,10 g/cm³ bis 2,15 g/cm³.
Lanthan-Titanat
Ein in dem Glas dieser Erfindung als konstituierende Phase vertretenes Grundglas ist Lanthan-Titanat-Glas.
Der Anteil an Lanthan-Titanat liegt in einem Bereich von 20 bis 80 Mol%, beispielsweise in einem Bereich von 20 bis 70 Mol%, von 20 bis 60 Mol%, von 25 bis 55 Mol%, von 30 bis 50 Mol%, oder von 35 bis 45 Mol%.
Der Anteil an Lanthan-Titanat kann beispielsweise mindestens 20 Mol%, mindestens 25 Mol%, mindestens 30 Mol%, mindestens 35 Mol% oder mindestens 40 Mol% betragen. Der Anteil an Lanthan-Titanat kann beispielsweise höchstens 80 Mol%, höchstens 70 Mol%, höchstens 60 Mol%, höchstens 55 Mol%, höchstens 50 Mol% oder höchstens 45 Mol% betragen
Unter einem Mol Lanthan-Titanat wird erfindungsgemäß ein Mol (2La₂O₃·9TiO₂)/11 verstanden.
Lanthan-Niobat
Der Anteil an Lanthan-Niobat liegt in einem Bereich von 10 bis 50 Mol% liegen, beispielsweise in einem Bereich von 15 bis 45 Mol%, von 20 bis 40 Mol% oder von 25 bis 35 Mol%.
Der Anteil an Lanthan-Niobat kann beispielsweise mindestens 10 Mol%, mindestens 15 Mol%, mindestens 20 Mol% oder mindestens 25 Mol% betragen. Der Anteil an Lanthan-Niobat kann beispielsweise höchstens 50 Mol%, höchstens 45 Mol%, höchstens 40 Mol% oder höchstens 35 Mol% betragen.
Unter einem Mol Lanthan-Niobat wird erfindungsgemäß ein Mol (La₂O₃·Nb₂O₅)/2 verstanden.
Bevorzugt liegt das Verhältnis des Anteils an Lanthan-Titanat zum Anteil an Lanthan-Niobat in einem Bereich von 0,5:1 bis 8:1, beispielsweise von 0,7:1 bis 7,5:1, von 0,8:1 bis 7:1, von 0,9:1 bis 6,5:1, von 1:1 bis 6:1, von >1:1 bis 5,5:1, von 1,1:1 bis 5:1, von 1,2:1 bis 4,5:1, von 1,5:1 bis 4:1, von 1,75:1 bis 3,5:1 oder von 2:1 bis 3:1. Das Verhältnis des Anteils an Lanthan-Titanat zum Anteil an Lanthan-Niobat kann beispielsweise mindestens 0,5:1, mindestens 0,7:1, mindestens 0,8:1, mindestens 0,9:1, mindestens 1:1, größer als 1:1, mindestens 1,1:1, mindestens 1,2:1, mindestens 1,5:1, mindestens 1,75:1 oder mindestens 2:1 betragen. Das Verhältnis des Anteils an Lanthan-Titanat zum Anteil an Lanthan-Niobat beträgt beispielsweise höchstens 8:1, höchstens 7,5:1, höchstens 7:1, höchstens 6,5:1, höchstens 6:1, höchstens 5,5:1, höchstens 5:1, höchstens 4,5:1, höchstens 4:1, höchstens 3,5:1 oder höchstens 3:1.
Die Summe der Anteile von Lanthan-Titanat und Lanthan-Niobat beträgt bevorzugt mindestens 50 Mol%, mindestens 55 Mol% oder mindestens 60 Mol%. Bevorzugt liegt die Summe der Anteile von Lanthan-Titanat und Lanthan-Niobat in einem Bereich von 50 bis 90 Mol%, beispielsweise von 55 bis 85 Mol% oder von 60 bis 80 Mol%. Die Summe der Anteile von Lanthan-Titanat und Lanthan-Niobat kann beispielsweise höchstens 90 Mol%, höchstens 85 Mol% oder höchstens 80 Mol% betragen.
Lanthan-Molybdän-Borat
