DE2202652C2

DE2202652C2 - Arsenpentoxid-Gläser guter Haltbarkeit und mit extremen optischen Eigenschaften zur Herstellung von Gegenständen großer Abmessungen

Info

Publication number: DE2202652C2
Application number: DE2202652A
Authority: DE
Inventors: Georg 6500 Mainz Krolla
Original assignee: Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1968-03-30
Filing date: 1972-01-20
Publication date: 1974-02-07
Also published as: DE2202652B1; DE1771080B1

Description

12 Gewichtsprozent In₇O₃,

12 Gewichtsprozent Ga^O₃,

25 Gewichtsprozent B₂O,.

15 Gewichtsprozent PbO,

15 Gewichtsprozent Bi₂O₃.

20 Gewichtsprozent WO₃.

25 Gewichtsprozent TeO₂,

10 Gewichtsprozent TI₂O

enthalten.

4. Gläser nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß sie höchstens 5 Gewichtsprozent Alkali- und Erdalkalioxide enthalten.

Das deutsche Patent 1 771080 betrifft Arsenpentoxid-Gläser guter Haltbarkeit und mit extremen optischen Eigenschaften, die dadurch gekennzeichnet sind, daß si: aus Arsenpentoxid und einfachen oder komplexen anorganischen Fluoriden bestehen. '

Diese bekannten Gläser eignen sich vorzüglich /um Bau von Objektiven (Apochromate) und für die Infrarotoptik. Sie besitzen folgende hervorragenden Eigenschaften:

1. hohe Lichtdurchlässigkeit über einen weiten Spektralbereich,

2. die optischen Lagen erstrecken sich über einen weiten Bereich.

3. extreme Teildispersionswerte.

4. die Gläser können in Platintiegeln erschmolzen werden.

Diese Gläser machen jedoch bei der Herstellung von Artikeln mit großen Abmessungen in einwandfreier optischer Blasen- und Schlierenquaütäl erhebliche Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten sind bedingt

durch den für opüschc Gläser ungewöhnlich kleinen Temperaturbereich, in dem die üiä\er erschmolzen. geläutert >md homogenisiert werden müssen. Die Schmelztemperaluren betrugen, durch Arsenpemoxiu bedingt, maximal IfKXV'C und, durch schnelle Zu-

nahmt¹ der Viskosität bei abfallender Temperalu ι sowie durch das Kristailisationsverhalten bedingt, minimal 700 C.

Es wurde nun gefunden, daß Gläser in großen Abmessungen in einwandfreier optischer Qualität _£;

■5 schmolzen werden können, wenn die in dem deutschen Patent 1 77] OSO aufgerührten Gläser mit folgenden Zusätzen erschmolzen werden:

1. Chlor in Form von Chloriden und oder

2. Brom in Form von Bromiden und oder 3. Schwefel in Form von Sulfaten und oder

4. andere Oxide als Arsenpentoxid.

Der Gehalt an anderen Oxiden wird so bemessen, daß eine Erhöhung der Schmelztemperatur über 1000 C nicht erforderlich ist. Vorzugsweise werden die Oxide von Pb, W, Bi, Te, In, Cd. B eingesetzt. Diese Zusätze bewirten eine Verringerung der Kristallisationsneigung und eine Abflachung des Viskositätsvciiaufes. ohne die extremen optischen Eigenschaften wesentlich zu beeinflussen.

Der Einbau von Chlor erfolgt vorzugsweise durch Verwendung einfacher oder komplexer Chloride der Alkalimetalle, der Erdalkalimetalle sowie der einfachen oder komplexen Chloride oder Oxichloride von In.

Pb. Bi. Zn, Cd. Y. den Lanthaniden. Nb. Ta. Zr. Th bis zu 55 Gewichtsprozent. Der Anteil der Alkalichloride soll hierbei höchstens 8 Gewichtsprozent betragen.

Der Ein hau von Brom erfolgt vorzugsweise durch Zusätze von 0.5 bis 6 Gewichtsprozent LiBr. NaBr. KBr. RbBr. CsBr und/oder durch Zusätze von I bis 12 Gewichtsprozent der Bromide von Cer. Lanthan und der anderen seltenen Erden.

Der Einbau von Schwefel erfolgt vorzugsweise durch die Sulfate der Erdalkalimetalle, z. B. in einer Menge bis höchstens 6 Gewichtsprozent durch die Sulfate von Mg. Ca. Sr. Ba. sowie von höchstens 8 Gewicht:, pro/xr.i d'.'T'¹ Hie Sulfate von Zn. Cd. Al. In. La. der Lanthaniden, Pb. Tl. Die Sulfate der Alkalimetalle sollen in einer Men^ von <5 Gewichtsprozent dem Gemenge zugegeben werden.

Besonders stabile Gläser können durch Zusät/c folgender Metalloxide erschmolzen werden: je bis zu

12 Gewichtsprozent In₂O₃,

12 Gewichtsprozent Ga₂O₃.

25 Gewichtsprozent B₂O₁.

15 Gewichtsprozent WO,.

15 Gewichtsprozent PbO,
15 Gewichtsprozent CdO,

15 Gewichtsprozent Bi₂O₃,

25 Gewichtsprozent TeO₂.

Die Summe der Oxide,einschließlich Arsenpentoxid. <-.;. der Sulfate und der Bromide soll in den erfindungsgemiißen Gläsern 60 Gewichtsprozent nicht übersteigen. Der Minimalgchalt dieser Summe soll 12 Gewichtsprozent betragen. Wenn das Glas kein Bromid.

Chlorid oder Sulfat eiUball, sull der Geknlt an Memlloxiden mehr als 5,0 Gewichtsprozent betragen,

Der Gehalt an Alkali- und oder Erdaikalioxiden beträgt vorzugsweise höchstens 5 Gewichtsprozent.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Ausführungsbeispiele erläutert:

Aus "den folgenden Gemengen wurden Gläser erschmolzen, deren optische Werte gleichfalls angegeben sind. Die Mengenangaben sind in Gramm angegeben.

ZnSO₄ KBr..

	60
	2,0
1,5834	1,5253
57,7	67,1

As₂O₅ BaF₂ . CaF₂ . AlF, . IaDr₃ KBr..

As₂O₅ . BaF₂ .. CaF₂ ., AlF₃ . BaSO₄ PbSO₄

As₂O₅ BaF₂ . CaF₂ . AlF₃ . TeO₂ . La₂O₃ WO₃ . PbO . B₂O₃ .

As₂O₅ BaF₂ . CaF₂ . AlF₃ . In₂O₃ . LaBr₃

"Γ

Seispiel Nr.

32,8 313 14,2 14,2 6,5

1,5839 59,5

25,0 25,0 24,0 24,0

2,0

1,5119 68,7

As₂O₅
Car, .
AlF₃ .
BaCl₂
BaF₂
n_d ....

I'd

Beispiel Nr. 10 I "

35.0
10.0
10,0
35,0
10,0

1,6403
jO "⁷O

34,0 20,0 20,0 26,0

!.5601 63,11

Beispiel Nr.

Die Abb. 1 und 2 zeigen die optische Lage der erfindungsgemäßen Gläser. Die La^e des nach dem folgenden Ausführungsbeispiei erschmolzenen Glase* ist mit (x) bezeichnet.

25,0 21,0 25,0 25,0 4,0

1,5228 68,4

30,0 54,0

6,0

4,0 1.6081 51,8 Ausführungsbeispiel Gemenge Tür 20kg Glas:

	Beispiel Nr.	7
5	6	23,0
45,0	22,2	23,0
30,0	22,2	18,5
7,5	22,2	Ί 8.5
7,5	22.2	1,0
10,0	—
	4,5	1.0
	6,7	8,0
	—	7.0
—	—	1.5896
I 1,6889	1.5419	53.2
40.19	62.1

B, O₃

La₂O₃

In, O₃

AlF,

CaF,

BaF,

KBr

1100 t

400 n

40Ou

3000 g

7000 g

20Uu

Beispiel Nr.

31,0

34,0

14,5

3.0

3,0

24,0 18.0 25,0 25.0

As₂O₅ 5100 g

Schmeizvorschrift

Eir.schmelztemperatur 900°C

Einschmelzzeit 360 min

Läutertemperatur 880 bis 850 C

Läuterzeit 120 min

Rührtemperatur 850 bis 770 C

Gußiemperatur .. 770'C

Kühltemperatur 520" C

Kühizeit ~4500 min

Meßdaten

Dichte 4 15c cm³

u· 10⁷ (20 bis 300"C) 136

n„ 1.5890

60.60

Relative Teildispersionen

— 'Γ

-^l- = 0,3003

"f - "t

HlZJ± = 0.4614
»,, - n_c

n. — η,.

!k—üä. = 0.2383 π,, - /ν

-β ± = 0.5534

/ι

- = 1.0148

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

2 202 Patentansprüche:

1. Ar.senpemoxjd-Giäset guier Haltbarkeit und mit extrerren optischen Eigenschaften, die aus Arsenpcntoxid uiid einfachen oder komplexen anorganischen Fluoriden bestehen, nach dem deutschen Patent J 771 080, mit einer Schmelztemperatur von maximal JfKX)¹¹C, die sich insbesondere für das Erschmelzen von Glasgegenständen großer Abmessungen eignen, dadurch gekennzeichnet, daß sie Chloride und/oder Bromide und/oder Sulfate und/oder andere Oxide enthalten, wobei der Gehalt an den anderen Oxiden mehr als 5 Gewichtsprozent beträgt, wenn das Glas kein Bromid, Chlorid oder Sulfat enthält.

2. Gläser nach Anspruch 1 mit 8 bis 60 Gewichtsprozent Arsenpentoxid und 92 bis 40 Gewichtsprozent einfachen oder komplexen anorganischen Fluoriden, dadurch gekennzeichnet, daß sie im teilweisen Austausch gegen die Fluoride je bis zu 12 Gewichtsprozent Bromide, 55 Gewichtsprozent Chloride und oder im teilweisen Austausch gegen Arsenpentoxid je bis zu 8 Gewichtsprozent Sulfate. 25 Gewichtsprozent andere Oxide enthalten, wobei der Gehalt an Bromiden, Chloriden, Sulfaten und Metalloxiden mindestens 0,5 Gewichtsprozent beträgt.

3. Gläser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie im teilweisen Austausch gegen Arsenpentoxid je bis zu