DE1421907B2 - Glas kristall mischkoerper verfahren zu seienr herstellung und zur herstellung geeignetes thermisch kristallisierbares glas - Google Patents
Glas kristall mischkoerper verfahren zu seienr herstellung und zur herstellung geeignetes thermisch kristallisierbares glasInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Glas-Kristall-Mischkörper
(Glaskeramik), ein Verfahren zu seiner Herstellung und thermisch kristallisierbares Glas, das
als Ausgangsmaterial zur Herstellung des Glas-Kristall-Mischkörpers geeignet ist.
Es ist bekannt, aus Glasmassen durch Zusatz von TiO2 als Keimbildner zum Glasversatz und durch
Anwendung bestimmter Arbeitsbedingungen mehr oder weniger vollständig kristalline Erzeugnisse herzustellen,
die als Glas-Kristall-Mischkörper oder Glaskeramik bezeichnet werden. Diese Erzeugnisse
haben elektrische und/oder physikalische Eigenschaften, z. B. Biegefestigkeiten, thermische Ausdehnungskoeffizienten
und Verformungstemperaturen, die sich meist erheblich, und zwar in vorteilhafter Weise, von
den entsprechenden Eigenschaften des Grundglases unterscheiden.
Die vorliegende Erfindung geht allgemein von der Aufgabe aus, Glas-Kristall-Mischkörper oder Glaskeramiken
zu schaffen, die sich durch besonders günstige Eigenschaften auszeichnen.
Zur.Lösung dieser Aufgabe werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl besondere Zusammensetzungen
der Glas-Keramik-Mischkörper angegeben als auch entsprechende Ausgangsgläser und Verfahrensschritte, mit denen die erfindungsgemäßen
Glas-Kristall-Mischkörper hergestellt werden können. Dabei wird in bezug auf die Verfahrensschrit'te
davon ausgegangen, daß es bereits bekannt ist, aus Glasmassen durch Zusatz von TiO2 als Keimbildungsmittel
und durch Anwendung bestimmter Arbeitsbedingungen kristalline oder glasigkristalline
Erzeugnisse zu erhalten.
Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch die Schaffung eines Glas-Kristall-Mischkörpers,
der dadurch gekennzeichnet ist, daß er enthält
40 bis 70 Gewichtsprozent SiO2,
5 bis 15 Gewichtsprozent MgO,
15 bis 35 Gewichtsprozent Al2O3,
wenigstens 6 Gewichtsprozent ZrO2
5 bis 15 Gewichtsprozent MgO,
15 bis 35 Gewichtsprozent Al2O3,
wenigstens 6 Gewichtsprozent ZrO2
als primärer Keimbildner und mindestens eines der Oxide MoO3, Fe2O3, TiO2, V2O5, CoO, NiO, ThO2
als sekundärer Keimbildner, wobei die Summe von ZrO2 und sekundärem Keimbildner zwischen 7 und
10 Gewichtsprozent liegt.
Es hat sich gezeigt, daß derartige Glas-Kristall-Mischkörper sich durch besonders hohe Festigkeiten
und günstige Verarbeitungseigenschaften auszeichnen. So können Biegefestigkeiten in der Größenordnung
von 70 bis 100 kg/mm2 erzielt werden, und Biegefestigkeiten von mehr als 28 kg/mm2 sind die Norm.
Infolge der gewählten Zusammensetzung zeigt sich bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Glas-Kristall-Mischkörper,
daß während der Entglasung keine wesentliche Verformung und nur geringe, ohne weiteres kompensierbare Veränderungen der Abmessungen
auftreten. Es können somit bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Glas-Kristall-Mischkörper
ohne weiteres gewünschte Formen durch bekannte Glasformmethoden erzielt werden, beispielsweise
Pressen, Blasen oder Ziehen zu Rohren oder Stangen.
Es ist zwar bereits ein Verfahren zur Regelung der Entglasung von Schmelzen, Gläsern, Schlacken usw.
durch Zusatz von Kristallisatoren bekannt (deutsches Patent 570 148), bei dem dem Reaktionsgemisch mehrere (wenigstens 2) Mineralisatoren zugesetzt
werden, die verschiedenen Gruppen des periodischen Systems angehören, und es sind im Zusammenhang
damit auch Zirkonium-, Titan-, Vanadium- und Eisenverbindungen als Beispiele für geeignete
Kristallisatoren genannt worden, doch wurden keine mit der Lehre der vorliegenden Erfindung vergleichbaren
definierten Angaben über brauchbare Konzentrationsbereiche gemacht; insbesondere fehlte die
Erkenntnis, daß ein Gehalt von wenigstens 6 Gewichtsprozent ZrO2 vorhanden sein muß. Überdies
ist gegenüber diesem bekannten Verfahren bei der vorliegenden Erfindung nicht vorgeschrieben, daß
zwei Mineralisatoren aus verschiedenen Gruppen des periodischen Systems anwesend sein müssen; so
gehören z. B. Ti und Th, die nach der Lehre der vorliegenden Erfindung in Gemeinschaft mit Zr allein
oder zusammen verwendet werden können, derselben Gruppe des periodischen Systems an wie Zr.
Vorzugsweise werden bei den erfindungsgemäßen Glas-Kristall-Mischkörpern die engeren Konzentrationsbereiche
40 bis 60 Gewichtsprozent SiO2, 17 bis 32 Gewichtsprozent Al2O3 und 6 bis 12 Gewichtsprozent
MgO angewendet. Die Summe von ZrO2 und sekundärem Keimbildner beträgt vorzugsweise
wenigstens 7,5 und/oder weniger als 10 Gewichtsprozent. Der Gehalt an sekundärem Keimbildner
beträgt vorzugsweise höchstens 2 Gewichtsprozent; in den meisten Fällen ergeben sich mit Gehalten an
sekundärem Keimbildner zwischen 1 und 1,75 Gewichtsprozent günstige Ergebnisse.
In zahlreichen Fällen werden in Ausgestaltung der, vorliegenden Erfindung mit sehr einfachen Keimbildner-Zusammensetzungen
bereits voll zufriedenstellende Ergebnisse erzielt. So kann beispielsweise
als sekundärer Keimbildner nur TiO2 verwendet
werden, und eine besonders einfache und dennoch sehr vorteilhafte Zusammensetzung ergibt sich, wenn
man als Keimbildner lediglich 7 Gewichtsprozent ZrO2 und 1,5 Gewichtsprozent TiO2 verwendet.