Der Anteil an Lanthan-Molybdän-Borat liegt in einem Bereich von 0 bis 60 Mol%. Die Gläser der Erfindung können also frei von Lanthan-Molybdän-Borat sein. Der Anteil an Lanthan-Molybdän-Borat kann insbesondere in einem Bereich von 0 bis 20 Mol% liegen, beispielsweise von 0 bis 15 Mol%, von 0 bis 10 Mol%, von 0 bis 5 Mol%, von 0 bis 2 Mol% oder von 0 bis 1 Mol%.
Der Anteil an Lanthan-Molybdän-Borat beträgt beispielsweise höchstens 60 Mol%, höchstens 20 Mol%, höchstens 15 Mol%, höchstens 10 Mol%, höchstens 5 Mol% höchstens 2 Mol% oder höchstens 1 Mol%. Der Anteil an Lanthan-Molybdän-Borat kann in Ausführungen der Erfindung beispielsweise auch mindestens 1 Mol%, mindestens 2 Mol%, mindestens 4 Mol% oder mindestens 10 Mol% betragen.
Unter einem Mol Lanthan-Molybdän-Borat wird erfindungsgemäß ein Mol (La₂O₃·2MoO₃·B₂O₃)/4 verstanden.
Lanthan-Borat
Der Anteil an Lanthan-Borat liegt in einem Bereich von 2 bis 40 Mol%, beispielsweise in einem Bereich von 3 bis 30 Mol%, von 4 bis 20 Mol% oder von 5 bis 15 Mol%.
Der Anteil an Lanthan-Borat kann beispielsweise mindestens 2 Mol%, mindestens 3 Mol%, mindestens 4 Mol%, oder mindestens 5 Mol% betragen. Der Anteil an Lanthan-Borat kann beispielsweise höchstens 40 Mol%, höchstens 30 Mol%, höchstens 20 Mol%, oder höchstens 15 Mol% betragen.
Unter einem Mol Lanthan-Borat wird erfindungsgemäß ein Mol (La₂O₃·B₂O₃)/2 verstanden.
Yttrium-Borat
Der Anteil an Yttrium-Borat liegt in einem Bereich von 2 bis 40 Mol%, beispielsweise in einem Bereich von 3 bis 30 Mol%, von 4 bis 20 Mol% oder von 5 bis 15 Mol%.
Der Anteil an Yttrium -Borat kann beispielsweise mindestens 2 Mol%, mindestens 3 Mol%, mindestens 4 Mol%, oder mindestens 5 Mol% betragen. Der Anteil an Yttrium -Borat kann beispielsweise höchstens 40 Mol%, höchstens 30 Mol%, höchstens 20 Mol%, oder höchstens 15 Mol% betragen.
Unter einem Mol Yttrium-Borat wird erfindungsgemäß ein Mol (Y₂O₃·B₂O₃)/2 verstanden.
Gadolinium-Borat
Der Anteil an Gadolinium-Borat liegt in einem Bereich von 0 bis 40 Mol% liegen. Die Gläser der Erfindung können also frei von Gadolinium-Borat sein. Der Anteil an Gadolinium-Borat kann insbesondere in einem Bereich von 0 bis 20 Mol% liegen, beispielsweise von 0 bis 15 Mol%, von 0 bis 10 Mol%, von 0 bis 5 Mol%, von 0 bis 2 Mol% oder von 0 bis 1 Mol%.
Der Anteil an Gadolinium-Borat beträgt beispielsweise höchstens 40 Mol%, höchstens 20 Mol%, höchstens 15 Mol%, höchstens 10 Mol%, höchstens 5 Mol% höchstens 2 Mol% oder höchstens 1 Mol%. Der Anteil an Gadolinium-Borat kann in Ausführungen der Erfindung beispielsweise auch mindestens 1 Mol%, mindestens 2 Mol%, mindestens 4 Mol% oder mindestens 10 Mol% betragen.
Unter einem Mol Gadolinium-Borat wird erfindungsgemäß ein Mol (Gd₂O₃·B₂O₃)/2 verstanden.
Zirkon-Silicat
Der Anteil an Zirkon-Silicat liegt in einem Bereich von 2 bis 40 Mol% liegen, beispielsweise in einem Bereich von 3 bis 30 Mol%, von 4 bis 20 Mol% oder von 5 bis 15 Mol%.
Der Anteil an Zirkon-Silicat kann beispielsweise mindestens 2 Mol%, mindestens 3 Mol%, mindestens 4 Mol%, oder mindestens 5 Mol% betragen. Der Anteil an Zirkon-Silicat kann beispielsweise höchstens 40 Mol%, höchstens 30 Mol%, höchstens 20 Mol%, oder höchstens 15 Mol% betragen.
