DE1496077A1 - Eine kristalline Oberflaechenschicht aufweisender Glaskoerper und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Eine kristalline Oberflaechenschicht aufweisender Glaskoerper und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE1496077A1
DE1496077A1 DE19631496077 DE1496077A DE1496077A1 DE 1496077 A1 DE1496077 A1 DE 1496077A1 DE 19631496077 DE19631496077 DE 19631496077 DE 1496077 A DE1496077 A DE 1496077A DE 1496077 A1 DE1496077 A1 DE 1496077A1
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glass
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crystals
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Mac Dowell John Fraser
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Corning Glass Works
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Description

Coming 51ass ',/orks, Corr.iig, J,Y·, iJ.3.Ae
"aü.ie kristalline Oberflächenschicht aufweisender 3-laskörper und
Verfahren su seiner Herstellung"
Die Erfindung besieht sich auf die Herstellu!^ τοια G-laskörpern «.it aiiier kristallinen Oberflächenschicht« Insbesondere richtet sieb J.ie Erfindung auf Grlaskörper mit einer Oberflächenschicht aus Dichroitkristallen«
3-läser mit Zusammensetzungen, die stöchionatrisch-im -wesentlichen dem Dichroit (2MgO . 2AIgO, .5SiO2) entsprechen, zählen zu den besten bekannten elektrischen Isolatoren vermutlich deshalb» weil sis ein sehr kleines Zwiechengittervoluraen a^fv/eise-nr Ihr sehr niedriger 'närmeausdehnungakoeffizient, der su einer ausge^eich-.rieten './iderstar.dsfähigkeit gegen thermische Schläge führt, hat -.u3srdem zu Arbeite:: und Jntierauchimgen aux* a-^.iar-sn X:'ne:
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BAD
gebieten, beispielsweise Geschirr, Regeneratoren und FernlenkgeschoSbestandteilen geführt. Ein IT achte il, der die v/eite Verbreitung dieser G-läser einschränkte., war jedoch das fehlen einer hohen festigkeit»
In der Literatur finden sich Hinweise auf die !Datsache, daß G-läser mit einer anrdhemd s tö chi ο metrischen Susannensetzun? τοπ. Di ehr ο it, d.k* co.« SO, 25 -re,v,-%· L>IgO, ca, 32,28 5-e\v..-yo AIpQ- 'und ca. 47,4-7 3-6"/.-1O SiQ,, auf der Oberfläche kristallisieren, sobald nan sie auf "enperaturen oberhalb ca« 900"' G erhitax, 3ε wickst somit auf diesen gläsern eel rich'ji ^er 2.egulierung der thermischer. TorbeharLdlung eine kristallite Oberfläohenschiclit cua Oi ehr ο it bis ::ur ;:e7r..üisch"r;e:i Dicke«, 3er sehr niedn^i Ausdehnun-'-'-kc^rflsi.ent von Dichroi'skris^allen im Tar^leich sum Ausgangs ;i?.:: f;.lkrt 3U Druckspannungen, welche sich in und parallel zu äer Oberfläche des Ausgang s glas es ausbilden, Hine solche Drucksckiciit, die an sich in der keramik bekanii" ist, fü.krt zu einer v;esentlichen ötsigarung der J'esti.^keit des .-Icrperc. 3o zeigen S-lä^er ..-it Oberflächendruckschich"ue;i in allgemeinen Festigkeiten, die -.vesentliehhoher als bei ar-behar.ieltsn j-l-lserri liegen. üngl::cklicherv/eise sind jedoch dia auf Dichroitglas entstand3.ien "Josrzäire unversäiiderlich zerstört, roh texturiert und neigen dazu, bei Abkühlung auf Ziümertanperatur rasch aozublätter.i,
'.Yeim 3än jläser e~,m "von der stöehionetrischen 3usaru.'ien^et5ur.-r von
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BAD Or«GINAL
Dichroit auf 850 bis 900° erhitzt, bildet eich, eine Oberflächenschicht aus einer kristallinen Phase, welche eng dem mu-Dichroit gleicht, einer bei niedriger Temperatur metastabilen Phase, wie beispielsweise von Karkhanavala und Hummel, "The Polymorphism of Cordierite", J. Aa. Cer. See, 36, (12), 389-92 (1953) berichtet wird. Bein weiteren Erhitzen erfolgt eine Umwandlung von mu-Dichro in die stabile aipha-Dichroit-Form. Eine ziemlich starke spezifische Volunenänderung begleitet offensichtlich diese Umwandlung, denn die Dichroitüberzüge, die sich dabei ergeben, werden unveränderlich zerbrochen und zerstört.
Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von Glaskörpern aus Zusammensetzungen mit annähernd .lern stöchiometrischen Verhältnis von Dichroit mit O^erflächendruckschicliten aus Dichroitkristallen, iie frei von Sprüngen, Zerstörungen und Absplitterunjen sind.
Bin weiteres Jiel der Erfindung ist die Herstellung von 3-laskörpern in der ITahe des stöchiomstri sehen Verhältnisses von Dichroit mit ausgezeichneten j'estigl-ceitseige.aschaften, geringen ".värmeausdehnungskoeffiaienten und guten elektrischen Isolationseigenschaften.
Bin weiteres Siel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Glaskörpern mit Zusammensetzungen in der ITähe dee atöchiometrischen. Verhältnisses von Dichroit mit einer gesunden Druckoberflächenschi clit aus Diohroitkristallen, welches außerordent-
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lieh einfach, arbeitet, in der Praxis wirtschaftlich ist und mit verfügbaren Vorrichtungen und nach bekannten Verfahrenstechniken betrieben werden kann.
3-eniäß der Erfindung wurde festgestellt, dar sich die obigen Ziele dann erreichen lassen, we-cm kleine genau geregelte Mengen τοη Arsen- und/oder Antimon-trioxyden den jlasbildenden G-emengen in der ITahe des stöchiometrischen Yerhält.iiases von. Dichroit zugesetzt werden und die sich ergebenden 3-laskörper anschließend einer besonderen Wärmebehandlung unterzogen werden.
Mikroskopische Untersuchungen zeigen, daß die Y/irkuiig von As2O, und Sb^jO, bei der Herstellung τοη guten Überzügen darin besteht, daß die Bildung der oben erwähnten metastabilen inu-Dichroitphase vermieden wird. Gläser in der ITähe der stöchiometrischen Zusammensetzung von Dichroit kristallisieren auf der Oberfläche in situ unmittelbar zu Alpha-Dichroit und vermeiden dabei die polymorphe Bildung des dimensionsmä ig unstabilen mu-alpha-Dichroits. Es hat sich herausgestellt, daß Zuschläge von insgesamt 0,5 "bis 5,0 Gew.-73 ASp®* und/oder SbpO,, vorzugsweise von ca. 2,0 bis 4,0 Gew.-^, zu den glasbildenden G-eraengen zu glatten gleichmäßigen Ob erflächenüb er zügen von kristallinem Dichroit nach der Wärmebehandlung führen.
Die Erfindung besteht somit im wesentlichen in der Wärmebehandlung eines Glaskörpers aus einem Gemenge mit im wesentlichen ca. 40 bis
A Ä . BAD ORIQISMAL
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57 Gew.-# SiO2, 10 bis 22 Gew.-^i MgO, 30 bis 40 Gew.-ji Al2O3 und insgesamt 0,5 "bis 6,0 Gew.-7b wenigstens eines Elementes aus der Gruppe der modifizierenden Oxyde, nämlich As2O, und Sb2O3. Ein glasbildendes, diese Bestandteile enthaltendes G-emenge wird geschmolzen, gekühlt und gleichzeitig zu einem Glaskörper verformt; dieser Glaskörper wird einer Temperatur von wenigstens 360 C, jedoch nicht höher als ca. 950° C ao lange ausgesetzt, da3 die gewünschte Oberflächen-Kristailisation entsteht, im allgemeinen von ca. 6 bis 24 Stunden, worauf auf Simmerteuperatur abgekühlt wird.