Der Gehalt an ZrO2 beträgt vorzugsweise nicht
mehr als etwa 8 Gewichtsprozent, da sich bei höheren Anteilen von ZrO2 keine weiteren Vorteile mehr zeigen.
Die erfindungsgemäßen Glas-Kristall-Mischkörper können je nach dem gewünschten Verwendungszweck
noch zusätzliche Bestandteile -enthalten, ohne daß die angegebenen vorteilhaften Eigenschaften merklich
beeinträchtigt werden. Insbesondere können die erfindungsgemäßen Glas-Kristall-Mischkörper wenigstens
einen der folgenden zusätzlichen Bestandteile enthalten:
Bestandteil | Gewichtsprozent | Vorzugsweise Gewichtsprozent |
SnO2 | O bis 2 ■ O bis 3 O bis 2 O bis 3 O bis 8 O bis 5 O bis 5 O bis 5 O bis 10 O bis 5 |
0,05 bis 1 0,05 bis 1 0,05 bis 1 0,05 bis 1 0,05 bis 2 0,05 bis 2 0,05 bis 2 0,05 bis 2 0,05 bis 2 ' 0,05 bis 2 |
NaF | O bis 10 | 0,05 bis 2 |
Na2O | ||
CaF, ... - | ||
Li,0 ... | ||
LiF | ||
CaO | ||
PbO | ||
BaO |
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll auch ein thermisch kristallisierbares Glas, das als Ausgangsmaterial
für die Herstellung der angegebenen Glas-Kristall-Mischkörper geeignet ist, geschützt sein,
wobei derartiges Glas dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine Zusammensetzung wie oben angegeben
aufweist.
In bezug auf die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Glas-Kristall-Mischkörper anwendbaren
Verfahrensschritte schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Glas-Kristall-Mischkörpers
durch Wärmebehandlung eines thermisch kristallisierbaren Glases, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß ein thermisch kristallisierbares Glas der oben angegebenen Zusammensetzung erschmolzen,
abgekühlt und danach der Wärmebehandlung unterworfen wird.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Wärmebehandlung vorzugsweise
folgende Stufen auf:
a) Einstellen auf eine Temperatur, die etwa der Kühltemperatur (oberer Entspannungspunkt) des
Glases, entspricht;
b) Einstellen auf eine Temperatur, die etwas unter der Erweichungstemperatur (Fasererweichungspunkt)
des Glases liegt;
c) Einstellen auf eine Temperatur, die etwas über der Erweichungstemperatur (Fasererweichungspunkt)
des Glases liegt;
d) Abkühlen auf Raumtemperatur.
An dieser Stelle sei bemerkt, daß die weiter vorn behandelte Druckschrift (deutsche Patentschrift
570 148) zwar bereits eine Art Wärmebehandlung vorschreibt, und zwar durch die Angabe, daß beim
Erschmelzen des Reaktionsgemisches unter Zusatz der Kristallisatoren die Schmelztemperatur eine
gewisse Zeit annähernd konstant aufrechterhalten werden soll, doch ist diese bekannte Lehre schon in
bezug auf die Zusammensetzung des kristallisierbaren Glases bzw. der daraus hergestellten Glas-Kristall-Mischkörper
so weit verschieden von der Lehre der vorliegenden Erfindung, daß eine Anregung zu der
vorliegenden Erfindung dadurch nicht gegeben sein kann. Dies gilt um so mehr von den im Rahmen der
vorliegenden Erfindung offenbarten Verfahrens-Ausführungsformen mit genaueren Angaben über die im
einzelnen anzuwendenden Verfahrensschritte und Verfahrensparameter. Dabei ist weiter von Bedeutung,
daß im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmte Wärmebehandlungsschritte nach
dem Formen und Abkühlen angewendet werden.
In weiterer Ausgestaltung des nach der vorliegenden Erfindung bevorzugt angewendeten schrittweisen
Wärmebehandlungsverfahrens sind die Temperaturen in den angegebenen Stufen a) bis c) der Wärmebehandlung
vorzugsweise durch folgende Viskositätswerte charakterisiert:
a) 1013·5 Poise,
b) 108 bis 1012 Poise,
c) 107·65 Poise.
In der Stufe c) wird vorzugsweise die Temperatur etwa 80 bis 1700C höher als die Erweichungstemperatur
(der Fasererweichungspunkt) eingestellt.
Die in einer Stufe angewandte Behandlungsdauer beträgt vorzugsweise 1 bis 2 Stunden.
Eine besonders einfache und in manchen Fällen zu durchaus brauchbaren Produkten führende Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß von der Stufe a) unmittelbar
zur Stufe c) übergegangen wird.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen stufenweisen Wärmebehandlungsverfahrens kann in den einzelnen
Stufen auf etwa folgende Temperaturen erwärmt werden:
Stufe a): 700 bis 8500C,
Stufe b): 850 bis 970° C,
Stufe b): 850 bis 970° C,
Stufe c): 970 bis HOO0C.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Beispielen näher beschrieben: -
Grundzusammensetzungen
Die Grundzusammensetzungen enthalten insbesondere die folgenden Bestandteile, wobei die bevorzugten
Grenzen in der rechten Kolonne angegeben sind:
30 | - | Weiterer | Bereich | Bevorzugter Bereich |
SiO2 | 40 bis | 70% | 40 bis 60% | |
35 | Al7O, | 15 bis 5 bis |
35% 15%. |
17 bis 32% 6 bis 12% |
MgO |
Derartige bevorzugte Grundzusammensetzungen werden so ausgewählt, daß die primären kristallinen
Phasen nach der Entglasung innerhalb der verschiedenen Bereiche des Mullit, Cordierit, Sapphirin,
Tridymit usw. im Phasendiagramm der Systeme
Al2O3-SiO2 und MgO-Al2O3-SiO2
liegen. Durch die Wahl des Verhältnisses zwischen MgO, Al2O3 und SiO2 kann die Entglasung des
Erzeugnisses verändert und können die vorwiegend kristallinen Phasen des Enderzeugnisses im vorhinein
festgelegt werden.
Im allgemeinen ist aus den in dieser Beschreibung enthaltenen Beispielen ersichtlich, daß die maximale
Festigkeit, die mit einer gegebenen Zusammensetzung erhalten werden kann, in gewissem Maße von der
jeweils vorherrschenden kristallinen Phase abhängig ist. Es ist festgestellt worden, daß die Festigkeit in
der Reihenfolge Cordierit-Mullit-Tridymit als vorherrschende
Phase ansteigt.
