DE1796333A1 - Verfahren zur herstellung eines thermisch kristallisierten glasgegenstandes - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines thermisch kristallisierten glasgegenstandesInfo
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Description
Verfahren zur. Herstellung eines thermisch kristallisierten G-lasgegenstandes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines thermisch kristallisierten Glasgegenstandes niedriger Wärme aus dehnung, der verhältnismäßig leicht ist
und ziemlich große dicke Abmessungen hat, 'beispielsweise eines T.eleskopspiegelrohlings.
Bei der Herstellung thermisch kristallisierbarer Glaskörper wie Glasteleskopspiegelrohlinge sind insbesondere wegen
der verhältnismäßig großen Abmessungen besondere Sohwie- d
rigkeiten zu überwinden. Damit solche Glaskörper ausreich-end
stark und fest sind, muß ihre Dicke relativ groß sein. Das
gilt besonders für Teleskopspiegelrohlinge, da die Kondition und Gestalt der Reflektionsfläche des fertigen Spiegels die Genauigkeit des abzubildenden Gegenstandes bestimmt
und ausreichende Festigkeit des Spiegels gefordert ist, damit auch die kleinste Verschiebung bzw. Ver-
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zerrung der Reflektionsspiegelfläche vermieden, wird»
Größere Dicken "bringen jedoch zusätzliches Gewicht mit
sich, was sich nachteilig auf die ohnehin schon schwierige Lösung des Problems der Tragkonstruktion für große
Spiegel auswirkt,,
Das Verhältnis von Spiegeldurchmeaaer zu seiner Dicke "beträgt etwa 6:1 ; ein Rohling von 2,5 i, 5m, 10 m oder sogar über 15 m Durchmesser stellt eine sehr große Glasmenge
mit einem hohen Gewicht dar. Das Gießen solcher Rohlinge aus geschmolzenem Siliciumdioxyd, Borsilikatglas oder einer
anderen bekannten Glasschmelze stellt einen langen zeitraubenden und schwierigen Prozess dar. Dies gilt auch für das
Abkühlen und Glühen des Glases, um gleichförmige Ausdehnungseigenschaften in allen Glasabschnitten zu gewährleisten.
So beeinflussen irgendwelche Änderungen in den Ausdehnungseigenschaften in verschiedenen Glasbereichen nachteilig die
Reflektionsflache und die Qualität des abgebildeten Bildes.
Dabei ist wesentlich, daß der thermische Ausdehnungskoeffizient möglichst niedrig und idealer Weise sogar KuIl ist,
so daß nur kleine oder gar keine Ausdehnungen auftreten, wenn der Spiegel als Teleskop veränderlichen Temperaturen
ausgesetzt ist«,
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Man hat bisher angestrebt das Gesamtgewicht solcher Teleskopspiegel
dadurch zu verringern, daß man einen Spiegelrohling mit geringster Dicke gebildet hat und dann anschließend
die Unterflächen des Rohlings mit Glasbauteilen gleicher Zusammensetzung verbunden hat, die insgesamt
dem fertig gestellten Spiegel eine gewisse Festigkeit verliehen haben. Hierfür ist ein Beispiel die sogenannte
"Eierkistenstruktur", bei der mehrere längliche, für gewöhnlich rechtwinklige Glasstreifen mit im Abstand von- Λ
einander angeordneten geschlitzten Abschnitten längs einer Iiängskante mit mehreren ähnlichen Glasstreifen im rechten
Winkel dazu verbunden worden sind, wobei die Verbindung an den Schlitzabschnitten derart ist, daß die fertige Struktur gleiche Dicke bzw« Höhe hat wie der Einzelstreifen,
gerade so wie es bei den miteinander verbundenen Kartonstreifen in einer Eierkiste der Pail ist, um die einzelnen Eier getrennt zu packen.
Infolge der Gesamtgröße der Glasstreifen und der Dicke des
Spiegelrohlings treten ;jedoch beträchtliche Probleme auf,
wenn die Glasstreifen solchen Temperaturen ausgesetzt werden,
daß sie längs der angrenzenden Abschnitte zusammengeschmolzen
werden, wobei auch die Oberfläche der zusammengesetzten Eierkistenstruktur zur Bodenfläche des Spiegel-
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rohlings angeschmolzen werden muß. Dabei wird fir gewöhnlich auch eine Glasplatte als Rückenplatte von ausreichender
Stärke an der anderen Fläche der Bierkistenstruktur angeschmolzen,·um dem Spiegel Festigkeit zu verleihen·
Da die Herstellung eines solchen Spiegels eine sehr schwierige Angelegenheit ist und die Temperatur beim Abkühlen des
Glases sorgfältig gesteuert werden muß, treten viele Schwierigkeiten
auf, sobald man"die Eierkistenstruktur an den P Boden des Spiegelrohlings und an den Rücken anschmilzt· Um
dies erfolgreich durchzuführen, sind sehr schwierige zeitraubende Vorgänge erforderlich, die die Kosten des Endproduktes
wesentlich erhöhen.