Es wurde xasix ferner festgestellt, daß sich, trotzdem die Anwesenheit von As2O., und/oder Sb2O3 in solchen Gläsern die Herstellung von glatten Oberflächenschichten aus Diahroitkristalien gestattet, eine gleichmäßigere steuerung dieser Kristallisation ergibt, wenn eines oder mehrere der folgenden Oxyde ebenfalls vorhanden sindj ICaliumoxyd (K2Q), Rubidiumoxyd (Rb2O), Gäsiumoxyd (Os2O), Bleioxyd (PbO), Kalziumoxyd (CaO), '.Tismuthsesquioxyd (Bi2O3) und Tantalpentoxyd ((Da2O1-). Infolgedessen werden zweckmäßig insgesamt bis zu. ca. 6 Gew.->$ wenigstens eines dieser zusätzlichen Oxyde im G-emenge verwendet. .
In den folgenden Beispielen wurden die Gemengemater ialien in der Kugelmühle gemahlen, um ein besseres Schmelzen und eine bessere Glashomogenität zu. erzielen, und dann bei ca. 1600 4 bis 16 Stunden, in Tiegeln, viannen^oder Behältern abhängig von der Menge der
— ο —
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gewünschten Schmelze geschmolzen. Die;"Schmelze wurde zur Sicherung bester Glasqualität, gerührt. Das geschmolzene Gemenge wurde dann in Stafclformen eingegossen und zu einem bei 850 Carbeitenden Anlaßofen überführt, in dem die formlinge als Glas auf Zimmertemperatur abgekühlt wurden. Die Glasformlinge wurden dann in einen Ofen ^eingesetzt, der mit einer Geschwindigkeit von 5 /Min. auf 890 bis 93O°Cerhitzt wurden Auf dieser Temperatur wurden sie 10 bis 12 Stunden gehalten, um die gewünschte kristalline Oberflächenschicht zu erzielen. Die mit der Oberflächendruckschicht unhüllten Glasformlinge wurden dann auf Zimmertemperatur abgekühlt.
Selbstverständlich wurde der oben erwähnte iTärmeä^erplan gewählt, um die Glasformen vor thermischen Schlägen und Deformation zu schützen. Die Neigung zum Brechen oder Zersplittern infol.je thermischen Schlages gründet sich insbesondere auf zwei Faktoren, nämlich (1) den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des,Eatej?i?.T.-s-und-(2) Größe und Form des betreffenden Körpers. Der niedrige '.Tärmeausdehnungskoeffizient von Dichroitgläsern erlaubt verhältnismäßig rasche Temperaturänderungen ohne Gefahr des Bruches oder Absplitterns infolge thermischer Schläge. Dabei können Aufheizgeschwindigkeiten wesentlich über 5°/Μ±τι. zur Anwendung gelangen, we.m die '.'.'ider^standsfähigkeit gegen thermische Schläge das einzige Kriterium: sind, insbesondere wenn es sich um 1:1 eine Formlinge handelt.
Sin -wesentlicherer· faktor, der die Geschwindigkeit der Aufheizung
>■.