Tabelle I zeigt Beispiele, die innerhalb der oben beschriebenen bevorzugten Grenzen liegen.
Tabelle I zeigt Beispiele, die innerhalb der oben beschriebenen bevorzugten Grenzen liegen.
Tabelle I | 60,0 17,3 10,0 |
60,0 19,3 10,0 |
41,9 30,5 11,2 |
47,2 31,0 6,0 |
46,0 30,2 11,1 |
|
Bestandteil | ||||||
SiO2 Al2O3 MgO |
||||||
Gewichtsprozent |
Fortsetzung
Bestandteil
Gewichtsprozent
3,0
8,0
1,5
0,2
0,2
2,0
7,0
1,5
0,2
1,5
0,2
Wärmebehandlung bei C in Stunden | Festigkeiten | 14,54 | 1 | 787,5-1 |
Biegefestigkeit, kg/mm2 | 965,5-1 | |||
Kristalline Phaser | ||||
732,5-1 | ||||
871-1 | 51,00 | |||
1027-V2 | ||||
5,0
1,0
0,75
8,0
1,5
0,2
8,0
1,5
0,2
787,5-y2
899-1V2
899-1V2
28,63
1,0
8,0 | 7,0 |
1,5 | 1,8 |
0,2 | 0,2 |
5,0 | — |
— | 2,0 |
787,5-1V2 | 771-1 |
927-1V2 | 916-1 |
1065,5-72 | 1038-72 |
57,83
Sapphinn | Tridymit | Mullit |
Cordierit | Sapphirin | Sapphirin |
Mullit | Tridymit |
1,0
38,44
Abwandlungsmittel
Der Grundzusammensetzung können verschiedene Abwandlungsmittel zugesetzt werden, um die Schmelz-
und Formeigenschaften des Glases und den Grad und die Bereitschaft für eine Entglasung zu verändern.
Im allgemeinen können Oxide oder Fluoride von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen zugesetzt werden,
um die Schmelzeigenschaften der Mischung zu verbessern. Solche Flußmittel werden auf Kosten
aller anderen Bestandteile oder auf Kosten anderer Erdalkalioxide (in erster Linie MgO) der Mischung
zugesetzt. Allgemein vermindern übermäßige Mengen solcher Flußmittel die endgültige Festigkeit des Erzeugnisses,
und daher sind die im Anschluß genannten bevorzugten Grenzen wünschenswert.
Zinnoxid (SnO2) ist, obwohl es bei Vorhandensein
in kleinen Mengen, wie hier beschrieben, nicht als Flußmittel angesehen wird, als Oxydationsmittel
nützlich und unterstützt die Veredelung und Homogenisierung des Glases.
Beispiele für Flußmittel aus alkalischen Metallsalzen sind Natriumfluorid, Natriurhoxyd, Kaliumfluorid,
Kaliumoxid, Lithiumfluorid und Lithiumoxid.
Ein besonders zweckmäßiges Abwandlungsmittel ist Kalziumfluorid, welches nicht nur das Schmelzen
und Formen des Glases begünstigt, sondern auch durch Entwickeln eines nicht die Form verändernden
Skelettrahmens von Kristalliten bei Temperaturen unterhalb des Verformungsbereiches des Glases die
Entglasung fördert. Um übermäßige Verluste an Fluor während des Schmelzens zu verhindern, werden
vorzugsweise 2% oder weniger CaF2 verwendet.
Sowohl Lithiumoxid als auch Lithiumfluorid sind ausgezeichnete Promotoren für das Schmelzen und
begünstigen, wenn sie in geringen Mengen vorhanden sind, auch die Entglasung (s. Tabellen IV und V).
Boroxid, ein Flußmittel, ist außerdem äußerst nützlich bei der Steuerung der relativen Mengen
glasiger Grundmasse und kristallinen Materials. B2O3
mindert außerdem den Wärmeausdehnungskoeffizienten des fertigen Gegenstandes (s. Tabellen VI
und VII).
Ein weiteres Verfahren zur Steuerung des Mengenverhältnisses zwischen Kristallen und Glas in dem
fertigen Erzeugnis ist der Zusatz kleiner Mengen einer nicht entglasenden Glasmasse, welche als Oxide
oder zweckmäßiger in Form von Glasbrocken zugesetzt werden können. Beispiele in der Tabelle VIII
enthalten 5 bzw. 10% eines typischen Sodalkalkglases, das in Form von Scherben zugesetzt wird.
Zusammenfassend können die verschiedenen Abwandlungsmittel in den folgenden Mengen, ausgedrückt
als Gewichtsprozente der Gesamtmischung, verwendet werden.
_ Tabelle II
Abwandler
SnO2
NaF
Na2O
K2O.
CaF2
Li2O
LiF .
B2O3
KF..
CaO.
PbO.
BaO.
Allgemeiner Bereich
0 bis 2
0 bis 3
0 bis 2
0 bis 3
0 bis 8
0 bis 5
0 bis 5
0 bis 5
0 bis 3
0 bis 10
0 bis 5
0 bis 10
0 bis 3
0 bis 2
0 bis 3
0 bis 8
0 bis 5
0 bis 5
0 bis 5
0 bis 3
0 bis 10
0 bis 5
0 bis 10
Bevorzugter Bereich
0,05 bis 1 0,05 bis 1 0,05 bis 1 0,05 bis 1 0,05 bis 2 0,05 bis 2 0,05 bis 2
0,05 bis 3 0,05 bis 1 0,05 bis 5 0,05 bis 2 0,05 bis 2
Diese Liste ist nicht so aufzufassen, daß sie alle möglichen Abwandlungsmittel enthält, sondern sie
zeigt lediglich die Mengen der Abwandler an, die der Grundzusammensetzung zugefügt werden können,
ohne das Enderzeugnis in einen anderskristallinen Bereich zu verschieben.
Um die Entglasung zu steuern, werden zwei miteinander in Beziehung stehende Faktoren benutzt,
von denen der eine die Gegenwart eines keimbildenden Mittels und der andere die Verwendung des
Wärmebehandlungszyklus ist.