Während diese Schwierigkeiten bereits auftreten, wenn man Spiegelrohlinge mittels der Eierkistenstruktur aus Glas
herstellt, wie es für gewöhnlich beim Herstellen von Teleskopspiegeln der Fall ist, wobei in erster Linie Borsilikatglas
verwendet wird, vergrößern sich diese Schwierigkeiten noch beträchtlich, wenn der Spiegel aus thermisch
kristallisierbarem Glas hergestellt wird, das anschliessend kristallisiert wird. Zusätzliche Schwierigkeiten
entstehen nämlich infolge einer vorzeitigen Keimbildung, d.h. der Bildung von Keimen und einer ungewollten Kristal-
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!isation» Infolge der zum Zusammenschmelzen der Bestandteile
notwendigen hohen Temperaturen? insbesondere beim Herstellen von Spiegelrohlingen mit großen Durchmessern,
Äst es schwierig, den Erwärmungsvorgang sowie die Keimbildung
und die Kristallisation, die während des Erwärmens und Schmelzens auftritt zu steuern. Somit ist es äußerst
schwierig, einen zufriedenstellenden Spiegelrohling zu erhaltene
Ferner hat sich als schwierig erwiesen, die Spiege !komponenten zu verbinden, indem man die Keimbildung und
Kristallisation verhindert bzw· während man die Keimbildung und Kristallisation auf einem absoluten Minimum hält·
Der Erfindung liegt die Aufgate zugrunde, die bisherigen
Nachteile bzwo Schwierigkeiten auszuschalten. Diese Aufgabe
wird gelöst mittels eines Verfahrens zur Herstellung eines thermisch kristallisierten Glasgegenstandes niedriger
Ausdehnung, das erfindungsgemäß gekennzeichnet ist
durch Zusammenfügen von mindestens zwei thermisch kristallisierbaren Glaskörpern und in Berührung bringen dieser
Körper an nur einem kleinen Teil größerer flächiger Abschnitte dieser Körper, erhitzen des Gefüges auf eine
Temperatur* bei der die Viskosität des Glases im Bereich von 1(r bis iO' Poise liegt, Aufrechterhalten dieser Temperatur,
bis die in Kontakt gebrachten Oberflächen ver-
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schmolzen sind, Abkühlen des verschmolzenen Gefüges auf
den Keimbildungstemperaturbereich des Glases, in
das Glas eine Viskosität von 10 bis 10 * Poise hat,
Aufrechterhalten dieser Keimbildungstemperatur, "bis die Keimbildung im wesentlichen abgeschlossen ist, und thermisch
kristallisieren des Gefüges, bis ein thermisch kristallisierter Glasgegenstand mit einem Wärmeaiisdehnüng&-
koeffizienten von -10 bis +10 χ ΪΟ~Ί/UQ (0 bis 3000O) entstanden ist·
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich auf einfache und sichere Weise großflächige Glasprodukte, wie
beispielsweise als Türen, Wandvorhänge, lankauskleidungen
Verwendbare plattenförmige Produkte oder auch ftir Bodenkacheln,
Behälter und Vorratskästen und dergleichen Produkte, die hohe Festigkeit erfordern, verwendbare Gläser
herstellen, und es lassen sich Teleskopspiegela*ohlinge
fertigen, beispielsweise auch solche, die mit einer Schicht bzw» lage thermisch kristallisiefbaren Gläsis versehen
sind, dessen Oberfläche ahschließgnd bihaadelt wird» um
die reflektierende Oberfläche eines Söiöhen Spiegels asu
bilden»
Beim erfindüUgsgemäßen Verfahren ist es wiiiirtliöh» daß
.der zusammengebaute kristailiiitrbalt ilalieggnitallt mtif
eine Temperatur gebracht wird, die so hoch ist, daß Keime zerstört werden, die sich während der Herstellung
der Einzelkomponenten gebildet haben, und die weiterhin so hoch ist, daß die benachbarten, sich berührenden !Flächen
der Komponenten angeschmolzen werden. Diese Temperatur wird bis zur Beendigung des Schmelzverbindungsvorgangs
aufrechterhalten. Alsdann wird das Gebilde zur Keimbildung einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterzogen,
die wesentlich niedriger ist als die Temperatur bei dem Verschmelzungsvorgang, so daß Kristallisation erfolgt
und sich ein G-I as ge genstand mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten
bildet ο
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten thermisch kristallisierbaren Glaskörper werden einzeln hergestellt
und werden bis unter ihre obere Kühltemperatur abgekühlt. Die Glaskörper werden vorzugsweise so schnell
wie mögli'-eh abgekühlt, jedoch ohne thermischen Schock,
was zur Bildung von Unregelmässigkeiten oder anderen Beschädigungen im Glas/führen würde. Das schnelle Abkühlen
macht die Keimbildung minimal, während das Glas den Bereich der zur Keimbildung notwendigen Temperatur durchläuft.
Anschließend werden die Körper zusammengebaut und erwärmt. Nach dem Erwärmen über die obere Einkühltemperatur
erfolgt die Erwärmung schnell auf eine zum Verschmel-
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— ο —
zen der Körper an ihren Kontaktflächen notwendige Temperatur, die aufrechterhalten wird, "bis das Verschmelzen
vollendet ist. Anschließend wird das Glas kristallisiert.
Beim «rfindungsgemäßen Verfahren werden zweckmäßig die
Flächen thermisch kristallisierbarer Glaskörper miteinander durch erhitzten über die obere Kühltemperatur bei einer
normalen Geschwindigkeit verbunden, wobei ein thermischer
Schock vermieden wird, worauf man dann eine Abkühlung mit mehr als 10 °/min. auf eine solche Temperatur
7 Q-vornimmt, bei die Glasviskosität etwa 10 bis-TO^ Poise
beträgt. Die Temperatur wird dann bis zum Verbinden der !lachen aufrechterhalten.
Es ist auch möglich, die Glasteile nach dem Herstellen zunächst abzukühlen bzw. abzuschrecken, ohne eine Verzögerte
Entspannung vorzunehmen, um die Keimbildung möglichst
klein zu halten.
Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel
der Herstellung eines erfindungsgemäßen Teleskopspiegelrohlings anhand der beiliegenden Zeichnungen noch
näher erläutert. ■ .
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Pig. 1 ist eine isometrische Darstellung eines Teleskep
spiegelrohlings gemäß der Erfindung,
. 2 ist ein Schnitt durch den Spiegelrohling längs
der Linien 2-2 in fig. 1,
Pig· 3 ist eine auseinandergezogene isometrische Darstellung eines Abschnitts zweier Abstandsglieder
unter Darstellung der Verbindungsweise,
Pige 4 ist eine Draufsicht auf einen weiteren Teleskopspiegelrohling
gemäß der Erfindung,
Pig. 5 ist eine auseinandergezogene isometrische Darstellung
eines Teils des Spiegelrohlings gemäß Pig. 4
und
Pig* 6 ist eine isometrische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Abstandsglieder gemäß der Er- |
findung.
Der Teleskopspiege!rohling wird durch zwei gegeneinander
angeordnete Schichten gebildet, die durch mehrere einzelne Ahstandsglieder, die entweder getrennt oder verbunden sind,
miteinander verbunden sind. Gemäß Pig. 1 besteht ein Aus-
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führungsbeispiel des Rohlings 9 aus einer oberen lage 10
thermisch kristallisierten Glases, dessen Unterseite mit einer Anordnung von miteinander verbundenen Abstandsgliedern
11 und 12, ebenfalls aus thermisch kristallisiertem Glas, verbunden ist, wobei die Abstandsglieder wiederum
mit der Oberseite einer weiteren Lage 13 thermisch kristallisierten Glases verbunden sind. Die Oberseite 14 der lage
kann anschließend geschliffen und poliert werden, um die gewünschte Spiegelkrümmung zu erhalten und dann mit Aluminium
nach einem bekannten Verfahren beschichtet werden, um die Reflektionsfläche des Spiegels zu bilden. Die lage 10 ist
flach und rechtwinklig dargestellt, kann aber auch kreisförmig oder oval oder eine andere Gestalt aufweisen. Auch
ist die Oberseite H flach dargestellt, die anschließend in eine Reflektionsspiegelflache verarbeitet wird, sie
kann aber auch bereits ursprünglich konkav sein, so daß der nachfolgende Bearbeitungsvorgang möglichst geringfügig
ist ο
Die Ab stands glieder 11 und 12 sind länglich und rechtwinklig,
wobei deren Höhe, d.h. der Abstand zwischen der Bodenseite 15 der Lage 10 und der Oberseite 16 im wesentlichen
gleichförmig über deren Gesamtlänge ist. Dadurch sind die oberen Kanten 17» 17' und die unteren ta&ten 18,
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18» der Abstandsglieder 11 und 12 in vollständiger Berührung mit den entsprechenden !Flächen 15 und 16 der
Schichten 10 und 15. Somit können die Abstandsglieder
11 und 12 als iragglieder für die Platte 10 angesehen
•werden, deren* Außenfläche 14 schließlich so "behandelt
wird, daß die Eeflektionsflache bildet.
