DE1263236B - Glass, in particular as a material for optical components - Google Patents
Glass, in particular as a material for optical componentsInfo
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- DE1263236B DE1263236B DE1960L0035349 DEL0035349A DE1263236B DE 1263236 B DE1263236 B DE 1263236B DE 1960L0035349 DE1960L0035349 DE 1960L0035349 DE L0035349 A DEL0035349 A DE L0035349A DE 1263236 B DE1263236 B DE 1263236B
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
- C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
Description
Gegenstand vorliegender Erfindung sind Gläser mit _, . , , , ,,, , ,,,.. ■ ,The present invention relates to glasses with _,. ,,, ,,,, ,,, .. ■ ,
hohem Brechungsindex bei kleiner Dispersion, die Glas, insbesondere als Werkstoff fur optischehigh refractive index with small dispersion, the glass, especially as a material for optical
frei von radioaktiven Stoffen sind und die sich durch Bauelemente
eine gute chemische Beständigkeit auszeichnen.are free of radioactive substances and which are separated by components
are characterized by good chemical resistance.
Gläser mit den angegebenen optischen Eigen- 5Glasses with the specified optical properties 5
schäften sind an sich bereits bekannt. Diese Gläser ■ — businesses are already known per se. These glasses ■ -
sind auf reiner Borat- bzw. Borosilikatbasis erschmolzen und enthalten bei Brechungsindizes von Anmelder:
etwa 1,7 und kleiner Dispersion, d. h. hohem Wert, „ . ,
neben einem großen Anteil an Oxiden Seltener io trnst Leitz °- m- b"H·'
Erden bzw. Thoriumoxid einen Anteil an Glas- 6330 Wetzlar, Laufdorfer Wegare melted on a pure borate or borosilicate basis and contain:
about 1.7 and smaller dispersion, ie high value, “. ,
in addition to a large proportion of oxides, rarer io trnst Leitz ° - m - b " H · '
Earth or thorium oxide a share of glass 6330 Wetzlar, Laufdorfer Weg
bildnern, d. h. B2-O3 und SiO2 in Höhe von mindestens form, ie B 2 O 3 and SiO 2 in the amount of at least
35 Gewichtsprozent, wobei die Borsäure bei weitem Ajs Erfjn<jer benannt·35 percent by weight, with boric acid by far A j s E r fj n < j e r
überwiegt. . , _, „ . ' .. ,__. TT predominates. . , _, ". '.., __. TT
Dieser große Anteil an Glasbildnern hat eine .5 Dipl.-Chem. Heinz Bromer, 6331 Hermannstein;This large proportion of glass formers has a .5 Dipl.-Chem. Heinz Bromer, 6331 Hermannstein;
weniger gute chemische Beständigkeit zur Folge. Norbert Meinen, 6330 Wetzlarless good chemical resistance as a result. Norbert Meinen, 6330 Wetzlar
Besonders gegen Handschweiß sind diese Glastypen These types of glass are particularly effective against hand perspiration
sehr empfindlich und verursachen dadurch bei ihrer .-very sensitive and therefore cause your .-
Verarbeitung in der optischen Industrie große Aus-Processing in the optical industry large
schußquoten und infolgedessen eine Verteuerung 20 + SiO2 + P2O5) = 30 bis 45 Gewichtsprozentshot quotas and consequently an increase in price 20 + SiO 2 + P 2 O 5 ) = 30 to 45 percent by weight
der betreffenden Erzeugnisse. Dieser Nachteil wird beträgt, mit der Maßgabe, daß sowohlof the products concerned. This disadvantage is, provided that both
