DE1596863C - Zusammensetzungen zum Herstellen von durchsichtigen Glaskeramiken und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Gewichtsprozent

SiO₂ + Al₂O₃ + 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

TiO₂ 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 Sb₂O₃ 0,5 bis 1,0

2. Verfahren zum Herstellen einer durchsichtigen Glaskeramik nach Anspruch 1, mit einem Ausdehnungskoeffizienten a (20 bis 500° C) = Oilx 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^oCmit2bis6°C/Min.,

b) 3 Stunden halten bei 750 ± 20° C,

c) weiterer Temperaturanstieg auf 800 ± 3O⁰C

mit2bis6°C/Min.,

d) 3 Stunden halten bei 800 ± 30° C,

e) beliebig schnell abkühlen auf Zimmertemperatur.

Die Erfindung betrifft Zusammensetzungen zum Herstellen von durchsichtigen Glaskeramiken mit niedrigem absoluten Ausdehnungskoeffizieten, der gezielt positiv oder 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 /3-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 diesem Zusammensetzungsbereich auch durchsichtige, nur /5-eukryptitmischkristallhaltige Glaskeramiken zu erhalten, die gezielt einstellbare Wärmedehnungskoeffizienten von +10 bis —12 χ ~⁷/° C aufweisen, wenn für die einzelnen Komponenten folgende Konzentrationsbereiche eingehalten werden:

Gewichtsprozent

SiO₂ + Al₂O₃ + PtO₅ 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

TiO₂ 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 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.

Komponenten

3 4

SiO₂

Al₂O₃

P₂O₅

Li₂O

ZnO

MgO

BaO

CaO

TiO₂

ZrO₂ ·.

As₂O₃

Summe, Gewichtsprozent

Eigenschaften :

a) im glasigen Zustand α χ ΙΟ⁷ (20 bis

300°C)/°C

Tg(⁰C), η -ΙΟ¹³·⁵ Poise

. Va (°¹C), η = ΙΟ⁴

Poise

Dichte (g/ccm)

n_d ■

b) im keramisierten Zustand

α χ ΙΟ⁷ (20 bis

500°C)/°C

Dichte (g/ccm) ........

n_d

Transmission für 550nm und 1 mm Schichtdicke,

Keramisierungstemperatur

(⁰C) Kristallphase

60,00 22,00

2,90 7,00 2,00 1,50 0,60 1,50 2,50 0,50

62,00 22,00 0,80 2,60 6,50 1,20 1,00

1,80 2,00 0,60 62,00
22,00

2,80
6,50
1,20
1,60

1,80
2,00
0,60

62,00 22,00 1,00 2,80 5,00 0,70 1,00 1,50 1,70 2,30 0,50

62,00 22,00

2,80 6,50

1,60 1,20 1,80 2,00 0,60

62,00

22,00

0,70

2,80

8,50

1,80 2,20 0,50Sb₂O₃

100,50

40,6 654

1250

2,58

1,5410

+

2,63

1,5513

91

100,50

33,8 679

1290

2,54 1,5352

±0

2,62

1,5470 100,50

35,0
665

1283

2,55

1,5341

-1"

2,62

1,5500

100,50

36,5 660

1280

2,54

1,5239

±0

2,60

1,5485

100,50

35,4 674

1304

2,54

1,5341

-5

2,62

1,5493

100,50

33,8 668

1276

2,56

1,5390

-12

2,62

1,5500

90 90

bis 82O⁰C Für Beispiele 1 bis jö-Eukryptitmischkristalle für Glaskeramiken 1 bis

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann eine Glaskeramik mit einem Wärmedehnungskoeffizienten von Null dadurch erhalten werden, daß ein Gruiidglas mit folgender Zusammensetzung erschmolzen wird:

50

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

Gewichtsprozent

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° C mit2bis6°C/Min.,

b) 3 Stunden halten bei 750 ± 20⁰C,

c) weiterer Temperaturanstieg auf 800 ± 30⁰C 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, /f-Eukryptit-Mischkristalle enthaltenden Glaskeramiken mit niedrigem absoluten Ausdehnungskoeffizienten, der gezielt positiv oder negativ einstellbar ist, gekennzeichnet durch folgenden Bereich in Gewichtsprozenten, berechnet auf Oxidbasis