Unter einem Mol Zirkon-Silicat wird erfindungsgemäß ein Mol (ZrO₂·SiO₂)/2 verstanden.
Dibortrioxid und Siliziumdioxid
Es können auch Anteile eines Grundglases aus Dibortrioxid und/oder eines Grundglases aus Siliziumdioxid vorgesehen sein.
Der Anteil an Dibortrioxid als Grundglas liegt in einem Bereich von 2 bis 40 Mol%, beispielsweise in einem Bereich von 3 bis 30 Mol%, von 4 bis 20 Mol% oder von 5 bis 15 Mol%.
Der Anteil an Dibortrioxid als Grundglas kann beispielsweise mindestens 2 Mol%, mindestens 3 Mol%, mindestens 4 Mol%, oder mindestens 5 Mol% betragen. Der Anteil an Dibortrioxid als Grundglas kann beispielsweise höchstens 40 Mol%, höchstens 30 Mol%, höchstens 20 Mol%, oder höchstens 15 Mol% betragen.
Der Anteil an Siliziumdioxid als Grundglas liegt in einem Bereich von 0 bis 20 Mol%. Die Gläser der Erfindung können also frei von Siliziumdioxid als Grundglas sein. Der Anteil an Siliziumdioxid als Grundglas kann insbesondere in einem Bereich von 0 bis 15 Mol%, von 0 bis 10 Mol%, von 0 bis 5 Mol%, von 0 bis 2 Mol% oder von 0 bis 1 Mol% liegen.
Der Anteil an Siliziumdioxid als Grundglas beträgt beispielsweise höchstens 20 Mol%, höchstens 15 Mol%, höchstens 10 Mol%, höchstens 5 Mol% höchstens 2 Mol% oder höchstens 1 Mol%. Der Anteil an Siliziumdioxid als Grundglas kann in Ausführungen der Erfindung beispielsweise auch mindestens 1 Mol%, mindestens 2 Mol%, oder mindestens 4 Mol% betragen.
Bevorzugt ist der Anteil an Siliziumdioxid als Grundglas geringer als der Anteil an Dibortrioxid als Grundglas. Das Verhältnis des Anteils von Siliziumdioxid zu Dibortrioxid liegt also bevorzugt in einem Bereich von 0 bis <1.
Die Summe der Anteile von Dibortrioxid und Siliziumdioxid als Grundgläser liegt bevorzugt in einem Bereich von 2 bis 30 Mol%, insbesondere 3 bis 25 Mol%, beispielsweise von 4 bis 20 Mol% oder von 5 bis 15 Mol%. Die Summe der Anteile von Dibortrioxid und Siliziumdioxid als Grundgläser kann beispielsweise mindestens 2 Mol%, mindestens 3 Mol%, mindestens 4 Mol% oder mindestens 5 Mol% betragen. Die Summe der Anteile von Dibortrioxid und Siliziumdioxid als Grundgläser kann beispielsweise höchstens 30 Mol%, höchstens 25 Mol%, höchstens 20 Mol% oder höchstens 15 Mol% betragen.
Weitere Komponenten
Zusätzlich zu den bereits genannten Komponenten kann das Glas weitere Bestandteile enthalten, die hierin als „Rest“ bezeichnet werden. Der Anteil des Restes an dem erfindungsgemäßen Glas beträgt vorzugsweise höchstens 3 Mol-%, um die durch sorgsame Auswahl geeigneter Grundgläser eingestellten Glaseigenschaften nicht zu stören. In besonders bevorzugten Ausführungsformen beträgt der Anteil an Rest in dem Glas höchstens 2 Mol%, mehr bevorzugt höchstens 1 Mol% oder höchstens 0,5 Mol%. Der Rest enthält insbesondere Oxide, die nicht in den hierin genannten Grundgläsern enthalten sind. Somit enthält der Rest insbesondere kein La₂O₃, Y₂O₃, Gd₂O₃, ZrO₂, TiO₂, Nb₂O₅, MoO₃, B₂O₃ oder SiO₂.