Außerdem sind die Abstandsglieder 11 und 12 mit Schlitzen^
und 20 versehen, die im Abstand voneinander ange- J ordnet sind und sich von der einen Fläche 18, 17* der
Glieder 11 und 12 erstrecken. Bei dem in den Pig. 1 und
3 gezeigten Zusammenbau stehen die Glieder 11 rechtwinklig
auf den Gliedern 12, wobei sich infolge der gleichmäßigen
Abstände der Schlitze 19, 20 eine eierkistenförmige
Anordnung ergibt.
Obwohl die Schlitze 19 und 20 präzisionsgefertigt und geschliffen
sind, ist dies für die Erfindung nicht tatsächlich notwendig. So ist es nicht notwendig, daß die Innenflächen
21, 22 der Schlitze 19 und 20 die entsprechenden Außenflächen der Abstandsglieder 11, 12 berühren, wenn sie
in der in Pig. 1 gezeigten Weise angeordnet sind. Die
Struktur erhält auch eine ausreichende Steifigkeit, wenn
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nur die Flächen 17, 17* und 18, 18' der aiieder 11, 12
an die Bodenflächen 15 und 16 der Platten 10 und 13 angeschmolzen sind. Das Berühren und Verbinden der Flächen
21 und 22 an die angrenzenden Außenkanten der Glieder 11 und 12 ist jedoch nicht schädlich und vermittelt der fertigen
Anordnung eine erhöhte Steifigkeit«,
Bei dem in den Fign. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die oberen Platten 23 und unteren Platten 24 aus thermisch
kristallisierbarem Glas gleichmäßig voneinander im Abstand durch mehrere einzelne Abstandsglieder 25 gehalten,
die eine kreuzförmige Gestalt aufweisen, doho, daß angrenzende
Seiten sich im rechten Winkel berühren. Auch hier ist jedes Glied von gleichmäßiger Höhe, so daß die
Oberseite 26 jedes Gliedes 25 in unmittelbarer Berührung mit der Unterseite 27 der Platte 23 ist und die Unterkante
28 jedes Gliedes 25 in unmittelbarer Berührung mit der Oberseite der Platte 24. Eine solche Berührung gewährleistet
das vollständige Anschmelzen der Abstandsglieder an die entsprechenden Flächen der Platten 23 und 24 zur Vermittlung
der Steifigkeit der Gesamtanordnung.
Der Durchschnittsfachmann weiß, daß die tatsächliche Anordnung und Anzahl der Abstandsglieder 25 im Spiegelrohling
- 13 -
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■"■ - ■■ - 13 - · ■
in Zusammenhang mit der Erfindung nicht bedeutungsvoll
ist. Nötig ist jedoch eine ausreichende Anzahl von Gliedern
25 zwischen den Platten 23 und 24 zur Vermittlung der Steifigkeit» Die Glieder 25 können auch in fluchtenden Reihen gemäß Pig. 4 angeordnet werden oder ■beispielsweise
in kreisförmigen oder bogenförmigen Mustern verstreut sein. Anstelle der Abstandsglieder 25 können auch
die in Hg.. 6 gezeigten -^bstandsglieder 26 Verwendung
finden, "bzw. Abstandaglieder mit anderen als den gezeigten
Formen. Wesentlich ist jedoch, daß alle Abstandsglie- Λ
der die gleiche Höhe aufweisen, um einen gleichförmigen
Abstand zwischen der Oberen und unteren Platte 23 bzw«
herzustellen. Auch können verschiedenartig geformte.Abstandsglieder
Verwendung finden.
Außer der in Pig. 1 gezeigten rechtwinkligen Anordnung
der Abstandsglieder können sie auch in anderen Winkeln angeordnet sein. Außer der Gitteranordnung gemäß Pig. 1
könnte auch ein gegossenes Gitter von einheitlicher Höhe Verwendung finden.
In der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sind durch die
oberen und unteren Platten 10 und die vier Seiten der Abstandsglieder
11 und 12 Hohlräume gebildet»
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Wenn die Anordnung derart getroffen ist, daß zwischen
den oberen und unteren Platten angeschlossene Hohlräume
gebildet sind, so können in einer oder mehreren Wandungen jedes Hohlraums Öffnungen vorgesehen sein, so daß
eine Verbindung nach außen aufrechterhalten wird.; !Dadurch
werden schädliche Druckeinflüsse, die die Spiegelform beeinflussen könnten, vermieden. Außerdem kann bei dieser
Anordnung die Temperatur im Spiegelrohling durch Hindurchleiten eines Fluids durch die Öffnungen und Hohlräume
reguliert werden. Die lluidtemperatur wird selbstverständlich
so eingestellt, daß die Temperatur im Mittelpunkt des Spiegels gleich der Temperatur an den Außenflächen
ist. In der am 23. 10. 1965 eingereichten USA Patentanmeldung 503.831 der Anmelderin ist ein solches Verfahren
•angegeben (0 11 850 VIb/32a)o
Die Erfindung kann auch dann Verwendung finden, wenn die
Bodenfläche der oberen Platte eines thermisch kristallisierbaren Glases eine konvexe Ausbildung aufweist. Es ist
nur notwendig, die Oberseiten der Abstandsglieder entsprechend
konkav auszubilden, so daß die Oberkanten der Abstandsglieder die angrenzende Unterseite der konvexen oberen
Platte berühren. Dabei dürfen die Abstandsglieder nicht
die gleiche Höhe aufweisen, außer wenn die Bodenschicht
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des Spiegelrohlings eine kokave Oberseite aufweist, die zu. der konvexen. Bodenseite der oberen Lage komplementär
ist, so daß beide Flächen-tatsächlich miteinander parallel
sind.