Keimbildende Mittel
Es ist festgestellt worden, daß bei Verwendung von ZrO2 und einem sekundären keimbildenden
Oxid nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Materialien gleichmäßig hoher Festigkeit erzeugt werden,
insbesondere wenn Zusammensetzungen zur Verwendung kommen, welche der Zusammensetzung
von Cordierit (2MgO · 2Al2O3 · 5SiO2) entsprechen
oder dieser nahekommen und die in dem ersten Feld der -Phase des Mullite (3Al2O3 · 2SiO3) in dem
Phasendiagramm liegen. Sekundäre kristalline Phasen in dem Enderzeugnis können Sapphirin (4MgO ·
5Al2O3 · 2SiO2),Tridymit(SiO2),Spinell(Al2O3-MgO)
und Zirkonerde (ZrO2) einschließen.
Die bevorzugten keimbildenden Mittel dieser Erfindung fallen in den Bereich von wenigstens 6,0%
ZrO2 und von 1,0 bis 1,75% eines sekundären Keimbildners,
welcher aus der Gruppe TiO2, CoO, NiO, V2O5, ThO2 und Fe2O3 gewählt werden kann. Eine
Verwendung von mehr als etwa 8% ZrO2 in Verbindung mit einem solchen sekundären Oxid bringt
keinerlei Vorteil, und die einfache Kombination von 7% ZrO2 und 1,5% TiO2 bildet eine bevorzugte
Keimbildnermischung dieser Erfindung (s. Tabelle VI, Beispiel 12).
Schmelzen und Formen
Die Mischung, die aus der Grundmasse MgO · Al2O3 · Si O2, beliebigen Abwandlungsmitteln und dem
keimbildenden Mittel besteht, wird durch einen normalen Glasschmelzprozeß in einer üblichen Anlage
geschmolzen. Infolge der Zusammensetzung kommt eine etwas höhere als die normale Schmelztemperatur
zwischen etwa 1420 und 16500C zur Anwendung.
Die Bildung des anfänglichen glasigen Gegenstandes kann durch einen beliebigen der bekannten
Glasformvorgänge, wie Ziehen, Blasen, Pressen od. dgl., durchgeführt werden. Geeignete Formtemperaturen
für solche Zusammensetzungen liegen erwartungsgemäß im Durchschnitt etwas höher als normal. Die
Formtemperatur solcher Zusammensetzungen liegt im Durchschnitt etwa 500C unterhalb der Schmelztemperatur,
d. h. in einem Bereich von etwa 1370 bis etwa 160O0C.
Wärmebehandlung
Offensichtlich findet die Kristallisation während der Wärmebehandlung in mehreren Abschnitten statt,
obwohl dies bis jetzt noch nicht schlüssig nachgewiesen wurde. Genauer gesagt sind diese Abschnitte
in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wie folgt:
A. Halten der Zusammensetzung, vorzugsweise in Form des geformten glasigen Gegenstandes, auf
einer Temperatur, die im wesentlichen der Kühltemperatur (Logarithmus der Viskosität: 13,5)
entspricht. Das Material wird daher im wesentlichen auf der Anlaßtemperatur gehalten mit
Abweichungen bis zu etwa 12° C unterhalb und bis zu etwa 30° C oberhalb der Anlaßtemperatur.
Das Halten der Zusammensetzung auf dieser Temperatur führt zu der Bildung von submikroskopisch
kleinen Kristallen des keimbildenden Mittels, die über die gesamte glasige Grundmasse
verteilt sind. Dieses Stadium der Wärmebehandlung kann als »Keimbildungsstadium« bezeichnet
werden.
B. Halten des Gegenstandes nach der Keimbildung auf einer Temperatur, die einem Logarithmus
der Viskosität von 8 bis 12, vorzugsweise 8 entspricht. Bei einer gegebenen ursprünglichen Zusammensetzung
liegt diese Temperatur vorzugsweise etwa 5 bis 17° C unterhalb des Fasererweichungspunktes.
Während dieses Stadiums der Wärmebehandlung kristallisiert die Grundzusammensetzung
teilweise, und es wird vorherrschend aus den Bestandteilen dieser Grundzusammensetzung
und nicht aus den keimbildenden Mitteln eine starre, poröse kristalline Struktur
gebildet. Die submikroskopisch kleinen Keime, die am Ende des Keimbildungsstadiums in der
glasigen Grundmasse verteilt sind, dienen als Wachstumszentren für das Skelett, das während
dieses zweiten oder »Entwicklungsstadiums« des Wärmebehandlungszyklus gebildet wird.
Dieses Entwicklungsstadium wird bei den meisten, aber nicht bei allen hier beschriebenen Zusammensetzungen benötigt. Sein Zweck besteht darin, ein starres kristallines Rahmenskelett zu schaffen, um die verbleibende glasige Grundmasse zu stützen, wenn die Temperatur zur Beendigung der Kristallisation über den Fasererweichungspunkt hinaus gesteigert wird. Die Wichtigkeit einer solchen Entwicklungsbehandlung, die durch Festigkeitsbestimmung angezeigt ist, wird in der Tabelle XII dargestellt.
Dieses Entwicklungsstadium wird bei den meisten, aber nicht bei allen hier beschriebenen Zusammensetzungen benötigt. Sein Zweck besteht darin, ein starres kristallines Rahmenskelett zu schaffen, um die verbleibende glasige Grundmasse zu stützen, wenn die Temperatur zur Beendigung der Kristallisation über den Fasererweichungspunkt hinaus gesteigert wird. Die Wichtigkeit einer solchen Entwicklungsbehandlung, die durch Festigkeitsbestimmung angezeigt ist, wird in der Tabelle XII dargestellt.
C. Schließlich wird die vorwiegend noch glasige Grundmasse im wesentlichen bis zur Vollständigkeit
kristallisiert, indem der Gegenstand auf einer Temperatur gehalten wird, die um 80 bis
1700C oberhalb des Fasererweichungspunktes (log: 7,65) der ursprünglichen Glaszusammensetzung
liegt. Der Ausdruck »im wesentlichen bis
T zur Vollständigkeit« bedeutet, »soweit erwünscht,
vollständig«. Bei einem Optimum an physikalischen Eigenschaften wird im allgemeinen
eine Vollständigkeit von 90 bis 95% Kristallinität gewünscht, obwohl der Grad der Vollständigkeit
innerhalb eines bedeutend weiteren Bereiches, nämlich von 50 bis 98% verändert werden kann,
indem zur Erlangung anderer oder unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften die Wärmebehandlung
verändert wird.