Wenn es in dieser Beschreibung heißt, die Gläser seien frei von einer Komponente bzw. einer konstituierenden Phase oder enthalten eine gewisse Komponente bzw. konstituierende Phase nicht, so ist damit gemeint, dass diese Komponente bzw. konstituierende Phase 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 1000 ppm (molar), oder weniger als 300 ppm (molar), bevorzugt weniger als 100 ppm (molar), besonders bevorzugt weniger als 50 ppm (molar) und am meisten bevorzugt weniger als 10 ppm (molar).
Die Gläser enthalten im Hinblick auf deren Toxizität bevorzugt kein CdO und kein ThO₂. Die Gläser enthalten bevorzugt kein Yb₂O₃, da im Hinblick auf die Dichte den leichteren La₂O₃- und Gd₂O₃-Verbindungen der Vorzug gegeben wird. Die Gläser enthalten bevorzugt kein Ta₂O₅ und kein WO₃, da im Hinblick auf die Dichte den leichteren Nb₂O₅- und MoO₃-Verbindungen der Vorzug gegeben wird. Die Gläser enthalten bevorzugt keine Alkali- und/oder Erdalkalioxide, da diese im Hinblick auf die erfindungsgemäße Aufgabe, möglichst viele Sauerstoffatome möglichst dicht zu packen, nicht zielführend sind und den erfindungsgemäßen Verbindungen mit höherwertigen Kationen der Vorzug gegeben wird. Ausnahmen sind Rb₂O und Cs₂O. Im Hinblick auf deren hohe Koordinationszahlen, wie sie aus den Paulingschen Packungsregeln folgen, stören sie den regelmäßigen Aufbau aus überwiegend oktaedrisch oder tetraedrisch angeordneten Sauerstoffatomen und wirken so der Kristallisationsneigung des Glases entgegen.
Das Glas kann insbesondere einen Anteil von mindestens 0,5 Mol% Rb₂O enthalten, weiter bevorzugt mindestens 0,6 Mol%, mindestens 0,7 Mol%, mindestens 0,8 Mol%, mindestens 0,9 Mol%, oder mindestens 1 Mol%. Rb₂O wird dabei gegenüber Cs₂O wegen des günstigeren Einflusses auf die Transmission bevorzugt. Im Hinblick auf die damit verbundenen Kosten ist allerdings auch ein Anteil von mindestens 0,5 Mol% Cs₂O möglich, beispielsweise mindestens 0,6 Mol%, mindestens 0,7 Mol%, mindestens 0,8 Mol%, mindestens 0,9 Mol%, oder mindestens 1 Mol%. Auch Kombinationen der genannten Rb₂O- und Cs₂O-Anteile sind möglich. Das Glas kann also Rb₂O und/oder Cs₂O enthalten. Die Summe der Anteile von Rb₂O und Cs₂O kann beispielsweise in einem Bereich 0,5 bis 3,0 Mol% liegen, insbesondere von 1,0 bis 2,0 Mol%. Die Summe der Anteile von Rb₂O und Cs₂O kann beispielsweise mindestens 0,5 Mol% oder mindestens 1,0 Mol% betragen. Die Summe der Anteile von Rb₂O und Cs₂O kann beispielsweise höchstens 3,0 Mol% oder höchstens 2,0 Mol% betragen.
Bevorzugte Glaszusammensetzungen
Die bevorzugten Ausführungsformen ergeben sich im Rahmen des o.a. Grundsystems aus der Vorgabe einer gewünschten Kombination aus hoher Brechzahl und geringer Dichte. Dies kann insbesondere durch geeignete Kombination der Anteile der einzelnen Phasen erreicht werden.

