DE2024613C3

DE2024613C3 - Verwendung von Chloriden als Läutermittel beim Erschmelzen von Fluorophosphatgläsern

Info

Publication number: DE2024613C3
Application number: DE19702024613
Authority: DE
Inventors: Seiichi Hanno Saitama Toda (Japan)
Original assignee: HOYA GLASS WORKS Ltd TOKIO
Current assignee: HOYA GLASS WORKS Ltd TOKIO
Priority date: 1969-05-20
Filing date: 1970-05-20
Publication date: 1978-10-12
Also published as: JPS508445B1; DE2024613A1; DE2024613B2

Description

soweit sie das Platin nicht vergiften und/oder korrodieren. Diese Glasausgangsstoffe, welche in den obengenannten Mengen vorliegen, können bei Temperaturen von ungefähr 1000"C in einem Platingefäß geschmolzen werden.

Die vorliegende Erfindung wird im einzelnen durch die folgenden Beispiele weiter erläutert:

B e i s ρ i e I 1

Eine Anzahl Glaschargen der obengenannten Zusammensetzungen wurde hergestellt, jede in einem Platingefäß einer Kapazität von 800 cm^a bei einer Temperatur von ungefähr 1000°C geschmolzen und genügend lange bei dieser Temperatur belassen, um das Gemenge zu einem Glas zu verschmelzen. Danach wurde die Schmelztemperatur auf 900 bis 850⁰C verringert und während 20 Minuten gerührt. Hierauf wurde die Schmelze während 20 Minuten geläutert, ao anschließend 10 Minuten lang gerührt ur.d schließlich die Schmelze unter Rühren auf 650⁰C abgekühlt und in eine Metallform gegossen. In den Glasblöcken wurden lediglich wenige Blasen entdeckt, die aber ausschließlich durch das Eingießen entstanden waren.

Beispiel 2

Acht Fluorophosphatglaschargen, welche Chloride in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthielten, wurden geschmolzen und die Anzahl der darin verbliebenen Blasen in einem Glasvolumen von 100 mm² χ 0,1 mm nach einer Schmelzung von 15, 30, 45 und 60 Minuten bei einer Temperatur von 850⁰C bestimmt. Zur Kontrolle wurden 3 Fluorophosphatglaschargen, die keine Chloride enthielten, geschmolzen, und die Anzahl der darin verbliebenen Bläschen wurde gleich wie oben beschrieben bestimmt. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben, in welcher auch der Brechungsindex (iu) und die Abbe-Zahl {γα) eines jeden Musters wiedergegeben sind. Die Komponentenmengen des FluorophosphatgJases, welche in der Tabelle wiedergegeben sind, sind auf Molprozente berechnet, wohingegen die Chloride auf Anionenprozente berechnet sind. Die Glaszusammensetzungen der Muster 9, 10 und 11 enthielten LiCl, KCl und As₂O₃ anstatt NaCI. Aus der Tabelle geht klar hervor, daß in einem Fluorophosphatglas, welches Chlor enthält, die Blasenbildung weitgehend herabgesetzt ist und daß ferner die Blasen leicht aus der Schmelze entweichen.

	1	2	3	4	Nr	5	der Charge	7	Molprozent	18,2	11,4	11,4	8	9	10	11
					6	2,4	2,3	2,3
	25,6	25,6	11,4	11.4	8,4	12,5	12,5	11,4	11,4	U.4	11.4
P₄O₅ ...	2,7	2,7	23	2,3	4,8	—		2,3	2,3	2,3	2,4
B₁O₃...	7,7	5,1	12,5	11,4				12,5	10,2	10,2	12,5
NaF ...		2,6	—	1,1	7,5	10,3	11,4		LiCl	KCl	V₂As₂O₃
NaCl...					—	1,1	—		2,3	2,3	2,3
	—	—	11,5	11,5	19,5	16,1	15,0	11,4	11,4	11,4	11,4
MgF, ..	—	—	—	—	—	—	1,1			—	—
MgCI₂..	38,5	38,5	16,1	16,1	14,2	20,7	20,7	16,1	16,1	16,1	16,1
BaF₂...		—	—	—	—	—	—				—
BaCl, ..	—	—	20,7	20,7	25,0	25,6	25,6	19,6	20,7	20,7	20,7
CaF₂ ...	—	—	—	—	1,51231			1.1		—
CaCl₂ ..	25,5	25,5	25,5	25,5	76,50	—	—	25,6	25,6	25,6	25,6
AlF₃ ...	1,53628	1,53991	1,47942	1,48010					1,48210
n&	71,98	71,01	84,23	84,00	—	—	—	84,01
Yd

Anzahl der darin verbliebenen Blasen, Schmelzzeit (Minuten)

15
30
45
60

30	5	34	4	3	4	4	3
26	0	30	0	2	3	0	0
28	0	25	0	0	0	0	0
21	0	28	0	0	0	0	0

Claims

Glastyp zuzuschreiben, wodurch die maschenbildung Patentansprüche: an der Grenzfläche des Gefäßes und der Schmelze erleichtert und die gebildeten Bläschen von der Wand

1. Verwendung von Chloriden als Läutermittel des Platingefäßes entweichen, bevor sie größer beim Erschmelzen von Fluorophosphatgläsern in 5 werden könnea

Platingefäßen, wobei durch Herabsetzung der Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Methode

Benetzung des Platins durch die Fluorophosphat- zu entwickeln, um eine Bläschenbildung zu vermeiden

glasschmelze der Läutervorgang verbessert wird. und die gebildeten Bläschen leicht aus der Schmelze

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch zu entfernen.

gekennzeichnet, daß als Chloride Alkalimetall- io Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch

und/oder Erdalkalimetallchloride eingesetzt werden. gelöst, daß beim Erschmelzen von Fluorophosphatgläsern in Platingefäßen Chloride verwendet werden. Die Verwendung von Chlor bzw. von Chloriden in der Technik als Läutermittel ist bereits bekannt, z. B.

15 aus Kitaigorodski, »Technologie des Glases«,

München—Berlin 1957, S. 152, aus Th ie ne, »Glas«, Jena 1931, S. 6, und aus S c h m i d t - V o.· .·«, »Die Rohstoffe zur Glaserzeugung«, Leipzig 1958, S. 402

Die Erfindung betrifft die Verwendung von ChIo- bis 404.

riden als Läutermittel beim Erschmelzen von Fluoro- ^2O Dabei ist es weiterhin bekannt, daß, da das Chlor phosphatgläsern in Platingefäßen, wobei durch Her- einen höheren Dampfdruck hat als andere Anionen, absetzung der Benetzung des Platins durch die die Blasen schnell vergrößert werden und in der Fluorophosphatglasschmelze der Läutervorgang ver- Schmelze nach oben steigen. Es ist auch ferner bekannt, bessert wird. daß Fluor einen höheren Dampfdruck hat als das

Bis jetzt war bekannt, daß ein sogenanntes Fluoro- ^a5 Chlor, so daß es an sich als wenig sinnvoll erscheinen phosphatglas, das aus Phosphorsäureanhydrid und mußte, in Fluor enthaltenden Gläsern Chlor als einer großen Menge verschiedener Metallfluoride zu- Läuterungsmittel zu verwenden, da Fluor selbst ein sammengesetzt ist, als optische Eigenschaften einen viel besseres Läuterungsmittel darstellen mußte, niedrigen Brechungsindex und eine relativ hohe Der Erfindung liegt nun die überraschende Fest-Dispersion hat, so daß es sehr nützlich für optische 3o stellung zugrunde, daß die Affinität der Fluor entZwecke ist. Dieser Glastyp ist aber ziemlich schwer haltenden Gläser durch Zugabe von Chlor herabgesetzt herzustellen. Die Herstellungsschwierigkeiten rühren wird, so daß die gebildeten Blasen an der Platinwand davon her, daß während der Herstellung viele kleine verbleiben, bis sie groß genug sind und plötzlich Bläschen gebildet werden, die zum größten Teil nicht schnell zur Oberfläche des Glases emporsteigen aus der Schmelze entweichen und dadurch die Qua- 35 können.

lität des aus dem Glas hergestellten Artikels wesent- Somit setzt ein Zusatz von Chlor in einer Menge lieh verschlechtern. von mehr als 0,11 % anionischen Chlors die Benetz-

Um die in der Schmelze verbliebenen Bläschen zu barkeit von Platin mit diesem Glastyp sehr wirksam entfernen, wurden schon viele Methoden angewendet, herab. Obgleich die Wirkung von Chlor nicht genau so z. B. eine Anzahl von Rührstufen während des 4<> begründet werden kann, wurde beobachtet, daß das Schmelzprozesses und eine verlängerte Läuterungs- Glas, welches Chlor enthält, nicht zur Bläschenbildung periode. Diese Methoden konnten aber nicht befriedi- an der Grenzfläche zwischen Gefäß und Schmelze gen, da im Falle der Fluorophosphatgläser ein Teil des neigt. Wenn eine Blase an der Grenzfläche gebildet Fluors, welches in großer Menge vorliegt, verdampft wird, so verläßt sie die Wand des Gefäßes nicht eher, und so die Zusammensetzung des Glases verändert 45 als bis sie genügend groß ist. Die große Blase steigt wird. Durch diese Veränderung der Glaszusammen- sehr schnell und entweicht leicht aus der Schmelze, setzung weichen die optischen Eigenschaften des Es wurde bestätigt, daß der Zusatz an Chlor keinen Glases wesentlich von den erwarteten Eigenschaften schädlichen Effekt auf die optischen Eigenschaften ab. Wenn die Veränderung der Glaszusammen- des Glasartikels hat, wenn in dem Glas nicht mehr als setzung zu groß wird, dann hat das Glas weitere 5o 7,1% anionisches Chlor vorhanden ist. Durch diese Nachteile, z. B. die Neigung zur Entglasung. As₄O₃ Methode kann also bläschenfreies, optisches Fluoro- und Sb₂O₃ können zwar als Läutermittel in der Her- phosphatglas erhalten werden,
stellung von gewöhnlichen Gläsern gebraucht werden, Somit kann durch die vorliegende Erfindung die

doch sind diese Oxide bei Fluorophosphatgläsern Bildung von vielen kleinen Bläschen und die Entnicht wirksam, da diese einen niedrigen Schmelzpunkt 55 fernung der gebildeten Blasen aus der Glasschmelze von ungefähr 100O⁰C haben. ermöglicht werden, indem Chloride in einer Menge

Da ein Fluorophosphatglas einen hohen Fluorgehalt von 0,11 bis 7,1% anionischen Chlors zu einem hat, ist der Grad an Gasübersättigung in der Schmelze Fluorophosphatglas gegeben werden, welches folgende extrem hoch. Obgleich die Bläschenbildung in der Zusammensetzung in Molprozent aufweist: 8,1 bis Schmelze hauptsächlich dem hohen Grad an Gas- So 28,6 P₂O₆, 0,27 bis 15 B₂O₃, 0 bis 57 R¹F, worin R¹ Übersättigung zuzuschreiben ist, müßten die gebildeten Alkalimetalle, wie Lithium, Natrium und Kalium, Bläschen eigentlich leicht nach oben steigen und darstellt, 10,9 bis 86,0 R¹¹F₂, worin R" Erdalkalientweichen, wenn sie größer werden. Tatsächlich metalle, wie Magnesium, Calcium, Strontium und findet dieser Vorgang jedoch bei Verwendung eines Barium.darstellt, und 10,9 bis 36,0 AIF₃. Die Chloride, Platingefäßes nicht statt, denn es werden immer nur 65 die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfinviele kleine Bläschen in dem geschmolzenen Glas dung gebraucht werden können, umschließen die beobachtet. Diese Bläschenbildung ist vermutlich der Alkalimetallchloride und die Erdalkalimetallchloride, sehr großen Benetzbarkeit von Platin durch diesen doch können auch andere Chloride verwendet werden,