durch die Erfindung vermieden. „„ r. ^ -^ ι« •-. · u*avoided by the invention. "" R. ^ - ^ ι «• -. U *
Die Gläser nach der Erfindung, die insbesondere 6^ + ^O5 Z 10 GewichtsprozentThe glasses according to the invention, in particular 6 ^ + ^ O 5 Z 10 percent by weight
als Werkstoff für optische Bauelemente geeignet als auchsuitable as a material for optical components as well
sind, sind dadurch gekennzeichnet, daß sie bestehen 25 SiO2 + P2O5 ^ 10 Gewichtsprozentare characterized in that they consist of 25 SiO 2 + P 2 O 5 ^ 10 percent by weight
aus . beträgt; off . amounts to;
GewichtsprozentWeight percent
QjQ 3 I3J5 jg 2. unter Beachtung der jeweiligen aufgeführtenQjQ 3 I 3 J 5 jg 2. taking into account the respective listed
2 ' Gehaltsgrenzen der La2O3-GeImIt sich aus der 2 'Content limits of the La 2 O 3 -GeImIt result from the
B2O3 3 bis 29 3° UngleichungB 2 O 3 3 to 29 3 ° inequality
P2O5 3 bis 7 La O = (11 ~ P2°s) P 2 O 5 3 to 7 La O = (11 ~ P2 ° s)
La2O3 22 bis 45 °'18 La 2 O 3 22 to 45 ° '18
MgO Obis 5 ergibt; MgO Obis 5 gives;
r n ■ „ , . _n 3. unter Beachtung der jeweiligen aufgeführten r n ■ ",. _ n 3. taking into account the respective listed
Lau υ Dis ^u Gehaltsgrenzen die Summe der Oxide (MgO Lau υ Dis ^ u content limits the sum of the oxides (MgO
SrO O bis 25 + CaO + SrO + BaO) = 13 bis 35 Gewichts-SrO O to 25 + CaO + SrO + BaO) = 13 to 35 weight
BaO Obis3O Prozent beträgt;BaO Obis30 percent;
ZnO und/oder CdO O bis 10 4° 4> unter BeachtunS der jeweiligen angeführten Gehaltsgrenzen die Summe der Oxide [(ZnO und/ZnO and / or CdO O to 10 4 ° 4> taking into account the respective specified content limits, the sum of the oxides [(ZnO and /
ZrO2 O bis 6,5 oder CdO) + ZrO2 + (Ta2O5 und/oder Nb2O5)]ZrO 2 O up to 6.5 or CdO) + ZrO 2 + (Ta 2 O 5 and / or Nb 2 O 5 )]
τ, Γ» αϊ a ^ TvTU r\ η u· in bis zu 26 Gewichtsprozent beträgt; ferner inτ, Γ » αϊ a ^ TvTU r \ η u · in is up to 26 percent by weight; also in
Ia2O, und/oder Nb1Os O bis 10 . r· n j ο j· ο j <-» -j * ι,Ia 2 O, and / or Nb 1 Os O to 10. r · nj ο j · ο j <- »-j * ι,
251 2 5 dem Fall, daß die Summe der Oxide unter 3) 251 2 5 in the event that the sum of the oxides under 3)
Al2O3 O bis 2,5 45 größer als 30 Gewichtsprozent ist, bei Gegen-Al 2 O 3 O to 2.5 45 is greater than 30 percent by weight,
jn Q O bis 10 wart ^er ^x^e Ζη(λ CdO, ZrO2 bzw. Nb2O5 j n QO to 10 waiting ^ he ^ x ^ e Ζ η (λ CdO, ZrO 2 and Nb 2 O 5
2 3 der Gehalt von Ta2O5 mindestens 5 Gewichts- 2 3 the content of Ta 2 O 5 at least 5 weight
SnO2 O bis 2,5 prozent beträgt.SnO 2 O is up to 2.5 percent.
wo ei 50 In der Fi g. 1 ist in einem Dreistoffdiagramm für where ei 50 in fig. 1 is in a ternary diagram for
1. unter Beachtung der jeweiligen aufgeführten die Stoffe SiO2, B2O3 und P2O5 der Bereich dargestellt,1. taking into account the respective listed substances SiO 2 , B 2 O 3 and P 2 O 5, the range is shown,
Gehaltsgrenzen die Summe der Oxide (B2O3 innerhalb dessen die Anteile an diesen drei StoffenContent limits the sum of the oxides (B 2 O 3 within which the proportions of these three substances
liegen sollen. In der F i g. 2 ist die Abhängigkeit des La2 O3-Anteils vom P2O5-Gehalt dargestellt.should lie. In FIG. 2 shows the dependence of the La 2 O 3 content on the P 2 O 5 content.