beschränkt, ist jedoch die Deformation ies Körpers»
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m viel 211 Fällen werden die Glaskörper auf Zimmertemperatur abgekühlt, bevor man sie der kritischen Y/armebehandlung für die Herstellung der Oberflächenüberzüge aus Dickroitkristalleii unterwirft Auf diese v/eise kann man jede Probe mit dem Auge begutachten. iTeiin Betriebsgeschwindigkeiten und die '.Tirtsch-ftlichkeit bei der v7ärmeb3handlung es erfordern, können jedoch die Glaskörper auch nu auf knapp unterhalb des Umwandlungspunktes abgekühlt werdea, d.h. unterhalb derjenigen Temperatur, bei der die flüssige Schmelze zu einem amorphen Festkörper wird«. Diese Temperatur liegt im allgeueinen in der liachbarschaft des Arilaijpunktes des Glases, welcher für die betreffenden Gläser zwischen 770 und 800 anzunehmen ist, wobei dann '"er ;~;e:.n.inschte vTärEieöer-a^dlunrcprozeß anschließend durch.jefuhrr T.;ird. In jeden !Falle muß der Glaskörper unter diesen Umwandlungs2/uiiIct abgekühlt werde::, bevor die Wiedererwärmungsstufe eingeleitet v.'ird, um die Bildung der ge ,Iinschten kristallinen Oberflächenschicht sicherzustellen.
">7ird ein Glaskörper auf oberhalb des L"mwandlungspunktes erhitzt, dann tritt eine Jirweicliunj äes ICörpers auf, und es kann eine Deformation erfolgen. 5ei de:: vorliegenden Gläsern beginnt die Oberfläclienäikristailisation, sobald der Körper auf Temperaturen oberhalb des TJmwandlungspunktes erwärmt wird. Diese Kristallisation schreitet rascher vorwärts, wenn die Temperatur sich dem Yerflüsaigungspunkt der Kristallphase annähert. Der Erweichungspunkt und damit die Deformationstemperatur der Eristallschicht liegen be-
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traohtlioh hÖhea?ala beim Ausganges. Wenn die Kriatallisation btglnnt, 1st Jedoch der Anteil der Kristalle gegenüber dem Anteil an GUaigefüge eehr klein und der Segenetand kann bei eu ras σ her !•mptraturstelgerung «eine rormen nicht mthr halten. Infolgeltieen' nuß die Heiigtßohwindigkeit für den Glaekörper mit der Geschwindigkeit fcuegegllohen werden» mit der eich die Kristalle bilden, odtr die Deformationen infolge Verminderung der Zählgktlt de· Kör ptre fUhrt tu einem wenig brauohbaren Endprodukt» Obwohl höhere
Aufheiageeohwlndigkeiten sufrlefteaetellende, mit Dichroit umhüllte aiäaer ergeben haben, ist eine Geschwindigkeit von ca. 5°/Min, vor-BUBiehen. Aue der vorhergehenden Erläuterung ergibt eioh, dag eine Steigerung der Temperatur mit weniger als der angegebenen aeeohwindigkeit in gleicher Weise eu einem Qlaakörper mit der ge /ünsohten. kriitallinen Oberflächeneohicht führt· Die Erfahrung zeigt, daß die aeeohwindigkeit der KriBtallieation der Dichroitoberfläohen-Bchioht ziemlich klein ist, wenn Ae2O- und/oder SbgO* allein eu der Glaesueawimenaetzung hlneugegeben werden und daß man. große Sorgfalt darauf verwenden muß, um die Deformation des Glaskörpers während - isT .ärmebehanüluiigsstufo zu vermeiden, iäe Anwesenheit der zusätzlichen oben erwähnten Oxyde steigert die Kristallisationsgeschwindigkeit wesentlich und dies bildet einen weiteren Grund, warum der Zusatz dieser Oxyde zum Gemenge vorzuziehen ist.
Die Geschwindigkeit der Abkühlung auf Zimmertemperatur wird allein von der "Widerstandsfähigkeit der Körper gegen thermische Schläge bestimmt. Dar Yfärmeausdehnungslcoeffizient von mit -a&fc-Dichroit umhüllten Gläsern gemäß der Erfindung ist verhältnismäßig gering, so
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daß das Kühlen rasoh erfolgen kann« Man braucht praktieoh nu* die Wärmezufuhr zum Ofen abzuschalten und den Ofen sioh mit seiner eigenen Geschwindigkeit abkühlen au lassen. Kleine Körper können ohne weiteres aus dem Ofen entnommen und in Luft abgekühlt werden· Jedoch wird häufig eine Kühlgesohwindigkeit von oa· 5°/Min. verwendet, um jede Gefahr eines thermisohen Bruches auszuschalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht somit aus drei Stufent (l) Ersohmelzung des glasbildenden Gemenges} (2) Abkühlen der Sohmelze unter den Umwandlungspunkt zu einem Glaskörper) und (3) Wärmebehandlung des Glaskörpers bei einer Temperatur von wenigstens ι ca. 860°, jedooh nicht oberhalb oa, 950° C für eine so lange Zeit, daß die gewünschte Kristallisation erreicht wird.