Eine besonders bevorzugte Zusammensetzung ist durch folgende das Glas konstituierende Phasen gekennzeichnet: Tabelle 5

konstituierende Phase	Min (Mol%)	Max (Mol%)
Lanthan-Titanat	20	60
Lanthan-Niobat	20	40
Lanthan-Molybdän-Borat	0	20
Lanthan-Borat	4	20
Yttrium-Borat	4	20
Gadolinium-Borat	0	20
Zirkon-Silicat	4	20
Dibortrioxid	4	20
Siliziumdioxid	0	10

Herstellung
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Glases dieser Erfindung, mit den Schritten:

- Schmelzen der Glasrohstoffe,
- optional Formen eines Glasartikels, insbesondere eines Barrens oder eines Flachglases, aus der Glasschmelze
- Abkühlen des Glases.

Das Formen des Glases kann ein Ziehverfahren umfassen. Das Abkühlen kann ein aktives Abkühlen unter Einsatz einer wärmeabführenden Vorrichtung oder durch passives Abkühlenlassen durchgeführt werden.
Insbesondere zur Unterdrückung unerwünschter Redoxreaktionen können beispielsweise sulphatische Rohstoffe eingesetzt werden, mit Sulfat geläutert werden und/oder die Schmelze mit Sauerstoff geblubbert werden.
Verwendungen und Glasartikel
Erfindungsgemäß sind neben dem Glas auch aus dem Glas geformte Glasartikel wie Dünngläser mit Dicken ≤ 0,5mm bevorzugt ≤ 0,3mm und/oder einer Breite von mindestens 150mm, bevorzugt mindestens 200mm, weiter bevorzugt mindestens 300mm. Die Dicke kann beispielsweise mindestens 25 µm oder mindestens 50 µm betragen.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Gläser, insbesondere als optische Gläser, als Linsen in Objektiven, in AR-Brillen, als Wafer, im Bereich Wafer-Level optics, als Linsen, beispielsweise Kugellinsen, in optischen Waferanwendungen, als Lichtwellenleiter und/oder in der klassischen Optik.
Beispiele

Die Ausführungsbeispiele sind den nachfolgenden Tabellen zu entnehmen. Tabelle 6

	1	2	3	4	5	6
konstituierende Phase	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%
Lanthan-Titanat	44	60	44	44	44	44
Lanthan-Niobat	30	20	20	20	20	20
Lanthan-Molybdän-Borat	0	0	12	12	8	4
Lanthan-Borat	4	4	4	4	4	4
Yttrium-Borat	4	4	4	4	4	4
Gadolinium-Borat	4	4	4	4	4	4
Zirkon-Silicat	4	4	4	4	8	12
Dibortrioxid	6	4	8	4	4	4
Siliziumdioxid	4	0	0	4	4	4
Berechnete Dichte	5,09	5,12	4,93	4,99	4,97	4,95
Berechnete BZ	2,14	2,20	2,10	2,11	2,11	2,11

Tabelle 7

	7	8	9	10	11	12
konstituierende Phase	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%
Lanthan-Titanat	39	36	38	38	32	32
Lanthan-Niobat	27	24	26	26	36	36
Lanthan-Molybdän-Borat	0	0	0	0	0	0
Lanthan-Borat	20	16	2	12	6	6
Yttrium-Borat	5	4	2	2	2	2
Gadolinium-Borat	0	0	8	8	8	8
Zirkon-Silicat	4	16	16	6	6	6
Dibortrioxid	5	4	6	6	6	8
Siliziumdioxid	0	0	2	2	4	2
Berechnete Dichte	5,18	5,09	5,04	5,14	5,20	5,17
Berechnete BZ	2,12	2,11	2,11	2,10	2,11	2,11

Tabelle 8

	13	14	15	16	17	18
konstituierende Phase	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%
Lanthan-Titanat	40	36	30	28	26	26
Lanthan-Niobat	30	30	30	34	36	36
Lanthan-Molybdän-Borat	0	0	0	0	0	0
Lanthan-Borat	6	6	16	10	2	2
Yttrium-Borat	2	6	16	18	28	30
Gadolinium-Borat	6	12	2	2	2	0
Zirkon-Silicat	2	2	2	2	2	2
Dibortrioxid	6	4	2	2	2	2
Siliziumdioxid	8	4	2	4	2	2
Berechnete Dichte	5,05	5,24	5,23	5,21	5,20	5,17
Berechnete BZ	2,11	2,11	2,10	2,10	2,10	2,10

