DE2603450A1 - Optische bleisilikatglaeser - Google Patents

Optische bleisilikatglaeser

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DE2603450A1 DE19762603450 DE2603450A DE2603450A1 DE 2603450 A1 DE2603450 A1 DE 2603450A1 DE 19762603450 DE19762603450 DE 19762603450 DE 2603450 A DE2603450 A DE 2603450A DE 2603450 A1 DE2603450 A1 DE 2603450A1
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Eckhart Dipl Ing Watzke
Irene Dipl Chem Watzke
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Description

SAALE-GtAS GmbH οβη./ςη
ε. 12. 1975 Optische Bleisilikatgläeer
Die Erfindung betrifft optische Bleisilikatgläser mit
einem PbO-Gehalt von 35 - 79*Mb&9 die für die Strahlung des
ein*-"
sichtbaren Spektralbereiche'sferhohte Durchlässigkeit besitzen.
Derartige Gläser werden in Schmelzgefäßen aus keramischem Material, Platin oder Platinlegierungen erschmolzen.
Die Lichttransmissionseigenschaften sind ein wichtiges Kriterium für die Beurteilung optischer Gläser. Sie entscheiden wesentlich über ihre "Verwendbarkeit in der optischen Industrie.
Mit Erhöhung der Lichttransmission steigt der Gebrauchswert des optischen Glases und werden dem Werkstoff "Glas" spezielle Anwendungsmöglichkeiten erschlossen.
Es ist bekannt, daß die Lichttransmission von optischen Gläsern durch die Zusammensetzung des Glases, den Gehalt an färbenden Übergangsmeta11ionen und die Größe der Streulicht-Verluste im Glae beeinflußt werden kann. Es ist weiterhin bekannt, daß die Synthese des optischen Glasee durch spezielle Glaseigenschaften mit primärer Bedeutung, wie z. B. Brechzahl und Dispersion, nur geringfügig zu variieren ist. Bei konstanter Glassynthese und konstanter Wärmevergangenheit wird die Lichttransmission des Glases allein durch den Gehalt an färbenden Übergangsmeta11ionen, d. h. durch die Reinheit der eingesetzten Glasrohstoffe und das zum Schmelzen verwendete 'Tiegelmaterial bestimmt.
Die Erhöhung der Lichttransmission optischer Gläser erreicht man bekannterweise nur
609838/081 5 Sch 457
- durch den Einsatz von hochreinen Glasrohstoffen und
- durch die Verwendung von Schmelzgefäßen, die korrosionsbeständig sind, "bzw, deren Korrosioneprodukttjokein· Lichttransmissionsverluste hervorrufen.
Die "bereits "bekannten optischen Bleisilikatgläser besitzen jedoch den entscheidenden Nachteil, daß die Verbesserung der Lichttransmission nur mit einem erheblichen ökonomischen Aufwand erreicht we'rden kann, der sich in erhöhten Glasherstellungskosten niederschlägt. Der Erfindung liegt dadter die Aufgabe zugrunde, die Erhöhung der Lichttransmission optischer Bleisilikatgläser mit einem PbO-Gehalt von 35 bis 7$ Ma% ohne Selbstkostenerhöhung der Gläser, d. h. mit Rohstoffen und Feuerfestmaterialien unveränderter Qualität zu erreichen.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sich das Glasgemenge aus:
35-75 Ma% PbO 25 - 51,0 Ma% SiO2 0,5 - 5,0 Ma% ITa2O 1,0 - 12,0 Ma# K2O 0,7 - 0?9 Ma% Ae2O3 0.3 - 9?&Ma# Fluor id
zusammensetzt, wobei die Sumsie von NaNO.* und KNO., in Abhängigkeit vom Feuerfestmaterial dem 0,5 - 4,0fachen des As2O--Gehaltes entspricht.
Das Fluorid kann dem Gemengt als HaP und/oder Alkali- und/oder KF und/oder KHFi| und/oder Alkali- und/oder Erdalkalisilikonfluorid dem Glasgemenge zugesetzt werden.
Sch 457 609838/0815
Als weitere oxidische Komponenten können im Glasgemenge 2, B2O3, BaO und Al2O3 enthalten sein.
Die erfindungsgemäßen Bliisilikatgläser besitzen gegenüber den herkömmlichen Bleisilikatgläsern mit gleicher Art und Menge an lichttransmissionsvermindernden Verunreinigungen folgende Vorteile:
Sie weisen erhöhte Lichttransmission im sichtbaren Spektralbereich durch Maskierung der Elemente, die im nahen UV-Bereich absorbieren, auf. Die lichttransmissionserhöhende Wirkung der Fluoridzusätze zum Bleisilikatglasgemenge ist von der Fluoridkonzentration, der Glassynthese und der Art und Menge der färbenden Übergangsmetallionen im Glas abhängig. Der Zusatz fluoridhaltiger Verbindungen zum Glasgemenge darf jedoch nur bis zu einem vom Glastyp und der Temperaturvergangenheit der Glasschmelze abhängigen Maximalwert erfolgen, um Kristallisation bzw, Trübung des Glases zu vermeiden.
Es tritt eine Verschiebung der UV-Knnte zum kurzwelligen Spektralbereich hin auf.
Es wird die Platinkorrosion des Schmelzgefäßea durch die Glasschmelze verringert. Die verminderte Platinauflösung wird durch einen minimalen KETO3+KaNO-,-Gehalt im Gemenge erreicht, der 0,35 bis 0,5 MaSS beträgt.
Bei den erfindungsgemäßen Bleisilikatgläsern werden außerdem bekannte Vorteile, wie verbesserte läuterung und Viskositätserniedrigung de*- Glasschmelze genutzt.
In den folgenden Abbildungen bzw. Tabellen werden Beispiele für die erfindungsgemäßen Gläser angegeben.
Sch 609838/081 5
Abb. 1 zeigt spektrale Lichttranamissionskurven eines erfindungsgemäß hergestellten Glases im Vergleich zu einem herkömmlichen Bleisilikatglas, das 50 Ma% PbO enthält. Die Dicke der Glasprobe beträgt 100 mm. Das Glas Ur. 1 gibt den Ausgangszustand wieder, das Glas ITr. 2 stellt ein erfindungsgemäßes Glas dar. Beide Gläser wurden aus Rohstoffen gleicher Qualität im Platintiegel erschmolzen. Die massenmäßige Zusammensetzung der Schmelze findet man in Tabelle I. Tabelle I
1 GIa a sy nt he se in Ma 0 5 7o ■ 2° Na 2° As 2°3 Ϊ- 2SiI6
Oxide 2 PbO SiO 2 K2 KNO3 5 K 2co3 Na 2co3 As 2°3 Na
Rohstoffe Pb3 °4 SiO 2 1t K ,4 o, 8 o, 4 - 0
Glas Nr. 50, O 42 ? 9 o, 4 ,4 0, 5 o, 7 1,
Glas Nr. 49, 3 42, 6 5
Tabelle II zeigt die Verbesserung der Licht transmiss ions
werte
undTT
eines erfindungs-
gemäßen Glases (Ur, 2) im Vergleich zu einem herkömmlichen titanhaltigen Bleisilikatglas (Nr. 1), das 58 Ma$ PbO enthält. Beide Gläser wurden aus Rohstoffen gleicher Qualität im Tonhafen hergestellt.
Sch 4-57
609838/0815
Tatelle II
CD O CD OO CO OO
iGlaßsynthese SiO2
SiO2 		in Ma% Na2O
NaNO3 		Na2O
Na2CO,,		 Al2O3
Al(OH)3 		TiO2
TiO2 		As2O3
As2O3 		F"
Na2SiFg		 Opt isch* Eigenach 546)
PbO
Pb3O4 		34,0
33,o		 K2O K2O
KNO3 K2CO3 		0,5 1,7
1*2		 0,6
0,6		 3,9 0,5
0,7		 0,9 d « mm 4
6
Oxide
Rohstoffe		 58,0
57,4		 1,2 0,6
1,8 -		 TV 436) %«
Glas Nr* 1
Glas Nr« 2 		76,
79,		 ,5 77,
,5 76,
t 100
,0 29
,0 35

Claims (3)

  1. * φ/ Optische ■"leisilikatgläaer mit einem FbO-Gehalt
    von 35 -73 Ma;*f dadurch gekennzeichnet, daß sich das Glas·»
    gemenge aus:
    35 - ~3 Ma.% PbO 25 - 51,0 Ma% SiO2 0,5 - 5,0 Ma% Ha2O 1,0 - 12,0 Ma% K2O 0,7 - 0,9 Ma?S Aa2O3 0,3 - 1,3 MaSS Fluor id
    zusammengesetzt, wobei die Sunrne von UaUO^ und KKO, in Abhängigkeit vom Feuerfestmaterial dem 0,5 - 4,Ofachen des Aa2O--Gehaltes entspricht.
  2. 2. Optische Bleisilikatgläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluorid als ITaF und/oder Alkali-
    und/oder KP und/oder KHFp und/oder Alkali- und/oder
    Erdalkalisilikcmfluorid dem Glasgemenge zugesetzt wird.
  3. 3. Optische Bleisilikatgläaer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als v/eitere Zusätze
    0-6,0 Ma.% TiO2 und/oder 0 - 4,0 Ma# B3O3 und/oder 0-5,0 Ua% BaC und/oder 0-4,0 liafo enthalten sind.
    Ja/Wfm „ . ._..
    Sch. 45Y
    609838/0815
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