Es hat sich herausgestellt, daß die oben erwähnten engen Bereiche der Zusammensetzung für die Erfindung kritisch sind. Um die physikalischen Eigenschaften eines Glases mit der stöchiometrisohen Zusammensetzung γόη Diohrolt zu erhalten, müssen die Mengen an MgO, AIpO, und SiO2 verhältnismäßig eng an den theoretischen Werten von 2MgO . 2AIgO, . 5SiO2 gehalten werden. Teruäre Zusammensetzungen, die außerhalb der oben angegebenen Grenzen liegen, verwerfen sich, splittern ab, zeigen grobe Texturen oder sind in anderer Welse nach der ftärraebehandlungsstufe unvollkommen, selbst wenn die Modifikatoren vorhanden sind. Die Zusammensetzungsbereiche für die Modifikatoren und Zusatzmittel, wie sie oben erwähnt sind, bestimmen die
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Grenzen, innerhalb der**fehlerfeie Sichroitgläser hergestellt werden können. Die besten Ergebnisse erhält man, wenn JBan oa, 2 bis 4 Gtw. jeder Gruppe verwendet«
Tabelle X zeigt Beispiele, die gemäß der Erfindung hergestellt wux~ den. Biese Beispiele fallen in die gewünschten Bereiche berechnet aus ihren entsprechenden Gemengen auf Oxydbasis in Gew«-?5 aus-» schließlich Verunreinigungen, die im Gemenge vorhanden sein können» Die Gemenge können jedes Ifcterial, entweder Oxyde oder andere Verbindungen enthalten, die beim Zusammenschmelzen in die gewünschten Oxydzusa^mensetzungen mit den gewünschten Anteilen umgewandelt werden«
1 2 Tabelle I 47 i 1 6 I 1 47 8
49,5 47,2 2 31 ,2 50,0 47,2 47 ,2 31 ,2
SiO2 33,0 31,5 47,2 13 ,5 33,3 31,5 31 ,5 13 ,5
Al2O3 14,6 13,9 31,5 3 ,9 14,7 13,9 13 ,9 3 ,9
MgO 1,5 3,7 13,9 '- ,7 - - - - ,7
As2O3 - - 3,7 - 2,0 3,7 3 ,7 -
Sb2O3 1,4 3,7 - - - - - -
CSgO • - - - - 3,7 - -
Ta2O5 - - 3,7 3 - - 3, »7 —
PbO - - - ,7 -
K2O -
CaO - ------ 3,7
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H U
SiO2 46,3 45,5 44,5 46,5 48,2 45*5 47,2
30,6 30,0 57,0 31,5
15,5 13,« 12,i 13,9
3.7 3,7 3,7 3,7 3,f 3,7 3,7
Wärmebehandlung, dir j«dt« Beispiel unter-
rorfen let u&a «elgt du AusMhon dir Oberflächenahioht» dM fl$h |it der b«toiit«tf»a Vfiratbtbandlung trgibt, |Lu8ftrdtm etnd *tr-•ohltdent phjr>M»ll.eoht Eigenaohafttn aufgeeählt, «it man b«l Einigen der Β·1·ρ1·1β enthält. Ferner sind Meüungen der Oberfltt-♦hendioke ba«Ur«iiA aui einem Quereohttltt von 6 dob wiedergegeben.
