DE1596863B1 - Zusammensetzungen zum herstellen von durchsichtigen glaskera miken und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Zusammensetzungen zum herstellen von durchsichtigen glaskera miken und verfahren zu ihrer herstellung

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DE1596863B1
DE1596863B1 DE19671596863 DE1596863A DE1596863B1 DE 1596863 B1 DE1596863 B1 DE 1596863B1 DE 19671596863 DE19671596863 DE 19671596863 DE 1596863 A DE1596863 A DE 1596863A DE 1596863 B1 DE1596863 B1 DE 1596863B1
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Werner Dr Sack
Herwig Dipl-Ing Scheidler
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Schott AG
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Jenaer Glaswerk Schott and Gen
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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
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0027—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents

Description

Gewichtsprozent
SiO2 + AKO3 + P2O5 82 bis 85
SiO2 ' 60 bis 62
Al2O3 21 bis 23
P2O5 O bis 1,0
Li2O 2,6 bis 2,9
ZnO 5.0 bis 8,5
MgO O bis 2,0
BaO O bis 2,0
CaO O bis 1,5
ZnO + MgO + BaO + CaO 8,0 bis 11,5
ZnO'MgO ...· ^3.5
TiO, 1,5 bis 1,8
ZrO2 1,8 bis 2,5
TiO2 + ZrO2 3,6 bis 4,3
ZrO2/TiO2 1,0 bis 1,7
As2O3 und/oder Sb2O5 0,5 bis 1,0
2. Verfahren zum Herstellen einer durchsichtigen Glaskeramik nach Anspruch 1, mit einem Ausdehnungskoeffizienten η (20 bis 500: C) = O ± 1 χ 10~7/°C, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundglas mit folgender Zusammensetzung erschmolzen wird:
Gewichtsprozent
SiO2 62,0
Al2O3 21,3
P2O5 0,7
Li2O 2,7
ZnO 6,0
MgO 1,0
BaO 1,3
CaO 0,5
TiO2 1,8
ZrO2 2,0
As2O3 0,7
100,0
und die gefertigten Glasgegenstände folgender Temperaturbehandlung unterworfen werden:
a) Aufheizen von Zimmertemperatur auf 750 ± 20°Cmit2bis6°C/Min.,
b) 3 Stunden halten bei 750 ± 200C,
c) weiterer Temperaturanstieg auf 800 ± 3O0C mit2bis6°C/Min.,
d) 3 Stunden halten bei 800 ± 303C,
e) beliebig schnell abkühlen auf Zimmertemperatur.
Die Erfindung betrifft Zusammensetzungen zum Herstellen von aurchsichtigen Glaskeramiken mit niedrigem absolutem Ausdehnungskoeffizienten, der gezielt positiv edcr negativ einstellbar ist. Die Erfindung betrifft zugleich ein Verfahren zum Herstellen solcher Glaskeramiken.
Die Patentanmeldung P 19 56 855.5-45 beschreibt die Herstellung von undurchsichtigen, neben p'-Eukryptitmischkristallen noch Zinkspinell und/oder CeI-sian und/oder Zirkonoxydkeimphase enthaltenden Glaskeramiken durch Wärmebehandlung von Glasgegenständen, die aus dem folgenden Zusammensetzungsbereich erschmolzen worden sind:
Gewichtsprozent
SiO2 54,0 bis 62,0
B2O3 0 bis 6,4
Al2O3.. 14,5 bis 22,0
Li2O 1,5 bis 2,8
CaO 0 bis 1,9
BaO 0 bis 7,0
MgO 0 bis 7,5
ZnO 0 bis 12,0
P2O5 0 bis 8,0
TiO2 0,6 bis 1,8
ZrO2 1,8 bis 4,0
As2O3 0,15 bis 0,30
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß es gelingt, in d;t sem Zusammensetzungsbereich auch durchsichtige, nur ,.i-eukryptitmischkristallhaltige Glaskeramiken zu erhalten, die gezielt einstellbare Wärmedehnungskoeffizienten von +10 bis —12 χ 10~7/° C aufweisen, wenn für die einzelnen Komponenten folgende Konzentrationsbereiche eingehalten werden:
Gewichtsprozent
SiO2 + Al2O3 + PoO5 82 bis 85
SiO, 60 bis 62
Al, Q3 21 bis 23
P2O5 O bis 1,0
Li2O 2,6 bis 2,9
ZnO 5,0 bis 8,5
MgO O bis 2,0
BaO O bis 2,0
CaO : O bis 1,5
ZnO + MgQ + BaO + CaO 8,0 bis 11,5
ZnO/MgO >3,5
TiO2 1,5 bis 1,8
ZrO2 1,8 bis 2,5
TiO2 + ZrO, 3,6 bis 4,3
ZrO2/TiO2 1,0 bis 1,7
As2O3 und/oder Sb2O3 0,5 bis 1,0
Die Tabelle zeigt sechs Beispiele von Zusammensetzungen nach der Erfindung für durchsichtige Glaskeramiken in Gewichtsprozent mit einigen ihrer charakteristischen Eigenschaftswerte und Angaben über die angewandten Keramisierungstemperaturen.
1 62,00
22.00		 720 Komponenten
3 A 		62.00 62.00
22,00 "»"».OO		 2.80
6.50		 l.">0 - Beispiele 1 bis 6 6
SiO2 60,00
22.00		 0.80
2,60
6,50
1,20
1.00		 62.00
2λ00		 1.00
2.80
5.00
0.70		 1.00 1-60 1.80
2.00
0.60		 /i-Eukryptitmischkrislalle für Glaskeramiken 1 bis 6 62,00
22,00
Al7O, 2.90
7,00
2,00
1,50
0,60		 1,80
2,00
0,60		 2.80
6,50
1.20
1,60		 1.50 100.50
35.4
(-•74		 0,70
2.80
8.50
P-,0, 1.50
2.50
0.50		 100.50
33.8
679		 1.80
2,00
0,60		 1.70
2.30
0.50		 1304
U,0 100.50
40,6
654		 1290 100,50
35.0
665		 100.50
36.5
660		 2,54
1.5341
ZnO 1250 2,54
1,5352		 1283 1280 -5
2,62
1,5493		 1,80
2.20
0,50Sb2O3
MgO 2,58
1,5410		 ±0
2,62
1.5470		 2,55
1,5341		 2,54
1,5239		 90 100,50
33,8
668
BaO + 10
2.63
1.5513		 90 j
2,62
1.5500		 ±0
2.60
1.5485		 1276
CaO 91 90 90 2,56
1,5390
TiOo bis 820 Cfüi -12
2.62
1.5500
ZrO, 88
As2O3
Summe. Gewichtsprozent
Eigenschaften:
a) im glasigen Zustand
α x 107 (20 bis
300 C) iz "C
Tgra i/~ 1013·5
Poise
VaCC),), = ΙΟ4
Poise
Dichte (g/ccm)
U,
b) im keramisierten
Zustand
αχ ΙΟ7 (20 bis
500O/cC
Dichte (g'ccm)
;;,
Transmission für 550 nm
und 1 mm Schichtdicke,
%
Keramisierungstemperatur
( C) Kristallphase
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann eine Glaskeramik mit einem Wärmedehnungskoeffizienten von Null dadurch erhalten werden, daß ein Grundglas mit folgender Zusammensetzung erschmolzen wird:
50 Gewichtsprozent
SiO2 62,0
Al2O3 21,3
P2O5 0,7
Li,0 2,7
ZnO 6,0
MgO 1,0
BaO 1,3
CaO 0,5
Gewichtsprozent
TiO, 1,8
ZrO, 2,0
As2O3 0,7
100,0
und die gefertigten Glasgegenstände folgender Temperaturbehandlung unterworfen werden:
a) Aufheizen von Zimmertemperatur auf 750 ± 20' C mit2bis6cC/Min.,
b) 3 Stunden halten bei 750 ± 200C,
c) weiterer Temperaturanstieg auf 800 ± 30° C mit 2bis6°C/Min.,
d) 3 Stunden halten bei 800 ± 30 C,
e) beliebig schnell abkühlen auf Zimmertemperatur.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Zusammensetzungen zum Herstellen von durchsichtigen. /i-Eukryptit-Mischkristalle enthaltenden Glaskeramiken mit niedrigem absolutem Ausdehnungskoeffizienten, der gezielt positiv oder negativ einstellbar ist, gekennzeichnet durch folgenden Bereich in Gewichtsprozenten, berechnet auf Oxidbasis
DE19671596863 1967-03-29 1967-11-11 Zusammensetzungen zum herstellen von durchsichtigen glaskera miken und verfahren zu ihrer herstellung Withdrawn DE1596863B1 (de)

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CH502278A (de) 1971-01-31
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