Dieses letzte Stadium hat die eigentliche Umwandlung des größten Teiles der Masse in eine kristalline Struktur Zur Folge und ist daher als das »Kristallisationsstadium« bekannt.
Dieses letzte Stadium hat die eigentliche Umwandlung des größten Teiles der Masse in eine kristalline Struktur Zur Folge und ist daher als das »Kristallisationsstadium« bekannt.
Bei jedem der folgenden Beispiele ist die Wärmebehandlung, abgesehen von den in der Tabelle IX
genannten Beispielen, in drei aufeinanderfolgenden Stadien bei den jeweils angegebenen Temperaturen
über die jeweils angegebenen Zeiten durchgeführt worden. Im eigentlichen Betrieb ist festgestellt worden,
109 509/253
daß die Aufrechterhaltung eines genauen Planes der Temperatur und der Zeit wie oben beschrieben
unnötig sein kann. Es ist beispielsweise manchmal empfehlenswert, die Keimbildungstemperatur wie beschrieben
aufrechtzuerhalten und dann direkt auf das Kristallisationsstadium überzugehen, indem das
Entwicklungsstadium lediglich durchschritten wird. Jedoch können nur sehr wenige dieser Zusammensetzungen
auf diese Weise wärmebehandelt werden, ohne daß eine Verformung und ein Verlust an Festigkeit
auftritt. In Fällen, in denen diese Faktoren nicht zu wichtig sind, kann eine beträchtliche Zeitersparnis
erreicht werden. Auf jeden Fall kann der gesamte Wärmebehandlungszyklus in einem einzigen Glühofen
ausgeführt werden, wobei das Glühofenforderband den Gegenstand ununterbrochen durch die aufeinanderfolgenden
Keimbildungs-, Entwicklungs- und Kristallisationszonen weiterführt.
Bestimmungen der Biegefestigkeit
Vorbereitung der Proben
Vorbereitung der Proben
Aus einem Tiegel mit geschmolzenem Glas der oben beschriebenen Art wurden Stäbe gezogen. Die
Durchmesser dieser Probestäbe betrugen im Durchschnitt 2,5 mm. Nach dem Kühlen wurden die Stäbe
auf eine Länge von 62,5 mm gebracht und gemäß dem entsprechenden Erhitzungsplan entglast. Nach
der Entglasung wurde der Durchmesser jedes Probestückes mit einem Mikrometer gemessen. Vor der
Probe wurde jedes Probestück mit Sandpapier mit einer Kornfeinheit unterhalb etwa 0,045 mm abgerieben.
Wenn Schmelzen in großen Behältern hergestellt wurden, wurden Stangen von 10 bis 12,5 mm Durchmesser
im Vakuumverfahren aus der Schmelze gezogen. Diese Stangen erhielten dieselbe Behandlung
wie oben.
Prüfung
Alle Proben wurden in einer »Instron«-Maschine als einfache Stäbe unter Anwendung einer Dreipunkt-Mittelbelastung
geprüft. Die einzelnen Abschnitte der Probestäbe wurden über eine Spannweite von
50 mm geprüft, während die größeren Stangenabschnitte über eine Spannweite von 100 mm geprüft
wurden. Alle Probestücke wurden bei einer Belastungsgeschwindigkeit von 2,5 mm pro Minute geprüft,
was bedeutet, daß die Last durch eine konstante Bewegung des Kreuzkopfes aufgebracht wird. Die
»Instron«-Maschine war imstande, eine genaue Prüfung bei Belastung von 2 g bis 4536 kg mit einem
Fehler von weniger als ± 1% durchzuführen. Die Belastung wird automatisch auf einem X-Y-Aufzeichnungsgerät
aufgezeichnet.
Berechnung
Die Kalkulation der Biegefestigkeit aus Bruchbelastung und Probendurchmesser wurde unter Zugrundelegung
der Standardformel für die Biegespannung in der äußersten Faser vorgenommen:
_ Moment
Sektionsmodul
Sektionsmodul
Da der Querschnitt der meisten Proben eher ellipsenförmig als kreisförmig war, wurde der Sektionsmodul unter Verwendung der Ellipsenformel errechnet.
Das Moment für einen einfachen Stab mit einer konzentrierten Mittelpunktslast wurde aus der Standardformel
errechnet.
Die Anzahl der geprüften Proben war unterschiedlich; es wurden für jede Zusammensetzung wenigstens
vier Proben geprüft, und der in jedem Beispiel gegebene Wert ist ein Durchschnittswert.
Tabelle III
Grundzusammensetzung
Grundzusammensetzung
Die folgende Glaszusammensetzung wurde bereitet und geschmolzen:
Beispiel 1 | Gewichtsprozent |
Bestandteil | 47,2 31,0 11,25 0,73 8,0 1,5 0,2 |
30 SlO2 Al2O3 MgO NaF .... 35 ZrO2 TiO2 SnO2 |
|
Aus der geschmolzenen Zusammensetzung wurden Proben für die Prüfung gezogen und nach der folgenden
Tabelle wärmebehandelt:
1,5 Stunden bei 771°C
1,5 Stunden bei 949°C
1,5 Stunden bei 1O65,5°C
Die wärmebehandelten Probestücke wurden wie oben beschrieben auf Biegefestigkeit geprüft, und es
wurden Biegefestigkeiten von durchschnittlich etwa 42,2 kg/mm2 festgestellt.
Durch Röntgenanalyse wurde festgestellt, daß die wärmebehandelten Probestücke gut entglast und zu
90 bis 95% kristallin waren und daß die vorherrschende kristalline Phase Mullit war, wobei Sapphirin
und Tridymit die sekundären Phasen darstellen.