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II
No. Wärmebe
handlung		 Aussehen der
Probe		 Wärmeaued.7 n
Koeff.xlO"'0°C		 Bruchmodul
kg / om		 Dicke
d.Überqsj
1 9050O-IOStd. transparenter
Überzug		 33,3 3036,7 0,05mm
2 930°C-10Std. transparenter
Überzug		 32,7 3616,2 0,04 mm
3 890°C-12Etd. durchscheinend
matter Überzug		 3705,1
4 905°C-108td, transparen1;er
Überzug		 3086,58
5 910°C-12Std. elfenbein-weißer
matter Übersug		 32,0 2267,3 0,45 mm
6 910°0-12Std. elfsnbein-weißar
matter Überzug		 , 29,5 2657,2 0,40 mm
7 910°C-12Stü, slfencein-weißisr
matter überzug		 2245,6
8 900°C-10Std. durchscheinender 2645,8
r
überzug
üfc i
9 92Ö°a-10Std. e^enbein., matter
10 915°ö-12Std. 8lf<iiibein., matter
ÜV-erzug
"1I 920°j-10Std· eSfanbein.,
12 92O0C-IG^d. elferVoeln., mattes
13 9200O-IOSM1
scli€Hr-?näor ubtri«;'g
13 93O°O-12Stl,· «^xc, Vaia-w**..'-**, 1δ#^ 2434»2 ■" S»4
tt tib
Wie nan ara deutlichsten aus der Tabelle II erkennt, sohwankt das Aussehen der Oberflächenschicht entsprechend den verwendeten modifizierenden und zusätzlichen Oxyden.
Y/enn As2O- und/oder SbgO-, allein als Modifikatoren Verwendung
' /scheinender
finden, entsteht ein durch »ifwmd-er oder opaker Oberflächenüberzug. Diese Mittel erhöhen den Brechungsindex dea Glases, so daß zwischen dem Glas und der Diohroitkristalleohioht ein solches Mißverhältnis besteht, daß ein durchscheinendar oder opaker überzug daraus resultiert, Wann, die Alkalimetall&xyde K0O, Rb9O und Cs2O zusammen mit As2Q- und/oder Sb2O, zugegeben werden, erhält man einen dünnen durohsichtigen überzug von hoher Qualität. Diese Oxyde senken den Brechungsindex der Släaer, so daS zwischen der Oberflächenschicht und dem benachbarten Glas im weaentliehen ein passendes Verhältnis der Breohungaiadizes erreicht wird.
Sind PbO, 0s>0, ÜJO, und Sa2O. die zusätzlichen Oxyde, dann ergibt sich ein dioktttiy durchseheinender bi· opaker überzug. Dless Oxyde erhöhen den Brechungsindex des Glases, so daß ein ziemliches Mißverhältnis zwischen dem Glas und der kristallinen Oberflächenschicht vorliegt, das einen durchscheinenden oder trüben Überzug bildet. Die enorae Srhöhung der festigkeit des Glaskörpers durch den umhüllenden überzug kann man erst dann riohtig einschätzen» wenn man bedenkt, daJ der Bruchmodul eines unbehandelten Glases bei einer;
■ · ί annähernd stuonioaetrisohen Xusamaensetzung von Diohroit normaler-
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weise zwischen 350 und 420 kg/cm liegx. Somit ist eine Steigerung der Pestigkeit bis zum 10-fachen mögliche Der Y/iderstand dee unbehanäelten Glasee gegen thermische Sohläge wird ebenfalls durch den Oberflächenüberzug etwas verbessert, wobei der V/ärme&usaehnungs-Iroeffizient des unbehandeltei Glases aurchschnittlicli bei 36 bis 36 ζ 10"7/°C liegt»
Be läßt sich allgemein beobachten, daß die durchscheinenden oder trüben Oberflächenschicht en dicker als die durclisiototigen Oberflächsnschichteri eind. Dieses KerinnEl seigt eir^e höhere KriBtalliEatiGnsge-söhwindigkeit εηΡ v/slcheß von praktischer Bedeutung ist, äs. des Problem der Pe'arsjeticn ^ährenc der Wärssbehsnciluag herab-
I'ie gewonnenen Diehroitübersüg© sind sshr-- hartf ihre lie litgen bei ca« ?Q0.