In der folgenden Tabelle 1 sind einige Beispiele für Gläser nach der Erfindung aufgeführt. Dabei sind im oberen Teil der Tabelle die Anteile der einzelnen Glasbildner entsprechend der F i g. 1 gesondert aufgeführt.Some examples of glasses according to the invention are listed in Table 1 below. Included are in the upper part of the table the proportions of the individual glass formers according to the F i g. 1 separately listed.
Tabelle (in Gewichtsprozent)Table (in percent by weight)
SiO2 (auf*100%). B2O3 (auf 100%) P2O5 (auf 100%)SiO 2 (to * 100%). B 2 O 3 (to 100%) P 2 O 5 (to 100%)
SiO2 SiO 2
B2O3 B 2 O 3
Ca(PO3)2 Ca (PO 3 ) 2
La2O3 La 2 O 3
MgO MgO
CaO CaO
BaO BaO
ZnO ZnO
ZrO2 ZrO 2
Ta2O5 Ta 2 O 5
ne n e
''e '' e
Kennziffer Code number
Schmelz-Nr. P/V/13 PT 14 P/Br7 P BrEnamel no. P / V / 13 PT 14 P / Br7 P Br
74,5 17,874.5 17.8
7,7 29,07.7 29.0
7,07.0
4,2 42,04.2 42.0
11,811.8
5,0 1,05.0 1.0
1,7074 51,7 11.7074 51.7 1
17.8 74,517.8 74.5
7,77.7
7.0 29,07.0 29.0
4,2 42,04.2 42.0
11,811.8
5,0 1.05.0 1.0
1,71611.7161
53,4 253.4 2
25,0 51,6 23,425.0 51.6 23.4
7,5 15,57.5 15.5
9,8 22,39.8 22.3
5,0 17,2 10,05.0 17.2 10.0
4,04.0
3,73.7
5,05.0
1,7137 49,91.7137 49.9
51,6 25,0 23,4 15,551.6 25.0 23.4 15.5
7,57.5
9,8 22,39.8 22.3
5.0 17,2 10,05.0 17.2 10.0
4,04.0
3,73.7
5,05.0
1,7150 49,41.7150 49.4
Es hat sich gezeigt, daß es notwendig ist, bei hohem Glasbildneranteil, insbesondere bei gesteigertem Gehalt an P2O5, Calciumoxid zu verwenden. Die Phosphorsäure kann in das Glas als HPO3,It has been shown that it is necessary to use calcium oxide when there is a high proportion of glass former, especially when the content of P 2 O 5 is increased. The phosphoric acid can be found in the glass as HPO 3 ,
P2O5 oder aber mindestens teilweise als Meta- und/P 2 O 5 or at least partially as meta- and /
oder Orthophosphate von Metallen der II. Gruppeor orthophosphates of metals of group II
des Periodischen Systems (Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd)of the periodic system (Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd)
eingebracht werden.be introduced.
In Weiterführung der vorliegenden Erfindung können den Gläsern noch weitere Oxide zugegeben werden, die zum Einstellen der gewünschten optischen Werte bzw. zur Erhöhung der chemischen Beständigkeit dienen. Beispielsweise kommen folgende Oxide in den angegebenen Grenzen dafür in Frage:In a further development of the present invention, further oxides can also be added to the glasses to set the desired optical values or to increase the chemical resistance to serve. For example, the following oxides can be used within the specified limits:
Gewichtsprozent Al2O3 0 bis 2,5Weight percent Al 2 O 3 0 to 2.5
In2O3 0 bis 10In 2 O 3 0 to 10
SnO2 0 bis 2,5SnO 2 0 to 2.5
Ferner können zur leichteren Schmelzbarkeit Kryolith und/oder CaF2, zur Entfärbung bekannte Stoffe
wie As2O3 in den üblichen Mengen dem Schmelzansatz
beigegeben werden.