Beim Herstellen des thermisch kristallisierten Glasteleskopspiegelrohlings
wird das von den Abstandsgliedern 11 und 12 gebildete Gitter auf die Oberseite der Schicht
13 gelegt und dann die Platte 10 darüber gelegt. Die Flächen 17, 17' und 18, 18' grenzen berührend an die Flächen
15 und 16 an der Ober- und Unterseite an. Die Gesamtanordnung
kann dann auf einnlragglied aufgesetzt werden, das nicht dargestellt ist bevor sie der Wärmebehandlung unterworfen
wird, bei der sich ein fester, gleichförmig kristallisierter
Spiegelrohling ergibt. Zwar ist das Gewicht der
oberen Platte 10 für gewöhnlich so groß, daß auf die Flächen 17, 17* Druck aufgebracht wird, doch kann auf die
Schicht 10 zusätzlicher Druck ausgeübt werden, um das
Anschmelzen der angrenzenden Flächen zu unterstützen. Die
Anordnung wird anschließend während einer bestimmten Zeit auf eine bestimmte Temperatur gebracht um das Schmelzen
zu bewirkenο
Alle Komponenten des Spiegelrohlings sind aus einer thermisch
kristallisierbaren Glaszusammensetzung hergestellt.
Vorzugsweise werden die Komponenten nach dem Herstellen
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verhältnismäßig schnell abgekühlt, und nicht einem verzögerten Entspannungsvorgang unterworfen. Das Abschrecken
mit Luft hat sich als nützlich erwiesen, um die Keimbildung möglichst-gering zu halten«.
Vor dem Zusammenbau können die Abstandsglieder 11 und 12
an ihren anzuschmelzenden Flächen, nämlich 17, 1T * und
18, 18' geschliffen und flach poliert werden, daß sie die
Flächen 15 und 16, die ebenfalls flach geschliffen und
poliert werden können, besser berühren. Während des Anschmelzvorgangs
kann eine sehr ernst zu nehmende Schwierigkeit, nämlich die Oberflächenkristallisation auftreten.
!Die Oberflächenkristallisation wird durch geschliffene und polierte, gesägte oder in anderer Weise unreine Glasflächen
gefördert, und die Glaskristallisation an der Oberfläche verzieht sich bei Anschmelztemperaturen sehr
rasch und kann die gute Verbindung der Teile verhindern. !Die Oberflächenkristallisation kannnjedooh durch Waschen
mit Säure oder durch Ionenaustausch verzögert werden, in
dem man Li+ Ionen gegen Na+ bzw«, K+ Ionen austauschte
Nach dem Zusammensetzen der Abstandsglieder 11, 12 und
der Platten 10, 13 in der bereits beschriebenen Weise wird die Anordnung auf eine Temperatur gebracht, in der das
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Verbinden in einem ersten Schritt vollzogen wird, um das
Anschmelzen der Glasteile zu vermitteln. Das Anschmelzen
wird bei einer Temperatur vollzogen, die wesentlich über der nachfolgenden Keimbildungstemperatur liegt. Die Anordnung
wird nach dem Erwärmen auf etwa die obere Kühltemperatur rasch über die Keimbildungstemperatur des Glases erhitzt-und zwar auf eine Temperatur, bei der die Viskosität
der angrenzenden berührenden Flächen derart ist, daß sich der Anschmelzvorgang vollzieht und die Komponenten
derart miteinander verschmelzen, daß ein einstückiger gleichförmiger Spiegelrohling erzielt wird« Während der
schnellen Erwärmung werden die in dem Glas gebildeten
Keime zerstört. Außerdem wird durch das schnelle Erwärmen
des Glases auf die Verschmelzungstemperatur die Bildung von großen Keimen, die schwierig zu zerstören sind, vermieden.
·
Die drei wesentlichen Schritte der Wärmebehandlung sind
die Verschmelzungsverbindung, die Keimbildung und die Kristallisation. Diese werden bei verschiedenen Tempera-*-
türen durchgeführt. Zweckmäßigerweise wird die jeweilige
Glastemperatur durch Angabe der Glasviskosität bei dieser
Temperatur ausgedrückt, insofern, als eine große Anzahl verschiedener Glaszusammensetzungen die Angabe einer gleichgroßen
Anzahl von Temperaturen notwendig machen würde, was
unpraktisch ist. Deshalb ist es zweckmäßig, die Temperatur
für ein spezifisches Glas durch, die Viskosität des Glases, wie man sie hei der Behandlung wünscht, auszudrücken.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren liegt der Temperaturbereich, "bei dem das Anschmelzen vorgenommen
wird, in dem Bereich der Temperaturen, in denen die Glas-
Q 7
viskosität 10 bis 10' Poise "beträgt; vorzugsweise wird "bei Temperaturen gearbeitet, in denen die Glasviskosität zwischen 10^>5 bis 108»5 Poise liegt. Beim Erhitzen auf fc diesen Anschmelztemperaturbereich nach erreichen der oberen Kühltemperatur, die zur Vermeidung eines th'ermisohen Schocks durch Aufbäzen mit normalem Gradienten erzielt wird, wählt man vorzugsweise einen-ziemlich hohen Gradienten, d.h. einen höher als 10 °C/min. gelegen-en Gradienten, was den Vorteil hat, daß kleine, im Entstehen be^ griffene-Keime aufgelöst und die Bildung bzwP das Wachsen von Keimen vermieden wird. Hat das Glas einmal den Bereich der oberen Kühltemperatur überschritten, so -kann man es sehr schnell weitererhitzen,da die Spannungen zurückgehen, Ist die Verschmelzungstemperatur erreicht, so wird diese Temperatur bis zum Vollziehen des Anschmelzens aufrechterhaltene Das Verbinden der Einzelteile erfolgt durch Anschmelzen und zum Teil durch HinsÄen, ohne vorhergehende OberfläOhenkristallisation, die dia§ Anschrnel*. behindern würde.»