Tabelle 9

	19	20	21	22	23	24
konstituierende Phase	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%
Lanthan-Titanat	70	60	50	76	66	56
Lanthan-Niobat	10	20	30	10	20	30
Lanthan-Molybdän-Borat	0	0	0	0	0	0
Lanthan-Borat	2	2	2	2	2	2
Yttrium-Borat	2	2	2	2	2	2
Gadolinium-Borat	0	0	0	0	0	0
Zirkon-Silicat	2	2	2	2	2	2
Dibortrioxid	12	12	12	6	6	6
Siliziumdioxid	0	0	0	0	0	0
Berechnete Dichte	4,61	4,79	4,94	4,86	5,02	5,16
Berechnete BZ	2,17	2,16	2,16	2,25	2,23	2,22

Tabelle 10

	25	26	27	28	29	30
konstituierende Phase	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%	Mol%
Lanthan-Titanat	66	56	46	50	60	70
Lanthan-Niobat	12	22	32	32	22	12
Lanthan-Molybdän-Borat	0	0	0	0	0	0
Lanthan-Borat	4	4	4	4	4	4
Yttrium-Borat	4	4	4	4	4	4
Gadolinium-Borat	0	0	0	0	0	0
Zirkon-Silicat	4	4	4	4	4	4
Dibortrioxid	6	6	6	4	4	4
Siliziumdioxid	4	4	4	2	2	2
Berechnete Dichte	4,78	4,94	5,07	5,19	5,06	4,91
Berechnete BZ	2,17	2,17	2,16	2,20	2,21	2,22

Claims

Glas, mit einer Zusammensetzung, die durch die folgenden das Glas konstituierenden Phasen gekennzeichnet ist: konstituierende Phase Min (Mol%) Max (Mol%) Lanthan-Titanat 20 80 Lanthan-Niobat 10 50 Lanthan-Molybdän-Borat 0 60 Lanthan-Borat 2 40 Yttrium-Borat 2 40 Gadolinium-Borat 0 40 Zirkon-Silicat 2 40 Dibortrioxid 2 40 Siliziumdioxid 0 20

wobei die nach Formel (4) berechnete Brechzahl n_D mindestens 2,00 beträgt.
Glas nach Anspruch 1 mit einer Zusammensetzung, die durch die folgenden das Glas konstituierenden Phasen gekennzeichnet ist: konstituierende Phase Min (Mol%) Max (Mol%) Lanthan-Titanat 20 60 Lanthan-Niobat 20 40 Lanthan-Molybdän-Borat 0 20 Lanthan-Borat 4 20 Yttrium-Borat 4 20 Gadolinium-Borat 0 20 Zirkon-Silicat 4 20 Dibortrioxid 4 20 Siliziumdioxid 0 10
Glas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis des Anteils an Lanthan-Titanat zum Anteil an Lanthan-Niobat mindestens 0,7:1 beträgt.
Glas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Summe der Anteile von Dibortrioxid und Siliziumdioxid in einem Bereich von 4 bis 20 Mol% liegt.
Glas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die nach Formel (1) berechnete Dichte der Gläser weniger als 5,30 g/cm³ beträgt.
Glas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Summe der Anteile von Lanthan-Titanat und Lanthan-Niobat mindestens 50 Mol% beträgt.
Glas nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Quotient aus der nach Formel (1) berechneten Dichte und der nach Formel (4) berechneten Brechzahl n_D höchstens 2,50 g/cm³ beträgt.
Verwendung eines Glases nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche als optisches Glas, als Linse in Objektiven, in AR-Brillen, als Wafer, im Bereich Wafer-Level optics, als Linse, beispielsweise Kugellinse, in optischen Waferanwendungen, als Lichtwellenleiter und/oder in der klassischen Optik.
Glasartikel umfassend das Glas nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Dicke von höchstens 0,5 mm.
Verfahren zur Herstellung eines Glases nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, mit den Schritten: - Schmelzen der Glasrohstoffe, - Abkühlen des Glases.