In der Tabelle 2 sind eine Reihe von Gläsern an-Furthermore, to make it easier to melt, cryolite and / or CaF 2 , and known substances such as As 2 O 3 for decolorization can be added to the melt in the usual quantities.
Table 2 shows a number of glasses
geführt, die gemäß vorliegender Erfindung im Versuch in kleineren Einheiten erschmolzen wurden. In dieser Tabelle sind auch einige Gläser angeführt, bei denen der Phosphorsäureanteil größer ist, als er nach der Gleichung (1) sein soll. Diese Gläser lassen sich jedoch nur in kleineren Einheiten erschmelzen, wie aus der F i g. 2 zu ersehen ist.performed, which were melted in the experiment in smaller units according to the present invention. This table also lists some glasses in which the proportion of phosphoric acid is greater than it should be according to the equation (1). However, these glasses can only be melted in smaller units, as shown in FIG. 2 can be seen.
Tabelle 2 (in Gewichtsprozent)Table 2 (in percent by weight)
SiO2 (auf 100%) B2O3 (aufc-100%) P2O5 (auf 100%)SiO 2 (to 100%) B 2 O 3 (to 100%) P 2 O 5 (to 100%)
SiO2 SiO 2
B2O3 B 2 O 3
Ca(PO3), Ca (PO 3 ),
La2O3 La 2 O 3
CaO CaO
BaO BaO
ZnO ZnO
ZrO2 ZrO 2
ih. ih.
>'e > 'e
Kennziffer Code number
MgO MgO
Ta2O5 Ta 2 O 5
p/vp / v
17,817.8
74,574.5
7,77.7
7,07.0
29,029.0
4,24.2
42,042.0
17,817.8
1,7081 54,2 21.7081 54.2 2
P/VP / V
16,3 67,4 16,316.3 67.4 16.3
7,0 29,07.0 29.0
9,8 22,0 14,2 12,09.8 22.0 14.2 12.0
5,05.0
1,01.0
1,6746 56,31.6746 56.3
P/VP / V
16,8 69,0 14,216.8 69.0 14.2
7,0 29,07.0 29.0
8,4 27,0 14,68.4 27.0 14.6
8,08.0
5,05.0
1,01.0
1,6846 55,51.6846 55.5
Schmelz-Nr.Enamel no.
PV 2PV 2
17,1
70,7
12,217.1
70.7
12.2
7,0
29,07.0
29.0
7,0
32,0
15,07.0
32.0
15.0
4,04.0
5,05.0
1,01.0
1,6951
54,81.6951
54.8
U 106U 106
23,2
63,7
13,123.2
63.7
13.1
6,4
17,66.4
17.6
5,0
40,05.0
40.0
7,5
12,5
10,07.5
12.5
10.0
1,01.0
1,7438
49,41.7438
49.4
P/Br 8P / Br 8
P/V 28P / V 28
Tabelle 2 (Fortsetzung) (in Gewichtsprozent)Table 2 (continued) (in percent by weight)
Schmelz-Nr.Enamel no.
P V 29P V 29
SiO2 (auf 100%) B2O3 (auf 100%) P2O5 (auf 100%)SiO 2 (to 100%) B 2 O 3 (to 100%) P 2 O 5 (to 100%)
SiO2 SiO 2
B2O3 B 2 O 3
P2O5 P 2 O 5
Ca(PO3J2 Ca (PO 3 J 2
La2O3 La 2 O 3
MgO MgO
CaO CaO
BaO BaO
ZnO ZnO
ZrO2 ZrO 2
SnO2 SnO 2
Ta2O5 Ta 2 O 5
Al2O3 Al 2 O 3
Y2O3 Y 2 O 3
In2O3 In 2 O 3
i'c i'c
Kennziffer Code number
45,0 45,0 10,0 13,5 13,545.0 45.0 10.0 13.5 13.5
4,2 22,34.2 22.3
5,0 18,8 10,05.0 18.8 10.0
4,04.0
3,73.7
5,05.0
1,7168 49,2 121.7168 49.2 12
P V16P V16
18,718.7
73,073.0
8,48.4
6,76.7
26,226.2
4,2 38,24.2 38.2
15,715.7
— 9,0- 9.0
1,7265 51,2 231.7265 51.2 23
In der Tabelle 3 sind Gläser angeführt, die in größeren Einheiten erschmolzen wurden.Table 3 lists glasses that were melted in larger units.
Tabelle 3 (in Gewichtsprozent)Table 3 (in percent by weight)
P,T13Enamel no.
P, T13
B2O3 (auf 100%)
P2O5 (auf 100%)
SiO2
B2O3
Mg(PO3),
Ca(PO3J2
Ba3(PO4),
La2O3
CaO
BaO
ZnO
ZrO2
SnO2
;;„ SiO 2 (to 100%)
B 2 O 3 (to 100%)
P 2 O 5 (to 100%)
SiO 2
B 2 O 3
Mg (PO 3 ),
Ca (PO 3 J 2
Ba 3 (PO 4 ),
La 2 O 3
CaO
BaO
ZnO
ZrO 2
SnO 2
;; "
72,5
10,0
7,0
29,0
5,6
37,0
15,4
5,0
1,0
1,7054
54,2
2417.5
72.5
10.0
7.0
29.0
5.6
37.0
15.4
5.0
1.0
1.7054
54.2
24
57,9
13,1
9,3
18,5
5,4
42,2
10,3
10,0
2,5
1,8
1,7285
51,6
2529.0
57.9
13.1
9.3
18.5
5.4
42.2
10.3
10.0
2.5
1.8
1.7285
51.6
25th
60,2
8,5
11,0
21,2
2,3
5,6
39,3
9,0
3,5
6,1
2,0
1,7236
51,9
2631.3
60.2
8.5
11.0
21.2
2.3
5.6
39.3
9.0
3.5
6.1
2.0
1.7236
51.9
26th
74,5
7,7
7,0
29,0
4,2
42,0
11,8
3,0
1,0
2,0
1,7163
53,4
217.8
74.5
7.7
7.0
29.0
4.2
42.0
11.8
3.0
1.0
2.0
1.7163
53.4
2
71,5
8,5
7,0
25,0
4,2
43,0
9,0
5,3
3,5
3,0
1,7316
51,8
2820.0
71.5
8.5
7.0
25.0
4.2
43.0
9.0
5.3
3.5
3.0
1.7316
51.8
28
Kennziffer c
Code number
IOIO
Diese Gläser sind innerhalb der oben angeführten weiteren Grenzeh für die einzelnen Bestandteile gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:These glasses are within the further limits listed above for the individual components characterized by the following composition:
GewichtsprozentWeight percent
B2O3 18,5 bis 29,0B 2 O 3 18.5 to 29.0
SiO2 , 7,0 bis 11,0SiO 2 , 7.0 to 11.0
P2O5 , 3,0 bis 4,2P 2 O 5 , 3.0 to 4.2
La2O3 37,0 bis 43,0La 2 O 3 37.0 to 43.0
MgO 0,0 bis 1,5MgO 0.0 to 1.5
CaO : 9,5 bis 17,0CaO: 9.5 to 17.0
BaO 0,0 bis 10,0BaO 0.0 to 10.0
ZnO 2,5 bis 6,1ZnO 2.5 to 6.1
SnO2 . 0,0 bis 2,0SnO 2 . 0.0 to 2.0
Die in den Tabellen angeführten Gläser sollen den Gegenstand der Erfindung sieht begrenzen, sie stellen nur eine Auswahl dar. Das La2O3 in diesen Gläsern kann mindestens teilweise durch Thoriumoxid ersetzt werden, falls die Radioaktivität des Thoriums die Verwendung dieser Gläser nicht beeinträchtigt. Einige Beispiele dafür sind in der Tabelle 4 angeführt.The glasses listed in the tables are intended to limit the subject matter of the invention, they represent only a selection. The La 2 O 3 in these glasses can at least partially be replaced by thorium oxide if the radioactivity of the thorium does not impair the use of these glasses. Some examples are given in Table 4.
SiO2 (auf 100%)...
B2O3 (auf 100%) · ·
P2O5 (auf 100%) ..SiO 2 (to 100%) ...
B 2 O 3 (to 100%) · ·
P 2 O 5 (to 100%) ..
SiO2 SiO 2
B2O3 B 2 O 3
P2O5 P 2 O 5
Ca(PO3), Ca (PO 3 ),
La2O3 La 2 O 3
CaO CaO
ZnO ZnO
ZrO2 ZrO 2
ThO2 ThO 2
KennzifferCode number
M/PM / P
17,8 74,517.8 74.5
7,77.7
7,0 29,07.0 29.0
4,24.2
11,811.8
5,05.0
1,0 42,01.0 42.0
1,694 54,31.694 54.3
3030th
3535
4040
4545
Zur Erzielung farbloser Gläser werden für die Schmelzeinlagen möglichst reine Rohstoffe verwendet. Die Gläser werden vorzugsweise in Platingefäßen erschmolzen. Die Einschmelztemperatur liegt zwischen 1250 und 1300° C; geläutert wird bei etwa 1350° C. Dann wird bis zu einer Abgußtemperatur von etwa 950° C heruntergerührt und in angewärmte Stahlformen abgegossen. Das Austempern erfolgt 2O0C oberhalb des Transformationspunktes, der jeweils für die einzelnen Gläser zu ermitteln ist.To achieve colorless glasses, raw materials that are as pure as possible are used for the enamel inserts. The glasses are preferably melted in platinum vessels. The melting temperature is between 1250 and 1300 ° C; It is refined at around 1350 ° C. Then it is stirred down to a casting temperature of around 950 ° C and poured into warmed steel molds. The austempering is carried 2O 0 C above the transformation point, which is to identify each of the different glasses.
Claims (4)
Ta2O5
Al2O3
In2O3 ZrO 2
Ta 2 O 5
Al 2 O 3
In 2 O 3
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1960L0035349 DE1263236B (en) | 1960-02-13 | 1960-02-13 | Glass, in particular as a material for optical components |
FR845302A FR1287381A (en) | 1960-02-13 | 1960-11-29 | Optical glass |
GB362561A GB914250A (en) | 1960-02-13 | 1961-01-31 | Improvements in or relating to optical glasses |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1960L0035349 DE1263236B (en) | 1960-02-13 | 1960-02-13 | Glass, in particular as a material for optical components |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1263236B true DE1263236B (en) | 1968-03-14 |
Family
ID=7267041
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2853331A1 (en) * | 1978-03-16 | 1979-10-04 | Owens Illinois Inc | POLYCRYSTALLINE CERAMIC MATERIAL FORMED FROM THE MELT. BODY AND METHOD OF DOPE A SEMICONDUCTOR WITH THIS BODY |
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1961
- 1961-01-31 GB GB362561A patent/GB914250A/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2853331A1 (en) * | 1978-03-16 | 1979-10-04 | Owens Illinois Inc | POLYCRYSTALLINE CERAMIC MATERIAL FORMED FROM THE MELT. BODY AND METHOD OF DOPE A SEMICONDUCTOR WITH THIS BODY |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB914250A (en) | 1962-12-28 |
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