Tabelle IV Wirkung von Li2O Um die Wirkung von Li2O-Zusätzen auf die Grundzusammensetzung festzustellen, wurden die folgenden
Zusammensetzungen hergestellt | 1 | und geschmolzen: | Beis 3 Gewichts |
- | 5 | 6 |
Bestandteil | 47,2 31,0 |
2 | 46,9 30,8 |
jiele 4 prozent |
47,2 31,0 |
47,2 31,0 |
SiO, | 49,9 30,8 |
47,2 31,0 |
||||
Al2O3 | ||||||
i 421yu/
Fortsetzung
Bestandteil
3 I 4
Gewichtsprozent
MgO
NaF
ZrO2
TiO2
SnO2
Li2O
ZrO2
TiO2
SnO2
Li2O
11,25
1,0
8,0
8,0
1,5
0,2
0,2
11,2 1,0 8,0 1,5 0,2 0,5
11,2
1,0
8,0
1,5
0,2
0,75
0,2
0,75
10,2
1,0
8,0
1,5
0,2
1,0
8,0
1,5
0,2
1,0
9,2 1,0 8,0
1,5 0,2 2,0
Wärmebehandlungen bei 0C für die Dauer von jeweils 1,5 Stunden
787,5 | Kristalline Phasen | 771 | 760 | 771 | 771 | 771 | |
- | 949 | Vorherrschend | 938 | 927 | 938 | 938 | 938 |
1065,5 | 1065,5 | 1065,5, | 1049 | 1038 | 1038 | ||
Biegefestigkeiten, kg/mm2 | |||||||
80,33 | 71,34 | 54,67 | 37,47 | 29 | |||
42,19 | |||||||
2 | 3 | 4 | 5 | 6 . | |
Mullit Sapphirin Tridymit |
Mullit Sapphirin Tridymit |
Mullit Sapphirin |
+ B Spodumen | + B Spodumen | |
1 | |||||
Mullit Tridymit Sapphirin |
Daraus ist ersichtlich, daß Li2O in begrenzten Mengen als Entglasungsfbrderer wirkt und die Biegefestigkeit
des entglasten Erzeugnisses auffallend erhöht; die Wirkung geht jedoch verloren, wenn die Menge über 1%
ansteigt. Es muß betont werden, daß auch die niedrigsten hier angegebenen Werte noch brauchbare Materialien
darstellen.
Tabelle V
Wirkung von LiF
Wirkung von LiF
Um die Wirkung von LiF-Zusätzen zur Grundmischung festzustellen, wurden die folgenden Zusammensetzungen
hergestellt und geschmolzen:
Bestandteil
8 | 9 | Gewichtsprozent | 47,2 | 10 | 11 |
47,2 | - 31,1 | ||||
31,0 | 10,5 | 47,2 | 47,2 | ||
11,0 | 8,0' | 31,1 | 31,1 | ||
8,0 | 1,5 | 10,0 | 9,5 | ||
1,5 | 0,2 | 8,0 | 8,0 | ||
0,2 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | ||
1,0 | Stunden | 0,2 | 0,2 | ||
jeweils 1,5 | 787,5 | 2,0 | 3,0 | ||
787,5 | 938 | ||||
938 | 1065,5 | 787,5 | 787,5 | ||
1049 | 938 | 965,5 | |||
1065,5 | 1065,5 |
SiO2 .
Al2O3
MgO.
NaF .
ZrO2 .
TiO2 .
SnO2 .
LiF ..
Al2O3
MgO.
NaF .
ZrO2 .
TiO2 .
SnO2 .
LiF ..
47,2
31,0
11,25
1,0
8,0
1,5
0,2
787,5
949
1065,5
949
1065,5
Biegefestigkeit in kg/mm2 I 42,19
47,5 31,2 11,1
8,0 1,5 0,2 0,5
r die Da 787,5 938 1065,5
98,98
92,46
76,15
70,04
13
Kristalline Phasen
Vorherrschend
Vorherrschend
Fortsetzung
14
7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
Tridymit Sapphirin |
Tridymit Sapphirin |
Tridymit Sapphirin Mullit |
Cordierit Mullit |
Mullit Tridymit Sapphirin |
|
1 | |||||
Mullit Tridymit Sapphirin |
Aus den obigen Beispielen geht hervor, daß LiF in Mengen von 0,5 bis 2% der Zusammensetzung die Biegefestigkeit
auffallend erhöht, wenn es an Stelle von NaF und MgO in der Grundmischung verwendet wird. Bei
Mengen von mehr als 2% LiF stellt sich kein besonderer Vorteil ein. Es soll noch erwähnt werden, daß das Lithiumion
und das Fluorion die bedeutenden Zusätze sind, die auch getrennt zugesetzt werden können, z. B. als
MgF2 oder AlF3 und Li2CO3 oder Spodumen.
Nachdem das Glas einmal geschmolzen ist, ist die Art des Zusatzes der Ionen unwichtig, obwohl der Verlust
an Fluor geringer ist, wenn sehr stabile Fluorsalze verwendet werden (s. Tabelle VI).
Tabelle VI
Wirkung anderer Fluoride (Li+ zugesetzt als Li2CO3)
Wirkung anderer Fluoride (Li+ zugesetzt als Li2CO3)
Bestandteil | 12 F2 zugesetzt als LiF |
Beispiele 13 F2 zugesetzt als MgF2 Gewichtsprozent |
14 F2 zugesetzt als AlF3 |
SiO2 Al2O3 : AlF3 MgO MgF2 Li2O LiF ZrO2 TiO2 SnO2 |
47,6 31,3 11,1 1,0 7,0 1,5 0,2 |
47,6 31,3 10,7 1,1 0,58 7,0 1,5 0,2 |
47,6 30,65 1,08 11,1 0,58 7,0 1,75 0,2 |
Wärmebehandlung (0C) 1 Stunde bei
1,5 Stunden bei
Biegefestigkeit, kg/mm2
Kristalline Phase
787,5 916 1065,5
113,01
787,5 916 1065,5
93,89
787,5 916 1082
83,78
12
14
Tridymit
Mullit
Sapphirin
Tridymit Mullit Sapphirin
Tridymit
Mullit
Sapphirin
Tabelle VII
Wirkung von B2O3
Wirkung von B2O3
Die Wirkung von B2O. wie folgt beobachtet: |
j wurde | durch Austausch | eines | Teiles des Al2O3-Gehaltes der | 17 | Grundzusammensetzung |
Bestandteil | 3 | Beispiele 16 Gewichtsprozent |
46,9 26,5 |
|||
SiO, | 46,9 30,8 |
46,9 27,5 |
||||
Al2O3 | 15 | 18 | ||||
46,9 29,0 |
46,9 | |||||
30,5 |
Fortsetzung
16
Bestandteil | 11,2 1,0 8,0 1,5 0,2 0,75 |
15 | Beispiele 16 Gewichtsprozent |
17 | 18 |
MgO NaF ZrO2 TiO2 SnO2 LiO B2O3 |
11,2 1,0 8,0 1,5 0,2 0,75 2,0 |
11,2 1,0 8,0 1,5 0,2 0,75 3,0 |
11,2 1,0 8,0 1,5 . 0,2 0,75 4,0 |
11,2 1,0 8,0 1,5 . 0,2 0,75 5,0 |
|
Wärmebehandlung bei 0C für die Dauer von jeweils 1,5 Stunden
Biegefestigkeit, kg/mm2
Kristalline Phasen
760 | 787,5 | 787,5 | 787,5 | 787,5 |
927 | 916 | 927 | 899 | 916 |
1065,5 | 1082 | 1065,6 | 1049 | 1082 |
71,38
40,18
30,13 -
36,45
Ausdehnungskoeffizient (-17,8 bis I 110,6
106,0
87,3
52,0
42,47
15 | 16 | 17 ; | 18 | |
Mullit Sapphirin |
Mullit Sapphirin |
Mullit Sapphirin |
Sapphirin Enstatit |
|
3 | ||||
Mullit Sapphirin |
48,0
Somit vermindert der Ersatz eines Teiles des-Al2 O3 durch B2O3 im allgemeinen die Biegefestigkeit, erniedrigt
jedoch den Ausdehnungskoeffizienten, wenn der B2O3-GeImIt von 2,0 auf 5,0% erhöht wird.