viskosität 10 bis 10' Poise "beträgt; vorzugsweise wird "bei Temperaturen gearbeitet, in denen die Glasviskosität zwischen 10^>5 bis 108»5 Poise liegt. Beim Erhitzen auf fc diesen Anschmelztemperaturbereich nach erreichen der oberen Kühltemperatur, die zur Vermeidung eines th'ermisohen Schocks durch Aufbäzen mit normalem Gradienten erzielt wird, wählt man vorzugsweise einen-ziemlich hohen Gradienten, d.h. einen höher als 10 °C/min. gelegen-en Gradienten, was den Vorteil hat, daß kleine, im Entstehen be^ griffene-Keime aufgelöst und die Bildung bzwP das Wachsen von Keimen vermieden wird. Hat das Glas einmal den Bereich der oberen Kühltemperatur überschritten, so -kann man es sehr schnell weitererhitzen,da die Spannungen zurückgehen, Ist die Verschmelzungstemperatur erreicht, so wird diese Temperatur bis zum Vollziehen des Anschmelzens aufrechterhaltene Das Verbinden der Einzelteile erfolgt durch Anschmelzen und zum Teil durch HinsÄen, ohne vorhergehende OberfläOhenkristallisation, die dia§ Anschrnel*. behindern würde.»
lach, dem Anschmelzen wird die Anordnung der thermischen
Insitukeimbildung und Kristallisation unterbrochen, um
eine ausreichende Keimbildung und nachfolgende Kristallisation zur Erzeugung eines transparenten Glasgegenstandes,
z.B. eines Teleskopspiegelrohlings, mit niedriger Wärme-Ausdehnung
zu erzielen.
Nach Vollziehen des Anschmelzens der angrenzenden Flächen
wird auf die 'Ke imbiläungs temperatur abgekühlt, die natürlich
entsprechend der "besonderen Gl as ζ us ammens et zung veränderlich
ist. Im allgemeinen erfolgt Keimbildung" in dem
Temperaturbereich, in dem die Glasviskosität zwischen 10
bis 10 4 Poise, im allgemeinen bei etwa 10 »5 Poise,
liegt. Selbstverständlich kann auch unter die Keimbildungstemperatur
und unter die obere Kühltemperatur abgekühlt werden, sogar auf Raumtemperatur, wenn gewünschte Das
Abkühlen auf solch niedrige Temperaturen erlaubt die Inspektion des Glases und das Transportieren der Teile zu
einem anderen Werkplatz zur weiteren Verarbeitung. Wird dann später die Keimbildung und das Kristallisieren des
Glases gewünscht, so kann es dann auf die notwendigen
Temperaturen erwärmt werden. Wach Vollendung der Keimbildung
wird die Temperatur des thermisch kristallisierbaren
Glases wieter in einen Bereich gesteigert, in dem eine schnelle Kristallisation auftritt, die jedoch für ge-
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wohnlich nicht höher als die 10 Poise-Temperatur des
Originalglases liegt. Andererseits kann die Kristallisation bei der Keimbildungstemperatur in dem gegebenen
Bereich über eine längere Zeitdauer ausgeführt werden,
insbesondere bei einer Glasviskosität oberhalb 10 Poise, Die Zeitdauer zum Anschmelzen, zur Keimbildung und zur
Kristallisation ist entsprechend der Zusammensetzung und
der Größe des Glasgegenstandes verschiedene. Während beispielsweise zwei bis 100 Stunden für kleine Glasgegenstände
ausreichend sind, werden für Glasgegenstände mit mehreren Metern Durchmesser und einer Dicke von etwa t/6
des Durchmessers, wie beispielsweise Teleskopspiegelrohlinge, 1000, 3000 oder sogar mehr Stunden erforderlieh.
Dies folgt daraus, weil das Glas ein sehr schlechter Wärmeleiter ist und man viel Zeit braucht, um alle Bereiche
des Glasgegenstands gleichförmig zu erwärmen.
Es hat sich herausgestellt, daß die vorgenannte Methode
des Anschmelzens einer Fläche thermisch kristallisierbaren
Glases an eine andere Fläche, insbesondere an die Fläche eines ebenfalls thermisch kriställisierbaren Glases,
in überraschender Weise viele schwierige Probleme vermeidet bzw. minimalisiert, die beim Anschmelzen von "
thermisch kristallisierbarem Gläsern auftreten, ohne daß
. - 21 -
jnan eine -vorzeitige, unkontrollierte und nicht homogene
Kristallisation erzielt*
Beim erfindungsgemäßen Terfahren werden vorteilhaft solche
Glaskörper als Ausgangskomponenten eingesetzt, die aus thermisch kristallisierbaren Glassorten, insbesondere
aus denen des Lithium-Aluminiuia-Silikat-SysteiflS hestehen,
das thermisch insitukristallisierhar ist zu sogenannten
Glaskeramiken, die vorzugsweise transparent sind und einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
halben, der sehr niedrig ist und "beinahe null
sein kann. Solche Glaskeramiken enthalten als vorherrschende kristalline Spezies lithiumenthaltende kristalline
Phasen, entweder als ß-Eukryptit oder ß-Eukryptitähnliche
Kristalle oder als ß-Spodumen oder ß-Spodumenäimliche
Kristalle,' oder beide, wie durch Röntgendif-.
fraktion festgestellt. Das sich ergeisende keramische Brqäukt
enthält viele solcher kristalliner Spezies, die in freier Orientierung in der kristallisierten Glaskeramik I
verteilt und in einer glasigen Matrix einget>ettet sind,
BIe sind das Ergebnis der Insitukristallisation. Alle
Kristalle in dieser KeraneLk weisen im wesentlichen einen
von kleiner als 1/3^m auf, längs der größtes
Atmsssung der Kristalle gemessen, Olwohl diese
mit thermischen Ausdehnungskoeffizienten
3Ö983Ä/ÖSJ1 * 22~
von beinahe Knall hergestellt werden können, haben sie
im allgemeinen lineare thermische Ausdehnungskoeffizienten
γοη etwa -10 χ 10"7 Ms +10 χ 10"'/0O im Bereich
Ton 0 bis 300 0G, und vorzugsweise etwa -3 bis
+3 x 10 /0O. Der endgültige thermische Ausdehnungskoeffizient
dieser Glaskeramiken hängt von der Zusammensetzung des thermisch kristallisierbaren Glases und
von der speziellen Wärmebehandlung ab.
Die erfindungsgemäß hergestellten Glaskeramiken sind vorzugsweise transparent; sie können aber auch undurchsichtig
sein. Die Bedeutung der Durchsichtigkeit ist darin zu sehen, daß die Verarbeitung begünstig wird.
Darüberhinaus ist bei undurchsichtigen Glaskeramiken der thermische Ausdehnungskoeffizient im allgemeinen höher
als der von transparenten Glaskeramiken gleicher Zusammensetzung. Deshalb muß man, wenn undurchsichtig
kristallisiertes Glas hergestellt wird, sorgfältig darauf achten, daß dieses keinen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten erhält und man vorzugsweise im
Bereich von +10 bis <*10 χ 10""V0O (0 bis 3000C) bleibt,
Glaskeramiken mit niedrigen Ausdehnungskoeffizienten können vorteilhaft erfindungsgemäß hergestellt werden,
man als Ausgangsglaskörper solche aus thermisch
kristallisierbaren Gläsern einsetzt, die im wesentlichen
aus folgenden Bestandteilen in Gew.-$ testeheni
TABELLE A | Gew, | -76 | 91 | 6 | |
Bestandteile | 56 - | 70 | 6 | + Ha2O + | |
SiO2 | 18 - | 27 | D) höchstens 93 | ||
Al2O3 | 3,4 - | 4,5 | 2 - | ||
Li2O | 0 - | 3 | von (CaO + MgO + ZnO | ||
CaO | 0 - | 2 | |||
ZnO | 0 - | 4 | |||
B2O3 | 0 - | 6 | |||
TiO2 | 0 - | 3 | |||
ZrO2 | 0 - | 3 | |||
MgO | 0 - | 1 | |||
Na2O | 0 - | 3 | |||
P2O5 | |||||
mit den Bedingungen: | wenigstens 82 | ||||
(SiO2+ Al2O3) | 5) ' 8β - | ||||
(SiO2+Al2O3+B2O3+P2O1 | 2,5 - | ||||
(CaO+MgO+ZnO+Fa2O) | |||||
(SiO2+Al2O3+P2O5+U2I | |||||
(TiO2+ ZrO2) | |||||
wo"bei das Verhältnis |
zu Li?0 kleiner als 2,4 und das Verhältnis von SiO9 zu
- ii
Al2O3 höchstens 5,8 ist«
309834/0531
- 24 -
Spezifische Zusammensetzung thermisch kristallisierbarer
Gläser zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind die Beispiele· 36, 37 und 39 "bis 49 und die Beispiele H
bis M in den Tabellen VIII und VIIIA der der USA-Patentanmeldung
464.147 vom 15.6.1965 entsprechenden deutschen
Anmeldung der Anmelderin (O 11 030 VIb/32b).
Zweckmässig müssen die Bestandteile aus den Spezies des
in der genannten Anmeldung "beschriebenen Zusammensetzungsbereiches
sorgfältig ausgewählt werden. Sind beispielsweise die Teile in den ]?ign<, 1 bis 3 zehn Zentimeter dick
oder noch stärker, so sollten die Bestandteile verhältnismäßig niedrige Keimbildungsgeschwindigkeit aufweisen,
sowie eine niedrige Wachstum^sgeschwindigkeit der
Kristalleo
Die Gründe für mögliehst niedrige Keimbildungs- und
Kristallwachstumsgeschwindigkeiten sind verschiedene. Erstens werden, wenn die Glasteile vor dem Zusammenbau
abgekühlt werden, und wenn dies sogar schnell geschieht, sich Keime bilden und auf eine solche Größe wachsen, daß
sie bei der schnellen Erwärmung auf die Verschmelzungstemperatur nicht mehr aufgelöst werden können, wenn die
Keimbildungsgeschwindigkeit zu hoch ist. Dann kann es ·
passieren, daß ,sich mehr Keime bilden, wenn der Bereiöh ■>"
30 9834/0S31. - 25 -
. - 25 -
der Temperaturen für hohe Keimbildungsgeschwindigkeiten,
(■beispielsweise entsprechend etwa 10 - 10 Poise)
durchfahren wird. Geschieht dies, dann kann die Kristallbildung
zu. schnell ablaufen, und für die Glas-auf-Glas-Yerschmelzung
bleibt keine Zeit, da dieses Verschmelzen gewöhnlich "bei Temperaturen vollzogen wird, bei denen die
Eristallwaohstumesgesehwindigkeiten nahezu maximal sind?
Die Kristallwachstumsgeschwindigkeit soll auch deshalb
verhältnismäßig niedrig sein, und sogar dann, wenn die
KeimMldungsgeschwindigkeit des Ohargenglases niedrig ist, we.il in bekannter'Weise das. Glas leichter an der
Oberfläche kristallisiert als irgendwo anders, was auf
Energiebetrachtungen an der Oberfläche und auf Oberflächenverunreinigungen
von der UmgelDungsatmosphäre usw.
zurückzuführen ist. Die Bildung von Oherflächenkristal^
len verhindert auch das Herstellen einer guten Glas-zu-Gl
a.sver bindung,
line andere Schwierigkeit besteht darin, daß sogar nach
erfolgreichem Durchfuhren des Verschmelzens bei einer Temperatur,,
die beispielsweise einer Temperatur entspricht,
be| der die Viskosität etwa 10 Poise istt die versohmolz,ene
und maasive Struktur bis in einen
herafbgekuh.lt ·wtrden muß, in dem die
digkei.t hoch genig un.d die, Kri
niedrig ist, Wenn Strukturteile eine- groß© Dicke haben,
kann dieses Abkühlen nickt sohnellstmaglieh erfolgtnj es
kann daher vorkommen, daß eine Kristallisation stattfin·*
det (nachdem sich einige Keime gebildet haben), während
man γόη der Tersclimelzmngsteiiiperatur zu d.©r gewimsoliten
EeiroMldungsteinperatiir keraToküklt, was uiigtwün,iokt große
Kristalle, imdurolasiohtige Körper oder niebt gleiojif8.riaig
kristallisierte Segenstände zur folge. ha;t, Btia AbMlalen
■feleitit das Innere länger heißer als die iandt©ilet was
dazu führen kann,, daß sioh, vtfeil...die l^iitall 1 sation, un~
gleichmäßig ist und in den, heißen Innenteilen, de,s. Glegen-·
stands frühzeitiger erfolgt, ein nicht gleichmäßiger Ausd_ehnungskoeffizient
ülaer den Querschnitt des ©egenstandes
ergibt, wenn· nicht eine Glassorte eingesetzt wird, die so-■wohl
eine, langsame Keimbildung als auch eine niedrige
Kristallwachstumsgeschwindigkeit hat,, Um die E©imbiMun.gs-
\m& Kristailwachstumsgeschwindigkeiten in ©rtni©n iu halten,
insbesondere wenn starke Teile erfindumg^gtmäl bti hoher
temperatur miteinander verschmollen wtr&ta §olltnt werden
vorzugsweise SlaszusaOTi©iii©tiun,gtm: Ytrwendtt,, in ttaen die
e.ngen
Bestandteile
SiO
2°; Li2O CaO
ZnO
B2O3 TiO2
ZrO2 MgO
mit den Bedingungen:
(SiO2 +
(GaO+MgO+ZnO+Fa2O)
+ ZrO2)
56 - 70 18 - 27
3,4 -4,5 0-3 0 --0,5 0 - 4 0 - 2 0-3 0-3
0 - 1 0 --1,5
wenigstens -) 86 - 91
2,5 -" 6 )) höchstens
2 - 3,5
wo"bei das Verhältnis von (CaO + MgO + ZnO + Fa0O
zu Li2O weniger als 2,4 und das Verhältnis von SiO2 zu
höchstens 3,8 ist.
+ B3O3)
Vorzugsweise "betragen darin die Menge von TiO0 0-1,5 Gew.
und die Gesamtmenge an (TiO0 + ZrO0) 2 "bis 3 G.ewo-$.
309834/0531
- 28 -
Eine weitere geeignete Zusammensetzung ist im folgenden
Beispiel angegeben» Beispiel 1
Eine Glasschmelze wurde aus folgenden Bestandteilen zur Herstellung eines Spiegelrohlings verwendet»
SiO2 68,4
Al2O3 22'
■CaO .2 ■-".'■■
Li2O 3,9
TiO2 ■ '■ 1 ■ .
ZrO2 1,5
Na2O 0,7
KO . 0,2
SIa5O, 0,3
Das geschmolzene Glas wurde in geeignete Formen gegossen unddie Schlitzteile 11, 12 und die Platten 10, 13 hergestellt,
hierauf wurde mit Luft abgeschreckt, um die Keimbildung möglichst gering zu halten. Hierauf wurden die
Komponenten zusammengebaut und einer Verschmelzungstemperatur
von etwa 9540C während zweier Stunden unterworfen. Hierauf wurde die Struktur bei 7320C während 260 Stunden
und 8710C während einer Stunde wärmebehandelt. Dabei ergab
sich ein ausreichend transparenter, kristallisierter Glas-Eierkistenspiegelrohling mit einem Ausdehnungskoeffi-
von zienten (θ - 300 C)/beinahe Full
309834/0531
■■ -~ - '■ -■■'· C -■ '.: j. ',,
- 29 -
TJnter den Torteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind vor allem die niedrigen the r mi sehen Ausdehnungskoeffizienten,
die vorzügliche Transparenz, das geringe Gewicht und die hohe Festigkeit zu nennen. Außer Teleskopspiegelrohlingen können auch Glasgegenstände fczw,
kristallisierte Glasgegenstände erfindungsgemäß hergestellt
werden, die "beispielsweise als Wandvorhänge, Feuertüren, Tankauskleidungen Verwendung finden können,
sowie dort wo Festigkeit in erster linie gefordert wird, nämlich "bei Bodenkacheln, Behälter und Vorratskasten,
r't :■■■■■ ■·■■ -30—
309834/0 531
Claims (1)
- Patentansprüche: . , ... "1. Verfahren zur Herstellung eines thermisch kristallisierten Glasgegenstandes niedriger Wärmeausdöhnung, gekennzeichnet durch Zusammenfügen von mindestens zwei thermisch kristallisierbaren Glaskörpern und In-Berührung-Bringen dieser Körper an nur einem kleinen Teil größerer • flächiger Abschnitte dieser Körper, Erhitzen des Ge-^ füges auf eine Temperatur, bei der die Viskosität desQ 7Glases im Bereich von 1Cr bis 10 Poise liegt, Aufrechterhalten dieser Temperatur, bis die in Kontakt gebrachten Oberflächen verschmolzen sind, Abkühlen des. verschmolzenen Gefüges auf den Keimbildungstemperaturbereich des Glases, in welchem das Glas eine Viskosität von 10 bis 10 Poise hat, Aufrechterhalten dieser Keimbildungstemperatur, bis die Keimbildung im wesentlichen abgeschlossen ist, und thermisch Kristallisieren des Gefüges, bis ein thermisch kristallisierter Glasgegenstand mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von -TO bis +10 χ 10"V0C (0 bis 50O0C) entstanden tat..2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen auf die Temperatur, bei der die Viskosität■■-.=■, - 31 -309*'3V/OJ5-31--Q 7
des Glases etwa 10 "bis 10' Poise beträgt, mit einer Geschwindigkeit von über 100C pro Minute ausgeführt wird, nachdem das Gefüge auf wenigstens die obere Kühltemperatur gebracht worden ist.3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der thermischen Kristallisation bei einer höheren Temperatur als der Keimbildungstemperatur vorgenommen wird.4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Kristallisation bei;.:..im wesentlichen der gleichen Temperatur wie die Keimbildung vorgenommen wird.5„ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß . mindestens ein Abstandskörper vorgesehen wird, welcher aus einer Vielzahl von langen flachen Körpern besteht, die eine Vielzahl von Schlitzen, welche sich von einer Kante nach innen erstrecken, aufweist, wobei die flachen Körper in einem Muster angeordnet sind derart, daß jeder geschlitzte Teil jedes Körpers in einen geschlitzten Teil eines anderen solchen Körpers eingreift, und das ein Gegenstand leichten Gewichtes erhalten wird.- 32 309834/0S316. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die langen flachen Körper praktisch senkrecht zu mindestens einem der Glaskörper, die sich mit ihren größeren flächigen Abschnitten gegenüberstehen, angeordnet wirdo7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abstandskörper vorgesehen wird, welcher aus einem Gitter mit einer Vielzahl von Abstand voneinander habenden Flächen besteht, die in Kontakt miteinander sind und an die kleinen Teile der flächigen Abschnitte der Glaskörper angeschmolzen werden.8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermisch kristallisierbares Glas ein solches eingesetzt wird, das im wesentlichen aus Li?0, AIpCU und SiOp besteht.9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Kristallisieren ein thermisch kristallisiertes Glas gefertigt wird, das" als überwiegende kristalline Spezies Lithium-haltige -kristalline Phasen, nämlich beta-Eukryptit, beta-Spodumen oder Gemische davon, aufweist, wobei das kristallisierte Glas eine Vielzahl solcher kristallinen öpezies in willkürlicher Orien-309834/0531 - 35 -tierung im kristallisierten Glas und in einer glasigen Matrix verteilt enthält, die bei. der Kristallisation zum Entstehen gebracht wird, und wobei im wesentlichen alle Kristalle mit einer größten Jiangs aus- ·-. dehnung unter 1/3 Mikron gebildet werden,,TO« Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als kristallisierbar.es Glas ein solches eingesetzt wird, das im wesentlichen aus den nachstehend aufge-führten Bestandteilen "besteht, die in den angegebenen Gewichtsprozenfbereichen TorliegenSiO2 56-70Al2O5 18-27U2O . 3,4 - 4,5CaO 0-3ZnO 0-2B2O3 0-4'0-6ZrO 0-3 2MgO 0-3O 0-1P2O5 · 0-3. - 34 -30983470531BAD ORIGINAL- 54mit den Bedingungen:(SiO2 + Al2O5) mind. .82(Si02+Al203+B203+P2O5) 86-91(OaO+MgO+ZnO+Ua2"O) 2,5 - 6(Si02+Al205+P205+Li20) nicht mehr als-.93) 2-6wobei das Verhältnis von (CaO+MgO+ZnO+NapO+B^.,) zu IiipO kleiner als 2,4 und das Verhältnis von SiOp zu AIpO5 nicht größer als 5,8 iste11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die iemperatur, auf die das Gefüge gebracht und zum Verschmelzen der sich berührenden Flächen gehalten wird, die ist, bei der die Viskosität des Glases zwischen etwa ■ 1O7'5 und 108'5 Poise beträgt..1'2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verschmolzene Gefüge auf den Keimbildungstemperaturbereich abgekühlt wird, in welchem die Viskosität des Glases etwa 1010 bis 1012 Poise ist.15. Verfahren zum Verschmelzen einer Fläche eines thermisch kristallisierbaren Glasteils mit einer anderen Fläche, gekennzeichnet durch Inberührungsbringen der Flächen, Erhitzen der sieh berührenden Flächen und des Glasteiles auf mindestens die obere Kühltemperatur des Glases, Erhöhen der Temperatur-der Flächen und des Glasteiles309834/0B31mit einer Geschwindigkeit von über 1O°C/Hinute auf einen Temperaturbereich, in welchem die ViskositätQ 7
des Glases etwa 10 -bis 10' Poise ist, Halten des Glasteils und der Flächen "bei dieser Temperatur, "bis die sich "berührenden Flächen miteinander verschmolzen sind, und Abkühlen des Glasteils und der verschmolzenen Flächen auf eine Temperatur, "bei der die Viskosität des Glases 10 "beträgt, und zwar mit einer zur Vermeidung der Kristallisation des Glasteils während des IOihlens ausreichenden Geschwindigkeit.Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasteil und die verschmolzenen Flächen auf den Keimbildungstemperaturbereich des Glases abgekühlt1 Ωwerden, in welchem das Glas eine Viskosität von 10 ■"bis TO Poise hat, und daß diese Temperatur "bis zur Keimbildung des Glasteils aufrechterhalten wird, wonach das Glasteil thermisch kristallisiert wirdo15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Fläche die Fläche eines thermisch kristallisierbaren Glysteils ist.Ii. Verfahren nach Ansixruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Fläche die Fläche einen thermisch kristalli-- 36 309834/0531: Ο.;":-" BAD ORIGINALsierbaren Glasteils ist und ebenfalls der Keimbildung und Kristallisation während des Vorganges unterworfen wirdo17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Glasteile Gläser gleicher Zusammensetzung eingesetzt werden«18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, P daß als ein Glasteil ein Teleskopspiegelrohling verwendet wird, der anschließend geschliffen und poliert und konturiert wird, und daß als der andere Glasteil ein Haltekörper für den Teleskoprohling eingesetzt wird. · n19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,daß nach dem Verschmelzen und der Keimbildung die ver- ■schmolzenen Teile thermisch kristallisiert werden, bis der durchschnittliche lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der resultierenden Struktur im Bereich von 10 χ 10~7 bis -10 χ 10~7/°C (0 bis 30O0C) gelegen ist.2Oo Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der thermischen Kristallisation bei einer höheren Temperatur ausgeführt Wird,- 37 309834/0531als die vorangegangene Keimtaldung und Verschmelzung.21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Kristallisation "bei weitgehend der gleichen Temperatur wie die Verschmelzung und Keimbildung ausgeführt wird.22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als thermisch kristallisierbare Glasteile solche eingesetzt werden, die aus einem Glas bestehen, das als Hauptbestandteile Ei2O, A1 2°3 ^1*3" ^°2 e3rfekält.23. Verfahren, gekennzeichnet durch Formen mindestens zweier Glasteile aus einer Schmelze thermisch kristallisierbaren Glases, Abkühlen der geformten Teile unter die obere Kühltemperatur des Glases mit einer Geschwindigkeit, so daß wesentliches Kühlen des Glases vermieden wird und das Glas unter Spannung ist, Inkontaktbringen einer Fläche eines der Glasteile mit einer Fläche des anderen Glasteils, Erhitzen der Glasteile auf eine Temperatur über der oberen Kühltemperatur des Glases und danach schnelles Erhitzen der Glasteile mit einer Geschwindigkeit von über 100C/ Minute, bis die Viskosität des Glases etwa 10 bis 10/ Poise beträgt, und Halten der Glasteile bei die-- 38 309834/0531ser Temperatur, "bis die Kontakt habenden Flächen miteinander verschmolzen sind, Abkühlen der verschmolzenen G-lasteile auf den Keimbildungstemperaturbereich des G-lases, in welchem das Glas eine Viskosität von 1010 bis 1014 Poise hat, und Halten der verschmolzenen G-lasteile im Keimbildungstemperaturbereich, bis die Keimbildung bewirkt ist, wonach die verschmolzenen G-lasteile thermisch kristallisiert werden.24ο Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß als einer der G-lasteile ein Teleskopspiegelrohling eingesetzt wird, der noch zu schleifen und polieren ist, und als der andere der G-lasteile ein Haltekörper für den Spiegelrohling verwendet wird·309834/0531SBL e e r s e i t e
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19671796333 DE1796333C3 (de) | 1966-01-03 | 1967-01-03 | Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus Glaskeramik durch Verschmelzen von einzelnen Glaskörpern, Anwendung des Verfahrens zum Beispiel zur Herstellung von Teleskopspiegelrohlingen sowie nach diesem Verfahren hergestellter Teleskopspiegelrohling |
Applications Claiming Priority (4)
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US51844766A | 1966-01-03 | 1966-01-03 | |
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DE19671796333 DE1796333C3 (de) | 1966-01-03 | 1967-01-03 | Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus Glaskeramik durch Verschmelzen von einzelnen Glaskörpern, Anwendung des Verfahrens zum Beispiel zur Herstellung von Teleskopspiegelrohlingen sowie nach diesem Verfahren hergestellter Teleskopspiegelrohling |
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DE1796333A1 true DE1796333A1 (de) | 1973-08-23 |
DE1796333B2 DE1796333B2 (de) | 1974-09-19 |
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1967
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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