V/ie oben erwähnt t eind Släeer mit einer ennähernö ZußBBuaeneetzung von Mchroit di« besten fcetßjmten IsolatcK ir« Ss hat sich h«rausg*s1;elltf daß die kristB^icei* Überssüge ron 2)ickroit die »usgesseiehnetsa feielektrieoheri Eigcsechfeften Griäser nachteilig beeinflusBen, aber nioht rollEtändlg Infolgedeaeen wird bei VerwenduEg dieser umhüllten Släiser als elektrieche Isolatoren, wobei es stich mm die hauptsächlich« L weuöung für die rorliegenden Prodv^se handelt„ die Mcke der fliohenschicht wüneoheniwert so niedrig alt möglich wüA %
COPY
ten., daß sie gerade noch iait der gesicherten Festigkeit überein-Etimu".;. DarüberhinauE wurde festgestellt, daij zwar durchscheinende Schichten in verhältnismäßig dicken Querschnitten stabil sind, durc} sbhtige Arten aber abzusplittern beginnen, wenn die Überzugsdicke über ca. 0,5 mm liegt.
Durch die Erfindung wurde somit ein Verfahren zur Herstellung hartes glatter üb.?rflächenschia&en aus Dichroitkristallen geschaffen, die eii.ie vermin! ,ige gleichmäßige Dicke aufweisen und auf Glaskörpern sitzen, deren Zu samniensetzung annähernd derjenigen von Dichroit ■:it sprich*. Die OberflächenEchichten ihren su Druckspannungen in •aiii parallel zur Oberfläche dee AuBgangsgl&see, bo daß sich ein "ßrper xl+· vr»e~ntlich verbesserten physikalischen Pestigkeitseigenechaften srgiöt,
öiese i;berEüge verliSIt.ΐΐ&.,.·■.. -^; . .. .·■:- * 1 V"ei.i:n· ·
ten daß unbshaxjdelten S.?. »■·■,*·. * ~tZ..■ ■: "Lyj. erhalten.D"O
selbst sind sehr fein una haben alle» in= vusentliohen JC "ilcron liegende Durchmesser* HikiockoDiechs Prüfungetk. ha- ?*®!-+-, ö&ß die die durcheichtigen Überaügt ^ϋδοη,οΐοη Oberfl1*™ • uinkric^alle vorherr 'O-'aeni mit der α~Λ.α1ΐΒβ ftparailsl Eur G-i *1/■''Vfi c■>-.:entierr; si.- i» vräLrec.C Sie Kristalle in den trüben ÜO j^ci '■ejrJ-ejr-c-liine or -Mlentiert sinaf daß Ihre c-A.öhee ssnirrecht rir- F ^.&rt^r.fläjiLe cht. ^er theoretiaohe Broohungfeindex der .'■':.'?'??*?. .^<at,Ti;if.fi'ji)ie fif,r Üfcsraäs-e ist infol&eö««sen huller als —'": - ^er duroht -.-τ*.· sIhü Oc1^t. trüben ^^τρβκ. unfe näii&rt ßioh
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BAD ORGINAL
Copy
mehr derjenigen des Glases an. Die erfindungsgemäßen Produkte eignen eich besonders gut für elektrische Isolatoren, Bauteile für Fernlenkgeschosse und auch Geschirr.
Obwohl die genannten Beispiele dadurch verformt wurden, daß man die Gläser in Stahlformeii goß, ist die Erfindung selbstverständlich auch auf andere übliche Glasverformungsverfahren anwendbar, beispielsweise Gießen, Pressen, Walzen oder Spinnen.
