DE1771405B1 - Herstellung von Quarzglas - Google Patents

Herstellung von Quarzglas

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DE1771405B1
DE1771405B1 DE19681771405 DE1771405A DE1771405B1 DE 1771405 B1 DE1771405 B1 DE 1771405B1 DE 19681771405 DE19681771405 DE 19681771405 DE 1771405 A DE1771405 A DE 1771405A DE 1771405 B1 DE1771405 B1 DE 1771405B1
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quartz
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melting
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Dipl-Phys Dr Karl Guers
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/01—Other methods of shaping glass by progressive fusion or sintering of powdered glass onto a shaping substrate, i.e. accretion, e.g. plasma oxidation deposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Quarzglas.
Quarzglas ist ein vergleichsweise teures Material. Sein hoher Verkaufspreis beruht nicht auf hohen Rohstoffkosten, sondern im wesentlichen auf den Kosten für das Erschmelzen. Es gibt eine Reihe von Verfahren zur Herstellung von Quarzglas. Dabei wird der Quarz häufig mit offenen Flammen behandelt, wodurch das Schmelzgut verunreinigt wird, insbesondere durch das bei der Verbrennung auftretende Wasser. In dem erschmolzenen Quarzglas vorhandenes Wasser führt zu einer Absorption im nahen Infrarot; die Anwendungsmöglichkeiten solchen Quarzglases für optische Zwecke sind dann naturgemäß stark eingeschränkt.
Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem es möglich ist, Quarzglas vergleichsweise preiswert herzustellen, und zusätzlich die Qualität des so hergestellten Werkstoffes gegenüber der Qualitäten bisher bekannten Quarzglases wesentlich zu verbessern.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Energiequelle zum Aufschmelzen des Quarzes oder des Quarzpulvers ein Laser verwendet wird.
Mit dem Laserstrahl ist es prinzipiell möglich, beliebig hohe Temperaturen zu erreichen. Dies beruht darauf, daß der Laserstrahl nach Art seiner Erzeugung räumlich kohärent ist. Er läßt sich bis an eine Grenze bündeln, die durch die Beugung gegeben ist. Auch gibt es keine grundsätzliche (physikalische) Begrenzung in der Höhe der erzeugten Leistung. Bis jetzt wurden Laserleistungen bis zu etwa 18 Kilowatt erreicht. Auf diese Weise ist es somit möglich, die zum Aufschmelzen von Rohquarz, d. h. Quarzpulver, Quarzteilchen oder Quarzbrocken, erforderliche Wärme direkt in das Schmelzgut einzustrahlen. Die Energie wird praktisch ohne jede Verunreinigung durch Flammen oder Lichtbogenelektroden oder Tiegel zugeführt, so daß ein sehr reines Produkt erhalten wird.
Wird gemäß der Erfindung weiterhin als Laser ein COä-Laser verwendet, so läßt sich das Erschmelzen von Quarzglas besonders wirtschaftlich gestalten.
Der CO2-Laser zeigt einen besonders hohen Wirkungsgrad, der um einen Faktor 10 bis 1000 größer ist, als bei den anderen für technische Anwendungen in Betracht kommenden Lasern. Sein Gesamtwirkungsgrad liegt bei etwa 15 bis 20%. Der Laserstrahl läßt sich allgemein verlustfrei auf die Schmelzzone bündeln. Daher ist der Gesamtwirkungsgrad der Umwandlung von elektrischer in Wärmeenergie bei dem erfindungsgemäßen. Verfahren größer als bei den bekannten Verfahren.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Quarzglas, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiequelle zum Aufschmelzen des Quarzes oder des Quarzpulvers ein Laser verwendet wird.;
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Laser ein CO2-Laser verwendet wird.
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US3756799A (en) 1973-09-04
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