B2O3 kann auch an die Stelle eines Teiles des kombinierten Gehaltes der Grundzusammensetzung an SiO2
und Al2O3 treten, und zwar wie folgt:
Wärmebehandlung bei 0C für die Dauer von jeweils 1,5 Stunden
Biegefestigkeit, kg/mm2
787,5 927
1065,5
1065,5
53,87
787,5 927 1065,6
59,37
787,5 927 1065,5
38,29
787,5 927
1065,5
1065,5
43,59
Bestandteil | 19 | 20 | Beispiele 21 Gewichtsprozent |
22 | 23 |
SiO2 Al2O3 MgO NaF ZrO2 TiO2 SnO2 Li2O B2O3 |
46,6 30,3 11,2 1,0 8,0 1,5 0,2 0,75 0,5 |
46,3 30,1 11,2 1,0 8,0 1,5 0,2 0,75 .1,0 |
45,7 .29,7 11,2 1,0 8,0 1,5 0,2 0,75 2,0 |
45,1 29,3 11,2 1,0 8,0 1,5 0,2 0,75 3,0 |
43,9 28,5 11,2 1,0 8,0 1,5 0,2 0,75 5,0 |
787,5 916 1038
28,89 109 509/253
17
Kristalline Phaser | 19 | Fortsetzung | 20 | 21 | 22 | 23 |
Mullit Sapphirin |
Mullit Sapphirin Tridymit |
Mullit Sapphirin |
Mullit Sapphirin Tridymit |
Sapphirin | ||
Ausdehnungskoeffizient (-17,8 bis 15O0C) · 10"70C
10,41 106,2
58,3
Obwohl der Austausch des kombinierten Gehaltes an SiO2 und Al2O3 gegen B2O3 den Ausdehnungskoeffizienten
senkt, wird auch die Biegefestigkeit vermindert und wird geringer als 30 kg/mm2, wenn der SiO2-Gehalt unter
45% absinkt.
Tabelle IX
Wirkung von ZrO2
Die erforderliche Mindestmenge an ZrO2 als Keimbildner wurde wie folgt festgestellt:
Wirkung von ZrO2
Die erforderliche Mindestmenge an ZrO2 als Keimbildner wurde wie folgt festgestellt:
Bestandteil
24
25 I 26
Gewichtsprozent
27
C für die Dauer von jeweils 1,5 Stunden
771 | 771 | 771 | 771 | 771 |
938 | 938 | 938 | 938 | 938 |
1065,5 | 1065,5 | 1065,5 | 1065,5 | 1065,5 |
SiO2 46,9 47,1 47,4 47,6 57,9 48,4
Al2O3 30,8 30,9 31,1 31,3 31,4 31,8
MgO 11,2 11,25 11,3 11,4 ' 11,4 11,6
NaF 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Li2O 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
ZrO2 8,0 7,5 7,0 6,5 6,0 5,0
TiO2 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
SnO2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Wärmebehandlung bei 771 938 1065,5
Biegefestigkeit, kg/mm2
I 80,33 I 75,37 | 53,10 | 54,93 | 58,28 | 28,81
Kristalline Phasen Vorherrschend:
Mullit
Sapphirin
Tridymit
Daraus ist ersichtlich, daß, wie sich an Hand der Festigkeit des Materials zeigen läßt, die Keim wirkung erheblich
abfällt, wenn der ZrO2-Gehalt unter 6% oder der kombinierte ZrO2- und TiO2-Gehalt unter 7,5% abfällt.
Tabelle X
Vergleich von ZrO2 — TiO2 mit TiO2 allein
Vergleich von ZrO2 — TiO2 mit TiO2 allein
Bestandteil
Beispiel | 30 | |
29 | ||
47,6 | ||
47,6 | Gewichtsprozent | 31,3 |
31,3 | 11,1 | |
11,1 | 1,0 | |
1,0 | — | |
7,0 | 8,75 | |
1,75 | 0,2 | |
0,2 | ||
SiO2 . Al2O3
MgO LiF .. ZrO2 . TiO2 . SnO2 .