Big. 1 zeigt eine Zeit-Temperatur-Kurve für die Yfärmebehandlung eines besonderen Beispiels gemäß der Erfindung, Beispiel 1, wobei nach dem Schmelzen des Gemenges in einen offenen Siegel, Verformen und Kühlen auf Zimmerter.roeratur der sich ergebende Glaskörper mit einer Geschwindigkeit von 5°/Min. auf 905° erhitzt, do rt 10 Stunden lang gehalten und dann mit einer Geschwindigkeit von 5°/lllri, auf ZimJcertemperatur gekühlt wurde.
Der durch die gestrichelten Linien umschlossene Bereich gibt die bevorzug ten Ber eiche dieses "Verfahrens an*
2 gibt die Bereiche dö*@ teirnären Systeme MgO · AIgO* * SIC) gemäß der Erfindung wieder*
'Patentansprüche'*.
is? Sy &3 s3 ItS / U C

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1β Verfahren zur Heroteilung eines Glaskörpers mit einer geoundeii kristallinen Oberflächenschicht ,gekennzeichnet durch Erschmelzen eines glasbildenden Gemenges aus im v,resentlichen 40 bis 57 Gl-ev/.-i-S SiOp, 10 bia 22 Gew.-^ MgO. 30 bis 40 Al2O3, insgesamt 0,5 bis 6 Gew»-?o wenigstens eines modifizierenden Oxydes aus der Gruppe ASpQ* und SbpQ* und insgesamt 0 bis § Gew.-Jo wenigstens eines zusätzlichen Oxydes aus der Gruppe IUOi RbgO, CspO, PbO, OaO, BigO^ und £ap0c» Abkühlen der Schmel2se unter dejoriUmwandlungspunkt der Sohmelze und gleiekaeitlges Verformen zu einem Glaskörper, Aufheizen dieses Glaskörpers auf eine !Temperatur von wenigetene oa» 860°, jedooh nioht mehr als ca, 950°, Halten dieser iCeraperatur für solange Zeit, dag die gewttosohte Oberflächenkriatia^lisation entsteht, und.anschließendes AblEÜhlen des Glases auf Zimmertemperatur.
    2* Verfahren naoh Anspruoh !,dadurch gekenn~ aeiohnet , dag die Haltezeit zur Erzielung der gewünschten Kristallisation 6/bis 24 Stunden beträgt.
    3, Verfahren naoh Anspruoh 1, dadurch g e k e η η - ζ e i ο h η'9 t , daß die Erwärmung atjf 890 bis 930° erfolgt und die Halteizeit dort 10 bis 12 Stunden beträgt·
    BAD 0,««<«iNAL
    4β Glaskörper mit einer kristallinen Oberflächenschicht, wobei die Kristallisation in situ au3 einem Glaskörper hergestellt ist, der aus einem Gemenge &vs im wesen.tlichen 4-0 "bis 57 Gev/.-?« SiO2, 10 bis 22 Gew.-# UgO, 30 bis 40 Gew.-^ Al2O3, 0,5 bis 6 Gew.-$, insgesamt wenigstens eines modifizierenden Oxydes aus der Gruppe Aa2O, und Sb2O., und insgesamt 0 bis 6 Gew.-$ wenigstens eines zusätzlichen Oxydes aus der Gruppe K2O, Eb2O, CSgO, PbO, OaO, BigO, und Ta2O5 besteht, wobei der Glaskörper im wesentlichen aus dein unkri stallisierten Anteil dea Glases besteht, der nach der Kristallisation der Kristalle verbleibt«
    5· Glaskörper mit einer kristallinen Oberfläölisnseliißht naoh Anspruch 4jdadurc'h gekenn sei olineti, daß die Kristalle Diohroitkristalle sind,
    · Glaskörper nach Anspruch 4 , d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Menge des augegebenen, Oxydes 2 bis 4 Gew»«$ beträgt*
    7· Glaskörper nach Anspruch 4 ? & a d 11 r c & -.. g e k e η η zeichnet, daß äie Menge des
    Oxydes 2 bis 4 Gew.-$ betragt.
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