. ■ | 19 | bei | 1 421 907 Fortsetzung |
Bei Gewicht |
20 | spiel sprozent |
30 |
Bestandteil | 29 | 732,5-l· 860-1 993-1V2 |
|||||
Wärmebehandlung (0C) | in Stunden | 787,5-1V2 916-1V2 1065,5-1V2 |
|||||
Biegefestigkeit, kg/mm2
Kristalline Phasen
113,01
Tridymit
MuIHt
Sapphirin
55,69
Wärmebehandlung 1 Stunde bei
1 Stunde bei
1,5 Stunden
bei
1 Stunde bei
1,5 Stunden
bei
787,5 916
1065,5 Biegefestigkeit, kg/mm2
I 113,01
Kristalline Phasen Vorherrschend
Tridymit
Mullit
Sapphirin
760 887,5
1038 22,74
787,5
916
916
1065,5
51,40
51,40
787,5 916
1065,5 73,19
787,5
916
916
1065,5
38,26
38,26
Beispiele zur | Wirkung sekundärer keimbildender Mittel in Verbindung mit ZrO2 | 33 | Beispiel 34 Gewichtsprozent |
35 | 36 | 37 | |
Bestandteil | 31 | 32 | 47,6 31,3 11,1 1,0 8,0 0,2 0,8 |
47,6 31,3 11,1 1,0 8,0 0,2 0,8 |
47,6 31,3 11,1 1,0 8,0 0,2 0,8 |
47,6 31,3 11,1 1,0 8,0 0,2 0,8 |
47,6 31,3 11,1 1,0 8,0 0,2 0,8 |
SiO2 AI2O3 MgO LiF ZrO2 SnO2 TiO2 MoO3 Fe2O3 V2O3 ...... CoO NiO ThO2 |
47,6 31,3 11,1 1,0. . 7,0 0,2 . 1,8 |
47,6 31,3 11,1 1,0 8,0 0,2 0,8 |
787,5 916
1065,5 56,95
774 921,5
971 .< 29,93
Claims (12)
1. Glas-Kristall-Mischkörper, dadurch gekennzeichnet, daß er enthält:
40 bis 70 Gewichtsprozent SiO2,
5 bis 15 Gewichtsprozent MgO,
15 bis 35 Gewichtsprozent Al2O3,
wenigstens 6 Gewichtsprozent ZrO2
5 bis 15 Gewichtsprozent MgO,
15 bis 35 Gewichtsprozent Al2O3,
wenigstens 6 Gewichtsprozent ZrO2
als primärer Keimbildner und mindestens eines der Oxide MoO3, Fe2O3, TiO2, V2O5, CoO, NiO,
ThO2 als sekundärer Keimbildner, wobei die
Summe von ZrO2 und sekundärem Keimbildner zwischen 7 und 10 Gewichtsprozent liegt.
2. Glas-Kristall-Mischkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er
40 bis 60 Gewichtsprozent SiO2,
17 bis 32 Gewichtsprozent Al2O3,
6 bis 12 Gewichtsprozent MgO
17 bis 32 Gewichtsprozent Al2O3,
6 bis 12 Gewichtsprozent MgO
enthält.
3. Glas-Kristall-Mischkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe
von ZrO2 und sekundärem Keimbildner wenigstens 7,5 Gewichtsprozent beträgt.
4. Glas-Kristall-Mischkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Summe von ZrO2 und sekundärem Keimbildner weniger als 10 Gewichtsprozent beträgt.
5. Glas-Kristall-Mischkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt an sekundärem Keimbildner weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise
zwischen 1 und 1,75 Gewichtsprozent liegt.
6. Glas-Kristall-Mischkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß er als sekundären Keimbildner nur TiO2 enthält.
7. Glas-Kristall-Mischkörper nach Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß er als Keim-
23 24
brldner lediglich 7 Gewichtsprozent ZrO2 und zeichnet, daß ein Glas mit der Zusammensetzung
1,5 Gewichtsprozent TiO2 enthält. nach Anspruch 11 erschmolzen, abgekühlt und
8. Glas-Kristall-Mischkörper nach einem der danach der Wärmebehandlung unterworfen wird,
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch genet,
daß der Gehalt an ZrO2 nicht mehr als 8 Ge- 5 kennzeichnet, daß das Glas vor der Wärmebehandwichtsprozent
beträgt. lung geformt wird.
9. Glas-Kristall-Mischkörper nach einem der 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gevorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeich- kennzeichnet, daß das Glas bei einer Temperatur net, daß er wenigstens einen der folgenden zu- von 1420 bis 1650° C geschmolzen und bei einer
sätzlichen Bestandteile in Gewichtsprozent enthält: io Temperatur von 1370 bis 16000C geformt wird.
η κ· τ 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12
0 b'S 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme-
N £-.
0 b'S 2 behandlung folgende Stufen aufweist:
2p ~ , * „ 15 a) Einstellen auf eine Temperatur, die etwa der
^ a J ft,!s . Kühltemperatur (oberer Entspannungspunkt)
J^2T 0 b'S 5 des Glases entsPricht>
η h"S S k) Einstellen auf eine Temperatur, die etwas unter
n ,1 „ der Erweichungstemperatur (Fasererwei-
Oh-S 20 chungspunkt) des Glases liegt;
0 h'S 10 c) Einstellen auf eine Temperatur, die etwas über
1S ' der Erweichungstemperatur (Fasererwei-
10. Glas-Kristall-Mischkörper nach Anspruch 9, chungspunkt) des Glases liegt;
dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen d)-Abkühlen auf Raumtemperatur.
Bestandteile innerhalb folgender Konzentrations- 25
dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen d)-Abkühlen auf Raumtemperatur.
Bestandteile innerhalb folgender Konzentrations- 25
grenzen in Gewichtsprozent liegen: 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch ge-
kennzeichnet, daß die Wärmebehandlung in den
Sn°2
ü'ü5 bl.s ! Stufen a) bis c) bei Temperaturen erfolgt, die durch
NaF 0,05 bis 1 folgende Viskositätswerte charakterisiert sind:
Na2O ....:: 0,05 bis 1 ,0.
K2O 0,05 bis 1 3· a) 1013·5 Poise,
CaF2 0,05 bis 2 b)-108 bis 1012 Poise,
Li2O 0,05 bis 2 c) 107·65 Poise.
LiF °'05 bis 2 17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, da-
^O3 0,05 bis 2 35 durch gekennzeichnet, daß in der Stufe c) die
CaO °>05 bis 2 Temperatur 80 bis 1700C höher als die Erwei-
PbO 0,05 bis 2 chungstemperatur (der Fasererweichungspunkt)
BaO °>05 bls 2· eingestellt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15
11. Thermisch kristallisierbares Glas, gekenn- 4°· bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer
zeichnet durch eine Zusammensetzung, wie in Stufe angewandte Behandlungsdauer 1 bis 2 Stuneinem
der vorhergehenden Ansprüche angegeben. den beträgt.
12. Verfahren zur Herstellung eines Glas-Kristall- 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15
Mischkörpers durch Wärmebehandlung eines ther- bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß von der
misch kristallisierbaren Glases, dadurch gekenn- 45 Stufe a) unmittelbar zur Stufe c) übergegangen wird.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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DE1421907B2 true DE1421907B2 (de) | 1971-02-25 |
DE1421907C3 DE1421907C3 (de) | 1973-12-13 |
Family
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |